第7章冷媒水和冷卻水系統(tǒng)設(shè)備

1、第7章冷媒水和冷卻水系統(tǒng)設(shè)備1.學(xué)習(xí)要求2.本章難點(diǎn)7.1冷媒水和冷卻水系統(tǒng)7.2離心式水泵10.33一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值，mH2O；7.3冷卻塔7.4其他設(shè)備實(shí)訓(xùn)6單級懸臂式離心泵的拆裝思考與練習(xí)1.學(xué)習(xí)要求1)了解冷媒水系統(tǒng)和冷卻水系統(tǒng)的組成與形式。2)了解水泵的分類和性能參數(shù)，掌握離心泵的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及其工作性能。3)了解冷卻塔的作用和分類，掌握常用冷卻塔的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。4)了解其他輔助設(shè)備，如集水器、分水器、膨脹水箱、放氣裝置及其他管路附件的結(jié)構(gòu)及工作原理。5)能看懂冷媒水和冷卻水系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖。6)會查閱冷媒水和冷卻水系統(tǒng)設(shè)備的相關(guān)資料、圖表、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范、手冊等。7)能

2、夠正確拆裝離心泵。2.本章難點(diǎn)1)離心泵的特性曲線、管路特性曲線、工作點(diǎn)及流量調(diào)節(jié)等內(nèi)容理論性較強(qiáng)，掌握起來有一定難度，要與流體力學(xué)內(nèi)容相結(jié)合，掌握其理論分析過程。2)結(jié)合氣蝕產(chǎn)生原理確定離心泵的安裝高度，并計算許用氣蝕余量、許用吸上真空高度等參數(shù)是常見的工程計算，有一定難度。7.1冷媒水和冷卻水系統(tǒng)7.1.1冷媒水系統(tǒng)1.冷媒水系統(tǒng)的組成2.冷媒水系統(tǒng)的形式(1)開式系統(tǒng)開式系統(tǒng)即開放式管路水循環(huán)系統(tǒng)的簡稱，通常為用噴水室處理空氣的空調(diào)系統(tǒng)或設(shè)置蓄冷水池的空調(diào)系統(tǒng)。圖7-1開式系統(tǒng)1噴水室2冷(熱)源3水泵4回水池7.1冷媒水和冷卻水系統(tǒng)圖7-2閉式系統(tǒng)1膨脹水箱2自動排氣閥3空調(diào)設(shè)備4冷(

3、熱)源5水泵7.1冷媒水和冷卻水系統(tǒng)(2)閉式系統(tǒng)閉式系統(tǒng)即密閉式管路水循環(huán)系統(tǒng)的簡稱。7.1.2冷卻水系統(tǒng)1.冷卻水系統(tǒng)的組成2.冷卻水系統(tǒng)的形式(1)直流供水系統(tǒng)系統(tǒng)比較簡單，冷卻水經(jīng)過冷凝器等用水設(shè)備后直接排入河道或下水道，或用于廠區(qū)綜合用水以及農(nóng)田灌溉；一般適用于水源水量比較充足的地方。(2)重復(fù)使用供水系統(tǒng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)也比較簡單，即用其他冷卻設(shè)備使用過的回水作為水源，或者將用過的冷卻水重復(fù)用于其他地方。7.1冷媒水和冷卻水系統(tǒng)(3)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)在空調(diào)工程中大量使用，只需要補(bǔ)充少量補(bǔ)給水，但需要增加循環(huán)泵和冷卻設(shè)備等，系統(tǒng)比較復(fù)雜，常在水源水量較小、水溫較高時使用。(1)

4、自然通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)采用冷卻塔或冷卻噴水池等設(shè)備，用自來水補(bǔ)充，適用于當(dāng)?shù)貧夂驐l件適宜的小型冷凍機(jī)組。(2) 機(jī)械通風(fēng)冷卻循環(huán)系統(tǒng)采用機(jī)械通風(fēng)冷卻塔或噴射式冷卻塔，用自來水補(bǔ)充，適用于氣溫高、濕度大，自然通風(fēng)冷卻塔不能夠達(dá)到冷卻效果的系統(tǒng)。圖7-3空調(diào)冷媒水、冷卻水循環(huán)系統(tǒng)的工藝流程1冷水機(jī)組2冷凝器3蒸發(fā)器4分水器5集水器6水過濾器7冷媒水循環(huán)水泵8冷卻水循環(huán)水泵9電子水處理儀10冷卻水循環(huán)水箱11冷卻塔12膨脹水箱(、為冷媒水供回水管，、為冷卻水管)7.2離心式水泵7.2.1泵的分類和主要性能參數(shù)1.泵的分類(1)容積式泵它利用泵內(nèi)工作室的容積作周期性地變化而提高液體壓力，達(dá)到輸送液體的目

5、的，如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齒輪泵、螺桿泵等。(2)葉片式泵它是一種依靠泵內(nèi)作高速旋轉(zhuǎn)的葉輪把能量傳給液體，進(jìn)行液體輸送的機(jī)械，如離心泵、混流泵、軸流泵等。(3)其他類型的泵指除上述兩類水泵以外的其他泵，如利用螺旋推進(jìn)原理工作的螺旋泵，利用高速流體工作的射流泵和氣升泵，利用有壓管道水擊原理工作的水錘泵等。2.泵的主要性能參數(shù)7.2離心式水泵(1)流量泵在單位時間內(nèi)所輸送的流體量，稱為流量，可用體積流量qV表示，單位為m3/s、m3/h或L/s；也可用質(zhì)量流量qm表示，單位為kg/s或kg/h。(2)能頭泵的能頭(或能量頭)是單位質(zhì)量液體從泵進(jìn)口處(泵進(jìn)口法蘭)到泵出口處(泵出口法蘭)能量的增

6、加值除以重力加速度，也就是單位質(zhì)量液體通過泵以后獲得的有效能量除以重力加速度，以符號h表示，單為J/kg。(3)功率與效率泵的功率通常是指輸入功率，即原動機(jī)傳遞到轉(zhuǎn)軸上的軸功率，以符號Pe表示，單位是W或kW。(4)轉(zhuǎn)速泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)稱為轉(zhuǎn)速，用符號n表示，單位為r/min。(5)氣蝕余量氣蝕余量是標(biāo)志泵氣蝕性能的重要參數(shù)。7.2離心式水泵7.2.2離心泵的工作原理和分類1.離心泵的工作原理圖7-4離心泵的一般裝置1排出管路2排出閥3泵殼4葉輪5吸入管路6底閥7.2離心式水泵2.離心泵的分類(1)按葉輪數(shù)目分類按葉輪數(shù)目可分為單級泵和多級泵。圖7-5單級離心泵1排出口2葉輪3泵殼4吸入口7.

7、2離心式水泵圖7-7雙吸泵1排出口2泵軸3葉輪4吸入口7.2離心式水泵(2)按葉輪吸入方式分類按葉輪吸入方式可分為單吸泵和雙吸泵。7.2.3離心泵的基本結(jié)構(gòu)圖7-8典型的單級單吸離心泵的結(jié)構(gòu)1泵軸2軸承3軸封4泵殼5排出口6泵蓋7吸入口8葉輪9托架7.2離心式水泵1.葉輪圖7-9葉輪形式a)單吸閉式b)雙吸閉式c)開式d)半開式7.2離心式水泵(1)閉式葉輪葉輪的兩側(cè)分別有前、后蓋板，兩蓋板間有612片后彎式葉片，葉輪內(nèi)形成密閉的流道，如圖7-9a、b所示。(2)開式葉輪葉輪兩側(cè)均沒有蓋板，如圖7-9c所示。(3)半開式葉輪葉輪只有后蓋板，吸入口一側(cè)沒有蓋板，如圖7-9d所示。2.泵殼3.密封

8、環(huán)圖7-10密封環(huán)的結(jié)構(gòu)形式a)平環(huán)式b)直角式c)迷宮式7.2離心式水泵4.軸封裝置(1)軟填料密封軟填料密封又稱為壓蓋填料密封，俗稱盤根(Packing)。圖7-11典型結(jié)構(gòu)的軟填料密封裝置1填料箱2軟填料3水封環(huán)4壓蓋5螺栓6底襯套7.2離心式水泵(2)機(jī)械密封機(jī)械密封又稱端面密封，由于它具有泄漏量小、使用壽命長、功率損耗小、不需要經(jīng)常維修等優(yōu)點(diǎn)，獲得了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。圖7-12機(jī)械密封的基本結(jié)構(gòu)1緊定螺釘2彈簧座3彈簧4動環(huán)輔助密封圈5動環(huán)6靜環(huán)7靜環(huán)輔助密封圈8防轉(zhuǎn)銷7.2離心式水泵7.2.4離心泵的工作性能1.離心泵的特性曲線圖7-13離心泵的特性曲線7.2離心式水泵2.離

9、心泵的管路特性曲線圖7-14管路系統(tǒng)裝置7.2離心式水泵圖7-15管路特性曲線3.離心泵的工作點(diǎn)和流量調(diào)節(jié)7.2離心式水泵(1)離心泵的工作點(diǎn)圖7-16離心泵在管路上的工作點(diǎn)7.2離心式水泵(2)離心泵的流量調(diào)節(jié)如前所述，離心泵運(yùn)行時其工作參數(shù)是由泵的特性曲線與管路的特性曲線所決定的。1)改變管路特性曲線的流量調(diào)節(jié)。2)改變離心泵特性曲線的流量調(diào)節(jié)。4.離心泵的氣蝕現(xiàn)象和安裝高度(1)氣蝕現(xiàn)象離心泵通過旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體做功，使液體能量增加。圖7-17氣蝕現(xiàn)象7.2離心式水泵1)氣蝕使過流部件的材料破壞。2)氣蝕使泵的性能下降。3)氣蝕使泵產(chǎn)生振動和噪聲。(2)離心泵的氣蝕余量和安裝高度一臺泵在

10、運(yùn)行中發(fā)生氣蝕，但在相同條件下，換上另一臺泵就不發(fā)生氣蝕；同一臺泵在某一吸入裝置下發(fā)生氣蝕，但改變吸入裝置及位置，則泵不發(fā)生氣蝕。圖7-18泵的吸入裝置7.2離心式水泵1)有效氣蝕余量。2)泵的必需氣蝕余量和安裝高度。(3)吸上真空高度我國過去大多采用吸上真空高度這一參數(shù)作為離心泵的氣蝕特性參數(shù)，現(xiàn)在也還在采用。10.33一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值，mH2O；7.2.5常用離心泵1.單級單吸式離心泵(1)IS型離心泵IS型泵是單級單吸懸臂式離心泵，適用于輸送清水或物理及化學(xué)性質(zhì)類似清水的液體之用，溫度不高于80。圖7-19IS型離心泵結(jié)構(gòu)圖1泵殼2葉輪螺母3制動墊圈4密封環(huán)5葉輪6泵蓋7軸套8水封環(huán)9軟

11、填料10壓蓋11托架12泵軸10.33一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值，mH2O；圖7-20SG型管道泵1電動機(jī)2連接座3機(jī)械密封4葉輪5進(jìn)口接管6密封環(huán)7泵殼8泵軸10.33一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值，mH2O；(2)SG型管道泵SG型管道泵是單級單吸立式離心泵，輸送低于80的清水。2.單級雙吸式離心泵圖7-21S型離心泵1吸入口2葉輪3排出口4聯(lián)軸器5泵殼6泵蓋7水封槽3.離心式深井泵10.33一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值，mH2O；圖7-22JC型離心式深井泵1軸調(diào)節(jié)螺母2電動機(jī)3泵座4電動機(jī)軸5軸承體6軸承體襯套7傳動軸8聯(lián)軸器9揚(yáng)水管10殼體軸承襯套11泵殼12葉輪13錐形套14泵軸7.3冷卻塔7.3.1冷卻塔的作用和分

12、類1.冷卻塔的作用2.冷卻塔的分類7.3.2自然通風(fēng)式冷卻塔圖7-23自然通風(fēng)式冷卻塔的基本結(jié)構(gòu)1噴頭2進(jìn)水管3分配水管4通風(fēng)百葉窗5集水池6出水管7.3冷卻塔7.3.3機(jī)械通風(fēng)式冷卻塔1.逆流式冷卻塔圖7-24逆流式冷卻塔的結(jié)構(gòu)示意圖1電動機(jī)2風(fēng)機(jī)葉輪3布水器4填料5塔體6送風(fēng)百葉7水槽8進(jìn)水口9溢水管10出水管11補(bǔ)水管7.3冷卻塔圖7-26橫流式冷卻塔的結(jié)構(gòu)2.橫流式冷卻塔7.4其他設(shè)備7.4.1分水器和集水器圖7-27分水器和集水器的結(jié)構(gòu)示意圖a)分水器b)集水器7.4其他設(shè)備7.4.2膨脹水箱圖7-28膨脹水箱的配管布置示意圖1膨脹管2排污管3溢流管4信號管5浮球閥6補(bǔ)水管7水位計8

13、通氣管9循環(huán)管7.4其他設(shè)備7.4.3放氣裝置1.集氣罐圖7-30集氣罐的接管示意圖a)立式b)臥式1集氣罐2放氣管3出水管4進(jìn)水管7.4其他設(shè)備2.自動排氣閥圖7-31ZPTC型自動排氣閥的結(jié)構(gòu)1排氣口2六角鎖緊螺母3閥芯4橡膠封頭5滑動桿6浮球桿7銅鎖釘8鉚釘9浮球10下半殼11墊片12螺栓螺母13上半殼14手動排氣座15手?jǐn)Q頂針7.4其他設(shè)備3.手動排氣閥7.4.4其他管路附件1.軟接頭圖7-32橡膠軟接頭a)單球體b)雙球體c)同心異徑1外膠層2內(nèi)膠層3骨架層4鋼絲圈5法蘭6止水環(huán)7.4其他設(shè)備2.水過濾器及水處理儀(1)水過濾器在水泵入口、水系統(tǒng)各換熱器及調(diào)節(jié)閥等入口處，均應(yīng)安裝水過

14、濾設(shè)備，以防止雜物進(jìn)入系統(tǒng)堵塞管道或污染設(shè)備。圖7-33Y形水過濾器1螺栓2、3墊片4封蓋5濾網(wǎng)6閥體7.4其他設(shè)備(2)水處理儀水處理儀是用于水系統(tǒng)中的一種除垢、防垢、殺菌、滅藻、除鐵銹、防腐蝕的設(shè)備，目前常用的是電子水處理儀。圖7-34電子水處理儀1出水管2水3進(jìn)水管4殼體5金屬電極6直流電源7.4其他設(shè)備3.水流量開關(guān)圖7-35 靶式流量控制器示意圖1靶2輸出軸密封片3輸出杠桿7.4其他設(shè)備(1)杠桿調(diào)節(jié)式杠桿調(diào)節(jié)式屬于常規(guī)型的靶式流量控制器，采用的是杠桿傳動的結(jié)構(gòu)原理，如圖7-35所示。(2)磁感應(yīng)調(diào)節(jié)式磁感應(yīng)調(diào)節(jié)式利用磁感應(yīng)代替常規(guī)式的復(fù)雜杠桿傳動結(jié)構(gòu)，磁感應(yīng)頭代替了常規(guī)式的微動開關(guān)。4.水力平衡閥圖7-3