数据中心暖通设备

IDC暖通设备-冷冻泵、冷却泵知识点汇总大型互联网数据中心大多采用冷冻水制冷系统，循环泵主要为冷冻泵与冷却泵，循环泵为冷冻冷却水提供循环的动力。离心式循环泵按进水方式可分为端吸泵与双吸泵。端吸泵又叫单吸泵，叶轮上只有一个进水口；双吸泵，即叶轮两侧都一个进水口。它的流量比端吸泵大一倍，可以近似看作是二个单吸泵叶轮背靠背地放在了一起。1、水泵的结构主要包括：蜗壳、叶轮、电机、机械密封、轴承、联轴器、底座等。图1水泵结构图2、离心式水泵工作原理叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都得到提高，在蜗壳处动能大幅转化为压能，从而能够被输送到高处或远处。叶轮装在一个螺旋形的外壳内，当叶轮旋转时，流体轴向流入，然后转90度进入叶轮流道并径向流出。叶轮连续旋转，在叶轮入口处不断形成真空，从而使流体连续不断地被泵吸入和排出。

图2离心作用示意图图3水流流动示意图球机带动嗨高速旋转1叶轮带动液体高速旋转「 产生商心力 「液体荻得能量（压力能、速匚液体甩出「叶轮中心形成低压

度能增地水泵进水管与泵之间产生压差输送液体 ■吸入液体,实现连续工作图4水泵离，心作用流程图3、水泵的主要材质常规要求（1）泵壳：采用HT250铸铁制造，应与泵脚整体铸造。必须满足水压大于等于1.2MPa。（2）驱动轴：可替换式，由含12-13%铬的316不锈钢制成。叶轮：由青铜铸造。叶轮应采用抗汽蚀性能良好的青铜材质整体浇铸而成，制造应符合BS1400:1985(PBI)标准。耐磨环：可替换式，由具足够硬度能防止磨损的青铜制造。轴套：可替换式，由未经硬化处理的含12-13%铬的316不锈钢制造。轴承:采用45#镀铬或2Cr13不锈钢材质，自动对位，径向止推轴承，脂润滑设计，累计运行寿命＞100,000小时。轴承盖上半部分是可拆除并附有溢流孔以防止润滑脂过多。主轴须有安全罩保护，轴承座具备安装轴温测量装置的能力。(8)机械密封：采用碳化硅对碳化钨机械密封，橡胶部分材质为EPDM,无故障运行时间不少于2万小时，累计运行寿命不少于8万小时。在各水泵要求的入口背压下漏水量不大于5毫升/时。4、水泵弹性联轴器泵常用联轴器型式有爪型弹性联轴器、弹性柱销联轴器和膜片联轴器等三种。爪型弹性联轴器又称弹性块联轴器。特点是体积小，重量轻，结构简单，安装方便。常用于小功率及不太重要的场合。其较大许用扭矩一般低于850N・m,—般较大轴径建议不高于50mm。

3图5爪形弹性联轴器弹性柱销联轴器以柱销与两半联轴器的凸缘相联，柱销的一端以圆锥面和螺母与半联轴器凸缘上的锥形销孔形成固定配合，另一端带有弹性套，装在另一半联轴器凸缘的柱销孔中，弹性套用橡胶制成。其特点是结构简单，安装方便，更换容易，尺寸小，重量轻，传动扭矩大。HL用鼻性柱机岐酰掉]ran图6柱销弹性联轴器膜片联轴器采用一组厚度很薄的金属弹簧片，制成各种形状，用螺栓分别与主从动轴上的两半联轴器联接，其结构简单，不需要润滑和维护，耐高温变形，对中性能好，可靠性高，传动扭矩大，但价格较高。

图7图7膜片联轴器5、水泵特性曲线流量Q:泵在单位时间内由泵出口排除液体的体积量，单位m3/h或m3/s扬程H:单位重量的液体通过泵后获得的能量，即排出液体的液柱高度，单转速n：泵轴单位时间内的转数，单位rpmP:泵的轴功率(KW),又叫输入功率，即电动机传到泵轴上的功率;Pe:泵的有效功率(KW)，又叫输出功率，即单位时间输出介质从泵中获得的有交攵能量。图8水泵特性曲线交攵能量。图8水泵特性曲线流量与转速成一次方关系：Q1/Q2=n1/n2;1ri■1*Z■o由成rX.—1・■1■MLfflKL扬程与转速成二次方关系：H1/H2=(n1/n2)2电机轴功率与转速成三次方关系：P1/P2=(n1/n2)36、NPSH、NPSHa、NPSHr、NPSHcNPSH，汽蚀余量，是水泵进口的水流能量相对汽化压力的富余水头。(2)有效汽蚀余量NPSHa(NPSHavailable,也有以Aha表示),取决于进水池水面的大气压强、泵的吸水高度、进水管水头损失和水流的工作温度，这些因素均取决于水泵的装置条件，与水泵本身性能无关，所以也有叫装置汽蚀余量的。(3)NPSHr(NPSHrequired,Ahr),必需汽蚀余量。由上所述，在一定装置条件下，有效汽蚀余量Aha为定值，此时对于不同的泵，有些泵发生了汽蚀，有些泵则没有，说明是否汽蚀还与泵的性能有关。因为Aha仅说明泵进口处有超过汽化压力的富余能量，并不能保证泵内压力最低点(与泵性能有关)的压力仍高于汽化压力。将泵内的水力损失和流速变化引起的压力降低值定义为必须汽蚀余量Ahr，也就是说要保证泵不发生汽蚀，必要条件是Aha>Ahr°Ahr与泵的进水室、叶轮几何形状、转速和流量有关，也就是与泵性能相关，而与上述装置条件无关(4)临界汽蚀余量NPSHc(NPSHcritical,Ahc)o-般来讲Ahr不能准确计算，所以通常通过试验方法确定。这时就引入临界汽蚀余量NPSHc(NPSHcritical,Ahc)，即试验过程泵刚好开始汽蚀时的汽蚀余量此时Aha=Ahc=Ahr,这样即可确认Ahr。而由于临界状况很难判断(因为此时性能可能并无大变化),按GB7021-86规定，临界Ahc这样确定：在给定流量情况下，引起扬程或效率(多级泵则为第一级叶轮)下降(2+k/2)%时的Aha值；或在给定扬程情况下，引起流量或效率下降(2+k/2)%时的Ma值。k为水泵的型式数。要保证水泵不发生汽蚀，引入允许汽蚀余量([NPSH],0h]),是根据经验人为规定的汽蚀余量，对于小泵0h]=Ahc+O.3m，大型水泵0h]=(1.1~1.3)△hc。最后水泵运行不产生汽蚀的必要条件是：装置有效汽蚀余量不得小于允许汽蚀余量，即MaxWh]。如同测试水泵其他性能参数一样，水泵厂家通过汽蚀试验测得不同流量下的临界汽蚀余量Ahc，绘制Ahc~Q曲线和△h~Q曲线供用户使用。允许汽蚀余量[△h]越大，对装置有效汽蚀余量要求越高，也就越容易发生汽蚀。7、 水泵日常巡视要点(1)检查水泵运行流量是否正常。检查水泵前后水压要求在规定范围内。各仪表指示(泵压、流量、电流、电压等)是否正常。检查各部管路阀门是否有漏水现象，特别要注意管路是否存在气体，以免影响泵正常工作。各轴承温度，轴承、端盖不得超过70°C(室温+50°C)。(6)水泵运行声音平稳、无异常振动、周围无异味。(7)及时准确填写记录、报表。发现处理不了的问题，及时汇报，并做好值班纪录。8、 水泵日常维护要点(1)夕卜观检查泵体、电机、连接部件、保护罩等有无变形、损坏；(2)检查电气接线的固定螺栓有无松动、端子螺钉有无松动现象；(3)检查轴承、轴、联轴器的精加工表面有无产生锈蚀、有无损坏情况;（4）检查如果存在