水泵选型计算书

一、设计工况

  已知太原某建筑面积 A 为 3.3 万 m ²，楼高 24 层，每层 3 米， 5 层以上为高区，以下为低区，供暖面积各为 1.25 万 m ²，预留 0.8 万 m ²供暖住宅。现设 20 台 GG-399 型 96kW 锅炉。

2、  设计参数

2.1 气象资料 （太原）

采暖室外计算温度  -12 ℃

采暖室外平均温度  -2.7 ℃

采暖期天数  135 天

室外平均风速  3m/s

2.2 室内设计参数

采暖室内计算温度  18 ℃

2.3 采暖设计热负荷指标

2.3.1 采暖设计负荷指标 qs(W/m ² ) 46.37  在采暖室外计算温度条件下，为保持室内计算温度，单位建筑面积在单位时间内需由锅炉房或其他供热设施供给的热量。

2.3.2 耗热量指标 qh(W/m ² ) 32

全国主要城市采暖期耗热量指标和采暖设计热负荷指标

3、  循环水泵选型：

3.1 系统开闭式扬程公式

开式水系统  

Hp=hf+hd+hm+hs

式中  

hf 、 hd—— 水系统总的沿程阻力和局部阻力损失， Pa ；  

hm—— 设备阻力损失， Pa ；  

hs—— 开式水系统的静水压力， Pa 。   静水压力应该是水泵停止状态下，冷却塔静止液面到水泵或设备末端得高差；  

hd/ hf 值，小型住宅建筑在 1~1.5 之间；大型高层建筑在 0.5~1 之间。

注：闭式水系统没有 hs 一项。

3.2  一次循环泵选型

3.2.1 一次循环水泵的流量 Q ：

方法一：

式中  G—— 循环水泵的质量流量， kg/h ；

 R—— 热损失系数，一般取 1.05 ；

 F—— 采暖系统所需热量，也就是热水锅炉或热交换器产生的热量， kcal/h ；

 T2 、 T1—— 热水锅炉供回水温度，℃；

 C—— 水的比热， kcal/ （ kg* ℃）。

由上式得，  

查的 75 ℃水的比重γ为 974.83kg/m ³，则

该值即为 20 台 GG-399 型热水锅炉与分水器之间所需循环泵的流量值。

方法二：

式中  G—— 循环水泵的质量流量， kg/h ；

 qh—— 采暖设计热负荷指标，这里查询全国主要城市采暖期耗热量指标和采暖设计热负荷指标表太原现有建筑设计热负荷指标为 46.37W/m ²；

 F—— 建筑面积， m ²；

 Tg 、 Th—— 系统供回水温度，℃。

由上式得，  

查得 75 ℃水的比重γ为 974.83kg/m ³，则

综上两种方法，方法一是约 3 吨热水锅炉带动 3.3 万 m ²的供暖，符合实践经验，故太原的实际采暖设计热负荷指标应该有 ，那么根据方法二的公式可得 。

结论，一次循环泵的流量为 110m ³ /h 。

3.2.2 一次循环泵的扬程 H:

一次循环系统由锅炉、循环泵和分水器为主而组成的一个闭式系统，水泵只需克服设备、管件、少许阀件等的压头损失。 故公式如下：

 H=hf+hd+hm+hs

式中  hf 、 hd—— 一次水系统总的沿程阻力和局部阻力损失（这里比摩阻取 200Pa/m ，管道长度为 50m ）， m ；  

 hm—— 锅炉或热交换器内部压力损失， 5~13m 水柱，这里取 10m ；

 Hs—— 管路调节阀、变径、过滤器等阀组件的阻力，这里取 5m 。  

注： hd/ hf 值，小型住宅建筑在 1~1.5 之间；大型高层建筑在 0.5~1 之间。这里取 hd/ hf=1 。

在热水循环系统中，循环水泵是在闭式回路中工作，泵处于系统回水的静压力作用之下，与开式系统相比，泵工作时应该比较省力，循环水泵的压头仅消耗在克服热水锅炉或热交换器管道及附件等设备的阻力上，即

 H=200*50/10000+200*50/10000+10m+5=17m

综上所述，锅炉热水循环泵的流量为 110m ³ /h ，扬程为 17m 左右 。

3.3 二次循环水泵的选型：

3.3.1 二次循环泵的流量 Q ：

式中  G—— 循环水泵的质量流量， kg/h ；

 qh—— 采暖设计热负荷指标，这里按热负荷计算的结果， 58.18W/m ²；

 F—— 建筑面积， m ²；

 Tg 、 Th—— 系统供回水温度，℃。

由上式得，  

查得 45 ℃水的比重γ为 989.79kg/m ³，则

该值为高、低区二次循环水泵的流量值。

3.3.2 二次循环水泵的扬程 H:

二次循环系统由分水器、循环泵、暖气片和除污器等管道阀附件组成的闭式系统，水泵需克服设备、管件、阀件等的压头损失。故公式如下：

 Hp=hf+hd+hm

式中  hf 、 hd—— 二次水系统总的沿程阻力和局部阻力损失， Pa ；  

 hm—— 设备阻力损失， Pa 。

注： hd/ hf 值，小型住宅建筑在 1~1.5 之间；大型高层建筑在 0.5~1 之间。这里取 hd/ hf=1 。

循环水泵所需的扬程由以下三部分组成，其分别为

●   用户末端散热器阻力（暖气片） H1 ：这里取 10kPa （即 1m 水柱）；

●   管路阻力 H2 ：供暖系统中的除污器、分水器及管路等的阻力为 50kPa( 即 5m 水柱 ) ；高区取输配侧管路的长度 L 为 300m ，低区为 100m ，比摩阻 R 为 200Pa/m ，则高低区摩擦阻力分别为 300*200Pa=60kPa （即 6m 水柱）、 100*200Pa=20kPa ，考虑输配侧管的局部阻力占沿程阻力的比例为 100% ，则高低区局部阻力分别为 6m 水柱、 2m 水柱；所以，系统管路高低区的阻力分别为 H 高 =5+6+6m 水柱 =17m 水柱、 H 低 =5+2+2=9m 水柱；

●   调节阀的阻力 H3 ：因水系统设计时要求阀权度大于 0.3 ，要求阀的压力降不小于 40kPa 。并且本供暖系统为老式建筑改造工程，采用调节阀的量不大，故这里取 40kPa （即 4m 水柱）。

根据以上结果，取 10% 的安全系数，则二次循环水泵的高低区扬程分别为

高

低

综上所述，低区系统补水泵的流量为 31.6m ³ /h ，扬程为 18.7m ，高区系统补水泵的流量为 31.6m ³ /h ，扬程为 45.1m 。