09- 变流量泵的基本原理(2)解析

冷冻水系统培训——

变流量泵的基本原理(2)

Johnson Controls

学习和发展部

2007年11月26－30日，Shanghai

•了解4种典型的变流量泵系统。

•描述二次泵系统的特点及设计思考。

•描述三次泵系统的特点及设计思考。

•描述一次变速泵的特点及设计思考。

•了解4种典型的变流量系统的优点和缺点。

二次泵分区系统。

相似定律。

三次泵分区系统。

一次变速泵系统。

4种典型的变流量泵系统的优点和缺点。

二次泵分区系统。

相似定律。

三次泵分区系统。

一次变速泵系统。

4种典型的变流量泵系统的优点和缺点。

变流量泵系统的应用

二次泵系统的配置已经在世界范围内被成功地应用在数以千计的工程项目中，它已经称为许多设计人员的标准选项。

为了优化系统的性能，灵活设计, 设计者必须选择能够满足客户需求的最佳的分配管路和泵系统的形式以下是4种典型形式:

二次泵系统

二次泵分区系统

三次泵系统

一次泵变流量系统

二次泵分区系统

也被称为“分配泵”

二次泵系统的基本原理同样适用。

二次泵分区系统

传统的二次泵系统的可以

改成二次泵分区系统。

主要的区别就是分配泵中

的主泵被去除，更适合于

多区域或高层建筑物。

优点

•节省泵的马力

•靠近冷水机组的区域不会因为满足下游区域要求而产生过压。

•在大型系统中，可以降低压力，因而可以节省管路、阀门、水箱、盘管等初投资。

二次泵分区系统－设计思考

设计思考:

•每个区域的泵都通过一个公用管与冷水机组的泵解耦。

•每个区域的泵之间并不解耦。

•本质上它们并联运行。

•泵的吸水和排水通过共用供/回水管来连接。•共用管必须保证存在一个小的压差。

•这个管包括公用管和供/回水总接管。

•选择泵和保证每个区域的平衡时要小心。

•每个泵应该有相同的或相似的性能曲线。

接管尺寸

共用管的摩擦损失对泵的分区系统的运行特性有很大影响。

据ASHRAE称：每100ft等效管长度，摩擦损失不能大于。

摩擦损失要在预期的最大流量的情况下计算。

二次泵分区系统－设计思考

泵的选择

下游分区泵的运行 (泵

B 和C) 将会影响分区A的

泵 (相反也一样)

除非分配管具有较小的

压降，否则需要增大管径

或缩短管的长度。

二次泵分区系统－设计思考

预期的负荷量

每个分区的负荷增加会

增大分区管路和共用管

的压力降。

考虑到将来的使用情

况，现有的泵需要增大

尺寸或完全替换来满足

预期负荷的需要。

二次泵分区系统－设计思考

未来的分区情况

由于未来的负荷可能变化，因此，对未来分区的变化也要做事先的考虑。

要根据将来的分区的特点来选择水泵。

将来会增加预想不到的分区，可能需要更换或改进现有泵。

如果知道未来的分区要求，可以将现有泵选择足够大的型号，来满足未来的需要。

培训内容

二次泵分区系统。

相似定律。

三次泵分区系统。

一次变速泵系统。

4种典型的变流量泵系统的优点和缺点。

相似定律

管路系统和泵的相似定律很重要, 特别是在分区内采用变频驱动装置。

有时你可能会需要永久地改变流体流量或离心泵排水压头。

泵的相似定律介绍了一些泵的参数的关系式。

速度改变或叶轮直径改变

用新的速度或叶轮直径被原有的速度或直径来除：

新速度

旧速度 = 比值

3500

1750 = 2 你所需要的流体的流量或容量与该比值成正比。 例子: 100 GPM 现在变为 200 GPM Or 1500

3000 =0.5

相似定律

相似定律

压头与该比值的二次方成正比。

例子:

当速度加倍, 压力从 50 变化到 200: 50 ft 压头 x 22 =200 ft 压头

相似定律

泵所需马力与该比值的三次方成正比。

例子:

驱动一台流量1750 rpm的泵，需要一台9马力的电机。如果流量是 3500 rpm，那么需要多大的马力呢?

需要9 x 23=72 马力

相似定律

由此看出：速度和叶轮的直径将如何影响泵的其它参数。

NPSH(泵的名义吸引压差)与该比值的二次方成正比。

例子:

3 米 NPSHR x 22 = 12 米 N.P.S.H.R.

相似定律

轴的磨损量与该比值的二次方成正比。

例子:

在轴上安装刻度盘指示器发现磨损总量是： 1750 rpm 时 0.005英寸

3500 rpm时 0.02英寸

0.005 x 22 = 0.020 英寸

相似定律

管路的磨擦损失与该比值的二次方的90%成正比。零备件的磨擦损失近似与该比值的二次方成正比。例子:

如果一个系统的压头损失的计算或测量结果为：当1450 rpm时，系统的压头损失为65米。

那么，当2900 rpm时，压头损失就是：

65 米x 4 x 0.9 = 260 x 0.9 = 234 米