浅析供热系统中循环水泵的选型

区域供热20064期浅析供热系统中循环水泵的选型牡丹江热力设计有限责任公司吴春明苏云国【摘要】本文通过对循环水泵的扬程曲线与管网的管路特性曲线的分析、研究,针对循环水泵的选型问题进行了探讨,供广大供热科技人员参考。【关键词]水泵的扬程曲线管路特性曲线循环水量工作点随着城市的发展,人们生活水平的不断≈240m沿h提高,蓝天工程成为政府和市民共同关注的式中大事。在我国三北地区小锅炉渐渐没有容身G—采暖热负荷供热管网设计流量之地,取而代之的是热电联产和大型锅炉房m3h;集中供热工程。随之而来的是小锅炉管网并Q采暖热负荷kW;入集中供热大网工程,本文主要论述小锅炉C一水的比热kJkg·℃;并入大网主要设备—循环水泵的选型问t2t网路供、回水温度℃。题2计算循环水泵扬程现以牡丹江纺织厂家属区住宅楼为例:H=H+H +H,(一)该家属区供热面积8万m,分为5=10×104+2×104+60×500×2×1.3×1.1个区,最远端用户距离锅炉房500m。原有两=20.6×10Pa台DZL-28MW热水锅炉,于2004年并入集式中中供热系统。一级网供、回水温度12075℃,H一换热站内部压力损失Pa;二级网供、回水温度9070℃,二级管网为利H,最远用户内部系统压力损失用原有锅炉房供热系统。原有锅炉房改为换Pa;热站,内设板式换热器、循环水泵、除污器、补H一网路供、回水干管压力损失Pa。水定压泵等设备,因家属区住宅建筑年代较于是得到假定管路特性曲线方程为:久,所以热指标选为70W/m2。由于缺少原有H=SGPa=3. 6G]Pa=3. 64x10-GmH,O管网资料,所以假定比摩阻R=60Pa,局部阻经计算,供热系统所需循环水量240m/h,循力相对沿程损失的比例百分数a=03,换热站环水泵扬程206mH4O。二级管网的循环水泵内部阻力H=10×10Pa,用户系统阻力H=2×为二台,一台运行一台备用,因此所选循环泵10Pa,裕量系数K=1.1。型号为200RXL-24,其主要参数如下:流量1计算二网循环水量:240m3/h,扬程24mHO,电动机功率2kWG=36Q/C(;-t)从水泵选择看,流量基本符合设计流量,36×708×10141868×x(90-70)×1000扬程较富裕区域供热20064期(二)实际运行情况系统中工作状况不仅决定于水泵本身的性此供热系统运行一段时间后,发觋最远端用能,还和管路系统的状况有关。水泵的扬程曲户的室内温度只有13~14℃,并经反复调整仍线和管路特性曲线的交点即为水泵在系统中达不到设计温度18℃,实测换热站总供水管运行的工作点。压力为P1=0.39MPa,入口总回水管P2=(2)本文所论述的供热系统中,由于循环0.31MPa,作用压差△P=008MPa(8mH2O),此水泵的扬程曲线与网路实际特性曲线无交时热网循环水泵流量为252m/h,二级管网供点,如图二所示。左上部分G-H线为回水温度正常。另外有一个重要的现象:循环200RXL-24的流量扬程曲线,虚线为供热管水泵出口管上的蝶阀仅能打开1/4左右,此时网的特性曲线,它与G-H曲线无交点,在此电动机的电流已达到额定电流,如果再开大虚线上方的实线为水泵出口阀门节流后的网出口蝶阀,电动机就会由于过热而烧毁。于路特性曲线,它与GH曲线的交点A即为水是,循环水泵只能在出口蝶阀开度114的状态泵现在的实际工作点,对应流量为252mh下运行。其水压图见图扬程为023MPa(23mH4O)。图中△H为节流损失。分析结果:(1)由于是利用原有的锅炉房热网,设I II P I上计时缺少原有管网的阻力计算资料,只能根据经验估算管网阻力,致使估算的阻力大于图一系统水压图实际值。由此可知,我们假定的管路特性曲线(三)原因分析也是不正确的,实际管路特性曲线应更平缓从管网流量和水泵流量、扬程比较,各项参数均基本符合,为什么实际供热效果却达(2)原有管网是锅炉房供热,多年来一不到设计要求呢?原因有以下几点:直是大流量、小温差运行,管径已比正常值偏表面现象:大1.由于循环水泵提供的扬程消耗在水泵(四)采取的措施:出口阀门的节流损失上,致使换热站出入口针对上述的实际情况,解决途径是使水压力差很小,如图一所示。由于热网获得的作泵的实际工作点从图(二)中的A点向右下方用压力差过小,使供热系统中最远端用户的移动移动到图(二)中的B点或C点附近,这实际流量少于设计流量,因此室温只有1314℃。2.由于出口管上的蝶阀的功能主要是关断功能,而不是调节功能。而实际情况是阀门21长期在关34的情况下工作,水流时刻冲刷阀芯(水泵出口管的流速是系统中流速最大的),一旦阀芯在水流冲刷下变型,轻者是失去关断功能,重者还会失去节流作用,致使电10动机过热而烧坏。内在原因:0"60-120180210300360Gm/h)(1)水泵是和管路相连的,所以说在管路图二区域供热20064期样,可使热网流量增加,节流损失减少,泵出200RXL-24200R礼L-24口阀门开度变大,换热站进出口压差提高,解决最远端用户温度偏低的问题。为使A点向右下方移动,有以下几种措2施70→方案一:更换水泵从RXL型样本上查15出,如果采用200X18型水泵其性能参4数为:流量240mh扬程0.8MPa(18mHO),功l10率18.5kW。此时,水泵扬程曲线与管道特性曲线交点将向右下方移动如图(三)所示,供0-1201020300006/)热效果肯定会有所改善的。由RXL型水泵样本查得,200RXL-24与200RXL-18地脚螺栓图四位置相同,所以水泵的基础不需重做,只需购水泵配用电动机均不超电流,如图四所示。而买两台水泵即可。此时热网流量增加,换热站进出口压差提高不必对水泵节流,供热效果改善。但双泵并联200RXL-18单台泵GH运行,没有了备用泵,不安全,且总的耗电量增加,单台泵不是在最高效率点下运行,无用功增加效率低,不经济。由于该小区并入第二发电厂集中供热管网,所以说方案一所更换的水泵可以调剂到别的换热站或新建的换热站,所以我们优先P(kw)选择方案一。更换水泵后,系统水压图见图卩5五,由图可知,△P明显提高。经过2004-2005年运行期的检验,运行效果与预想的一样,经实测水泵流量238mh,换热站供回水温差△P=0.13MPa(13mH2O),水泵出口管道上的阀I20180240300门可以全部打开,电动机轴功率P=178kW。图三最远用户的室温明显提高,达到了设计温度18℃C。改造前后各循环泵参数见表一。方案二:更换电动机把200RXL-24配用改造前后循环泵年节约用电的电动机Y180L-4型改为Y200L-4型,配用功率由22kW增至30W。此时,水泵与网路曲线的交点可落在C点附近,流量增加,运行效果改善。Y200L4与Y180-4地脚螺栓位置不同,故需打掉原来的泵基础重新制作,而且耗电量增加。图五系统水压图方案三:改变运行方式让两台200RXL(22-17.8)×24×180×0.86=1560384元24水泵并联运行,如图四所示,水泵与管网的(五)通过这个实例的分析,可得出以下交点在D处,而单台泵的工作点在E点附近,经验(下转第26页)区域供热20064期集中、复杂的热交换系统,理论上可以直接反这一部分资金体现在用户家中的交换设备上应到热源,进行相应调节,反应迅速直接,但并没有增加投资。在调节上,主要是调节一次在实际应用中,大量终端用户的调节信息都侧阀门来控制流量,与集中交换系统中的调节反馈到热源,会造成调节频繁、紊乱,因此,在户阀门操作一样简单,如果配以自控装置小区(相当于原交换站位置)设置区域调控站更可以保证终端用户操作的简单、方便。进行必要的调控。所以对供用热双方,交换人交换人户系统实施起来也非常方便,无户都要比集中热交换系统的调节来得快。需对供热系统做更多的改动,在新建的供热交换入户使城市内为数众多的集中热力系统中,只要设计思路做一下调整。而已建成站不复存在,取而代之的是区域调控站,只设的系统中,可配合热力站的更新和分户计量相应的调节阀门,进行流量调节。与集中热交系统的推广进行。我们开发了户内交换系统换站内的换热器、水泵等运转设备和复杂的选择小型设备集成,占用空间很小,安装也很供电系统相比,调节阀门几乎没有运行故障,方便。只需做定期维护。没有了复杂的调控系统和通过以上比较,我们可以知道,在分户计供电系统,供热调节的参数主要是一次网流量收费的前提下,交换入户更加适应供热、用量,控制系统和手段都变得简单,因此设备维热以及中间管理环节的要求,对热力公司、物护更新费用及管理难度大大降低,完全无需业公司和终端用户都是有利无弊,能够充分固定人员职守,与集中交换站的管理相比,所利用热能,更加符合市场化的要求,在给终端投入的人力物力和资金都是微乎其微的,这用户带来方便、安全的同时,使供热系统得到样的调控站大大降低了管理成本和管理难了简化,调控简单、直接,管理方便,设备维护度,无论由谁管理都不会增加压力更新成本大大降低,系统运行更加经济,因此那么,交换入户系统是否给终端用户带我们认为交换人户系统是具有可行性和推广来额外的经济和管理负担呢?答案是否定的。价值的,这是我们对分户计量收费在实际应建设集中交换站也需要终端用户出资,只不过用方面的思考,笔者也希望就此与业内同行是以集资费的形式表现,而交换人户系统中,共同探讨并加以完善。(上接第23页)改造前后各循环泵参数循环泵型号额定功率(kW)实际功率(kW)额定流量(m}h)实际流量(m}h)额定扬程(mH4O)RXI-24240RXL-1818517.8240238(1)对于这类利用原有小区管网的集中供热工程的设计,应了解原有热网的基本情參考文献况,虽然不必非做出管路特性曲线,但应对原有管网的阻力有个基本准确的估值。[1]周谟仁,流体力学泵与风机中国建筑工业出(2)对与选定的泵型,应画出其G-H曲版社1994年11月第三版线,并与假想的网路特性曲线分析一下,使所[2]汤惠芬、范季贤,城市供热手册天津科学技术选择的泵与网路具有可匹配性。出版社1992年2月第一版(3)注意在选水泵时,应使水泵的最高3]《供热工程》中国建筑工业出版社1985年12效率点流量比系统设计流量稍大些。月第二版