中央空调冷冻水泵和冷却水泵的扬程选择

中央空调系统中，冷冻水泵和冷却水泵的扬程选择直接影响系统运行效率、能耗及设备寿命。以下是扬程选择的详细步骤、计算方法及注意事项：

一、扬程的核心作用

扬程（单位：米水柱，mH₂O）表示泵将液体提升的高度或克服系统阻力的能力，需覆盖以下部分：

1. 静压差：设备间垂直高度差（如冷却塔与冷凝器的高度差）。
2. 沿程阻力：管道内壁摩擦产生的压力损失。
3. 局部阻力：阀门、弯头、过滤器等部件产生的压力损失。
4. 设备阻力：换热器（如蒸发器、冷凝器）的内部阻力。

二、冷冻水泵扬程选择

1. 典型系统组成

冷冻水泵负责将低温冷冻水从制冷机组蒸发器输送至末端设备（如风机盘管、空调箱），再返回蒸发器。系统阻力包括：

• 蒸发器阻力：通常为5-15mH₂O（具体参考设备样本）。
• 末端设备阻力：风机盘管约2-5mH₂O，空调箱约5-10mH₂O。
• 管道阻力：沿程阻力（每100米约1-2mH₂O） + 局部阻力（弯头、阀门等，约沿程阻力的30%-50%）。
• 静压差：若系统有高度差（如多层建筑），需额外计算。

2. 计算示例

假设某系统参数如下：

• 蒸发器阻力：8mH₂O
• 末端设备（空调箱）阻力：6mH₂O
• 管道总长：200米（沿程阻力按1.5mH₂O/100米计算）
• 局部阻力：沿程阻力的40%
• 静压差：忽略（系统在同一楼层）

计算过程：

• 沿程阻力 = 200米 × 1.5mH₂O/100米 = 3mH₂O
• 局部阻力 = 3mH₂O × 40% = 1.2mH₂O
• 总扬程 = 蒸发器阻力 + 末端阻力 + 沿程阻力 + 局部阻力
  = 8 + 6 + 3 + 1.2 = 18.2mH₂O

3. 选型建议

• 安全裕量：通常取计算值的1.1-1.2倍，即18.2 × 1.1 ≈ 20mH₂O。
• 泵型选择：根据流量和扬程选择离心泵，如流量为100m³/h、扬程20m的泵。

三、冷却水泵扬程选择

1. 典型系统组成

冷却水泵负责将高温冷却水从制冷机组冷凝器输送至冷却塔，降温后返回冷凝器。系统阻力包括：

• 冷凝器阻力：通常为5-15mH₂O（具体参考设备样本）。
• 冷却塔阻力：开式塔约2-5mH₂O（含布水器、填料等），闭式塔约1-3mH₂O。
• 管道阻力：同冷冻水系统，但冷却塔通常位于屋顶，需考虑高度差。
• 静压差：冷却塔与冷凝器的高度差（如冷却塔高30米，冷凝器在地下室，静压差为30mH₂O）。

2. 计算示例

假设某系统参数如下：

• 冷凝器阻力：10mH₂O
• 冷却塔（开式）阻力：4mH₂O
• 管道总长：150米（沿程阻力按1.5mH₂O/100米计算）
• 局部阻力：沿程阻力的40%
• 静压差：冷却塔高25米（冷凝器在地面）

计算过程：

• 沿程阻力 = 150米 × 1.5mH₂O/100米 = 2.25mH₂O
• 局部阻力 = 2.25mH₂O × 40% = 0.9mH₂O
• 总扬程 = 冷凝器阻力 + 冷却塔阻力 + 沿程阻力 + 局部阻力 + 静压差
  = 10 + 4 + 2.25 + 0.9 + 25 = 42.15mH₂O

3. 选型建议

• 安全裕量：取计算值的1.1-1.2倍，即42.15 × 1.1 ≈ 46mH₂O。
• 泵型选择：根据流量和扬程选择多级离心泵或高效单级泵，如流量为150m³/h、扬程46m的泵。

四、关键注意事项

1. 设备样本参数：蒸发器、冷凝器、冷却塔的阻力需以厂家提供的样本为准，不同品牌差异较大。
2. 管道设计优化：
   • 减少弯头数量，采用大半径弯头降低局部阻力。
   • 管道直径选择需平衡流速（建议冷冻水1.5-2.5m/s，冷却水2-3m/s）和阻力。
3. 变频控制：根据末端负荷变化调节水泵转速，降低能耗（扬程与转速平方成正比）。
4. 系统平衡：确保冷冻水和冷却水系统水力平衡，避免局部阻力过大。
5. 维护周期：定期清洗管道和换热器，防止污垢增加阻力。

五、常见误区与解决方案