传动效率的取值与传动方式有关。直接传动n=1.0,联轴器传动n=0.98,减速器传动d= 0.95,三角带传动n:=0.92。电动机容量安全系数k,水泵根据泵的轴功率P:从表1-2中查 取;风机根据电动机功率P从表1-3中查取 衰1-2水泵电动机容量安全系k 输人功率P 2~5 10~25 25~60 kw 1.70 1.50-1301.30-1.25125~1.151.5-1.01.40-1.081.0 豪1-3风机电动机容量安全系数k 电动机功率P <0.5 0.5~1.0 t.0~2.0 2.0-5.0 1.5 .3 1.2 1.15 4.转速n与比转数n、。转速n是指水泵或风机每分钟的转数,常用r/min表示。配用电动 机的转速通常是一定的,直联或用联轴器传动时,应与水泵和风机的转速相同。当转速改变时, 水泵或风机的流量、扬程或压头及功率都会改变,它们之间的关系为 n=9=/h=/= (1-16) 比转数n,是流体在同类型的水泵或风机中运动,而获得的一个反映其流量和扬程或压头关 系的综合性参数,它与叶轮的尺寸大小无关。对于某类型的水泵,假想使其叶轮按比例缩小,扬 程为1m,流量为0075m31s,即功率P为735.5W(合1HP)时,该缩小水泵的转数n,就是原 型水泵的比转数。对于风机,比转数n、则是假想风机风量为1m/s,压头为9.807Pa(合 I mh,o)时所应有的转速。 比转数反映某系列水泵或风机在性能和结构上的特点,用于对水泵或风机进行分类。比转 数大的水泵和风机,表明其流量大而扬程或压头小;比转数小的水泵和风机,表明其流量小而扬 程或压头大。 5.水泵的允许吸上真空高度和安装高度。如前所述,水泵是靠叶轮旋转将叶片间的水甩 出,造成叶轮中心部位具有一定的真空度来吸水的。此真空度不宜过高否则易产生汽蚀现象。 在低压下水易汽化,并且原溶于水的某些活泼气体也会逸出,从而形成气泡。当这些气泡随 水流进入泵内高压区时即破灭,将在局部区域产生高频率、高冲击力的水击,会把水泵内部件,特 别是叶轮的表面冲击成蜂窝或海绵状;同时,活泼气体也会腐蚀金属使金属表面逐渐剥落而破 坏。这种现象称为汽蚀。 为避免或尽量减小汽蚀对水泵部件的破坏,对叶轮旋转时形成的叶轮中心部位的真空度必 须有一定的限制。这一限度值称为水泵的允许吸上真空高度,用Hs(m)表示。H是由试验 测定的,可从产品样本中查取。 当水泵需安装在水面之上吸水时,因为水泵的吸水管有水头损失hs(m),水流在水泵的入
口处还具有单位质量动能,所以水泵的安装高度,即自吸水面到水泵中心的高度H5(m)应为 Hs Hsy-h 三)离心式水泵和风机的特性曲线 在图1-25中,为了直观地表示出离心式水泵或风机的各种主要性能参数之问的关系,通常 以流量φy为横坐标扬程H(或风机压头)功率P(指泵或风机的输入功率P2)和效率n为纵 坐标在同一坐标网格图上作出qv-H、qv-P和qy-7关系曲 线,称为水泵或风机的特性曲线。水泵特性线中qv-H线上两 条小波折线之间的区域,或风机特性曲线上与纵坐标平行的两虚线 9v.H 7 之间的区域是水泵或风机的高效率区。选择水泵与风机时,其qyH 和H的交点应落在高效区内,运行时才较为经济。因此,该区间又 称为经济区。 产品样本通常还将同一类型的各种大小的水泵或风机的性能 曲线绘在同一张图上,构成综合的选择性能曲线图,便于选用水泵 或风机时,进行比较和初选。 图1-25离心式水泵的特性 (四)离心式水泵和风机的型号 曲线 1.离心式水泵的型号。离心式水泵的型号表示水泵的型式、尺寸及用途。生产水泵的工厂 在水泵上钉有铭牌,以示水泵型号和主要性能。例如 IS-100-65-200A 转速 2 900 r/min 125m3/h 功率 22 kW 扬程 效率 吸上真空度 5.8m 出厂年月×x 铭牌上的功率一般指配用电机功率。 组成水泵型号的字母和数字以IS-100-65-200A为例说明如下: S—代表国际标准离心泵; 100——水泵进口直径为100mm 65—水泵出口直径为65mm 200——水泵叶轮名义直径为200mm; A——叶轮第一次切削。 水泵在一定转速下,叶轮的直径与扬程及出水量有关。减小叶轮直径,可相应减小扬程和流 量。若选不到合适的水泵时,可选扬程和流量较要求的稍大些的水泵,将其叶轮切削小一些,使 之符合要求。经切削的叶轮通常应由水泵生产厂家提供选用。型号最后一个字母若为B,表示 叶轮经切削两次 2.风机的命名与型号。离心式风机的全称包括名称、型号、机号、传动方式、旋转方向及风 口位置等六部分内容 (1)名称。名称用于区别离心风机的用途,以汉语拼音字头编写表示。例如一般通风换气 用的为T(也可不写);排尘通风用的为C等。 25
(2)型号。一般由压力系数×10所得数字一比转数-进口吸人型式-设计序号组成 同类型风机不论尺寸大小、转速高低,其压力系数是一定的。压力系数愈大的风机,其风压 愈高。 吸入口型式的代号规定为:双侧吸入“0”;单侧吸入“1";二级串联吸入“2”。 3)机号。机号是将叶轮直径的分米数四舍五入后,前面冠以符号№表示。 (4)传动方式。传动方式分有六种。A式为无轴承,电动机直联;B式为悬臂支承,带轮在 两轴承间;C式为悬臂支承,带轮在两轴承外侧;D式为悬臂支承,联轴器直接传动;E式为叶轮 在两轴承间,带轮在外侧;F式为叶轮在两轴承间,联轴器直接传动。 (5)旋转方向。风杋可以制成左旋和右旋两种型式。从电动机或带轮一侧正视,叶轮按顺 时针方向旋转,以“右”表示;反之,以“左”表示。 (6)出风口位置。按叶轮旋转方向,以右或左若干度表示。右0在水平分度线左端;左0在 水平分度线右端 例如,命名为C4-73-11№5.5C右90°的风机,表明它是排尘离心式通风机;压力系数为 0.4;比转数为73;进风口为单侧吸人式;是第一次设计;55号风机,叶轮直径约为5Sdm,即约 550mm;悬臂支承,带轮在两轴承外侧;叶轮按顺时针方向旋转;出风口位置与水平分度线右端 夹角90°,即出风口垂直向上。又如4-72-11系列风机,为一般通风换气用的离心式通风机;压 力系数为04;比转数为72;进风口为单侧吸入式;第一次设计。 (五)其他类型的风机 1.轴流式风机。离心式风机流体沿叶轮轴向流入,沿叶轮径向流出。轴流式风机流体沿叶 轮轴向的一侧流入,从轴向另一侧流出 轴流式风机的风压较低,但风量较大。它适用于不需设置风道的场所,或风道较短的送、 排风系统。在空调工程中,常釆用管道式轴流风机来吸取新风、回风或排风,以便于和管道系统 的配合与连接。 2.贯流式风机。空气沿叶轮径向流人和流出。它是一种风量小、噪音低、压头适当、在安装 上便于和建筑物相配合的小型风机,多用于空调工程中,如风帘机等。 (六)水泵和风机的选用 水泵和风机的选用,包括选定水泵和风机的种类或型式及决定它们的大小。选用的原则和 方法是: (1)仔细了解需选用的水泵或风机的用途,被输送流体的状况,管路布置及安装的条件与要 求 (2)根据工程要求合理确定所需的最大流量qy与最高扬程H或风机最大压头pm, 再加适当余量,以备安全。即按下式确定所选泵或风机的流量扬程或压头 H=(1.1-1.2)Hm或p=(1.1~1.2)pm (1-18) (3)根据用途选用适当的水泵或风机类型。制冷与空调工程通常选用离心式清水泵和一般 邇风换气用的离心式通风机及轴流式通风机。 (4)根据已确定的流量、扬程或压头,利用产品样本或设备手册所提供的产品性能表及性能
曲线,选择水泵或风机的大小。注意,应使水泵或风机的工作点处在高效率区和位于qv-H曲 线最高点的右侧下降段,以提高运行的经济性和稳定性。性能表中列出的数据,一般都是处在高 效率区而又能稳定工作的工况点数据,可以直接选用。 (5)根据具休情况,考虑是否需要采用机组并联或串联的工作方式。风机一般应尽量避免 并联或串联工作。水泵并联是将水泵的出水管连接起来,这时总出水量等于各台水泵出水量之 和,而扬程不变;水泵串联是将一台水泵的出水管连接在另一台水泵的吸水管上,这样可提高水 压,但流量不变。并联或串联的机组,各台机的型号、性能应尽量相同。 (6)确定水泵和风机的型号时,要同时确定它的转速、配用电动机型号功率、传动方式及带 轮大小等。水泵或风机的进出口方向应与管路系统相配合。对于水泵,若需安装在吸水面之上 还应查明允许吸上真空高度,并按式(1-17)核算其几何安装高度。对于风机,则需注意其噪声 不应超过工程所允许的值。 (7)进行初投资、运行管理费用的综合经济和技术比较,力求选择最合理的水泵或风机。 必须指出,手册或产品样本提供的数据,都是厂家在水泵或风机的标准工况下测试得出的。 水泵的标准工况是:大气压力为9807kPa(合10mH2O),水温20℃;通风机的标准工况是:大 气压力为101.33kPa(合760mmHg,即一个标准大气压),空气温度20℃,相对湿度50%,空气 密度p=1.2kgm3。当使用条件偏离标准工况较远时,应进行性能换算,换算方法可查有关工 程设计或设备手册。 二、膨胀水箱 中央空调系统采用冷水供冷和热水供热时,需在其闭式冷(热)水循环系统(详见第五章第 节)的最高位置设置膨胀水箱,以适应水温变化所引起的水体积变化和便于给系统供水或补充 水,此外还能起到水系统定压的作用 图1-26是膨胀水箱及其配管示意图。箱体置于北方地区室外时应保温。 空调系统膨胀水箱容积的确定与液体的热膨胀系数有关。液体的热膨胀系数定义为:在压 力不变的条件下,由单位温度变化所引起的液体体积的相对变化量或比体积(单位质量流体的体 积)的相对变化量。设温度为T时,液体的体积为V,比体积为v;当温度升高ΔT时,体积增大 △V,相应比体积增大△v,体积的相对变化量为△VV,比体积的相对变化量为△v/v,则液体的 热膨胀系数a(K)为 a=V=△ (1-19) △T 膨胀水箱的容积,应大于系统中冷(热)水可能发生的最大温度波动所引起的水容积变化值 △V(m3),由式(1-19)有 △V=-△v=m△ (1-20) 式中m=可取为系统中冷(热)水质最的于克数;△v是系统中冷(热)水可能发生的最大 温度波动所引起的水的比体积的变化值。通常冬季供热时的水温波动比夏季供冷时要大,因此, 若闭式水循环系统夏季用来输送冷水,冬季用来输送热水则计算膨胀水箱所需容积应以冬季为 27
快速补水管排气 箱誊 清洗时可移去) 浮球阀 闸阳或蝶阀 自动补 水箭 2级璃管液位计 排水 至排水 比回水管大2线 回水管 正常管径 循环水泵 图1-26影胀水箱及其配管示意图 准。即使如此,用式(1-20)算出的△V也是不大的。 考虑到便于利用膨胀水箱给冷(热)水系统充水膨胀水箱的容积V(m3)应比由式(1-20) 算出的△V还要扩大K倍,即 vs=K△v=Km△ (1-21) 视水系统规模的大小,K取值范围约为2~5,式中的V。的单位为m3。 例如,冬季空调热水的温度一般应低于65℃,水温波动的最大值为65℃(0-65℃),相应 的水比体积变化值为△v=1.97×105m3/kg。若某建筑面积约1万平方米建筑中的空调冷 热)水系统内的总水量经推算为1.30×104kg,取K=2,由式(1-21)得 V=Km△v=2×130×10×1.97×10m3≈0.56m3 通常大型建筑的中央空调系统膨胀水箱的有效容积取值范围约为0.5-1.0m3 三、冷却塔 中央空调采用冷水机组作冷源或采用自带制冷系统的独立式空调机组时,若制冷系统的冷 凝器是用水冷却的,为节省用水,冷却水应循环使用。为此,需设置冷却塔(又称凉水塔),并将冷 凝器的水通道与冷却塔、冷却水泵用管道串接组成冷却水循环系统。冷却水在冷凝器中吸收制 冷剂冷凝时释放的热量升温后,经水泵加压送至冷却塔降温,再返回冷凝器吸热 空调工程中现在大多釆用机械通风开放式冷却塔。按照水与空气的相对流向不同,它又分 为逆流式和横流式两大类。这两类冷却塔,需降温的冷却水都是从上向下流动;而空气的流动方 向逆流式是从下向上,横流式是水平的。这两类塔的工作原理相同,基本结构大同小异。逆流 式塔有圆形塔和方形塔,而横流式塔一般为方形塔。图1-27是广州马利新菱冷却塔有限公司 生产的SR系列(逆流式)和SC系列(横流式)冷却塔的结构图解