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如何正確使用管道泵
點(diǎn)擊次數(shù)：1798 發(fā)布時(shí)間：2014-8-8
1 選擇管道離心泵問題的提出
熱水網(wǎng)供熱系統(tǒng)中，循環(huán)水泵的正確選擇,，不僅涉及熱網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，而且影響供熱質(zhì)量,。目前,，在熱水網(wǎng)供熱系統(tǒng)還沒有普及調(diào)速水泵的情況下，對大,、中型熱水網(wǎng),，為適應(yīng)采暖期室外大氣溫度變化對采暖建筑物設(shè)計(jì)室溫的影響，多采用中央質(zhì)調(diào)節(jié)和分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié),。分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)在運(yùn)行節(jié)能方面優(yōu)于中央質(zhì)調(diào)節(jié)而被廣泛采用,。此外，當(dāng)供熱鍋爐房終期建設(shè)規(guī)模確定后,，常因近期熱負(fù)荷循環(huán)水泵不足,、建設(shè)資金不足等原因，按終期負(fù)荷確定外網(wǎng)管徑,，而熱源則分期建設(shè),。在采暖初、末期或熱源分期建設(shè)時(shí),，熱網(wǎng)實(shí)際循環(huán)流量均小于設(shè)計(jì)循環(huán)流量的低負(fù)荷情況下,，相應(yīng)的循環(huán)水泵揚(yáng)程如何選擇，應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)分析,，合理確定,。
2 管道離心泵低負(fù)荷時(shí)水力工況分析
一般情況下，在終期設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，熱水網(wǎng)主干線經(jīng)濟(jì)比摩阻按60-80 Pa/m選用,。當(dāng)采用分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)或熱源分期建設(shè),，而外網(wǎng)按終期確定管徑時(shí)，若采用分階段改變流量的調(diào)節(jié),，宜選用揚(yáng)程和流量不等的泵組,。如果采用60～80 Pa/m的經(jīng)濟(jì)比摩阻去選擇低負(fù)荷時(shí)小流量泵的揚(yáng)程。結(jié)果造成循環(huán)水泵選用功率過大,，運(yùn)行電耗高,，系統(tǒng)運(yùn)行工況不合理等弊病。
由流體力學(xué)基本原理可知,，閉路循環(huán)系統(tǒng)的水流量G與其計(jì)算管段的壓力損失ΔP有如下關(guān)系式：
ΔP=kG2 (1)
(2)
式中：ΔPp為計(jì)算管段始,、末端的壓力差，Pa,； G為介質(zhì)循環(huán)流量,，m3/s； k為管路綜合阻力特性數(shù),，kg/m7,； λ為沿程阻力系數(shù)；Σζ為局部阻力系數(shù)之和,； L 為管道長度,，m； d 為管內(nèi)徑,，m ,； ρ為流體密度，kg/m3,。
從式（1）可見,，當(dāng)管網(wǎng)按終期管徑敷設(shè)完成后，只要不改變閥門開度,，即ζ不變,，對輸送一定密度、溫度的流體（對液體,，當(dāng)溫度和壓力變化不大時(shí),，可以認(rèn)為其密度為常量）其管路綜合阻力特性為常數(shù)。管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力損失ΔP僅決定于通過管路的循環(huán)水流量G,，且壓降變化隨流量變化成平方關(guān)系增減,。因此，若設(shè)管路終期設(shè)計(jì)流量為G1,，設(shè)計(jì)工況下的壓力損失為ΔP1,，在采暖初,、末期或熱源分期建設(shè)中的實(shí)際流量為G2，相應(yīng)壓力損失為ΔP2,，則有：
(3)
例1.某市集中供熱鍋爐房熱水網(wǎng)終期設(shè)計(jì)流量為1 200 m3/h,，熱網(wǎng)zui遠(yuǎn)環(huán)路單長（計(jì)算長度）4 300 m，熱源近期供熱負(fù)荷為終期設(shè)計(jì)負(fù)荷的1/3,，投運(yùn)兩臺(tái)20 t/h蒸汽爐換熱,，供熱水網(wǎng)相應(yīng)循環(huán)水量為400 m3/h。外管網(wǎng)按終期熱負(fù)荷一次建成供熱,。原設(shè)計(jì)終期選用2臺(tái)（1備）流量1 200 m3/h,，揚(yáng)程80 m，電機(jī)功率355 kW水泵,；近期低負(fù)荷時(shí)選用2臺(tái)流量400 m3/h,，揚(yáng)程50 m，電機(jī)功率75 kW水泵,。
分析：熱水網(wǎng)主干線經(jīng)濟(jì)比摩阻取70 Pa/m,，則zui不利環(huán)路壓降ΔPmax=4 300×2×70=0.6 MPa=60 m揚(yáng)程
該系統(tǒng)為兩級(jí)換熱，取換熱器單級(jí)阻損0.05 MPa,。換熱器（兩級(jí)）總阻損：2×0.05 MPa=0.1 MPa=10 m揚(yáng)程,，則終期循環(huán)水泵揚(yáng)程為：
ΔP終=1.15×(60+10)=80 m揚(yáng)程
而近期實(shí)際總循環(huán)水量為400 m3/h，按式（2）求出其壓降ΔP2 =(400/1 200)2×800=88.9 kPa
分析可見,，由于近期循環(huán)水量僅為終期的1/3,，相應(yīng)總壓降只是終期的1/9，管路內(nèi)流速很低,，管路阻損很小。顯然,，原設(shè)計(jì)在低負(fù)荷時(shí)所選揚(yáng)程50 m明顯較大,。若考慮留夠裕量等因素，按低負(fù)荷時(shí)運(yùn)行兩臺(tái)蒸汽爐,，選兩臺(tái)流量200 m3/h,，揚(yáng)程20 m泵，則相應(yīng)電機(jī)功率為18.5 kW,，其節(jié)電是明顯的,。
例2．若按分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，采用大,、小泵配合配置組合方案,，在嚴(yán)寒期運(yùn)行大流量水泵，初,、末寒期運(yùn)行小流量水泵,，一般取小流量水泵循環(huán)泵循環(huán)水量為大流量水泵的60 %～70 %,，取65 %，仍以上例嚴(yán)寒期循環(huán)水量1 200 m3/h 初,、末寒期循環(huán)水量= 0.65×1200=780 m3/h則：
ΔP2 =(780/1 200)2×800=338 kPa
低負(fù)荷時(shí)可選用2臺(tái)流量400 m3/h,，揚(yáng)程50 m，電機(jī)功率75 kW水泵,。低負(fù)荷時(shí)可節(jié)電：(335-75×2)/335=57.7 %,。
3 結(jié) 論
對低負(fù)荷工況，不可簡單地仍按熱水網(wǎng)主干線經(jīng)濟(jì)比摩阻60-80 Pa/m選擇低負(fù)荷用的循環(huán)水泵揚(yáng)程,，而應(yīng)對具體工況進(jìn)行具體分析,，合理確定循環(huán)泵熱網(wǎng)低負(fù)荷時(shí)循環(huán)水泵的揚(yáng)程、流量,，不僅有利于節(jié)電,，亦可避免大流量、低溫差不合理運(yùn)行工況,，保證供熱質(zhì)量,。