水泵选型知识

　　9.6  水泵的选择

　　9.6.1  冷却水泵的选择

　　水泵扬程计算：

　　Hp=h f +h d +h m +h s +h 0    （ 9-4 ）

　　式中： h f +h d —— 冷却水管路系统总的沿程阻力和局部阻力之和 , mH 2 O;

　　h m —— 冷凝器阻力， 4.2mH 2 O ；

　　h s —— 冷却塔中水的提升高度米 H 2 O ，取 3mH 2 O;

　　h 0 —— 冷却塔喷雾压力， mH 2 O ，约 4 mH 2 O 。

　　过滤器、水处理器、阀门总阻力取 10 mH 2 O

　　所以冷却水泵扬程为 Hp=1.12+4.2+3+4+10=22.32mH 2 O 。选用水泵时，流量和扬程都考虑 10% 的余量，所以选择水泵的扬程为 H= （ 22.32/2 ）× 1.1=12.276mH 2 O 。流量为 G=118.8 × 1.1=130.68m ³ /h ，根据水泵扬程和流量选择上海第一水泵厂生产的 IS100-65-315 型单级单吸离心泵 3 台（两用一备）。

　　9.6.2  冷冻水泵的选择

　　计算系统所需的冷冻水水量： G=   （ kg/s ）   （ 9-5 ）

　　式中 Qc—— 系统环路计算冷负荷 KW ；

　　c—— 冷冻水比热容， 一般取 c=4.2kJ/ （ kg. ℃）；

　　△ t—— 冷冻水供回水温差。

　　所以冷冻水水量为 G=1155.555/ （ 4.2 × 5 ） =55.026kg/s=198.1m ³ /h ，所以单台冷冻水泵的流量为 99.05m ³ /h ，系统压力损失为管道损失与蒸发器、过滤器、水处理设备及阀门的阻力损失之和：

　　H=4.2+5+10=19.2mH 2 O

　　选用水泵时，流量和扬程都考虑 10% 的余量，所以水泵流量为 99.05 × 1.1=108.955m ³ /h ，水泵扬程为（ 19.2/2 ）× 1.1=10.56mH 2 O ，根据水泵扬程和流 量选择上海第一水泵厂上产的  IS65-40-315 型水泵 3 台（两用一备）

　　9.6.3  补水泵的选择

　　补水泵的扬程应保证将水送到系统最高点并留有 2~5mH 2 O 的富裕压头。所以补水泵的扬程 H=38.8+5=43.8mH 2 O ，补水泵的流量为循环水量的 1% ，事故补水量为正常补水量的 4 倍，所以补水泵的流量为 198.1 × 0.01 × 4=7.924m ³ /h ，根据水泵流量和扬程选择 IS50-32-200 型水泵 2 台（一用一备）。

　　9.6.4  水泵的配管布置

　　进行水泵的配管布置时，应注意以下几点：

　　1. 安装软性接管：在连接水泵的吸入管和压出管上安装软性接管，有利于降低和减弱水泵的噪声和振动的传递。

　　2. 出口装止回阀：目的是为了防止突然断电时水逆流而时水泵受损，对冷水系统，扬程不高，可采用旋启式或升降式的普通止回阀；也可采用防水击性能好的缓闭式止回阀。对于冷却水系统，如果水箱设置在标高以下，则采用缓闭式止回阀。水泵在闭式系统中运行时，其出口不须设止回阀。

　　3. 水泵的吸入管和压出管上应分别设进口阀和出口阀；目的是便于水泵不运行时，能不排空系统内的存水而进行检修。进口阀通常是全开，常采用价廉、流动阻力小的闸阀，但绝对不能作调节水量用，以防水泵产生气蚀。而出口阀宜采用具有较好调节特性、结构稳定可靠的截止阀或蝶阀。

　　4. 安装在立管上的止回阀的下游应设有放水管，便于管道清洗和排污。

　　5. 水泵的出水管上应装有温度计和压力表，以利检测。如果水泵从地位水箱吸水，吸水管上还应该安装真空表

　　6. 每台水泵宜单独设吸水管，管内流速一般为 1.0~1.2m/s 。出水管流速一般为 1.5~2.0m/s 。

　　7. 水泵的电机容量大于 20KW 或水泵   吸入口径大于 100 ㎜时，水泵的布置方式应符合有关规范。

　　8. 水泵基础高出地面的高度应小于 0.1m ，地面应设排水沟。

　　9.7  电子水处理仪的选择

　　水在不断地循环使用中，由于水温升高，水的蒸发、浓缩、灰尘和杂物的进入等原因会引起水的浊度上升。另外由于设备结构，材料等多种因素的综合作用，系统内部会出现沉积物附着，腐蚀及滋生菌类、微生物等现象。这些可导致系统管道堵塞、传热效率下降、浪费能源、减短设备寿命。所以需要选用一套水处理装置。全自动电子水处理仪是利用一个高频交变的电磁场，把较大的链状水分子断裂为单个的水分子。从而使水的物理性能和结构发生变化。进而达到除垢、阻垢、杀菌、灭藻、缓蚀的目的。

　　根据 冷冻水 总量 G=198.1m3/h, 选用东朗全自动电子水处理仪 EDF — 6H 型，   进口尺寸为 150mm, 流量 150 — 280 m3/h, 功率 150W 。

　　根据 冷却水 总量 G=237.8m3/h 选用东朗全自动电子水处理仪 EDF — 6H 型，   进口尺寸为 150mm, 流量 150 — 280 m3/h, 功率 150W 。

　　常用水泵型号代号 :

　　LG －高层建筑给水泵  DL －多级立式清水泵  BX －消防固定专用水泵

　　ISG －单级立式管道泵  IS －单级卧式清水泵  DA1 －多级卧式清水泵  QJ －潜水电泵

　　泵型号意义：

　　例 1 ： 40LG12 － 15

　　40 －进出口直径（ mm ）  LG －高层建筑给水泵（高速）  12 －流量（ m 3 /h ）  15- 单级扬程（ M ）

　　例 2 ： 200QJ20-108/8

　　200 －表示机座号 200 QJ －潜水电泵  20 － 流量 20m 3 /h  108 －扬程 108M  8 －级数 8 级

　　水泵的基本构成：电机、联轴器、泵头（体）及机座（卧式）。

　　水泵的主要参数有：

　　流量，用 Q 表示，单位是 M 3 /H  ， L/S ；

　　扬程，用 H 表示，单位是 M ；

　　对清水泵，必需汽蚀余量（ M ）参数非常重要，特别是用于吸上式供水设备时；

　　对潜水泵，额定电流参数（ A ）非常重要，特别是用于变频供水设备时。

　　电机的主要参数：电机功率（ KW ），转速（ r/min ），额定电压（ V ），额定电流（ A ）。

　　什么叫流量？用什么字母表示？用几种计量单位？如何换算？如何换算成重量及公式？

　　答：单位时间内泵排出液体的体积叫流量，流量用 Q 表示，计量单位：立方米 / 小时（ m3/h ） , 升 / 秒（ l/s ） , L/s= 3.6 m3 /h= 0.06 m3 /min= 60L /min

　　G=Q ρ  G 为重量   ρ为液体比重

　　例 : 某台泵流量 50 m3 /h ，求抽水时每小时重量？水的比重 ρ 为 1000 公斤 / 立方米。

　　解： G=Q ρ =50 × 1000(m3/h · kg/ m3)= 50000kg  / h=50t/h

　　什么叫扬程？用什么字母表示？用什么计量单位？和压力的换算及公式？

　　答：单位重量液体通过泵所获得的能量叫扬程。泵的扬程包括吸程在内，近似为泵出口和入口压力差。

　　扬程用 H 表示，单位为米（ m ）。泵的压力用 P 表示，单位为 Mpa （兆帕）， H=P/ ρ = （ lkg/ cm2)/( 1000kg / m3) . 如 P 为 1kg /cm2 ，则 H=( 1kg / cm2)/( 1000 公斤 /m3)=( 10000 公斤 /m2)/ 1000 公斤 /m3= 10m

　　1Mpa= 10kg /c m2,H=(P2-P1)/ ρ  (P2= 出口压力  P1= 进口压力 )

　　什么叫泵的效率？公式如何？

　　答：指泵的有效功率和轴功率之比。 η =Pe/P

　　泵的功率通常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故又称轴功率，用 P 表示。

　　有效功率即：泵的扬程和质量流量及重力加速度的乘积。

　　Pe= ρ g QH (W)  或 Pe= γ QH/1000  （ KW ）

　　ρ ：泵输送液体的密度（ kg/m3 ）

　　γ ：泵输送液体的重度   γ = ρ g  （ N/ m3 ）

　　g ：重力加速度（ m/s ）

　　质量流量  Qm= ρ Q (t/h  或  kg/s)

　　什么叫额定流量，额定转速，额定扬程？

　　答：根据设定泵的工作性能参数进行水泵设计，而达到的最佳性能，定为泵的额定性能参数，通常指产品目录或样本上所指定的参数值。

　　如： 50-125  流量 12.5 m3 /h 为额定流量，扬程 20m 为额定扬程，转速 2900 转 / 分为额定转速。

　　什么叫汽蚀余量？什么叫吸程？各自计量单位表示字母？

　　答：

　　就目前的研究结果，简单叙述气蚀的机理：

　　当液体在机器中流动，例如在水泵中流动，在流道内各处的压强是不相等的，当液体流到压强很低的地方，如压强低于某一临界值（液体汽化压强）时，则液体就开始汽化，汽化的结果就是在液体中产生很多气泡，气泡中充满了液体蒸汽以及少量的溶解于液体中的气体，气体中大部分是氧气，因为氧气比氮气等其它气体易溶于水。被汽化液体中所含的氧气以及被汽化液体周围液体中的氧气从液体中析出，混入汽泡内的蒸汽之中。汽泡随液体流动到压强高的地方，蒸汽又重新凝结成液体，汽泡就消失掉。在汽泡中有一部分气泡是附着在金属表面上凝结成液体而消失掉的，这部分消失掉的汽泡对金属表面有破坏作用。

　　从汽泡的产生到消失，时间极短，消失时汽泡内的蒸汽压强应当始终为汽化压强，而汽泡外界的液体压强则比汽化压强大，所以汽蚀外层的每一个液体质点均在向金属表面冲去，最后汽泡消失时产生一个很强的水锤压强，局部压强达到 200MPa 以上，这样高的冲击压强作用在金属表面上足够使表面上微观裂缝处产生破坏。

　　此外，汽泡中的氧气在极短的时间巨大的压强作用下，氧气被压缩，产生很高的温度，在高温高压的氧气的作用下，金属表面会氧化剥落，产生化学破坏。同时，在高温下金属和氧化物之间形成热电偶，点解水 而析出强烈氧化作用的初生氧，参加氧化腐蚀作用。

　　在叶轮金属表面，有很多微小的裂纹，或先前由于汽蚀而留下的小坑，凡有这类不平的地方，更易诱发汽蚀破坏。

　　汽蚀会产生以下的现象及结果：

　　1、   对水泵过流部件产生破坏作用

　　2、   噪声及振动

　　3、   特性曲线的改变，扬程、功率和效率均会迅速下降

　　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，用（ NPSH ） r 。

　　吸程即为必需汽蚀余量 Δ h ：即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。

　　吸程 = 标准大气压（ 10.33 米 ） - 汽蚀余量 - 安全量（ 0.5 米 ）

　　标准大气压能压管路真空高度 10.33 米 。

　　例如：某泵必需汽蚀余量为 4.0 米 ，求吸程 Δ h ？

　　解： Δ h=10.33-4.0-0.5= 5.83 米

　　什么是泵的特性曲线？包括几方面？有何作用？

　　答：通常把表示主要性能参数之间关系的曲线称为离心泵的性能曲线或特性曲线，实质上，离心泵性能曲线是液体在泵内运动规律的外部表现形式，通过实测求得。特性曲线包括：流量 - 扬程曲线（ Q-H ），流量 - 效率曲线（ Q- η），流量 - 功率曲线（ Q-N ），流量 - 汽蚀余量曲线（ Q- （ NPSH ） r ），性能曲线作用是泵的任意的流量点，都可以在曲线上找出一组与其相对的扬程，功率，效率和汽蚀余量值，这一组参数称为工作状态，简称工况或工况点，离心泵最高效率点的工况称为最佳工况点，最佳工况点一般为设计工况点。一般离心泵的额定参数即设计工况点和最佳工况点相重合或很接近。在实践选效率区间运行，即节能，又能保证泵正常工作，因此了解泵的性能参数相当重要。

　　什么是泵的全性能测试台？

　　答：能通过精密仪器准确测试出泵的全部性能参数的设备为全性能测试台。国家标准精度为 B 级。流量用精密蜗轮流量计测定，扬程用精密压力表测定。吸程用精密真空表测定。功率用精密轴功率机测定。转速用转速表测定。效率根据实测值： n=rQ102 计算。

　　水泵的选型计算

　　所谓水泵的选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。

　　特别补充一句：当设计流量在设备的额定流量附近时，上面所提到的阻力可以套用，更多的是往往都大过设备的额定流量很多。同样，水管的水流速建议计算后，查表取阻力值。

　　关于水泵扬程过大问题。设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加才使得水泵噪音加大。特别的，流量增加还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大， “ 换过无数次轴承 ” 还是小事，有很大可能还要烧电机的。

　　另外 “ 水泵出口压力只有 0.22 兆帕 ” 能说明什么呢？水泵进出口压差才是问题的关键。例如将开式系统的水泵放在 100 米 高的顶上，出口压力如果是 0.22MPa ，就这个系统将水泵放在地上向 100 米 高的顶上送，出口压力就是 0.32MPa 了

　　暖通水泵的选择：通常选用比转数 n s 在 130 ～ 150 的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的 1.1 ～ 1.2 倍（单台取 1.1 ，两台并联取 1.2 。按估算可大致取每 100 米 管长的沿程损失为 5mH 2 O ，水泵扬程（ mH 2 O ）：

　　Hmax= △ P1+ △ P2+ 0.05L  (1+K)

　　△P1 为冷水机组蒸发器的水压降。

　　△P2 为该环中并联的各个空调末端装置的水压损失最大的一台的水压降。

　　L 为该最不利环路的管长

　　K 为最不利环路中局部阻力当量长度总和与直管总长的比值，当最不利环路较长时 K 值取 0.2 ～ 0.3 ，最不利环路较短时 K 值取 0.4 ～ 0.6

　　这是我在某篇文章中摘抄下来的。在实际应用中也经常使用这个公式，我个人认为这是一个很好的公式，所以值得推广。不知道大家对这个公式有何高见，愿闻其详。