區(qū)域供熱2004.5 期熱水供暖系統(tǒng)中循環(huán)水泵的選擇和使用中國石油天然氣管道局丁亦如王琳天津武清開發(fā)區(qū)熱力公司李富國鞍山市熱力設(shè)計研究院有限責(zé)任公司李親摘要: 本文就循環(huán)水泵的選擇原則、參數(shù)確定和選擇中的幾個問題進行分析,指出泵的特性與熱網(wǎng)特性不相匹配的原因和解決的方法。對并聯(lián)泵的效果和管路聯(lián)接方式進行了分析計算后,提出一些建設(shè)性意見和建議。關(guān)鍵詞:循環(huán)水泵并聯(lián)管路聯(lián)接1前言等。在排除循環(huán)水泵因制造原因而達不到實由熱源設(shè)備、熱網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)組成際參數(shù)不可預(yù)見外，我們應(yīng)根據(jù)供曖系統(tǒng)提:的熱水供暖系統(tǒng)是-個系統(tǒng)工程、 -個整體,供的參數(shù)，合理選擇適用本系統(tǒng)的循環(huán)水泵忽略任何一部分都會嚴重影響系統(tǒng)的供暖效的型號和參數(shù),最大可能地滿足系統(tǒng)要求。果。循環(huán)水泵是聯(lián)接熱源、熱網(wǎng)和室內(nèi)采暖系2循環(huán)水泵的選擇統(tǒng)的樞紐設(shè)備,通過它把溫暖送給千家萬戶，2.1選擇的原則所以，循環(huán)水泵的性能和參數(shù)的合理性,就顯循環(huán)水泵在供暖系統(tǒng)中所占比例，無論得格外重要。因此合理選擇和正確安裝使用是容量還是設(shè)備數(shù)量都是很大的，運行中的循環(huán)水泵，是取得較為滿意的供暖效果的關(guān)問題也比較多。因此,正確選擇、合理使用和鍵。作者在近幾年的實踐中,遇到因循環(huán)水泵管理，確保正常供暖和提高經(jīng)濟效益是十分選擇和使用不當而影響供暖效果的現(xiàn)象有以重要的。選擇的原則是:設(shè)備在系統(tǒng)中能夠安下幾種:①循環(huán)水泵出口端的閥門不能百分全、高效、經(jīng)濟地運行。選擇的內(nèi)容主要是確之百打開，只能按電動機的允許額定電流控定它的型式、臺數(shù)、規(guī)格、轉(zhuǎn)速以及與之配套制閥門的開度，否則會引起電動機的實際運的電動機功率。行電流超過其允許的額定電流而燒壞電動選擇時應(yīng)具體考慮以下幾個原則:①所機。②循環(huán)水泵的使用往往不是一臺,而是二選的循環(huán)泵應(yīng)滿足系統(tǒng)中所需的最大流量和臺、三臺、多臺并聯(lián)使用，更有七臺泵同時并揚程 ,同時要使循環(huán)水泵的最佳工況點，盡可聯(lián)使用的先例,而且多臺并聯(lián)使用，有的是同能接近 系統(tǒng)實際的工作點，且能長期在高效型號、同性能，也有型號不同、性能也不相區(qū)' 中國煤化工長期運行的經(jīng)濟同。①管道系統(tǒng)與泵的聯(lián)接方式各異,不在同性:THCNMH G上積小、重量輕效一位置、不在同一平面，造成系統(tǒng)不順、阻力率柏劉比牧尚的傭邛小承。①力求運行時安增加。④循環(huán)水泵的出力達不到設(shè)計參數(shù)全可靠、平穩(wěn)、振動小、噪音低、抗汽蝕性能- 28-區(qū)域供熱2004.5 期，好。④選擇適用于流量變化大而揚程變化不吸臥式離心泵、直聯(lián)單級單吸臥式離心泵、軸大的水泵，即G- -H 特性曲線趨于平坦的水開式單級雙吸臥式離心泵和單級雙吸中開蝸殼式離心泵等。2.2循 環(huán)水泵的參數(shù)選擇步驟:2.2.1流①根據(jù)設(shè)計熱負荷計算流①原有計算的流量和揚程可不再進行附量;②根據(jù)室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式,在沒有任何調(diào)加。節(jié)手段時，計算因重力或溫降引起的垂直失②在已定的水泵系列表中找某- - 型號的調(diào)，并由此能克服或基本上克服這種垂直失泵,查找的流量和揚程與“水泵性能表”列出調(diào)所需的最佳流量值;③根據(jù)室內(nèi)采暖系統(tǒng)的代表性(一般為中間- -行)的流量和揚程一形式，在具備有調(diào)節(jié)功能手段且行為節(jié)能意致, 或者雖不- -致，但在上下兩行工作范圍識尚未具備時,可暫按②條確定流量。待行為內(nèi)。如果有兩種以上型號的泵都能滿足要求，節(jié)能意識到位或基本上到位后，屆時再采用那就要權(quán)衡分析,通常應(yīng)選其中比轉(zhuǎn)速(n)較調(diào)速泵的調(diào)節(jié)實現(xiàn)節(jié)能,為時不晚。高的、結(jié)構(gòu)尺小重量輕的泵。n。 的計算公必須指出，最佳循環(huán)流量值的概念不是式為:“大流量”，而是建立在目前的室內(nèi)系統(tǒng)尚不單級單吸離心泵:n,=3.65 VG具備調(diào)節(jié)手段的前提下，把垂直失調(diào)率控制H74在15%以內(nèi)，層間室內(nèi)溫度的差值控制在單級雙吸離心泵:n,=3.65 yG/20.2-0.4C之間的最小流量值。H/42.2.2揚程①確定熱源設(shè)備系統(tǒng)或換式中:n-轉(zhuǎn)速,轉(zhuǎn)/分;熱設(shè)備系統(tǒng)的阻力:鍋爐房系統(tǒng)應(yīng)控制在G -體積流量;m2/秒;1SmH2O以內(nèi)，換熱設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)控制在H-揚程,米。10mH20以內(nèi)。②熱力管網(wǎng)的最不利環(huán)路阻③具體選定了泵的型號后，要檢查泵在力，主干線按經(jīng)濟比摩阻30. 70pa/ m進行計該系統(tǒng)中運行時的工作情況，觀察它的流量算,局部阻力可考慮1.15- -1. 20的附加。③和揚程變化范圍,是否處在高效區(qū)內(nèi)工作。如室內(nèi)系統(tǒng)的阻力:-般為2- 3 mH20,水平單果運行工況點偏離高效區(qū)很遠，則說明泵在管串聯(lián)在八組以上和共用立管分戶控制系統(tǒng)該系統(tǒng)中工作經(jīng)濟性差,最好另行選擇。.應(yīng)考慮3- -5mH2O。 ④系統(tǒng)富裕壓力- -般為2.4循環(huán)水 泵特性與熱網(wǎng)特性的匹配3- -5mH20。循環(huán)水泵的工作特性曲線能否與熱網(wǎng)特2.2.3熱水供暖系統(tǒng)的介質(zhì)溫度和工性曲線相交在設(shè)計點上是很重要的,實踐中，作壓力,應(yīng)根據(jù)設(shè)計計算而定,而不是鍋爐的常出現(xiàn)熱網(wǎng)特性曲線右移，表現(xiàn)在泵出口端額定溫度和壓力。的閥門不能全開，促使出口端的閥門長期處為獲得_上述參數(shù)，新建供暖系統(tǒng)可通過在節(jié)流狀態(tài),水流不斷沖刷閥芯，一旦閥芯被計算求得,對擴建和改建的供暖系統(tǒng),最好是沖刷變形,輕者失去關(guān)斷功能，重者會失去節(jié)對系統(tǒng)管路進行實際地測定，最后用理論計流作用,致使電機被過流燒壞,釀成事故。再算校核,這樣比較可靠。說，水泵出口端的閥門主要作用是關(guān)閉，不允2.3選擇方法許長|中國煤化工成這種狀況的原利用“水泵性能表”選擇水泵，目前市場因,HcNMHG過大的估算管網(wǎng)水泵型號、品種繁多，適合于供暖系統(tǒng)的水泵阻力,而不是進行系統(tǒng)的計算。②新建管網(wǎng)按有單級單吸或單級雙吸立式管道泵、單級單規(guī)劃負荷計算阻力，而實際運行負荷差距很-29-區(qū)域供熱2004.5 期大。③原有舊管網(wǎng)的管徑比正常偏大,或利用好的水泵，其連續(xù)運行時數(shù)均在10000小時二次網(wǎng)的管道改做- - 次管網(wǎng)使用。④水泵配以上,且安全可靠。用電機功率偏小，市場經(jīng)濟后,廠家只按泵的2.5.2 直聯(lián)單級單吸離心泵, 適宜選用最高效率點的流量值配用電機功率。功率在200kw以下為好，流量在400m'/h以為達到目的，針對上述的情況，采用以下上時，應(yīng)選用雙渦室果殼水泵,因為它可以很四種措施組織實施:好地消除葉輪在泵殼中工作的徑向力，提高①換水泵:重新選擇循環(huán)水泵,滿足熱網(wǎng)泵組的使用可靠性和壽命，同時可以降低因所需流量和揚程的需要。大流量而引起的噪聲，該泵體積小、重量輕、②換電動機，更換比原功率大- -級的電效率高、不需設(shè)地腳螺栓，在同型號水泵中，動機，如原為90kw的電動機可更換為110kw推 薦SB(R)- -ZL 型系列水泵。或132kw的電動機。2.5.3流量在 800m2/h以上時，宜選③改變運行方式:如果原來系統(tǒng)配備的用軸開式或中開式單級雙吸離心泵，特別是循環(huán)水泵是一開- -備或二開一- 備，則應(yīng)將備流量大于1200m'/h、 揚程大于50 mH20的用泵開起來,就有可能滿足系統(tǒng)要求。泵,應(yīng)選用單級雙吸離心泵為好。因為雙吸泵④切削葉輪:切削葉輪直徑后的水泵特在同比轉(zhuǎn)速時的效率比單吸泵高出4-- 6%，性曲線與熱網(wǎng)特性曲線應(yīng)盡可能匹配。葉輪并且運行平穩(wěn)。軸開式單級雙吸離心泵,推薦允許切削量為15- -20%,即(D.一D2)/D\=SBR型系列水泵，中開式單級雙吸離心泵和0.15--0.20，當葉輪外徑切削到0.9D1范圍.中開式大容量單級雙吸離心泵，推薦SL0(w)內(nèi)，泵的效率幾乎不變，當切削葉輪直徑至系列和0mega系列水泵。0.8- 0.9D.時,泵的效率下降1%左右。葉輪2.5.4 立式單級單吸管道泵和BA系切削后泵的性能按下式計算:列單級單吸泵，宜在功率45kw以下選用，由G2=G●D2/D1于泵的效率相對比較低，經(jīng)濟性差，宜慎選H2 = H,(D2/D)2用。N2= N,(D2/D.)32.5.5選 用機械密封水泵,因為機械密式中: D、D2- -分別為葉輪切削前、后的葉輪封 比填料密封的密封性能好,泄漏量少,軸與直徑( mm); .軸套不易損壞。機械密封的機械損失功率較G、H、N2-分別為葉輪直徑切削前泵的小，約為填料密封的10--15% ,所以近幾年，流量(m'/h)、揚程(m)和功機械密封被廣泛使用在離心式水泵上。率(kw);2.5.6循環(huán)水 泵的揚程必須認真計算,Gr.H2、N2-分別為葉輪直徑切削后泵的決不是越大越好，揚程偏高不僅軸功率急劇增加，浪費電能,重要的是泵的特性曲線與熱率(kw)。網(wǎng)特性曲線不能匹配,嚴重影響供暖效果,但上述四項措施，最可取的方法就是切削這種現(xiàn)象在行業(yè)中時有發(fā)生,望引以為戒。葉輪，促使水泵特性曲線與熱網(wǎng)特性曲線相3循環(huán)水泵的并聯(lián)效果匹配。這樣可以既經(jīng)濟又快捷的滿足供暖系3.1同性能(同型號)泵并聯(lián)統(tǒng)的要求。3.1.1并聯(lián)后的流量是單臺泵額定流2.5幾點建議中國煤化工閉循環(huán)系統(tǒng)中,當2.5.1 設(shè)有二臺(含二臺)以上循環(huán)水網(wǎng)YHCNMHG1中2#線),即系泵的供暖系統(tǒng)可不設(shè)備用泵，目前市場上較統(tǒng)內(nèi)管道實際阻力偏小，運行一臺泵時泵出-30-區(qū)域供熱2004.5 期口端的閥門不能全部打開,二臺泵并聯(lián)后,泵的網(wǎng)路系統(tǒng)中，我們推薦單臺泵運行,必要時出口端的閥門能全部打開，此時兩臺泵并聯(lián)最多不宜超過三臺泵并聯(lián)運行。后的總流量可接近于兩臺泵額定流量的迭加3.2不同性 能泵的并聯(lián)數(shù)。如果二臺泵并聯(lián)后,泵出口端的閥門還不兩臺不同性能泵的并聯(lián)時，當網(wǎng)路特性曲能打開,須啟動第三臺泵并聯(lián)后,泵出口端的線較平坦(圖1中2線)即系統(tǒng)內(nèi)管道的實際阻閥門才能全部打開時，此時三臺泵并聯(lián)后的力偏小，其總流量接近于兩臺泵額定流量之總流量可接近于三臺泵額定流量的迭加數(shù)。和;當網(wǎng)路特性曲線較陡時(圖1中3#線),說3.1.2不適宜采用并聯(lián) :在供暖的特定明系統(tǒng)管道內(nèi)實際阻力偏大，大小兩臺泵并聯(lián)密閉循環(huán)系統(tǒng)中,當網(wǎng)路特性曲線較陡時(圖后,小容量的泵就沒有效果。同樣,當網(wǎng)路特性1中3#線)，說明系統(tǒng)內(nèi)管道的實際阻力偏曲線屬正常時(圖1中1"線),大小兩臺泵并聯(lián)大,并聯(lián)泵的效果特別差,此時應(yīng)對管網(wǎng)阻力后,小容量泵的作用也是微不足道的。進行分析計算,找出阻力特別大的管段,采用4循環(huán)水泵與 系統(tǒng)的管路聯(lián)接泵串聯(lián)的方式，可有效克服該管段的阻力,改4.1水的高流速引起泵出人口管段附善供暖效果。件阻力驟增熱網(wǎng)系統(tǒng)中主干線的水流速是遵照規(guī)范H(m)要求比摩阻在30- -70Pa/m范圍內(nèi)進行計算3#的，那么水泵出人口管段的水流速應(yīng)該如何. G-H控制,依據(jù)管段附件(閥門、彎頭等)的阻力與水流速平方成正比的關(guān)系，即，R=ζ●V2/B~II2g。泵的生產(chǎn)廠家要求把泵的出入口管段水流速控制在2~2.5m/s 最大不得超過3. 0m/s的規(guī)定,并要求在水泵的出入口段按計算的水流速配置擴散管。擴散管一般由廠J G(wP/h)家隨機配給,如果自行加工配置,需符合圖2要求, x角度不能太大,太大容易產(chǎn)生渦流,a圖1角度也不能太小,太小會增加阻力,因此,需1°一計算的網(wǎng)路特性曲線II一 水泵G- H特性曲線控制在7°