節(jié)能2005年第10期-28-ENERGY CONSERVATION(總第279期)熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵合理配置的研究與應用潘衛(wèi)崗,孫計英(盤錦市房產(chǎn)供暖管理處,遼寧盤錦124010)摘要:循環(huán)水泵在熱力親統(tǒng)中的合理配置至關重要。如何使循環(huán)水泵在熱力系統(tǒng)中安全經(jīng)濟地運行,并達到與熱力親統(tǒng)的最佳配置是專業(yè)技術人員應該積極研究和探討的問題。關鍵詞:循環(huán)水泵;流量;揚程中圖分類號:TU833*.1文獻標識碼:B 文章編號:1004 - 7948(2005)10 - 0028- 031前言形勢下，合理配置熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵對節(jié)約電能無目前，在很多的熱水采暖鍋爐房和熱力站中,普疑具有重大意義。遍存在循環(huán)水泵容量偏大的問題,致使熱水循環(huán)量2循環(huán)水泵與熱力系統(tǒng)的合理配置和壓頭過大、電能浪費嚴重。筆者曾對某供熱公司2.1循環(huán)水泵的選擇10座滿負荷運行的熱力站運行情況作過調(diào)查與核水泵的流量、揚程以及流量-揚程曲線是選擇算,發(fā)現(xiàn)均存在不同程度的揚程高于熱力系統(tǒng)阻力，循環(huán)水泵的關鍵條件。循環(huán)水泵的選擇原則在于設造成循環(huán)水泵電機容量過大,浪費電能的問題。上備在系統(tǒng)中能夠安全、經(jīng)濟地運行，達到循環(huán)水泵與，述熱力站循環(huán)水泵實際運行總容量1185kW,如果熱力系統(tǒng)的最佳配置。離心式水泵一般均采用后彎選用合理揚程,運行容量可降至868kW,僅這10座式葉輪,后彎式葉輪流量-揚程曲線的總趨勢是揚熱力站在一個采暖期內(nèi)就要浪費電能106萬kWh,程隨著流量的增加而下降。由于水泵內(nèi)部的結構不多支出電費56萬元,可見，循環(huán)水泵與熱力系統(tǒng)配同,流量-揚程曲線分陡降形、平坦形和駝峰形三種置不合理的弊處之大。據(jù)估算,目前存在這種問題形式,平坦形曲線有8%~ 12%的斜度,流量變化很的熱力系統(tǒng)約占50%。造成這種后果的原因主要大,壓頭變化很小,適合作為熱力系統(tǒng)的循環(huán)水泵。有三方面:一是原始設計循環(huán)水泵選型不合理或設具有平坦形特性曲線的水泵有sh型、LS型、RXL計人員過于保守;二是水泵制造廠產(chǎn)品規(guī)格不齊全;型和IRG型等。三是有些專業(yè)人員對循環(huán)水泵在熱力系統(tǒng)中的作用(1)循環(huán)水泵流量認識不清。在我國電力供應緊張、企業(yè)經(jīng)營艱難的循環(huán)水泵的總流量應等于系統(tǒng)循環(huán)水量的容,最大為2000~4500pF,即使切斷電源仍然會殘見故障的檢測方法,對于用戶或工程技術人員維修留有充電電荷,所以對電解電容器要先用烙鐵、插頭有著重要的參考價值。等物體充分釋放殘留電荷。電荷放盡以后,用指針參考文獻式萬用表RX10K擋檢測,指針應是指到0,然后慢[1]肖風明,王清蘭,朱長庚,等.變頻空調(diào)器微電腦控制電路分析與速修技巧[M].北京:機械工業(yè)出版社,2004.慢退到∞,否則電解電容器損壞。⑥傳感器。如果空調(diào)器出現(xiàn)頻率無法升降與保[2]美的集團公司.海信變頻空調(diào)器使用手冊[M].廣東:美的集團公司, 2002.護性關機等故障,應首先考慮檢查傳感器,大多數(shù)傳[3]曹巧嬡.單片機原理與應用[M].北京:機械工業(yè)出版社, .感器可以從插座.上拔下，從外表上即可以判斷是否2002.損害、斷裂、脫膠。用手或溫水加熱，用萬用表[4]Broeck H W V D, Skudelny H- C. Analysis and realizationRX100擋測其阻值,看其阻值是否變化,無變化則ofa中國煤化工roltage space vectors[J]MYHCNMHGpplications, 1998, 24可以判定傳感器損壞。(1作者簡介:林立(1972- ),男,湖南武岡市人,講師,碩士研究4小結生，研究方向:電力電子與電力傳動。本文分析的變頻空調(diào)控制電路的基本原理和常(收稿日期:2005 -07-16)2005年第10期節(jié)能(總第279期)ENERGY CONSERVATION105% ~ 110%,循環(huán)水量G可按下式計算:- -臺備用。當系統(tǒng)所要求的流量或壓力較大,或為G=Q.Kx*10~3/C.(tg-th) t/h運行可靠可以采用兩臺或兩臺以上的水泵聯(lián)合工式中Q一采暖熱 負荷, kJ/h;作。循環(huán)水泵并聯(lián)時要選用同型號、同揚程的水泵，Kx- -系數(shù), - -般取Kx=1.05~1.10;如果選用水泵揚程不同,其中一臺水泵的壓頭比另C-水的比熱, kJ/kgC ;-臺高,公用輸水管中的壓頭也比另一臺水泵所產(chǎn)tg -供水溫度,C;生的壓頭高,則低揚程的水泵無法將壓水管上的止tn一回水溫度, C。.回閥打開進行輸水。兩臺水泵并聯(lián)工作時,流量-揚程曲線見圖1。(2)循環(huán)水泵的揚程循環(huán)水泵的揚程應不小于設計流量條件下熱H|源熱網(wǎng)和最不利用戶環(huán)路的壓力損失之和,可根據(jù)公式計算: .H=(H,+Hw+H,)K。式中H-循環(huán)水泵的揚程,MPa;H,--網(wǎng)路循環(huán)水通過熱源內(nèi)部的壓力損失,MPa。對熱力站系統(tǒng),當采用換熱器串聯(lián)布置時, H,=0.15~0.20MPa,當換G(1) G2) G(1+2)G熱器并聯(lián)布置時，H,= 0.10 ~1-一臺水泵的G-H曲線;2-兩臺水泵并聯(lián)后的G- H曲線;0.15MPao3-管路特性曲線H-網(wǎng)路主干線供、回水管的壓力損失,圖1兩臺同型 號水泵并聯(lián)工作圖MPa。Hw=ELx Sh。室外管道單位從圖1中可以看出,兩臺泵并聯(lián)工作時,總流量.管長沿程壓力損失Oh對干管、支干G(1 +2)=2G'(1),它大于一臺泵單獨工作時的流管:量G(1),但小于兩臺泵單獨工作時的流量之和2GDg≥250mm, Oh = 30 ~ 60Pa/m;(1)。由此可知,增加一- 臺泵,出水量并非增加一倍，Dg<250mm, Oh = 60~ 100Pa/m。并聯(lián)水泵愈多、增加的流量愈少。因此,當管道的特H,-主干線末端用戶系統(tǒng)的壓力損失,MPao性曲線已定的情況下,并聯(lián)水泵過多,并不一定好，對直接連接的散熱器采暖系統(tǒng)Hy= 0.01 ~這是因為網(wǎng)路中的壓力損失隨著合成流量的增加而0.02MPa。K。- 安全系數(shù),取K。=1.1~1.2。增大,而每臺水泵的壓頭也隨著變大的緣故。根據(jù)從熱水網(wǎng)路水壓圖和上式可見,循環(huán)水泵是在上述分析,合理地配置水泵,必須綜合考慮熱力系統(tǒng)全系統(tǒng)都充滿水的封閉式的網(wǎng)路中工作,水泵的進的流量、阻力和系統(tǒng)特性等幾個方面的因素,并結合出口均在系統(tǒng)中的等壓力作用之下。因此,循環(huán)水工程具體實際和投資、運行經(jīng)濟效益來確定。泵的循環(huán)壓力只克服熱源內(nèi)部、室外管網(wǎng)、用戶管道2.2循環(huán)水泵工作點的分析和散熱器的阻力。循環(huán)水泵的壓頭不需要考慮用戶循環(huán)水泵的工作點是泵的流量-揚程曲線與管系統(tǒng)的高度,而只計算熱水系統(tǒng)的阻力。路特性曲線的交點。在室外熱水網(wǎng)路中,水的流動關于循環(huán)水泵的揚程選擇,雖然有關設計規(guī)范狀態(tài)大多處于阻力平方區(qū),流體的壓降與流量服從上有明確規(guī)定,但有些人員或管理人員還往往與開二次冪規(guī)律:式系統(tǒng)混淆,將建筑物或地形高度計算在內(nèi),致使水OP-RX(I+ IJ)=SxG2泵揚程過高于循環(huán)系統(tǒng)的阻力,無端造成浪費。根式中OP一網(wǎng)路計算管 段的壓降, Pa;據(jù).上述的H,,Hw和H,的分析,對供熱距離在1km中國煤化工組;以內(nèi)的熱力站系統(tǒng),循環(huán)水泵的揚程一.般在26~YHCNMHG度和局部阻力當量46m。長度;(3)循環(huán)水泵臺數(shù)的確定S一網(wǎng)路計算管段的阻力數(shù);熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵的臺數(shù)不宜少于兩臺,其中G-網(wǎng)路計算管段的水流量。節(jié)2005年第10期0-ENERGY CONSERVATION(總第279期)在已知水溫參數(shù)下，網(wǎng)路各管段的阻力數(shù)s代由此可見當循環(huán)水泵揚程選擇過高時,一方面增大表管段通過1m3/h水流量的壓降,只和管段的管徑了水泵軸功率,浪費電能;---方面由于網(wǎng)路循環(huán)水量d、長度I、管內(nèi)壁當量粗糙度K以及管段局部阻力增大,導致系統(tǒng)供回水溫差降低,供熱不經(jīng)濟,此外，當量長度I。的大小有關。循環(huán)水泵的工作點可以還有可能造成系統(tǒng)超壓。為了保證系統(tǒng)不超壓，使利用圖解法或計算法求得。水泵與熱水網(wǎng)路的特性泵工作在最佳效率點,往往采用泵出口節(jié)流調(diào)節(jié),增曲線見圖2。大網(wǎng)路總阻力S值,將水泵工作點移到C點,此時,節(jié)流損失為Hc- HA相應多消耗的功率為ON =KopGa(Hc- H)kW。通過以上分析可見,循環(huán)水泵如果選擇不當,不/3僅會造成系統(tǒng)運行調(diào)節(jié)上的不便,減小了供回水溫B/差,使運行不經(jīng)濟。單從耗電方面來說,浪費也是很大的。筆者對某供熱公司市區(qū)內(nèi)的熱力站做過調(diào)查,有50%的熱力站存在循環(huán)水泵揚程過高的問題,耗電量平均增大了30%,揚程最大超出26. 5m。其中有11個熱力站計算揚程是36~ 44m,實際選用G/m'.h'揚程是63m,電機功率75kW,這些熱力站完全可以1 -水泵的流量-揚程曲線;2 -熱水網(wǎng)絡的特性曲線;合理選擇水泵揚程,電機功率可降至45kW或3-變化后的熱水網(wǎng)路特性曲線55kW?？梢?合理配置循環(huán)水泵在節(jié)能挖潛方面效圖2水泵 與熱水網(wǎng)路的特性曲線由圖2可見,A點即為水泵的工作點。如果在益是顯著的。運行期間,熱水網(wǎng)路任一管段的阻力數(shù)發(fā)生變化,則3循環(huán)水泵合理配置的應用筆者在盤錦市供暖處建行站的設計中,合理選必然使熱水網(wǎng)路的總阻力s總值發(fā)生變化,工作點用了循環(huán)水泵,獲得了較好的經(jīng)濟效益。該熱力站的位置也會隨之改變到B點,則熱水網(wǎng)路的水力工供熱面積13萬m2,供熱半徑500m,系統(tǒng)循環(huán)水量況也就改變了。圖3是兩臺不同功率水泵工作性能312t/h,系統(tǒng)阻力30mH2O,設計選用150RXL- -33對比圖。(IRG150-315)水泵,流量200m2/h, 揚程32m,電H機功率30kW ,轉(zhuǎn)速1450r/mino輸送介質(zhì)溫度不大于130C。熱力站建筑面積112m2,其中設備間占地面積83.7m2。建行站1996年冬季投入使用,經(jīng)過3個月的運行檢驗,立式熱水循環(huán)泵達到了運行\(zhòng)2平穩(wěn)、無泄漏、噪音低,改善值班工人工作環(huán)境的目的。該熱力站采用立式熱水循環(huán)泵,與采用常規(guī)靜壓線6sh-9水泵相比,節(jié)約電力增容費2.1萬元。采暖-G期節(jié)電57456kWh,采暖期節(jié)省電費1萬元，節(jié)電效果非常顯著。圖3兩臺不同功率水泵工作性能對比圖4結束語由圖3可見,當循環(huán)水泵流量、揚程選擇合理熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵合理配置的關鍵是循環(huán)水泵時,其特性曲線為1,水泵運行在工作點A。水泵所的流量.揚程、臺數(shù)及流量-揚程曲線與熱水系統(tǒng)特需的軸功率為JG^AHA陰影中的面積,即PA= GA性配置合理。循環(huán)水泵配置合理對降低水泵耗電量(HA-J)/1000 kW, 如果水泵揚程選擇高于熱力系統(tǒng)阻力時,其流量-揚程特性曲線為2,此時水泵節(jié)約挖中國煤化工釣推廣應用價值。作者簡|YHCNMH G人,工程師,學士學工作在B點,則水泵所需的軸功率為JGpBHg陰影位,從事供暖生產(chǎn)、技術及上程L作。中的面積,即Pg= Gg(Hp- J)/1000kW,Pg>PA,(收稿日期:2005 - 07 - 07;修回日期:2005-09-12)