在中央空調(diào)系統(tǒng)中，水泵作為為整個(gè)水循環(huán)提供動(dòng)力的裝置，其耗電量在空調(diào)系統(tǒng)耗電量中又占有相當(dāng)?shù)谋戎兀虼耍玫暮侠磉x擇和匹配，是空調(diào)水系統(tǒng)安全正常運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)節(jié)能的關(guān)鍵。水泵的選擇主要是依據(jù)空調(diào)系統(tǒng)所需的流量和揚(yáng)程等來確定的，但在設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)水泵設(shè)計(jì)失誤的問題，本文對中央空調(diào)系統(tǒng)水泵設(shè)計(jì)的一些問題進(jìn)行探討。

　　一、合理選擇水泵的揚(yáng)程

　　空調(diào)系統(tǒng)中的水泵總是與特定的管路相連，其工作狀態(tài)點(diǎn)由水泵的性能曲線與管路的特性曲線共同決定。

　　在設(shè)計(jì)空調(diào)水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的水力計(jì)算，根據(jù)設(shè)計(jì)流量計(jì)算出在該流量下管路的阻力，以確保選用水泵的揚(yáng)程合理。在對流量和揚(yáng)程乘以一定的安全裕量后，進(jìn)行水泵的選擇。有些設(shè)計(jì)人員直接估算而未進(jìn)行計(jì)算，認(rèn)為揚(yáng)程大一些保險(xiǎn)，而選用揚(yáng)程過大的泵，導(dǎo)致所選擇的水泵不能滿足要求，或者造成運(yùn)行費(fèi)用增加，甚至造成水泵燒毀。

　　曲線I為管路的特性曲線，流量Qa是系統(tǒng)設(shè)計(jì)流量，在此流量下，管路的阻力為Ha，即水泵的揚(yáng)程為Ha，應(yīng)選用性能曲線如圖中曲線1所示的水泵，使工作點(diǎn)落在水泵性能曲線1和管路特性曲線I的交點(diǎn)A上。但若未進(jìn)行水力計(jì)算或?yàn)榍蟊ｋU(xiǎn)而使所選水泵揚(yáng)程過大，實(shí)際選用了額定流量為Qa，揚(yáng)程為Hc的性能曲線為2的水泵的話，若不對管路進(jìn)行調(diào)節(jié)，則水泵的工作點(diǎn)將移至曲線2和I的交點(diǎn)B處，則此時(shí)系統(tǒng)中的水流量將大于設(shè)計(jì)流量Qa，達(dá)到Qb，系統(tǒng)中出現(xiàn)大流量小溫差的工作情況，且由于泵2的揚(yáng)程大于泵1。其所配電機(jī)功率也大，使得能源消耗增多，運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。如某大樓設(shè)計(jì)選用冷凍機(jī)一臺，水流量為200 m3/h，配用兩臺循環(huán)水泵，水泵型號KQL150/400-45/4，流量200(m3/h)， 揚(yáng)程50(m)，電機(jī)功率45(KW)，一用一備，剛開始調(diào)試運(yùn)動(dòng)時(shí)，就發(fā)現(xiàn)水泵電機(jī)電流過大，水泵揚(yáng)程僅為0.28MPa，電機(jī)電流I=110A.終于某一天一臺循環(huán)水泵因電機(jī)過載而燒毀。經(jīng)本人現(xiàn)場勘察后，通過計(jì)算得設(shè)計(jì)流量下系統(tǒng)最大阻力為24m水柱高度，該水泵選型明顯偏大，對已配置好電動(dòng)機(jī)的水泵來說，其電動(dòng)機(jī)額定功率是一定的，軸功率隨著水泵的工作狀態(tài)點(diǎn)的變化而變化，當(dāng)流量大于額定流量時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)水泵軸功率大于電動(dòng)機(jī)的額定功率，也就是電動(dòng)機(jī)過載的情況，當(dāng)流量增大很多，過載嚴(yán)重的時(shí)候，同樣可能出現(xiàn)損壞電動(dòng)機(jī)的情況。

　　為了保證流量等于設(shè)計(jì)流量Qa，簡單應(yīng)急的方法一般有二種：一種是改變管路的特性曲線，通過關(guān)小水泵出口的閥門，使管路特性曲線由I變?yōu)镮I，使水泵的工作點(diǎn)落在曲線2和II的交點(diǎn)C處，此時(shí)流量Qc=Qa，揚(yáng)程Hc>Ha，這種做法可以使系統(tǒng)流量滿足要求，且電動(dòng)機(jī)不發(fā)生過載現(xiàn)象。根據(jù)泵的軸功率N=γQH/η(式中N為泵的軸功率W，γ為輸送液體的容重N/m3, Q為流量m3/S，H為揚(yáng)程m，η為效率)，水泵的一部分功率由于閥門的節(jié)流阻力ΔH=Hc-Ha而浪費(fèi)，加大了能量的損失，這是非常不經(jīng)濟(jì)的，另外，由于國產(chǎn)閥門調(diào)節(jié)性能較差，很難平穩(wěn)地調(diào)節(jié)水泵的揚(yáng)程。有可能出現(xiàn)閥門開大一些，電動(dòng)機(jī)就過載，而關(guān)小一些流量就不夠的情況。另一種可將水泵的葉輪通過計(jì)算進(jìn)行切削來減小水泵的流量和揚(yáng)程，來減低水泵軸功率，但這也是不經(jīng)濟(jì)的，最好是另選水泵，即經(jīng)濟(jì)又安全。

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　　二、冬夏季水泵的選型

　　很多空調(diào)設(shè)計(jì)中的管路都是冬夏季兩用的，即隨著季節(jié)的變化，為盤管風(fēng)機(jī)供應(yīng)冷水或熱水。冬季熱負(fù)荷一般比夏季冷負(fù)荷小，且空調(diào)水系統(tǒng)供回水溫差夏季一般取5℃，冬季取10℃，根據(jù)空調(diào)水系統(tǒng)循環(huán)流量計(jì)算公式G=0.86Q/ΔT(式中Q為空調(diào)負(fù)荷KW，ΔT為水系統(tǒng)溫差℃，G為水系統(tǒng)循環(huán)流量m3/h)，則夏季空調(diào)循環(huán)水流量將是冬季的2-3倍。假設(shè)冬季流量為夏季流量的1/3，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用雙管制系統(tǒng)，即管路特性曲線冬夏季是一致的，由H=SQ2，得到H1/H2=Q12/ Q22，則冬季水泵流量為夏季的1/3，揚(yáng)程為夏季的1/9。 　　冬季工況運(yùn)行低揚(yáng)程泵，將獲得顯著的節(jié)能效果。如我飯店冬夏季計(jì)算負(fù)荷分別為840KW和1002KW，循環(huán)水溫度夏季為7/12℃，冬季為60/50℃，循環(huán)水量夏季180 m3/h，冬季80 m3/h，夏季最不利環(huán)路損失為230KPa，根據(jù)公式H1/H2=Q12/ Q22，可得冬季的最大損失為45.4 KPa，可見，冬季選用小流量，低揚(yáng)程的循環(huán)水泵可降低耗電量，節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用。

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　　在設(shè)計(jì)空調(diào)水系統(tǒng)時(shí)應(yīng)進(jìn)行必要的水力計(jì)算，確保選用水泵的揚(yáng)程合理。對水泵揚(yáng)程的選取不能認(rèn)為越大越保險(xiǎn)，而要重視運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，避免隨意加大揚(yáng)程。

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