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煤改电如何正确选择水泵?
发布日期:2017/5/25 16:16:00


  据相关数据统计,去年北京农村地区煤改电,空气源热泵机组安装超过了16万台。作为热泵采暖系统的重要组成部分,水泵也大量应用于煤改电市场。其中,屏蔽泵因为噪音小的原因,更是占据了煤改电水泵市场的大头。

 

  但让人意外的是,屏蔽泵去年煤改电反映最大的两个问题,其中之一就是噪音太大。在自己的优势上被“打脸”,其实屏蔽泵也有自己的委屈——安装不当、选型不当才是噪音大的罪魁祸首。接下来,我们听听国内屏蔽泵知名品牌新沪跟大家分析煤改电市场水泵的那些问题,并告诉大家如何正确选择合适的水泵。

 

 

煤改电中水泵的两大问题之——噪音

 

  先说噪音问题,这个也是最主要的问题。之所以“噪音小”的屏蔽泵,在煤改电中会出现“噪音大”的状况,主要是因为下面这两个因素:

 

  一是安装。北京煤改电的工期很短,前前后后两个月时间不到,这也跟中标品牌带来了很大压力,所以安装上基本都是安装公司在做。而煤改电对于水泵安装也没有明确标准,结果安装起来是五花八门——有的是直接装在管路;有的是装在室外主机里面;有的是装在室内,和板换装在一起。

 

  此外,安装过程中很多都没有用软连接,安装固定方式不规范,这些都会导致共振引起噪音很大。

 

  另一个是选型。屏蔽泵功率越大,噪音也会更大。如果选择用大水泵,噪音大也就成了必然。由于北京煤改电真正大规模铺开去年才开始,在经验上比较匮乏,系统设计上问题也比较多。比如说,北京一个大院里面一般有5、6个房间或者7、8个房间,这时候是用一台大的水泵做成单系统?还是用几台小泵做成多个小系统?现在回过头来看肯定小系统肯定更好一些,这样水泵也可以选小一点,噪音也更低。

 

  去年有些品牌这点就处理的比较好,采用单元化——一个单元对应3个房间,如果超过3个房间再另外配一个单元。

 

  要解决水泵噪音的问题,主要还是要从系统上着手,水泵安装也要标准一些,最好是装在室外主机里面(如果水路里要加防冻液就比较复杂一些,这个需要平衡)。实在不行,水泵也要装在室内热交换器也就是板换的壳子里面,这样连接、减振都可以做到标准化。

 

煤改电中水泵的两大问题之——卡死

 

  其次是水泵卡死的问题,这个也出现的比较多。

 

  导致水泵卡死的主要原因是水质问题。因为屏蔽泵滑动摩擦后,屏蔽套和转子之间会进水,如果水脏的时候,就容易出现卡死的现象,而北京的水质比较差。

 

  另外还有一个是人为的因素,这个也跟选型有关系。一般来说,为了保护水泵还有热交换器,管道的进水口都会安装一个Y型过滤器。但安装了过滤器后,管道的阻力无疑是加大了,因此水泵的扬程也会增大。这样一来,原来选择的水泵可能会偏小,会影响到房间里的温度。部分品牌为了满足客户对温度的要求,会把里面的过滤网给拔了,以此来减少管道阻力。这样做可能暂时能满足系统,但对系统的运行还有寿命都会带来很大的隐患。因为过滤网不光是保护水泵,还有热交换器、阀件。如果换热器堵塞了,热交换效果会受影响,整个系统的效率都会下来的,而阀件也很容易卡死。这是一个饮鸩止渴的行为。

 

如何选择合适的水泵?

 

  上面说了,煤改电水泵遭遇的两大问题都跟选型有关系,因此选择合适的水泵非常重要。但是,选择多大的水泵,跟系统设计还有末端都有很大关系,并不是说多大面积的采暖面积,可以对应地选择多大的选择。

 

  下面以200㎡住宅散热片采暖为例,简要介绍水泵在空气能热泵系统中的选型(实际选型中需要根据系统中各设备具体参数计算,本例只为提供选型方法,作了简化)。

 

  1.需要确定系统的形式。煤改电一般采用空气能热泵闭式循环系统,输送热水进行采暖。此系统的水泵即为循环水泵。

 

  2.根据每个末端设备确定其对应的流量(按照设计供回水温差以及设备的负荷),最后综合所有设备确定总流量。

 

  2.1 取建筑热负荷指标80W/㎡,同时使用系数1.0,安全系数1.1,则选建筑总热负荷18kW;

 

  2.2 取供回水温差5℃,设计流量V’=Q热/(c•ρ•Δt)=3.1m³/h

 

  式中:Q热-建筑总热负荷18KW;C-水的比热,4.187KJ/kg℃;ρ-水的密度1×10³ kg/m³;Δt-供回水温差 5℃;

 

  2.3 流量取1.1安全系数,则水泵流量V=1.1V’=3.4m³/h。

 

  3.下面进行管路阻力计算,选取系统中的最不利环路进行阻力计算(在具体的项目中,以下设备、阀门等压损需根据供应商提供的具体数据选取,管道长度和弯头等由实际工程确定)。

 

  3.1 确定最不利环路中的各设备、阀门、仪表、管路等阻力;

 

  3.2 热泵机组换热器阻力取40kPa,末端散热片阻力取10kPa,阀组模块及其管路30kPa,管路比摩阻取200Pa/m,长度50m,则沿程阻力10kPa,局部阻力取5kPa;

 

  3.3 综上,安全系数1.1,总阻力为10.5m(H2O)。

 

  4. 以上确定了流量和最不利环路阻力,则下面进行水泵的选型:

 

  4.1 首先确定系统在设计工况下的管道特性曲线。计算管路阻抗S=H/Q2,将上面数据带入,得S=10.5 m/(3.4m³/h)2=0.91h2/m5;

 

  管路特性方程为h=0.91Q2。

 

 

  由此,将管路特性曲线与水泵特性曲线绘制于一张图上。

 

  4.2 根据上图进行分析,以最高效率点MEP对应的流量分别选取67%、115%,作出两条垂直的直线,此两条线将水泵H-Q曲线划分为三部分。那么我们所选取的水泵性能曲线H-Q与管路特性曲线的交点需要落在67%~115%MEP之间,最好落在MEP点的左边(因为设计者在管路阻力计算时往往会进行放大,所以实际安装好的管路其特性曲线会往右边偏移,这样就有可能会使水泵在最大效率点工作),此时说明我们所选水泵比较匹配管路系统。

(戎马传媒·《热泵市场》杂志社 订阅热线:0755-26781737)
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