制冷与空调设备 教学课件 ppt 作者 魏龙 第7章　冷媒水和冷却水系统设备

1、第7章 冷媒水和冷却水系统设备,1.学习要求 2.本章难点 7.1 冷媒水和冷却水系统 7.2 离心式水泵 10.33一个标准大气压值，mH2O； 7.3 冷却塔 7.4 其他设备 实训6 单级悬臂式离心泵的拆装 思考与练习,1.学习要求,1)了解冷媒水系统和冷却水系统的组成与形式。 2)了解水泵的分类和性能参数，掌握离心泵的基本结构、工作原理及其工作性能。 3)了解冷却塔的作用和分类，掌握常用冷却塔的基本结构及工作原理。 4)了解其他辅助设备，如集水器、分水器、膨胀水箱、放气装置及其他管路附件的结构及工作原理。 5)能看懂冷媒水和冷却水系统相关设备的结构图。 6)会查阅冷媒水和冷却水系统设备的相关资料、图表、标准、规范、手册等。 7)能够正确拆装离心泵。,2.本章难点,1)离心泵的特性曲线、管路特性曲线、工作点及流量调节等内容理论性较强，掌握起来有一定难度，要与流体力学内容相结合，掌握其理论分析过程。 2)结合气蚀产生原理确定离心泵的安装高度，并计算许用气蚀余量、许用吸上真空高度等参数是常见的工程计算，有一定难度。,7.1 冷媒水和冷却水系统,7.1.1 冷媒水系统 1.冷媒水系统的

2、组成 2.冷媒水系统的形式 (1)开式系统 开式系统即开放式管路水循环系统的简称，通常为用喷水室处理空气的空调系统或设置蓄冷水池的空调系统。,图7-1 开式系统 1喷水室 2冷(热)源 3水泵 4回水池,7.1 冷媒水和冷却水系统,图7-2 闭式系统 1膨胀水箱 2自动排气阀 3空调设备 4冷(热)源 5水泵,7.1 冷媒水和冷却水系统,(2)闭式系统 闭式系统即密闭式管路水循环系统的简称。 7.1.2 冷却水系统 1.冷却水系统的组成 2.冷却水系统的形式 (1)直流供水系统 系统比较简单，冷却水经过冷凝器等用水设备后直接排入河道或下水道，或用于厂区综合用水以及农田灌溉；一般适用于水源水量比较充足的地方。 (2)重复使用供水系统 系统结构也比较简单，即用其他冷却设备使用过的回水作为水源，或者将用过的冷却水重复用于其他地方。,7.1 冷媒水和冷却水系统,(3)循环冷却水系统 循环冷却水系统在空调工程中大量使用，只需要补充少量补给水，但需要增加循环泵和冷却设备等，系统比较复杂，常在水源水量较小、水温较高时使用。 (1) 自然通风冷却循环系统 采用冷却塔或冷却喷水池等设备，用自来水补充，适

3、用于当地气候条件适宜的小型冷冻机组。 (2) 机械通风冷却循环系统 采用机械通风冷却塔或喷射式冷却塔，用自来水补充，适用于气温高、湿度大，自然通风冷却塔不能够达到冷却效果的系统。,图7-3 空调冷媒水、冷却水循环系统的工艺流程 1冷水机组 2冷凝器 3蒸发器 4分水器 5集水器 6水过滤器 7冷媒水循环水泵 8冷却水循环水泵 9电子水处理仪 10冷却水循环水箱 11冷却塔 12膨胀水箱 (、为冷媒水供回水管，、为冷却水管),7.2 离心式水泵,7.2.1 泵的分类和主要性能参数 1.泵的分类 (1)容积式泵 它利用泵内工作室的容积作周期性地变化而提高液体压力，达到输送液体的目的，如活塞泵、柱塞泵、隔膜泵、齿轮泵、螺杆泵等。 (2)叶片式泵 它是一种依靠泵内作高速旋转的叶轮把能量传给液体，进行液体输送的机械，如离心泵、混流泵、轴流泵等。 (3)其他类型的泵 指除上述两类水泵以外的其他泵，如利用螺旋推进原理工作的螺旋泵，利用高速流体工作的射流泵和气升泵，利用有压管道水击原理工作的水锤泵等。 2.泵的主要性能参数,7.2 离心式水泵,(1)流量 泵在单位时间内所输送的流体量，称为流量，可用体

4、积流量qV表示，单位为m3/s、m3/h或L/s；也可用质量流量qm表示，单位为kg/s或kg/h。 (2)能头 泵的能头(或能量头)是单位质量液体从泵进口处(泵进口法兰)到泵出口处(泵出口法兰)能量的增加值除以重力加速度，也就是单位质量液体通过泵以后获得的有效能量除以重力加速度，以符号h表示，单为J/kg。 (3)功率与效率 泵的功率通常是指输入功率，即原动机传递到转轴上的轴功率，以符号Pe表示，单位是W或kW。 (4)转速 泵轴每分钟的转数称为转速，用符号n表示，单位为r/min。 (5)气蚀余量 气蚀余量是标志泵气蚀性能的重要参数。,7.2 离心式水泵,7.2.2 离心泵的工作原理和分类 1.离心泵的工作原理,图7-4 离心泵的一般装置 1排出管路 2排出阀 3泵壳 4叶轮 5吸入管路 6底阀,7.2 离心式水泵,2.离心泵的分类 (1)按叶轮数目分类 按叶轮数目可分为单级泵和多级泵。,图7-5 单级离心泵 1排出口 2叶轮 3泵壳 4吸入口,7.2 离心式水泵,图7-7 双吸泵 1排出口 2泵轴 3叶轮 4吸入口,7.2 离心式水泵,(2)按叶轮吸入方式分类 按叶轮吸入方式可分

5、为单吸泵和双吸泵。 7.2.3 离心泵的基本结构,图7-8 典型的单级单吸离心泵的结构 1泵轴 2轴承 3轴封 4泵壳 5排出口 6泵盖 7吸入口 8叶轮 9托架,7.2 离心式水泵,1.叶轮,图7-9 叶轮形式 a)单吸闭式 b)双吸闭式 c)开式 d)半开式,7.2 离心式水泵,(1)闭式叶轮 叶轮的两侧分别有前、后盖板，两盖板间有612片后弯式叶片，叶轮内形成密闭的流道，如图7-9a、b所示。 (2)开式叶轮 叶轮两侧均没有盖板，如图7-9c所示。 (3)半开式叶轮 叶轮只有后盖板，吸入口一侧没有盖板，如图7-9d所示。 2.泵壳 3.密封环,图7-10 密封环的结构形式 a)平环式 b)直角式 c)迷宫式,7.2 离心式水泵,4.轴封装置 (1)软填料密封 软填料密封又称为压盖填料密封，俗称盘根(Packing)。,图7-11 典型结构的软填料密封装置 1填料箱 2软填料 3水封环 4压盖 5螺栓 6底衬套,7.2 离心式水泵,(2)机械密封 机械密封又称端面密封，由于它具有泄漏量小、使用寿命长、功率损耗小、不需要经常维修等优点，获得了迅速的发展和广泛的应用。,图7-12 机械

6、密封的基本结构 1紧定螺钉 2弹簧座 3弹簧 4动环辅助密封圈 5动环 6静环 7静环辅助密封圈 8防转销,7.2 离心式水泵,7.2.4 离心泵的工作性能 1.离心泵的特性曲线,图7-13 离心泵的特性曲线,7.2 离心式水泵,2.离心泵的管路特性曲线,图7-14 管路系统装置,7.2 离心式水泵,图7-15 管路特性曲线,3.离心泵的工作点和流量调节,7.2 离心式水泵,(1)离心泵的工作点,图7-16 离心泵在管路上的工作点,7.2 离心式水泵,(2)离心泵的流量调节 如前所述，离心泵运行时其工作参数是由泵的特性曲线与管路的特性曲线所决定的。 1)改变管路特性曲线的流量调节。 2)改变离心泵特性曲线的流量调节。 4.离心泵的气蚀现象和安装高度 (1)气蚀现象 离心泵通过旋转的叶轮对液体做功，使液体能量增加。,图7-17 气蚀现象,7.2 离心式水泵,1)气蚀使过流部件的材料破坏。 2)气蚀使泵的性能下降。 3)气蚀使泵产生振动和噪声。 (2)离心泵的气蚀余量和安装高度 一台泵在运行中发生气蚀，但在相同条件下，换上另一台泵就不发生气蚀；同一台泵在某一吸入装置下发生气蚀，但改变吸入装

7、置及位置，则泵不发生气蚀。,图7-18 泵的吸入装置,7.2 离心式水泵,1)有效气蚀余量。 2)泵的必需气蚀余量和安装高度。 (3)吸上真空高度 我国过去大多采用吸上真空高度这一参数作为离心泵的气蚀特性参数，现在也还在采用。,10.33一个标准大气压值，mH2O；,7.2.5 常用离心泵 1.单级单吸式离心泵 (1)IS型离心泵 IS型泵是单级单吸悬臂式离心泵，适用于输送清水或物理及化学性质类似清水的液体之用，温度不高于80。,图7-19 IS型离心泵结构图 1泵壳 2叶轮螺母 3制动垫圈 4密封环 5叶轮 6泵盖 7轴套 8水封环 9软填料 10压盖 11托架 12泵轴,10.33一个标准大气压值，mH2O；,图7-20 SG型管道泵 1电动机 2连接座 3机械密封 4叶轮 5进口接管 6密封环 7泵壳 8泵轴,10.33一个标准大气压值，mH2O；,(2)SG型管道泵 SG型管道泵是单级单吸立式离心泵，输送低于80的清水。 2.单级双吸式离心泵,图7-21 S型离心泵 1吸入口 2叶轮 3排出口 4联轴器 5泵壳 6泵盖 7水封槽,3.离心式深井泵,10.33一个标准大气压值，m

8、H2O；,图7-22 JC型离心式深井泵 1轴调节螺母 2电动机 3泵座 4电动机轴 5轴承体 6轴承体衬套 7传动轴 8联轴器 9扬水管 10壳体轴承衬套 11泵壳 12叶轮 13锥形套 14泵轴,7.3 冷却塔,7.3.1 冷却塔的作用和分类 1.冷却塔的作用 2.冷却塔的分类 7.3.2 自然通风式冷却塔,图7-23 自然通风式冷却塔的基本结构 1喷头 2进水管 3分配水管 4通风百叶窗 5集水池 6出水管,7.3 冷却塔,7.3.3 机械通风式冷却塔 1.逆流式冷却塔,图7-24 逆流式冷却塔的结构示意图 1电动机 2风机叶轮 3布水器 4填料 5塔体 6送风百叶 7水槽 8进水口 9溢水管 10出水管 11补水管,7.3 冷却塔,图7-26 横流式冷却塔的结构,2.横流式冷却塔,7.4 其他设备,7.4.1 分水器和集水器,图7-27 分水器和集水器的结构示意图 a)分水器 b)集水器,7.4 其他设备,7.4.2 膨胀水箱,图7-28 膨胀水箱的配管布置示意图 1膨胀管 2排污管 3溢流管 4信号管 5浮球阀 6补水管 7水位计 8通气管 9循环管,7.4 其他设备,7.4

9、.3 放气装置 1.集气罐,图7-30 集气罐的接管示意图 a)立式 b)卧式 1集气罐 2放气管 3出水管 4进水管,7.4 其他设备,2.自动排气阀,图7-31 ZPTC型自动排气阀的结构 1排气口 2六角锁紧螺母 3阀芯 4橡胶封头 5滑动杆 6浮球杆 7铜锁钉 8铆钉 9浮球 10下半壳 11垫片 12螺栓螺母 13上半壳 14手动排气座 15手拧顶针,7.4 其他设备,3.手动排气阀 7.4.4 其他管路附件 1.软接头,图7-32 橡胶软接头 a)单球体 b)双球体 c)同心异径 1外胶层 2内胶层 3骨架层 4钢丝圈 5法兰 6止水环,7.4 其他设备,2.水过滤器及水处理仪 (1)水过滤器 在水泵入口、水系统各换热器及调节阀等入口处，均应安装水过滤设备，以防止杂物进入系统堵塞管道或污染设备。,图7-33 Y形水过滤器 1螺栓 2、3垫片 4封盖 5滤网 6阀体,7.4 其他设备,(2)水处理仪 水处理仪是用于水系统中的一种除垢、防垢、杀菌、灭藻、除铁锈、防腐蚀的设备，目前常用的是电子水处理仪。,图7-34 电子水处理仪 1出水管 2水 3进水管 4壳体 5金属电极 6直流电源,7.4 其他设备,3.水流量开关,图7-35 靶式流量控制器示意图 1靶 2输出轴密封片 3输出杠杆,7.4 其他设备,(1)杠杆调节式 杠杆调节式属于常规型的靶式流量控制器，采用的是杠杆传动的结构原理，如图7-35所示。 (2)磁感应调节式 磁感应调节式利用磁感应代替常规式的复杂杠杆传动结构，磁感应头代替了常规式的微动开关。 4.水力平衡阀,图7-36 平衡阀及测量仪表示意图 a)平衡阀 b)测量仪表 1测压孔 2手轮 3阀体 4专用智能仪表 5专用压力变送器 6橡胶管,7.4 其他设备,(1)测量流量 通过测压孔测得水流经平衡阀时的压力差，将压差信号通过专用的压差变送器传递给专用智能仪表，可读出被

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