供熱系統循環(huán)水泵運行工況分析和調節

第6期(總第81期)機械管理開(kāi)發(fā)2004年12月No. 6 (SUM No. 81)MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTDec. 2004供熱系統循環(huán)水泵運行工況分析和調節王麗艷(太原市熱力公司山西太原030012)[摘要]集中供熱系統中,循環(huán)水泵是熱工控制和調節的重要對象,它的運行工況對熱網(wǎng)的水力工況起著(zhù)決定性的作用。利用水泵和管路的性能曲線(xiàn)對水泵的運行工況進(jìn)行分析和調節的方法,指出了節約電能、減輕水力失調的主要途徑。[關(guān)鍵詞]供熱系統循環(huán)水泵管路性能工況分析和調節[中圖分類(lèi)號] TU833*.1[文獻標識碼] B(文章編號] 1003 -773X(2004)06 - 0018 -02引言管路的特性曲線(xiàn)。管路系統特性曲線(xiàn)與水泵特性曲線(xiàn)循環(huán)水泵是供熱系統中重要的設備，也是耗電量的交點(diǎn)即為水泵的工作點(diǎn)。對已建成的-一個(gè)管路系較大的設備，循環(huán)水泵的耗電量占到熱力站總耗電量統 ,其阻力特性曲線(xiàn)是一-定的 ;調節水泵的出口閥門(mén)就的90%以上,故對循環(huán)水泵的運行工況進(jìn)行分析和調是改變管路系統特性曲線(xiàn)，也就改變了水泵的工作節是很必要和重要的。點(diǎn)。關(guān)小水泵出口閥門(mén)，管網(wǎng)阻力增加、水泵揚程升1循環(huán)水泵的運行工況分析高、流量減小;開(kāi)大水泵出口閥門(mén),管網(wǎng)阻力減小、水泵1.1水泵的性能曲線(xiàn)揚程降低流量增大。水泵在一定轉速下的基本性能曲線(xiàn)有Q- H、1.4 聯(lián)合運行的工況分析Q- N、Q-η三條;其中最重要的是Q- H曲線(xiàn),揭示實(shí)際工作中,為了系統中的增加流量或提高壓力，了流量和揚程之間的關(guān)系。按照Q - H曲線(xiàn)的大致傾有時(shí)需將水泵并聯(lián)或串聯(lián)在管路中聯(lián)合運行，這時(shí)的向分為平坦型、陡降型和駝峰型三種。具有平坦型工況可用圖解方法進(jìn)行分析。Q- H曲線(xiàn)的水泵，當流量變動(dòng)很大時(shí)能保持基本恒1.4.1 兩臺泵并聯(lián)運行定的揚程。陡降型Q- H曲線(xiàn)的水泵，當流量變化時(shí),當需增加系統中的流量時(shí),宜用并聯(lián)方式。供熱系揚程的變化相對較大。駝峰型Q- H曲線(xiàn)的水泵，當.統中一般采用并聯(lián)運行,為了調節方便,選用相同性能流量自零逐漸增加時(shí),相應的揚程開(kāi)始逐漸上升，到最曲線(xiàn)的水泵。 兩臺水泵并聯(lián)運行的Q- H 曲線(xiàn)見(jiàn)圖1。高值后開(kāi)始下降。供熱系統中一般選擇具有平坦型H4Q- H曲線(xiàn)的水泵。1.2管路的性能 曲線(xiàn)AH水泵與管路相連接時(shí),管路中液體流動(dòng)所消耗的能量用來(lái)克服管路兩端的壓差和流動(dòng)阻力，其特性表\B示為: OH=SQ2。其中: O H一網(wǎng)路計算管 段的壓D降;S一阻抗, 與管路系統的沿程阻力、局部阻力、幾何形狀有關(guān); Q一-網(wǎng)路計算管段的流量 。將此關(guān)系繪Q，Q Q，Q在以流量(Q)與揚程(H)的直角坐標圖上,可以得到圖1兩 臺相同型號水泵并聯(lián)運行工況曲線(xiàn)管路的性能曲線(xiàn)圖。中國煤化工1.3 水泵工作點(diǎn)的確定CNMH(-H曲線(xiàn)，AC為兩水泵連接在管路工作時(shí)，水泵工作點(diǎn)主要取決于臺水泵開(kāi)狀石的女--n面線(xiàn)，uE為管路的性能曲作者簡(jiǎn)介:王麗艷,女,1969年生,1992年太原理工大學(xué)環(huán)境工程專(zhuān)業(yè)畢業(yè),工程師。第6期(總第81期)王麗艷:供熱系統循環(huán)水泵運行工況分析和調節2004年12月線(xiàn)。AB與DE的交點(diǎn)1為單臺運行的工作點(diǎn),其流量使得管路性能曲線(xiàn)改變,達到調節流量的目的。這種為Q，,揚程為H。AC與DE的交點(diǎn)2為兩臺并聯(lián)運方法初投資較小、且調節簡(jiǎn)單、應用甚廣,但是靠改變行的工作點(diǎn)，其流量為Q2,揚程為H,它代表并聯(lián)運節流閥的阻力進(jìn)行調節,會(huì )額外增加水利損失,不夠節行的最終結果。H2與AB的交點(diǎn)3代表并聯(lián)運行時(shí)每能,并且流量的可調性和系統的安全性均較差些。臺水泵的工況,流量為Q3。2.1.1 調節閥的安裝位置由圖1可看出:(1)H2> H,Qr> Q1。 說(shuō)明單臺水泵的調節閥通常只能裝在壓出管段,因為裝在吸水泵的運行流量和壓頭均不能滿(mǎn)足系統要求時(shí),需要人管段會(huì )使水泵吸人口的真空度增加,容易引起氣蝕。并聯(lián)運行;對于管路性能曲線(xiàn)較平坦的系統,更宜采用2.2.2節流閥的調節并聯(lián)運行，是因這對增加流量更有利。至于壓頭的差水泵的最佳運行工況是在額定揚程下運行，此時(shí)值是因并聯(lián)的流量增大后,增加了流動(dòng)損失。(2)Q2 =水泵的出口門(mén)不一定全開(kāi)。水泵的實(shí)際揚程一般為額2Q3 <2Q1。說(shuō)明兩臺水泵并聯(lián)時(shí),總流量為同一揚程定揚程+2~3mH2O即可，不宜小于額定揚程時(shí)各臺流量之和,但小于兩臺水泵單獨工作時(shí)的流量5mH2O。 當然，只要滿(mǎn)足熱網(wǎng)流量需要,高于額定揚程之和?？梢?jiàn),并聯(lián)二臺水泵,出水量并非加倍。運行是可以的。水泵的實(shí)際揚程過(guò)低，則關(guān)小水泵的1.4.2兩 臺水泵串聯(lián)運行出口門(mén);實(shí)際揚程過(guò)高,則開(kāi)大水泵的出口門(mén)。.當管路系統的性能曲線(xiàn)較陡時(shí)，單臺水泵不能提2.2改變水泵性能的調節 法供所需揚程時(shí)，應按串聯(lián)方式。兩臺水泵串聯(lián)的聯(lián)合調節水泵性能的基本依據是:性能,是兩臺水泵的流量相等,而揚程迭加。由于熱網(wǎng)品=H=VN=n。管線(xiàn)長(cháng)、用戶(hù)分布廣、地形高差大等原因，而使熱網(wǎng)主循環(huán)水泵難以滿(mǎn)足輸送要求時(shí)，可以設置中繼泵站。改變水泵的轉速,可使水泵性能曲線(xiàn)升高或降低，中繼水泵可視為熱網(wǎng)循環(huán)水泵串聯(lián)的-一個(gè)加壓水泵，從而使其工作點(diǎn)的位置改變，水泵的流量隨之發(fā)生改雖然增加了一次性投資,但可減少熱網(wǎng)主循環(huán)水泵的變。故從流量的可調性和系統的安全性考慮，采用變容量,減少運行費用,并能保證管網(wǎng)末端用戶(hù)的正常需頻調速裝 置較好;雖然初期投資較大,但對熱負荷的適求。應和節能效果都較好些。- -般來(lái)說(shuō)，水泵的聯(lián)合運行要比單臺水泵運行的2.3 改變水泵并聯(lián)臺數的調節法效果差,并且運行工況復雜、調節困難,所以聯(lián)合運行熱水系統中，可用改變并聯(lián)水泵運行臺數進(jìn)行流臺數不宜太多。量調節,這是很簡(jiǎn)單的調節方式,但不適合進(jìn)行流量的2循環(huán)水 泵的運行工況調節微調,所以此法常與節流調節共同使用。為了適應用戶(hù)的需求和經(jīng)濟性，水泵要進(jìn)行流量3結束語(yǔ)調節。如前所述，水泵在管道系統中的工作點(diǎn)是水泵根據水泵的性能曲線(xiàn)和管路的性能曲線(xiàn)，對于水性能曲線(xiàn)與管道性能曲線(xiàn)的交點(diǎn)，改變這個(gè)工作點(diǎn)應泵的實(shí)際運行工況進(jìn)行合理的分析和調節，不僅可以從改變水泵性能曲線(xiàn)或改變管道性能曲線(xiàn)的途徑著(zhù)節能，還可減輕供熱系統的水利失調程度。手。參考文獻.1] 周淇仁.流體力學(xué)與風(fēng)機.中國建筑出版社, 194.2.1改變管路性 能的調節法(收稿日期:2004 -06 -05)改變管路性能曲線(xiàn)的常用方法是節流法，又稱(chēng)閥門(mén)調節法,它用開(kāi)大或關(guān)小閥門(mén)改變管路的阻力數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中國煤化工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●