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1、威乐水泵在小型户式采暖系统中的应用,暖通空调产品应用系列Part IV,Presentation By Pan Ning,2,WILO Pump Intelligent,Main Contents/主要内容：水泵的基本概念流量扬程和水泵系统的定义及估算 应用在户式采暖系统中的威乐水泵TOP，RS和PH的选型介绍 威乐的高效之星Stratos PICO介绍 使用中的一些注意事项及答疑,Presentation By Pan Ning,3,Part I水泵的基本概念流量扬程的定义及估算,WILO Pump Intelligent,Presentation By Pan Ning,4,Pump Ba
2、sic,了解水泵，首先要了解一个最重要的概念 水！水的重要特点：水可以储存能量水的密度会随温度的变化而变化水的沸点会随压力的变化而变化,Presentation By Pan Ning,5,Pump Basic,水的密度会随温度的变化而变化水密度的变化是不规则的,0,6,8,10,12,2,4,14,16,18,20,1.0016,1.0012,1.0008,1.0004,1.0000,Temperature/温度,Volume of 1g water/1g水的体积 ml,*加热或冷却将改使水的体积发生变化*在4 的时候，水的密度最大*max=1000 kg/m,Presentation By
3、 Pan Ning,6,加热或冷却后水的密度降低，意味着质量将变轻。,Cube of water with1000 cmcontains at 4=1000 g/1000cm3 的水在4 时质量为1000g,Cube of water with1000 cm at 90=965.3 g/1000cm3 的水在4 时质量为965.3g,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,7,当温度变化时，必须补偿加热系统中水体积的变化一般闭式系统都配有隔膜气压罐(German:MAG),Pump Basic,(2)system water inside/cold/系统水温低时
4、,Water reserve/储备水量 MAG admission pressure/进气压力+0.5bar,MAG-assembly status/安装前,MAG-admission pressure/进气压力 1.0/1.5 bar,(3)System at max.Flow temperature系统/水温最高时,Water quantity/水量=water reserve/储备水量+expansion/膨胀,Presentation By Pan Ning,8,水的沸点会随着压力变化而变化 不同海拔下的大气压力也会影响水的沸点,Pump Basic,Presentation By P
5、an Ning,9,水的沸点会随着压力变化而变化沸点与压力的关系,*采暖系统过压运行:*蒸汽汽塞*空气进入,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,10,水泵的存在 根据水的特性，克服管路系统及重力阻力，将水输送到我们需要的地方去。离心式水泵的基本构造及运行原理 衡量水泵性能的组成参数 水泵选型的一些事项,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,11,离心式水泵的基本构造和运行原理：,Pump Basic,Radial-flow impeller/离心式叶轮,Presentation By Pan Ning,12,下面，让我们来逐
6、一了解几个重要的水泵参数：,Pump Basic,1，流量单位时间内泵所输送的流体量。,Presentation By Pan Ning,13,2，扬程单位重量流体流经泵时所获得的总能量，m。扬程=水泵出口压力 水泵入口压力,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,14,3，气蚀和NPSH 气穴泵内压力低于水的饱和蒸汽压力，水大量汽化的现象。气蚀气穴引起水泵叶片蚀坏的效应。NPSH 气蚀余量，反映水泵内部的流动损失。其它条件相同的情况下，NPSH越大，越容易发生气蚀。,气蚀的产生-泵在运转中，抽送液体的绝对压力降低到当时温度下的该液体汽化压力时，液体便在该处开始
7、汽化，形成水蒸气;当含有大量水蒸气的液体流进叶轮内的高压区时，气泡周围的压力使水蒸气急剧地缩小以至破裂；在气泡破裂的同时，液体质点以很高的速度填充空穴，在此瞬间产生很强烈的水击作用，并以很高的冲击频率打击金属表面；冲击应力可达几百至几千个大气压，冲击频率可达每秒几万次，严重时会将壁击穿。,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,15,NPSH m20,jet-impact/冲击碰撞,pabs 0ca.10 m,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,16,详细了解一下水泵的气蚀：,气蚀的危害1，叶轮上留下被击打的坑，叶轮损坏，影响
8、叶轮的使用寿命。2，设备产生震动。3，增加噪声。4，但轻微的气蚀只会造成水泵流量扬程的降低，使水泵性能下降。5，严重气蚀除了会造成很大噪音外，还会缩短水泵的使用寿。6，对于多级水泵，气蚀只会对第一级叶轮造成影响。,怎样减轻或消除气蚀1，减小吸上高度（或增加入口压力）。2，增加入口管径，减少各种管路附件。3，在同等条件下，使用双吸泵，这样可以减少入口流量。4，增加诱导轮或增加叶轮入口处的光洁度。5，叶轮采用耐气蚀材料。,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,17,适当的正压，是水泵正常运转的保证,Pump Basic,Presentation By Pan Ni
9、ng,18,4，水泵轴功率 水泵轴功率，是指电机传递到水泵轴上的输入功率，即水泵运转所需要的动力，但在根据轴功率选取电机时，则需要考虑一定的安全系数。,请记住以下的计算公式，它能简单的计算出待选水泵所需的轴功率：,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,19,Pump Basic,了解了水泵的基本概念后，我们来看一下水泵的曲线：,Presentation By Pan Ning,20,下面这张曲线图，则是我们经常在样本中见到的水泵性能曲线图，也是我们选型的主要依据。,Pump Basic,21,水泵系统的分类及特点 开式系统 将水提升到更高位置 一般来说，开式系
10、统常见于供水增压设备中，我们日常生活中的自来水，消防设备，园林喷洒绿化等都是水泵在开式系统中的应用。其主要特点：直接与大气接触，开式增压系统的水泵需要克服大气压力和高差，水泵需要提供的扬程较高；开式系统中易混入气体或杂质，对于整个系统运行存在影响；,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,22,水泵系统的分类及特点 闭式系统 将能量输送到需要的地方去 和开式系统相比，闭式系统则是一个完全封闭的系统，水在系统中既不会增加也不会减少，只是不停的循环流动。闭式系统通常应用在如市政或壁挂炉供暖，楼宇中央空调等需要利用水来进行热量或冷量传递的系统中。其主要特点：完全与大气
11、隔离，水只需要流动即可，水泵提供的扬程不需要考虑高度而只需要考虑克服阻力；闭式系统应处于完全封闭状态，其系统运行需要一定的工作压力来克服大气压；,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,23,理解了水泵系统的基本知识之后，我们再来看看闭式循环系统阻力的形成：闭式循环系统阻力主要由两方面构成：设备阻力 包括设备主机（壁挂锅炉，制冷主机，冷却塔等），末端设备（散热器，地盘管，风机盘管，制冷末端等）管道阻力 包括管路摩擦阻力（水流经管路产生的摩擦阻力），和局部阻力（水流经各类阀门阀件，弯头三通及管径变化等引起的阻力损失）两方面。,Presentation By Pan
12、 Ning,Pump Basic,24,管道产生阻力的原因：水管壁的摩擦水滴之间的摩擦水通过各类阀门阀件的局部阻力,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,Presentation By Pan Ning,25,最终：我们得出以下结论：,系统阻力：和流量的平方成正比。,Flow in m3/h,摩擦阻力 in m,0,100,200,300,400,管路阻力曲线(f=X2),Pump Basic,Presentation By Pan Ning,26,水泵的正常运行工作点，是由系统总阻力决定的，并在一定范围内，和总阻力保持一致。,Pumping head/泵扬程
13、 H m,Volume flow/流量 Q m/h,Intersecting point/交点=Operation point/运行点,both thermostatic valve are open/两个温控阀全开,泵性能曲线,系统阻力曲线,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,27,Intersecting point/交点=new operation point/运行点,only one thermostatic valve is open/仅开一个阀,new system characteristic新的管道阻力曲线,水泵的正常运行工作点，是由系统总阻
14、力决定的，并在一定范围内，和总阻力保持一致。,Pumping head/泵扬程 H m,Volume flow/流量 Q m/h,Pump Basic,28,每户面积70 m,=200 m,会议室:30 m 露天阳台：120 m 办公室:50 m,1975年老旧建筑，共5层，顶层办公，楼下四层每层2户，每户面积70平米，房屋尺寸见上图。,24 m,10 m,14 m,Pump Basic 关于流量扬程的估算,Presentation By Pan Ning,29,位于地下一层的管路及设备情况：过滤器阻力1米，止回阀阻力1米，锅炉内阻力1.5米，地下一层管路总长度15米，其他1-6每个阀门阻力0
15、.5米，水泵消耗阻力0.5米，其余阻力损失不计,AF,出水90C,过滤器,止回阀,稳压罐,回水75C,1,2,3,4,5,6,Pump Basic 关于流量扬程的估算,Presentation By Pan Ning,30,流量计算公式：QAN=水泵需要供给的供暖面积 m2 Qspec=每平米面积所需要的热量t=总管路进出水温度差70 W/m超过两层的楼房100 W/m 最多只有两层的楼房 40 W/m节能型住宅,AN.Qspec,1000.t,Q=,m/h,.,.,Pump Basic 关于流量扬程的估算,Presentation By Pan Ning,31,管路阻力损失计算公式:R=50
16、 to 150(Pa/m)（每米管道阻力损失，管路总长度超过100米取50，不到100米取150）I=最不利环路总长度ZF=老旧系统取2.8，新系统取2.2,R.I.ZF,10.000,HPU=,m,Presentation By Pan Ning,Pump Basic 关于流量扬程的估算,小型采暖系统的特点：采暖系统均为闭式承压系统，系统运行需要一定系统压力 采暖系统内流体多为高温水（设计温度，实际温度多为 65-80，地暖水温在 45-55）管路水力失衡问题是采暖系统中经常出现并影响整个系统运行的严重问题 采暖系统一般均会设置补水及排气，补水系统压力应高于循环系统压力，排气置于各个系统最高
17、点 当采用地下盘管（地暖）设计时，系统阻力会高于通常情况下的散热器阻力。,Company Profile 2008,Pump Basic 系统特点,系统故障分析：卡转 杂质堵塞，过热叶轮熔解 电机过热 流量扬程过大，系统不平衡，叶轮熔解，系统进气 噪音 流量扬程过大，杂质，系统进气 震动 杂质堵塞，流量扬程过大 电机运转但无流量现象 叶轮熔解，反转，气柱堵塞 局部不冷或不热现象 综合分析,Company Profile 2008,Pump Basic 系统特点,Presentation By Pan Ning,34,最后，让我们谈一谈水泵的运行：,Pump Basic,并联运行,单台运行,Pr
18、esentation By Pan Ning,35,流量,Pump Basic,并联运行,并联运行：水泵的流量并非增加一倍，这是由于流量增加导致系统阻力上升，从而使所需扬程增加造成的。,阻力曲线,Presentation By Pan Ning,36,串联运行：同一流量扬程相加,两台相同流量的泵串联安装,Pumping head H m,Volume flow Q m/h,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,37,Pumping head H m,Volume flow Q m/h,串联运行：流量增加，扬程增加，但不是相加的关系,两台相同流量的泵串联安装,P
19、ump Basic,Presentation By Pan Ning,38,Pumping head H m,Volume flow Q m/h,串联运行：只有在保证系统流量一样的情况下，扬程才是叠加的。,两台相同流量的泵串联安装,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,39,当有一台泵不运转时会产生阻力,Pumping head H m,H0,Volume flow Q m/h,串联运行：,两台相同流量的泵串联安装,Pump Basic,Presentation By Pan Ning,40,Part II应用在小型户式采暖中的威乐水泵RS,TOP及PH水泵的
20、介绍,WILO Pump Intelligent,Presentation By Pan Ning,41,关于水泵的选型：流量：客户，设备规定或估算值。（注意考虑温度影响）扬程：根据设计管路总损失计算得出。（阻力最大管线上所有的阀门，管路的损失总和）汽蚀余量：一般来说，只要保证水泵正压进水，且管路设计合理，不会存在汽蚀现象。功率：根据水泵效率及流量扬程计算得出。,RS,TOP&PH series,RS,TOP series 湿转子水泵（屏蔽泵）最大优点：省却了电机冷却风扇，噪音更低；构造简单，体积较小；安装简单方便它的缺点：冷却完全依赖液体，电机功率不能过大，同时对泵送液体要求比较高；由于有液
21、体进入定转子和动转子之间，产生干扰及阻塞等故障，水泵整体效率比较低且容易出现问题；由于全部组装为一体，水泵很难维修，一但损坏，就基本需要更换。,Presentation By Pan Ning,42,RS,TOP&PH series,Wilo,43,Flat gasket密封圈,Air venting screw排气螺塞,Bronze filter铜滤片,RS,TOP&PH series,Wilo,44,Energy Label/能效标识,Motor/电机 Asynchronous/异步电机 Supply/电源 1 230V 50/60 Hz,Body/泵体Cast Iron/铸铁 Impel
22、ler/叶轮Composite/高分子材料 Shaft/轴Stainless Steel/不锈钢 Bearing/轴承 Graphite/石墨,Application/应用,Characteristics/特征,Construction/结构,Motor/电机,Heating system with radiator 暖气片采暖系统,Floor heating system 地板采暖系统,STAR-RS,RS,TOP&PH series,Wilo,45,电机阻塞（卡转）现象的起因Installations corrosion/装置腐蚀Chemical treatments/化学处理Stop p
23、eriods(settlement)/长时间停用Operation temperatures/运行温度不当Material and electrolysis/电化学腐蚀Air permeability/空气进入,RS,TOP&PH series,Wilo,46,SIMPLE&ACCESSIBLE简单&易用,A flat on the pump body makes it easy to hold with a spanner when installing.泵体有方形部分，便于扳手卡持,Electrical connections possible on both sides of the t
24、erminal box.根据需要，电源线可从接线盒左，右任意一侧引入,Quick fit electrical connectors快速接线端子,Terminal Box position:3:00;6:00;9:00;12:00根据需要，接线盒可调整到：3:00;6:00;9:00;12:00方向,RS,TOP&PH series,Wilo,47,Anti-noise category/低噪音 The wet motor technology allows to reduce noise in relation to dry motor/湿转子电机与干转子电机相比，噪音大大降低,Energy
25、 saving category/能效等级 B or C class pump/B级或C级 The Best energy class range on the market/目前中国市场上同类产品等级最高,Anti-motor blocking category/防卡转措施 Filter and Hallow shaft/采用滤片和空心轴回流技术 Manual operation to free the shaft/手动排除,Setting and Installation/设置和安装 Easy to set:3 speeds 3 possibilities 易设置：三档调速 Easy to
26、 install:Quick connections,Electrical connections possible on both sides of the terminal box,etc 易安装：快速接线端子，接线盒左右侧引入等,Categories/类别 Energy saving/节能 Anti-noise/降噪 Anti-motor blocking/防卡 Easy to Set/易设置 Easy to install/易安装,RS,TOP&PH series,48/14,Cooling fan Thermal production In-line,WILO PH series,4
27、9/14,Q(l/min),H(m),WILO PH series,50/14,Residence,Villa,Hotel,Bathroom,Office,School,Hospital,etc.,WILO PH series,51/14,散热器采暖经验选型,100 m2,200 m2,400 m2,PH-041E,PH-041/101E,PH-101/123E,600 m2,PH-123/251/253E,800 m2,1000 m2,1200 m2,PH-251/253/254E,PH-251/253/254E,PH-251/253/254E,2000 m2,PH-400/401E/Q,3
28、000 m2,4000 m2,PH-1500Q,PH-2200Q,WILO PH series,52/14,地板采暖 经验选型,100 m,200 m,PH-101E,PH-101/123E,300 m,PH-123/251/253E,400 m,500 m,PH-123/251/253E,PH-251/253/254E,600 m,PH-251/253/254E,700 m,PH-251/253/400E,800 m,900 m,PH-400/401E/Q,PH-400/401E/Q,1000 m,PH-400/401E/Q,WILO PH series,Presentation By Pa
29、n Ning,53,Part III威乐的高效之星Stratos PICO介绍,WILO Pump Intelligent,54,New Wilo Stratos PICO 威乐新一代高效节能泵,一体化设计的绝缘保温壳 大尺寸液晶屏,威乐2009年的最新力作 A级能效的领跑者 节能可达90%以上,WILO Stratos PICO,Presentation By Pan Ning,55,能效 ECO PICOVersion 1-3 32%40%Version 1-5 32%45%,欧洲电气标准的更替,-第一阶段 2013年1月1日 EEI 0,27,-第二阶段2015年8月1日 EEI 0,2
30、3,EEI=0,18,是什么让我们的产品得到了如此强大的改进？新型电机及控制的应用,PICO相比ECO节约90%的能效！,Presentation By Pan Ning,WILO Stratos PICO,56,Presentation By Pan Ning,WILO Stratos PICO,57,H(m),Q(m3/h),无任何控制的通常水泵曲线,系统工作曲线,Stratos PICO 自动调节后的水泵曲线,2,5/2,2,5,Starting point,自动温控阀在缓慢关闭,WILO Stratos PICO,Presentation By Pan Ning,58,H(m),Q(m
31、3/h),2,5/2,2,5,Starting point,无任何控制的通常水泵曲线,系统工作曲线,Stratos PICO 自动调节后的水泵曲线,WILO Stratos PICO,Presentation By Pan Ning,59,H(m),2,5/2,2,5,自动感应式夜间运行模式,1,2,WILO Stratos PICO,Presentation By Pan Ning,60,WILO Stratos PICO,Presentation By Pan Ning,61,WILO Stratos PICO,Presentation By Pan Ning,Presentation B
32、y Pan Ning,62,Part IV 使用中的一些注意事项及答疑,WILO Pump Intelligent,Presentation By Pan Ning,63,补水时的压力变化！当密闭补水箱水位不够补水时，由于不同温度，压力下的水进行混合时，水的密度，比重都会发生变化，这会使水泵吸入端的压力骤降，严重时会造成汽蚀，请特别注意，补水时应尽量避免这种情况的发生。进口的阻力损失！水泵进口处过多的旁通，过滤器及调节阀会造成进口阻力增加，在需要大流量的时候，会进一步降低入口压力，严重时会导致汽蚀。,Cautions,Presentation By Pan Ning,64,止回阀故障！止回阀保证蒸汽及过热的高温水在停泵时不会向泵回流，若不能保证止回阀运转正常，会使水泵干转，并损毁机械密封。缺水故障！缺水故障会导致水泵中很多依靠水润滑的部件过热损坏，并加快磨损机械密封，一定要严禁出现！,Cautions,Thanks for your attention!,威乐愿和您携手同行！共铸成功！,
