通過(guò)對中央空調系統工程中因循環(huán)水泵揚程選擇不當，導致工程失敗事例的分析，強調合理選擇循環(huán)水泵揚程的重要性，并提出了一些選擇的方法，對中央空調設計有參考價(jià)值。
關(guān)鍵詞　中央空調;水泵揚程;合理選擇
1　問(wèn)題的提出
　　在中央空調系統中，循環(huán)水泵夏季輸送冷凍水，冬季輸送熱水至空調末端裝置.工程設計應按照空調系統水流量和系統阻力選擇性能良好的水泵.有關(guān)暖通空調設計手冊都有詳細設計計算方法.問(wèn)題在于實(shí)際工程設計時(shí)，某些工程師未按照計算方法進(jìn)行設計計算，而是憑經(jīng)驗想當然，對系統以及某些空調設備、配件等新產(chǎn)品缺乏認真研究，結果導致所選擇的水泵不能滿(mǎn)足要求，或者造成運行費用增加，甚至水泵不能正常工作，這不得不引起空調設計者的高度重視.
2　理論分析
空調系統水流量的大小由負荷及供回水溫差確定，系統阻力通過(guò)水力計算求得.按流量和阻力選擇的水泵，運行時(shí)應處于高效區，其工作點(diǎn)為水泵性能曲線(xiàn)和管路特性曲線(xiàn)的交點(diǎn)，如圖1中A點(diǎn)［1］.而工程中選擇的水泵常常出現兩種不正常情況. 

圖1　水泵工作點(diǎn)示意圖
1) 設計時(shí)比較保守，水系統實(shí)際流速取值較低，估算系統阻力較大，導致選水泵時(shí)揚程加大，使所選擇的循環(huán)水泵揚程比設計流量下的系統阻力大得多.如圖2： 

圖2　不同水泵的工作點(diǎn)變化圖
　　流量QA是系統設計流量，在此流量下水泵揚程為HB即可。實(shí)際選擇的水泵揚程為HS。為了保證QA，則要改變管路特性，即通過(guò)關(guān)小水泵進(jìn)出口的閥門(mén)，使管路特性曲線(xiàn)由Ⅰ變?yōu)棰?顯然，ΔP=HB-HA完全通過(guò)閥門(mén)節流， 這是非常不經(jīng)濟的，也是工程中需避免出現的情況，如果冬季運行采用同一套泵工作，由于流量變小，節流更嚴重，就更不經(jīng)濟，甚至造成水泵工作點(diǎn)不穩定［2］.
2) 設計過(guò)于自信，對空調系統阻力估算偏小，所選泵揚程小于設計流量下系統阻力.如圖3所示：

 
圖3　水泵管路特性曲線(xiàn)及實(shí)際工作點(diǎn)
　　設計工作點(diǎn)為A，水泵流量為QA，揚程為HA.水泵實(shí)際運行時(shí)管路特性曲線(xiàn)不是Ⅰ，而是Ⅱ，運行工作點(diǎn)為B，流量QBA，且B點(diǎn)不在水泵高效區. 顯然這比第一種情況更為不利.解決的唯一辦法只能更換水泵.
3　工程實(shí)例
例1　甲工程為一單體高層建筑，建筑高度29m，泵房設在主樓地下室. 設計選用進(jìn)口開(kāi)利離心式冷凍機一臺，制冷量為1163 kW，配用2臺循環(huán)水泵，1用1備，水泵參數見(jiàn)表1. 

 
表1　水泵銘牌參數
　　剛開(kāi)始調試運動(dòng)時(shí)，發(fā)現水泵電機電流過(guò)大，水泵出水管振動(dòng)厲害，且有異常聲音. 水泵揚程僅為0.28MPa，電機電流I=115A. 分析原因，為分集水器壓差僅為0.13MPa，所選水泵揚程偏大.此時(shí)水泵工作點(diǎn)為低揚程大流量，電機嚴重超載［3］；水泵氣蝕嚴重，管路抖動(dòng)厲害，聲音異常；關(guān)小水泵和冷凍機蒸發(fā)器進(jìn)、出口閥門(mén)，保證蒸發(fā)器進(jìn)出口要求的壓差Δp=(92±5)kPa，使水泵恢復正常工作. 此時(shí)測試數據如表2（原泵）。

 
表2　水泵測試數據
由表2可知，水泵揚程為0.48MPa，分集水器壓差為0.10MPa，蒸發(fā)器壓差為0.1MPa，系統阻力并不大，而水泵大部分壓頭完全消耗在關(guān)小的閥門(mén)上.
解決辦法：更換一臺低揚程水泵，測試數據如表2(新泵).對比表2數據，電機電流由82A降為40A，其運行經(jīng)濟性不言而喻.
　　例2　乙工程為一區域空調，制冷加熱站集中向多幢建筑物供冷、供熱.設計2907kW冷凍機2臺，循環(huán)水泵3臺，2用1備. 系統調試時(shí)開(kāi)一臺冷凍機，一臺循環(huán)水泵.幾分鐘后，水泵出水管振動(dòng)厲害且伴有異常聲音，冷凍機不能啟動(dòng)，故障顯示冷凍水循環(huán)水量不夠.檢查系統閥門(mén)已全部打開(kāi)，水過(guò)濾器全部清洗干凈，系統排氣較徹底.銘牌參數：Q為500m3.h-1， H為0.475MPa，N為90kW;測試數據：蒸發(fā)器進(jìn)出口壓差0.02MPa， 水泵進(jìn)出口壓差0.14 MPa，集水器壓力0.27MPa，分水器壓力0.40 MPa.據該水泵性能曲線(xiàn)，當揚程H=0.14MPa時(shí)，在系統閥門(mén)全開(kāi)情況下，流量Q應大于500m3.h-1才對，而此時(shí)水流指示器自鎖，顯示流量不足.由此可見(jiàn)，水泵工作異常.事實(shí)上，如此大的系統，水泵揚程H=0.14MPa也是不可能的. 終查明原因有二：① 水泵入口安裝了進(jìn)口刷式水過(guò)濾器，過(guò)濾器網(wǎng)孔太小，導致水泵入口阻力太大，產(chǎn)生嚴重氣蝕，水泵性能變壞; ② 泵的流量和揚程都非常小， 系統阻力較大.將刷式過(guò)濾器濾網(wǎng)拆下運行，分、集水器壓差達0.45MPa，水泵揚程為0.52MPa.如兩臺泵同時(shí)運行，循環(huán)流量增大，系統阻力還要增大.顯然水泵不能保證系統正常運行.
　　解決方法：更換水過(guò)濾器濾網(wǎng)；對系統重新進(jìn)行水力計算，更換水泵.這既造成了較大的經(jīng)濟損失，又影響了空調系統正常運行，教訓是深刻的.
4　結論
　　1) 空調系統循環(huán)水泵的選取并不難，但要引起設計人員足夠的重視，經(jīng)驗要與理論計算相結合.
　　2) 對水泵揚程的選取不能認為越大越保險，而要重視運行的經(jīng)濟性.
　　3) 目前空調產(chǎn)品更新?lián)Q代較快，選用時(shí)要十分慎重，對其性能要認真研究.

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