供热系统循环水泵运行工况分析和调节

第6期(总第81期)机械管理开发2004年12月No. 6 (SUM No. 81)MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTDec. 2004供热系统循环水泵运行工况分析和调节王丽艳(太原市热力公司山西太原030012)[摘要]集中供热系统中,循环水泵是热工控制和调节的重要对象,它的运行工况对热网的水力工况起着决定性的作用。利用水泵和管路的性能曲线对水泵的运行工况进行分析和调节的方法,指出了节约电能、减轻水力失调的主要途径。[关键词]供热系统循环水泵管路性能工况分析和调节[中图分类号] TU833*.1[文献标识码] B(文章编号] 1003 -773X(2004)06 - 0018 -02引言管路的特性曲线。管路系统特性曲线与水泵特性曲线循环水泵是供热系统中重要的设备，也是耗电量的交点即为水泵的工作点。对已建成的-一个管路系较大的设备，循环水泵的耗电量占到热力站总耗电量统 ,其阻力特性曲线是一-定的 ;调节水泵的出口阀门就的90%以上,故对循环水泵的运行工况进行分析和调是改变管路系统特性曲线，也就改变了水泵的工作节是很必要和重要的。点。关小水泵出口阀门，管网阻力增加、水泵扬程升1循环水泵的运行工况分析高、流量减小;开大水泵出口阀门,管网阻力减小、水泵1.1水泵的性能曲线扬程降低流量增大。水泵在一定转速下的基本性能曲线有Q- H、1.4 联合运行的工况分析Q- N、Q-η三条;其中最重要的是Q- H曲线,揭示实际工作中,为了系统中的增加流量或提高压力，了流量和扬程之间的关系。按照Q - H曲线的大致倾有时需将水泵并联或串联在管路中联合运行，这时的向分为平坦型、陡降型和驼峰型三种。具有平坦型工况可用图解方法进行分析。Q- H曲线的水泵，当流量变动很大时能保持基本恒1.4.1 两台泵并联运行定的扬程。陡降型Q- H曲线的水泵，当流量变化时,当需增加系统中的流量时,宜用并联方式。供热系扬程的变化相对较大。驼峰型Q- H曲线的水泵，当.统中一般采用并联运行,为了调节方便,选用相同性能流量自零逐渐增加时,相应的扬程开始逐渐上升，到最曲线的水泵。 两台水泵并联运行的Q- H 曲线见图1。高值后开始下降。供热系统中一般选择具有平坦型H4Q- H曲线的水泵。1.2管路的性能 曲线AH水泵与管路相连接时,管路中液体流动所消耗的能量用来克服管路两端的压差和流动阻力，其特性表\B示为: OH=SQ2。其中: O H一网路计算管 段的压D降;S一阻抗, 与管路系统的沿程阻力、局部阻力、几何形状有关; Q一-网路计算管段的流量 。将此关系绘Q，Q Q，Q在以流量(Q)与扬程(H)的直角坐标图上,可以得到图1两 台相同型号水泵并联运行工况曲线管路的性能曲线图。中国煤化工1.3 水泵工作点的确定CNMH(-H曲线，AC为两水泵连接在管路工作时，水泵工作点主要取决于台水泵开状石的女--n面线，uE为管路的性能曲作者简介:王丽艳,女,1969年生,1992年太原理工大学环境工程专业毕业,工程师。第6期(总第81期)王丽艳:供热系统循环水泵运行工况分析和调节2004年12月线。AB与DE的交点1为单台运行的工作点,其流量使得管路性能曲线改变,达到调节流量的目的。这种为Q，,扬程为H。AC与DE的交点2为两台并联运方法初投资较小、且调节简单、应用甚广,但是靠改变行的工作点，其流量为Q2,扬程为H,它代表并联运节流阀的阻力进行调节,会额外增加水利损失,不够节行的最终结果。H2与AB的交点3代表并联运行时每能,并且流量的可调性和系统的安全性均较差些。台水泵的工况,流量为Q3。2.1.1 调节阀的安装位置由图1可看出:(1)H2> H,Qr> Q1。 说明单台水泵的调节阀通常只能装在压出管段,因为装在吸水泵的运行流量和压头均不能满足系统要求时,需要人管段会使水泵吸人口的真空度增加,容易引起气蚀。并联运行;对于管路性能曲线较平坦的系统,更宜采用2.2.2节流阀的调节并联运行，是因这对增加流量更有利。至于压头的差水泵的最佳运行工况是在额定扬程下运行，此时值是因并联的流量增大后,增加了流动损失。(2)Q2 =水泵的出口门不一定全开。水泵的实际扬程一般为额2Q3 <2Q1。说明两台水泵并联时,总流量为同一扬程定扬程+2~3mH2O即可，不宜小于额定扬程时各台流量之和,但小于两台水泵单独工作时的流量5mH2O。 当然，只要满足热网流量需要,高于额定扬程之和。可见,并联二台水泵,出水量并非加倍。运行是可以的。水泵的实际扬程过低，则关小水泵的1.4.2两 台水泵串联运行出口门;实际扬程过高,则开大水泵的出口门。.当管路系统的性能曲线较陡时，单台水泵不能提2.2改变水泵性能的调节 法供所需扬程时，应按串联方式。两台水泵串联的联合调节水泵性能的基本依据是:性能,是两台水泵的流量相等,而扬程迭加。由于热网品=H=VN=n。管线长、用户分布广、地形高差大等原因，而使热网主循环水泵难以满足输送要求时，可以设置中继泵站。改变水泵的转速,可使水泵性能曲线升高或降低，中继水泵可视为热网循环水泵串联的-一个加压水泵，从而使其工作点的位置改变，水泵的流量随之发生改虽然增加了一次性投资,但可减少热网主循环水泵的变。故从流量的可调性和系统的安全性考虑，采用变容量,减少运行费用,并能保证管网末端用户的正常需频调速装 置较好;虽然初期投资较大,但对热负荷的适求。应和节能效果都较好些。- -般来说，水泵的联合运行要比单台水泵运行的2.3 改变水泵并联台数的调节法效果差,并且运行工况复杂、调节困难,所以联合运行热水系统中，可用改变并联水泵运行台数进行流台数不宜太多。量调节,这是很简单的调节方式,但不适合进行流量的2循环水 泵的运行工况调节微调,所以此法常与节流调节共同使用。为了适应用户的需求和经济性，水泵要进行流量3结束语调节。如前所述，水泵在管道系统中的工作点是水泵根据水泵的性能曲线和管路的性能曲线，对于水性能曲线与管道性能曲线的交点，改变这个工作点应泵的实际运行工况进行合理的分析和调节，不仅可以从改变水泵性能曲线或改变管道性能曲线的途径着节能，还可减轻供热系统的水利失调程度。手。参考文献.1] 周淇仁.流体力学与风机.中国建筑出版社, 194.2.1改变管路性 能的调节法(收稿日期:2004 -06 -05)改变管路性能曲线的常用方法是节流法，又称阀门调节法,它用开大或关小阀门改变管路的阻力数s,Water Circulating Pump Working Condition Analysis and AdjustmentWang Liyan[Abstract] Water circulating pump is an important part for heating control and adjustment, whose running plays a decisionrole in heating network. The working condion analysis and adjustme中国煤化工ater pump andpipeline shows a way for power saving and reducing water power disadjuMH[Key words]Heating systemCirculating pumpPipelineCN MH Gom malyaio amdadjustment[CLC number]TU833*.1[Document code][Article ID] 1003 - 773X(2004)06 -0018 -02.19●