空调循环水泵的选择

简介： 本文围绕空调循环水泵的容量、台数、水泵最佳工作点的选择以及技术经济分析展开探讨，阐述应如何选择水泵，以保证空调系统运行良好，减少电力消耗。

1 循环水泵容量过大的问题

循环水泵容量过大在我国是普遍存在的问题，其容量常常达到实际需要的2-4倍，造成工程投资和运行费用的严重浪费。其主要原因如下：

1.1 设计冷负荷偏大

设计冷负荷是选择设备的主要依据，所以正确地计算建筑冷负荷对整个空调系统的设计十分重要。目前，教科书及设计手册中提供的空调负荷计算方法不论是计算围护结构的墙壁负荷，还是门窗负荷，其计算结果都是针对某一具体房间而言。然而，空调系统设备容量是依据整个建筑的冷负荷确定。由于建筑内各房间的朝向、位置、使用功能及其发热源等因素的不同，往往造成各房间最大冷负荷出现的时间并不相同。因此，建筑冷负荷的最大值应为每个房间逐时负荷叠加的最大值。据调查在我国有部分设计人员在计算建筑冷负荷时只是简单地将每个房间的最大冷负荷进行叠加，导致计算结果远大于实际需求负荷。所以我们必须对此给予足够的重视，使设计负荷的确定更加合理正确。

1.2 系统循环阻力偏大

在计算系统循环阻力时，由于设计人员经验不足，使得一些计算参数取值过于保守，造成循环阻力计算值偏大，更有甚者，在施工图设计阶段采用估算方法确定循环阻力，致使计算循环阻力比实际值大一倍以上。

1.3 系统静压问题

空调系统充满水才能运行，电动隔膜泵的进、出口承受相同的静水压力。因此，所选水泵的扬程只克服管道系统阻力即可。然而，有的设计者却把静水压力也计入该循环阻力之内，这当然会使循环水泵的容量增大很多。

1.4 系统水力平衡问题

由于设计时不认真进行系统的水力平衡计算，工程竣工后又未按要求进行全面调试，往往造成系统水力失调，系统出现冷热不均的现象。有些技术人员错误地认为造成此现象的原因是循环水泵的容量太小，结果只简单地采用加大自吸泵的方法解决了之，自然也就使水泵容量增大。

2 水泵特性曲线及最佳工作点

2.1 水泵的流量——扬程特性曲线

水泵的流量——扬程特性曲线一般有三种类型：平坦型、陡降型、驼峰型。用于空调水循环系统的离心泵应具有平坦特性，其零流量与最大流量之间的扬程变化范围不应大于10%-15%；陡降特性的水泵由于其最大流量与最小流量间的扬程变化太大，故不宜选用；驼峰特性的水泵也不可采用，因为在两台水泵并联运行时可能引起负荷和扬程的周期变化，而当这一变化的频率等于系统的自振频率时便产生危险的“振荡现象”，而此现象将对系统的正常运行造成一定影响。

2.2 最佳工作点

循环水泵的最佳工作点是磁力泵特性曲线与系统管网特性曲线的交点。但是，由于种种原因，系统的实际流量总是大于设计计算流量，其结果是设计水泵工作点沿水泵特性曲线向右偏移

在水泵工作点向右偏移时，循环水泵所产生的扬程降低，这对系统的正常运行是极其不利的，尤其是系统中最不利环路，将促使该环路的流量进一步减少，影响正常使用功能。

造成工作点右移的原因主要有两个方面：首先是设计中水力计算采用过大的安全系数及不实际的压降计算方法，其次是设计的系统未进行认真的水力平衡计算，而施工后又未进行严格的系统调试。因此，为使系统按设计工况运行，除应认真仔细地进行相关计算外，还应在选择螺杆泵时将水泵的工作点选择在最佳工作点左侧适当的位置，以防水泵实际工作点超出一定范围处于不经济的运行状况，影响系统正常运行。

3 循环水泵的技术经济分析

笔者认为在进行循环化工泵、冷水机组等设备的技术经济分析时应引入一个概念——工程寿命周期成本。工程寿命周期成本是工程设计、开发、建造、使用、维修和报废等过程发生的费用，也即该项目在其确定的寿命周期内或在预定的有效期内所需支付的设计费、建安费、运行维修费、报废回收费的总和。在不同项目和不同项目阶段寿命周期成本也大不相同。通常情况下，运营及维护成本往往大于项目建设的一次性投资。因此在进行技术经济分析时，应明确寿命周期成本包括的费用项目、各项费用的内容和范围以及它们在费用构成体系中的相互关系，这对我们进行技术经济比较十分重要。