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水泵基础知识与供暖选型
文章来源:新威尼斯网站www.9778 发布时间:2019-5-23
水泵的用途:
水泵结构特点:
标准水泵(干转子水泵)、屏蔽水泵(湿转子水泵)。
标准水泵结构:
机械密封:
流量:
水泵扬程:
系统扬程:
总静压:
沿程阻力:
汽蚀:液体在一定温度下,降低压力至该温度下的汽化压力时,液体便产生汽泡。把这种产生气泡的现象称为汽蚀。
--水在海平面的沸腾温度是1000℃,因为此时海水的蒸汽压力就是大气压力(1.01325bar)。
--在2000米高度上,大气压力只有0.8bar,因此水的蒸发温度也相应降低,在该蒸汽压力下水的沸腾温度为93℃。
汽蚀余量:是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注,表示为(NPSH)r。
汽蚀现象:
汽蚀余量:
水泵选型的前提条件:
一、使用现场调查:
1.供暖面积;2.供暖半径;3供暖高度;4.供暖方式(地热、散热片);5.直供或二次供热。
二、用途(供暖、生活给水、消防等)。
三、介质:对材质的要求。
1.物理性质(名称、成份、温度、密度、粘度)。
2.化学性质(腐蚀性)—名称、成份、温度、密度、粘度。3.毒性。4.爆炸性。
四、原则
1.适应性(立式、卧式);
2.高效性(属于类型系列、工况类);
3.经济性。
泵的特性曲线:
离心泵的特性曲线:
离心泵的特性曲线
1、Q-H:曲线是一条不规则的曲线,扬程随流量的增大而下降。
2、Q-η:曲线上有个最高点,即离心泵的最高效率点。是水泵最经济工作的一个点,在该点左右的一范围内(一般不低于最高效率点的10%左右)都是属于效率较高的区域,在水泵选形时,应使泵站设计所要求的流量和扬程能落在高效率段的范围内。
3、Q-N:曲线上不同的位置表示泵在不同流量时的轴功率值。在选择与水泵配套的电机输出功率时,必须根据水泵的工作情况选择比水泵轴功率稍大的功率,以免在实际运行中,出现小机拖大泵使电机过载、烧毁等事故,同时也避免配过大功率的电机,使电机的容量不能充分利用,从而降低电机的效率和功率因素。
4、水泵特性曲线与水泵所输送的黏度有关,黏度愈大,泵体内的能量损失愈大,水泵的扬程、流量都要小,效率要下降,而轴功率也随之增大。
泵的运行状态:
并联运行:
泵的基本参数:
系统阻力曲线:
多台水泵并联的阻力曲线:
水泵并联工作具有的特点:
一、输水干管中的总流量等于各台水泵工作流量之和。
二、可以通过开停水泵的台数来调节所需要的流量,以适应用水量的变化。达到节能供水的目的。
三、提高了供水的安全性和调整的灵活性。
四、由流量扬程曲线图看出,两台水泵并联工作时的总流量并不等于单台泵工作时流量的两倍。管路特性曲线越陡,增加的流量越少。根据工作中总结:两台泵并联时流量减少5%—10%,三台泵并联时流量减少20%左右。
五、水泵并联工作不仅能增加流量,扬程也有少量增加。
六、一台水泵单独工作时的功率要远远大于并联工作时单台泵的功率,所以选配电动机时应根据一台水泵单独工作时的功率来进行选择。
估算选型:
1、经验法
流量计算:住宅暖气片采暖系统依据总供暖面积的0.3%;住宅地热采暖系统依据总供暖面积的0.4%;
扬程计算:供暖半径的管阻按照1000米越10米管损;锅炉运行时的阻力一般4-8米。一般热媒参数低的锅炉阻力比较小,热媒参数高的锅炉,锅炉阻力比较大;除污器的阻力正常情况下在1-2米。板式换热器的阻力一般在6-8米。根据以上及系统的估算得知供暖循环泵扬程为20-35米之间选择。
2、理论流量计算:Q=K*0.86*F/△t
Q:代表水泵的流量;F:代表热网中的热负荷,0.86:代表计算系数;
K:代表安全系数;△t:代表供回水温度。
3、水泵扬程的计算:Hb=Hf+Hd+Hm
Hb:代表循环水泵总扬程;Hf:代表总的水系统阻力;Hf:代表水系统总局部阻力;Hm:代表设备阻力。
以上阻力可以通过相关流体力学资料查找。准确计算循环水泵扬程,可以降低能耗。
举个例子:
某项目共分三个系统——分别如下:
1、一次网系统(热负荷2800×4、供回水温差25℃、系统阻力15米左右、锅炉的正常定压15-40米)
一次网循环水泵总流量=0.86×2800×4/25=385.28m3/h(一用一备)
根据供热系统需要两用一备时,总流量增加10﹪除以2为单泵流量
一次网循环泵总扬程依据系统阻力约为16米;
一次网补水泵流量为循环水泵流量的5﹪;
一次网补水泵扬程根据锅炉需求15-40米,选为33米。(此系统一用一备)
对于锅炉的额定循环水量,设计上可以上下偏差30﹪,考虑到流量增加后锅炉阻力的增加呈平方增加,同时考虑到安全因素,我认为循环水量在+10﹪到-20﹪之间为好。
2、二次网低区循环系统(面积:99683㎡、供热半径:200米左右、热指标选为70W/㎡、供热方式暖气片、楼层高度:18米、供回水温差20℃);
二次网循环泵流量=0.86×99683×0.07/20=300m3/h(一用一备)360m3/h;
二次网循环泵扬程根据供热半径、换热器及管阻约22米(30米);
二次网补水泵流量为循环泵流量5﹪;
二次网补水泵扬程约为28米。
3、二次网高区循环系统(面积:38280㎡、供热半径:200米左右、热指标选为70W/㎡、供热方式暖气片、楼层高度:54米、供回水温差20℃);
二次网高区循环泵流量=0.86×38280×0.07/20=120m3/h(一用一备)150m3/h;
二次网高区循环泵扬程根据供热半径、换热器及管阻约22米(30米)。
二次网高区补水泵流量为循环泵流量5﹪;
二次网高区补水泵扬程约为64米。
4、二次商网循环系统(面积:21183㎡、供热半径:200米左右、热指标选为70W/㎡、供热方式暖气片、楼层高度18米、供回水温差20℃)
二次商网循环泵流量=0.86×21183×0.07/20=70m3/h(一用一备)(100m3/h)
二次商网循环泵扬程根据供热半径、换热器及管阻约为22米(26米)补水系统与低区共用。
水泵轴功率计算:
选择电机时要考虑:安全系数。
水泵单台运行与并联运行。
常见及需要注意的问题:
1、电机的选择:电机的选择要留有一定的安全余量。
经验做法:
2.泵的选型:
 
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