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暖通工程师经典答疑:系统设计

更新时间:2013-08-15 18:23:38 来源:|0 浏览0收藏0

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摘要 暖通工程师经典答疑:系统设计

  提问:

  密闭式水冷系统离心泵进口压力0.5公斤压力,因此离心泵无负压不产生气泡,循环支路管有负压水汽化产生气泡,现象循环系统停机后静压上升,最高时可达2 公斤压力,同样现象反复出现多次。问:是由于循环支路管有负压水汽化产生气泡,会造成系统压力上升吗?再有负压水汽化产生的水蒸汽,停机后同样温度、正压下难道不能完全回到水中吗?

  答疑:

  一个闭式循环冷水系统,其静水压头为20m,离心泵的扬程为30m,系统的工作压力约为0.5mpa。由于其各分支循环系统的严重不平衡,使得处于水泵吸入段的个别支路流速过高、负压度过高,而别的支路流速偏低、负压度偏小。对于负压度过高的个别支路,一旦达到对应水温下的饱和汽化压力(以一般32℃的循环冷却水为例,其汽化压力约为5kpa)以下时,就会汽化,产生气泡。不仅如此,由于系统管道产生负压后,其相关节点、管道接头和末端设备等缝隙处还会吸入空气。单一末端的无分支系统,由于水的连续性原理,只要泵的吸入水头配置合理,不会发生此类现象。

  我们知道,水是不可压缩的,而水蒸气和气体则是可压缩的。汽化产生和负压吸入的气体通过水泵压出时不仅会产生气蚀、振动和哨音,还会使系统压力波动,忽高忽低。一般情况下,水蒸气会随着水泵压出段管路压力的升高(或水泵停止运行后的静压平衡)又凝结成液态溶入系统,但其它如空气类气体是不会轻易改变的,它们会随着流体流动。如果气水同向且坡度合理,它会到达系统的高点,通过自动排气阀排除;而如气水反向或坡度不合理,或高处没有排气阀,它就会堵在局部弯头、高点不动,造成局部气塞、压力升高、循环失灵。

  同理,此种现象也常会发生在平衡不好的热水循环系统中。热水(一般热水循环泵的吸入段水温约为80℃)所对应的汽化压力较之冷水要高(约为50kpa),亦即较小的负压度就会汽化。这也是热水循环泵要有特殊制造要求、规范规定我们的水力计算系统不平衡度要小于15%的重要性之所在。

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