暖通工程師答疑解惑：系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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學(xué)員提問：
密閉式水冷系統(tǒng)離心泵進(jìn)口壓力0.5公斤壓力，因此離心泵無負(fù)壓不產(chǎn)生氣泡，循環(huán)支路管有負(fù)壓水汽化產(chǎn)生氣泡，現(xiàn)象循環(huán)系統(tǒng)停機(jī)后靜壓上升，最高時(shí)可達(dá)2 公斤壓力，同樣現(xiàn)象反復(fù)出現(xiàn)多次。問：是由于循環(huán)支路管有負(fù)壓水汽化產(chǎn)生氣泡，會造成系統(tǒng)壓力上升嗎?再有負(fù)壓水汽化產(chǎn)生的水蒸汽，停機(jī)后同樣溫度、正壓下難道不能完全回到水中嗎?
老師答疑：
一個(gè)閉式循環(huán)冷水系統(tǒng)，其靜水壓頭為20m，離心泵的揚(yáng)程為30m，系統(tǒng)的工作壓力約為0.5mpa。由于其各分支循環(huán)系統(tǒng)的嚴(yán)重不平衡，使得處于水泵吸入段的個(gè)別支路流速過高、負(fù)壓度過高，而別的支路流速偏低、負(fù)壓度偏小。對于負(fù)壓度過高的個(gè)別支路，一旦達(dá)到對應(yīng)水溫下的飽和汽化壓力(以一般32℃的循環(huán)冷卻水為例，其汽化壓力約為5kpa)以下時(shí)，就會汽化，產(chǎn)生氣泡。不僅如此，由于系統(tǒng)管道產(chǎn)生負(fù)壓后，其相關(guān)節(jié)點(diǎn)、管道接頭和末端設(shè)備等縫隙處還會吸入空氣。單一末端的無分支系統(tǒng)，由于水的連續(xù)性原理，只要泵的吸入水頭配置合理，不會發(fā)生此類現(xiàn)象。
我們知道，水是不可壓縮的，而水蒸氣和氣體則是可壓縮的。汽化產(chǎn)生和負(fù)壓吸入的氣體通過水泵壓出時(shí)不僅會產(chǎn)生氣蝕、振動和哨音，還會使系統(tǒng)壓力波動，忽高忽低。一般情況下，水蒸氣會隨著水泵壓出段管路壓力的升高(或水泵停止運(yùn)行后的靜壓平衡)又凝結(jié)成液態(tài)溶入系統(tǒng)，但其它如空氣類氣體是不會輕易改變的，它們會隨著流體流動。如果氣水同向且坡度合理，它會到達(dá)系統(tǒng)的高點(diǎn)，通過自動排氣閥排除;而如氣水反向或坡度不合理，或高處沒有排氣閥，它就會堵在局部彎頭、高點(diǎn)不動，造成局部氣塞、壓力升高、循環(huán)失靈。
同理，此種現(xiàn)象也常會發(fā)生在平衡不好的熱水循環(huán)系統(tǒng)中。熱水(一般熱水循環(huán)泵的吸入段水溫約為80℃)所對應(yīng)的汽化壓力較之冷水要高(約為50kpa)，亦即較小的負(fù)壓度就會汽化。這也是熱水循環(huán)泵要有特殊制造要求、規(guī)范規(guī)定我們的水力計(jì)算系統(tǒng)不平衡度要小于15%的重要性之所在。
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