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      供熱循環(huán)中循環(huán)泵選擇
      


      作者：tnbf   更新時(shí)間：2017-11-29 09:56:38   
      




      


       供熱循環(huán)系統(tǒng)的阻力主要來自兩個(gè)方面
      ，一是熱水在輸送管道中流動(dòng)產(chǎn)生的阻力
      ，叫做沿程阻力
      ；二是由于各種水利元件和供熱設(shè)備對水的流動(dòng)產(chǎn)生的阻力
      ，叫做局部阻力。對于沿程阻力
      ，根據(jù)規(guī)范中規(guī)定：***不利環(huán)路的比摩阻應(yīng)在30-60Pa/m
      ，其它環(huán)路的比摩阻應(yīng)小于等于300 Pa/m
      ，同時(shí)循環(huán)水的流速小于等于3ｍ/ｓ。對于各種供熱設(shè)備的局部阻力
      ，不同的產(chǎn)品有不同的標(biāo)準(zhǔn)
      。供熱系統(tǒng)***不利環(huán)路中的局部阻力和沿程阻力的大小決定了選用循環(huán)水泵揚(yáng)程的大小，循環(huán)水泵揚(yáng)程的大小直接影響著水泵電耗的大小
      ，因此
      ，有必要對供熱系統(tǒng)中，涉及***不利環(huán)路的各種阻力進(jìn)行仔細(xì)的分析
      。
      
一
      、   熱力站的阻力
      
供熱系統(tǒng)的熱力站有兩種主要形式，一種是熱水鍋爐直接供暖的形式
      ，另一種是換熱器換熱間接供暖的形式
      。
      
１、   鍋爐
      
供熱系統(tǒng)中使用的鍋爐大多是熱水鍋爐
      ，根據(jù)其額定發(fā)熱量的大小分為7Mw
      、14 Mw、29 Mw
      、58 Mw等多種規(guī)格
      ，根據(jù)其熱媒參數(shù)可分為95/70°C、115/70°C
      、150/90°C等
      ，其中95/70°C、115/70°C的兩種參數(shù)的鍋爐應(yīng)用比較多
      。鍋爐在通過額定水量的情況下
      ，鍋爐的阻力應(yīng)在40-80Kpa之間。在供暖實(shí)際中
      ，造成鍋爐阻力增大的原因主要是鍋爐通過的實(shí)際水量大于其額定的循環(huán)水量
      。
      
在鍋爐的銘牌參數(shù)里，并沒有提供額定循環(huán)水量的數(shù)據(jù)
      ，具體到一臺鍋爐具體的循環(huán)水量是多少呢
      ？可以通過下面的公式進(jìn)行計(jì)算：
      
G＝860*Q/（tg－th）
      
G：鍋爐的額定循環(huán)水量，單位ｍ３/ｈ
      
Q：鍋爐的額定發(fā)熱量
      ，單位Mｗ.
      
tg－th：鍋爐的額定進(jìn)水溫度與出水溫度之差
      ，單位°C。
      
對于鍋爐的循環(huán)水量允許有一定的波動(dòng)
      ，波動(dòng)的范圍應(yīng)小于20％
      。當(dāng)實(shí)際流量超過額定流量過多時(shí)，大大增加鍋爐的阻力
      ；當(dāng)實(shí)際流量低于額定流量過多時(shí)
      ，會(huì)使鍋爐內(nèi)的部分管束流量發(fā)生偏流
      ，造成局部汽化或爆管。
      
我國的鍋爐標(biāo)準(zhǔn)***低熱媒參數(shù)是95/70°C
      ，供回水溫差是25°C
      ，而實(shí)際供熱運(yùn)行中，供回水的溫度一般在10-20°C之間
      ，即使是20°C的供回水溫差
      ，與鍋爐的額定溫差相比還差5°C，當(dāng)鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)
      ，根據(jù)鍋爐產(chǎn)熱和熱用戶散熱的平衡關(guān)系可以計(jì)算出鍋爐的循環(huán)水量為：
      
對于14Ｍｗ
      ，95/70°C的鍋爐，在溫差25°C和20 °C時(shí)的相應(yīng)流量是：
      
額定流量：860*14/25＝482ｍ３/ｈ
      
實(shí)際流量：860*14/20＝602ｍ３/ｈ
      
對于14Ｍｗ
      ，115/70°C的鍋爐
      ，在溫差45°C和20 °C時(shí)的相應(yīng)流量是：
      
相應(yīng)流量：860*14/45＝268ｍ３/ｈ
      
實(shí)際流量：860*14/20＝602ｍ３/ｈ
      
假如鍋爐在額定水量下運(yùn)行，其阻力是50Ｋpa
      ，在上述實(shí)際流量下運(yùn)行時(shí)的阻力是：
      
對于14Mｗ
      ，95/70°C的鍋爐實(shí)際阻力是：
      
（50/482）*602*602＝79Ｋpa
      
對于14ｍｗ，115/70°C的鍋爐實(shí)際阻力是：
      
（50/268）*602*602＝252Ｋpa
      
兩種不同參數(shù)的鍋爐阻力分別增長了29Ｋpa和202Ｋpa
      。
      
鍋爐阻力的增加也就是增加了循環(huán)泵的負(fù)擔(dān)
      ，增加了電耗，因此要把鍋爐的阻力降低到合理的程度
      ，具體的方法是根據(jù)鍋爐流量增加的程度
      ，增加一條與鍋爐并聯(lián)的分流管道，分流的管徑應(yīng)通過合理的水力計(jì)算確定
      ，分流管道上安裝的閥門應(yīng)該使調(diào)節(jié)閥
      、平衡閥或自力式流量控制閥，不應(yīng)是閘板閥
      。應(yīng)用時(shí)使用流量計(jì)測定鍋爐的實(shí)際水量來決定閥門的開啟程度
      。
      
２、   換熱器
      
供熱系統(tǒng)中常用的換熱器是板式換熱器
      ，換熱器對于熱媒參數(shù)和循環(huán)流量的要求不向鍋爐那樣嚴(yán)格，但過高的流量同樣會(huì)大大增加換熱器的阻力
      ，影響水泵出力
      。換熱器的阻力一般是20-50Kpa。
      
如吉林省鍋爐房
      ，兩臺循環(huán)泵流量600m3/h
      ，揚(yáng)程55m，電機(jī)功率132Kw
      ，三臺7Mw熱水鍋爐
      。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)水泵的流量僅370 m3/h
      ，通過仔細(xì)查找，發(fā)現(xiàn)因?yàn)橹贿\(yùn)行一臺鍋爐
      ，370 m3/h的循環(huán)水全部通過鍋爐
      ，而根據(jù)計(jì)算鍋爐的額定水量僅僅是240 m3/h，由于實(shí)際流量達(dá)到額定流量的154％
        ，使得鍋爐的實(shí)際阻力達(dá)到160Kpa
        。為減少鍋爐阻力將第二臺鍋爐打開進(jìn)行分流，同時(shí)打開兩臺鍋爐后
        ，鍋爐阻力下降到60Kpa
        ，水泵的流量增加到550 m3/h，每臺鍋爐通過的水量為275 m3/h
        ，是額定流量的115.8％
        ，系統(tǒng)工作良好。
      
二
        、   除污器
      
在循環(huán)泵的進(jìn)口前
      ，都安裝有除污器，目的是清除管道中的雜質(zhì)
      ，保證水泵和鍋爐的安全運(yùn)行
      。除污器的阻力一般在10-20Kpa之間。出現(xiàn)除污器阻力增大的原因有以下幾個(gè)方面：第一
      ，除污器堵塞
      ，這種原因在現(xiàn)場見到的比較多，第二
      ，非正常原因
      ，如用原有的兩個(gè)小型號的除污器并聯(lián)安裝在大一號的管道上；使用自制的除污器在制作當(dāng)中流道或流通面積制作不合理
      。
      
如吉林省某鍋爐房
      ，回水母管管徑是DN500，采用原來以倆的兩臺DN350的除污器
      ，在供熱面積近70％時(shí)
      ，發(fā)現(xiàn)除污器阻力已達(dá)50Kpa，第二年供熱面積要達(dá)到100％
      ，根據(jù)計(jì)算
      ，其阻力將達(dá)到102Kpa。
      
三
      、循環(huán)泵進(jìn)出口的阻力
      
水泵進(jìn)出口阻力的大小取決于水泵進(jìn)出口各種水利元件的阻力和進(jìn)出口管道的阻力
      ，正常情況下，從水泵進(jìn)水管與回水母管連接處到水泵出水管與系統(tǒng)供水母管的連接處，之間的阻力損失在30-60Kpa之間
      ，而實(shí)際在供熱系統(tǒng)中
      ，這個(gè)阻力多達(dá)到50-100Kpa之間，只是由于這段阻力在現(xiàn)場不容易發(fā)現(xiàn)而被人忽略
      。
      
水泵的進(jìn)口管徑比出口管徑一般情況下要小一號
      ，進(jìn)口管道的水流速度在2.5-3m/s以上，出口管道的水流速度一般2-2.5m/s以上
        ，這樣的流速對于管道來講比摩阻將達(dá)到200Pa/m-300Pa/m以上
        ，所以無論對于管道還是對于水利元件，都將產(chǎn)生巨大的阻力
        。
      
如：某單位水泵
        ，型號SB－ZL－250-200-340A，進(jìn)水管DN200
        ，出水管DN250
        ，流量800 m3/h，揚(yáng)程32米
        ，電機(jī)功率90Kw
        ，泵的效率86％，轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分
        。
      
先按進(jìn)水管DN250
        ，出水管DN200擴(kuò)一號也是DN250進(jìn)行計(jì)算。
      
進(jìn)水管的水利元件有三通一個(gè)
        ，閘閥一個(gè)
        ，軟連接一個(gè)。局部阻力系數(shù)：
      
1＋0.5＋2＝3.5
      
出水管的水利元件有大小頭一個(gè)
        ，軟連接一個(gè)
        ，止回閥一個(gè)，閘閥一個(gè)
        ，三通一個(gè)
        ，局部阻力系數(shù)：
      
0.3+2+3+0.5+1.5＝7.3
      
當(dāng)水的流量是800 m3/h時(shí)，流速為4.145m/s
        ，
      
水泵進(jìn)出口連接母管的管道DN250的比摩阻是796Pa/m
        ，按水泵進(jìn)出口管道總長度20米計(jì)算：796*20/10000＝16Kpa
      
進(jìn)水管的阻力：P＝S*V２/2ｇ＝3.5*4.145*4.145/2*9.8＝31Kpa
      
出水管的阻力：P＝S*V２/2ｇ＝7.3*4.145*4.145/2*9.8＝64Kpa
      
進(jìn)出口阻力合計(jì)為31+64+16＝111Kpa
      
再按進(jìn)水管和出水管都擴(kuò)大到DN300進(jìn)行計(jì)算：
      
水的流速為2.927m/s.
      
水泵進(jìn)出口連接母管的管道DN300的比摩阻是294Pa/m，按水泵進(jìn)出口管道總長度20米計(jì)算
      ，294*20/10000＝6Kpa
      。
      
進(jìn)水管的阻力：P＝S*V２/2ｇ＝3.5*2.927*2.927/2*9.8＝15Kpa
      
出水管的阻力：P＝S*V２/2ｇ＝7.3*2.927*4.145/2*9.8＝32Kpa
      
進(jìn)出口阻力合計(jì)為1.5+3.2+0.6＝53Kpa
      
規(guī)范中規(guī)定：供熱系統(tǒng)***不利環(huán)路中的比摩阻為30pa/m-60pa/m，其它環(huán)路的比摩阻不能大于300Pa/m
      ，同時(shí)水的流速不能高于3m/s。對于供熱循環(huán)泵的進(jìn)出口的管道
      ，屬于供熱系統(tǒng)中所有環(huán)路包括***不利環(huán)路中的一部分
      ，它的比摩阻如何取規(guī)范中沒有明確規(guī)定
      。在上面的分析中，當(dāng)管道比摩阻294Pa/m時(shí)
      ，水泵進(jìn)出口的阻力是53Kpa
      ，比上例減少了58Kpa。因此
      ，我個(gè)人觀點(diǎn)
      ，在條件許可的情況下，水泵進(jìn)出口的管道管徑還應(yīng)適當(dāng)加大
      。
      
四
      、   熱用戶
      
對于熱用戶，一般情況下以熱用戶的入口閥門井為界
      ，閥門井以里屬于熱用戶系統(tǒng)
      ，這里的熱用戶指的是一般住宅。根據(jù)熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)的不同形式
      ，其阻力大小也不同
      。傳統(tǒng)的上給下回單管串聯(lián)系統(tǒng)，它的阻力大小是5Kpa-20Kpa
      ，新建的立管在樓梯間的分戶控制一戶一環(huán)系統(tǒng)
      ，它的阻力一般是20Kpa-40Kpa，原上給下回式單管串聯(lián)系統(tǒng)改造成的一戶一環(huán)分戶控制系統(tǒng)
      ，它的阻力一般是20Kpa-60Kpa
      。以上給出的都是根據(jù)多個(gè)熱力公司的實(shí)際得出的數(shù)據(jù)。
      
五
        、   閥門井
      
傳統(tǒng)的閥門井里面的水力元件有供
        、回水閥門和除污器，其中供回水閥門的阻力小于10Kpa
        ，除污器的阻力略大
        ，一般10Kpa左右。多數(shù)熱力公司
        ，除污器在經(jīng)過一個(gè)采暖期運(yùn)行之后
        ，都會(huì)拆除不用。
      
隨著集中供熱的發(fā)展
        ，供熱面積越來越大
      ，“近熱遠(yuǎn)冷”的水力失調(diào)現(xiàn)象很是嚴(yán)重，為此
      ，很多熱力公司在閥門井里安裝了自力式流量控制閥
      ，用以解決水力失調(diào)現(xiàn)象的發(fā)生。而自力式流量控制閥是一個(gè)阻力可變的水力元件，根據(jù)生產(chǎn)廠家的不同
      、閥體大小的不同
      ，其阻力值也不相同，好的產(chǎn)品其***低阻力不到30Kpa
      ，質(zhì)量差的低檔產(chǎn)品其***低阻力達(dá)到70Kpa?div   id="d48novz"   class="flower left">
      ，F(xiàn)在供熱系統(tǒng)的外網(wǎng)壓差一般才10－15Kpa，因此
      ，這個(gè)阻力對系統(tǒng)有很大影響
      。在選擇該產(chǎn)品時(shí)，一定要選擇阻力比較小的產(chǎn)品
      ，雖然價(jià)格高一點(diǎn)
      ，但不增加水泵的電耗。
      
如我公司
      ，在一個(gè)小區(qū)里同時(shí)安裝了“愛能牌”自力式流量控制閥和另一廠家生產(chǎn)的自力式流量控制閥
      ，使用中發(fā)現(xiàn)安裝“愛能牌”自力式流量控制閥的用戶熱，安裝另一廠家自力式流量控制閥的用戶不熱
      ，究其原因是由于兩個(gè)廠家的產(chǎn)品阻力不同所致
      。
      
由于自力式流量控制閥的阻力比較大，我們一般不在***不利環(huán)路上進(jìn)行安裝
      ，而只將其安在前端和中端用戶
      ，這樣安裝自立式流量控制閥不會(huì)增加循環(huán)泵的揚(yáng)程，但具體哪些地方需要安裝
      、那些地方不需要安裝需要根據(jù)水利計(jì)算進(jìn)行確定
      。
      
六、  管道的阻力
      
管的的阻力
      ，包括管道本身的沿程阻力和管道中間拐彎
      、變徑、三通
      、分支
      、補(bǔ)償器等形成的局部阻力。
      
沿程阻力的值等于管道的比摩阻和管道長度的乘積
      。根據(jù)規(guī)范的要求
      ，管道的比摩阻應(yīng)在30－60Pa/m之間。根據(jù)管道通過的流量
      ，通過查水利計(jì)算表可以得出管道的比摩阻
      ，再計(jì)算出管道的實(shí)際長度，就可以知道管道的阻力
      。
      
局部阻力計(jì)算起來相當(dāng)麻煩
      ，一般的設(shè)計(jì)手冊上面都給除了估算比例
      ，一般20％－50％。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)
      ，設(shè)計(jì)手冊上面局部阻力的估算比例過高
      ，實(shí)際中10％－20％比較準(zhǔn)確
      。
      
七
      、            循環(huán)泵的選擇
      
對于供熱系統(tǒng)而言，循環(huán)泵需要選擇的參數(shù)有兩個(gè)
      ，一個(gè)是流量
      ，一個(gè)是揚(yáng)程。
      
流量參數(shù)是由供熱系統(tǒng)的需要決定的
      ，經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)是每平米小時(shí)2.5－3.5公斤
      。對于使用高檔次自力式流量控制閥的系統(tǒng)不需增加富裕量，沒有使用自力式流量控制閥增加15％
      ，使用低檔自力式流量控制閥的系統(tǒng)增加7％
      ，間歇供暖系統(tǒng)增加20％，分戶改造系統(tǒng)增加15％
      。對于全部是地?zé)岬墓嵯到y(tǒng)系統(tǒng)
      ，流量應(yīng)該增加30％或更多。
      
循環(huán)泵的揚(yáng)程實(shí)際作用是克服供熱系統(tǒng)中的各種阻力
      。根據(jù)前面的論述
      ，對于鍋爐房鍋爐的阻力40-80Kpa，換熱器的阻力20-50Kpa
      ，水泵的進(jìn)出口阻力30-50Kpa
      ，除污器的阻力10-20Kpa，對于***不利環(huán)路閥門井里的阻力10Kpa
      ，用熱戶的阻力40Kpa
      ，管道的比摩阻30－60Pa/m另加10％－20％的局部阻力。根據(jù)這些數(shù)據(jù)
      ，參考設(shè)備的具體情況可以計(jì)算出合適的水泵揚(yáng)程
      ，揚(yáng)程參數(shù)可以增加5％的富裕量。
      
循環(huán)泵廠家的選擇
      ，現(xiàn)在的泵廠多如牛毛
      ，在選泵時(shí)，第一要選擇流量和揚(yáng)程與自己的需要向接近
      。第二要選擇效率高的泵
      ，泵的效率越高越省電，有些泵的效率高達(dá)83％－87%
      。***后
      ，在泵實(shí)際運(yùn)行時(shí)
      ，對泵的實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行測試，看是否能達(dá)到說明書的說明數(shù)據(jù)
      。
      
通過上面的論述
      ，對供熱系統(tǒng)中的各種阻力進(jìn)行了仔細(xì)地分析，并對供熱循環(huán)泵流量
      、揚(yáng)程的選擇方法和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了簡要地介紹
      ，僅做供熱企業(yè)的參考。
      

      


      










      





      



      











      

      

      


      

      





      
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