設計中央空調冷卻塔大小 水泵流量和揚程及選擇原則

　　一、冷卻水系統設計形式主要有兩種：

　　1、水泵前置式和水泵后置式，確定時要考慮水系統的承壓能力。水系統的承壓能力最大的地方是水泵出口，系統承壓有以下三種情況：系統停止運行時，水泵出口壓力為系統靜水壓力h=Z;系統瞬時啟動，但動壓尚未形成時，水泵出口壓力為系統靜水壓力和水泵全壓之和h=Z+HP;正常運行時，水泵出口壓力為該點靜水壓力與水泵靜壓之和h=Z+HP-v2/2g。冷水機組冷凝器耐壓，目前國產機組一般為981KPa。水泵殼體的耐壓取決于軸封的形式，水泵吸入側壓力在981KPa以上時，要使用機械密封。

　　2、冷卻塔如果設在高層建筑主樓屋面，產生的壓力高于機組的承壓能力時，冷卻水泵宜設在冷水機組的冷凝器出口，以降低冷凝器工作壓力。有人會提出疑問：水泵入口負壓過大，會產生氣蝕。事實上， 冷卻塔與冷水機組之間的高差，遠大于管路阻力和冷凝器阻力，并且水泵還有一個容許吸上真空高度。

　　解決方法一：選用能承受高靜壓的設備和管道配件，這將大大增加工程造價。

　　解決方法二：設兩個冷卻水箱、兩套冷卻水泵。一個高溫冷卻水箱、一個低溫冷卻水箱，一套冷卻水泵從低溫水箱抽水進入冷凝器后進入高溫水箱，另一套冷卻水泵從高溫水箱抽水送入冷卻塔，然后回流到低溫水箱。但要注意：冷卻塔處要采取一定的措施，避免停泵時水全部流入低溫水箱。水箱要滿足冷卻塔到機房的充注水量，水箱的水位也不好控制;這樣水泵的揚程太高，這不是一個經濟的做法。

　　解決方法三：加板式熱交換器隔絕高壓，但冷卻塔選用要有余量。

　　二、冷卻水泵揚程的確定 。

　　冷卻水系統水泵揚程計算應該是系統阻力(管道、管件、冷凝器阻力之和)，冷卻塔集水盤水位至冷卻塔布水器的高差，冷卻塔布水器所需壓力組成，并附加5%-10%裕量。設計人員常犯的錯誤，是一見到開式系統就計算系統的高差。冷卻塔雖然是開式系統，但是因為冷卻塔自帶集水盤，相當于水箱放在屋頂，這部分水靜壓和供水管上升所需靜壓相抵消，所以只需計入冷卻塔底盤和布水管的高差就可以 。

　   三、冷卻水泵的選擇原則

　　1) 冷卻水泵的流量應為冷水機組冷卻水量的1.1倍。

　　2) 水泵的揚程就為冷水機組冷凝器水壓降Δp1、冷卻塔開式段高度Z、管路沿程損失及管件局部損失四項之和的1.1~1.2倍。Δp1和Z可從有關產品樣本中查得;沿程損失和局部損失應從水力計算求出，作估算時，管路中管件局部損失可取5mH2O，沿程損失可取每100m管長約5 mH2O。若冷卻水系統來回管長為L，則冷卻水泵所需揚程的估算值H(mH2O)約為

　　H =Δp1 + Z + 5 + 0.05L

　　3) 依據冷卻水泵的流量和揚程，參考有關水泵性能參數選用冷卻水泵。

　　四、冷凍水泵的選擇原則

　　通常選用每秒轉速在30~150轉的離心式清水泵,水泵的流量應為冷水機組額定流量的1.1~1.2倍(單臺工作時取1.1，兩臺并聯工作時取1.2)。水泵的揚程應為它承擔的供回水管網最不利環路的總水壓降的1.1~1.2倍。最不利環路的總水壓降，包括冷水機組蒸發器的水壓降Δp1、該環路中并聯的各臺空調末端裝置的水壓損失最大一臺的水壓降Δp2、該環路中各種管件的水壓降與沿程壓降之和。冷水機組蒸發器和空調末端裝置的水壓降，可根據設計工況從產品樣本中查知;環路管件的局部損失及環路的沿程損失應經水力計算求出，在估算時，可大致取每100m管長的沿程損失為5mH2O。這樣，若最不利環路的總長(即供、回水管管長之和)為L，則冷水泵揚程H(mH2O)可按下式估算。

　　Hmax =Δp1 +Δp2 +0.05L(1+ K)

　　式中K為最不利環路中局部阻力當量長度總和與直管總長的比值。當最不利環路較長時K取0.2~0.3;最不利環路較短時K取0.4~0.6。
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