_熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵的計(jì)算與選擇

1、情況還有許多因素應(yīng)加以考慮,如環(huán)境溫度、配管方式的選擇、設(shè)備的供油周期等等。總之隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,工業(yè)自動(dòng)化水平和生產(chǎn)效率的不斷提高,對(duì)潤(rùn)滑行業(yè)也提出新的更高的要求,我們只有不斷努力推陳出新才能適應(yīng)這種飛速發(fā)展的需要。(作者:郭澍,男,1965年8月生,1987年畢業(yè)于上海機(jī)械學(xué)院機(jī)械系,本科,太原礦山機(jī)器潤(rùn)滑液壓設(shè)備有限公司工程師,副室主任;劉竹梅,女,1965年生,1986年畢業(yè)于太原重機(jī)學(xué)院機(jī)械系,本科,太原礦山機(jī)器潤(rùn)滑液壓設(shè)備有限公司工程師。郵編:030009(收稿日期:2001-08-10 圖2 電動(dòng)潤(rùn)滑系統(tǒng)圖圖3單泵分區(qū)供油潤(rùn)滑系統(tǒng)圖熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵的計(jì)算與選擇柳玉根徐曉虹【

2、摘要】本文就熱力系統(tǒng)中循環(huán)水泵的合理選擇提出了建議,有實(shí)用參考價(jià)值。【關(guān)鍵詞】熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵選擇【中圖分類號(hào)】TH38【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1003-773X (2001S2-0021-03 212001年增刊2機(jī)械管理開(kāi)發(fā)1問(wèn)題的提出循環(huán)水泵是熱力系統(tǒng)中重要的輔助機(jī)械設(shè)備之一,是熱工控制和調(diào)節(jié)的重要對(duì)象,熱水供熱系統(tǒng)中,循環(huán)水泵使流體獲得能量以輸送熱能,循環(huán)水泵的工作特性及控制對(duì)熱網(wǎng)水力工況和運(yùn)行起著決定性的作用,同時(shí),它也是熱力系統(tǒng)中耗電量較大的設(shè)備之一,在熱力站系統(tǒng)中,循環(huán)水泵耗電量一般占熱力站總耗電量的90%以上。目前,在熱水系統(tǒng)中,普通存在循環(huán)水泵容量偏大的問(wèn)題,致使熱水采

3、暖系統(tǒng)“大流量、小溫差”的運(yùn)行,電能浪費(fèi)嚴(yán)重,可見(jiàn)熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵的合理選擇意義重大。2循環(huán)水泵的計(jì)算與選擇2.1水泵的類型水泵按照工作原理一般可分為葉片式、容積式。葉片式利用葉輪的旋轉(zhuǎn)對(duì)流體作功,使流體產(chǎn)生壓力,按照流動(dòng)情況又可有離心式、混流式和軸流式之分;容積式利用工作室容積的周期性變化來(lái)輸送流體,有往復(fù)式(活塞泵、柱塞泵、回轉(zhuǎn)式(齒輪泵、蝸桿泵兩種。熱力系統(tǒng)一般選用離心式水泵。2.2水泵的性能曲線水泵的性能曲線有三條:G-H、G-N、G-,其中最重要的是G-H曲線,因?yàn)樗沂玖怂玫膬蓚€(gè)最重要、最有實(shí)用意義的性能參數(shù)之間的關(guān)系,按照曲線的大致傾向可分為平坦型、陡降型、駝峰型三種。具有平坦

4、型G-H曲線的泵,當(dāng)流量變動(dòng)很大時(shí)能保持基本恒定的壓頭。陡降型曲線的泵則相反,即流量變化時(shí),壓頭的變化相對(duì)地較大。至于駝峰型曲線的泵,當(dāng)流量自零逐漸增加時(shí),相對(duì)應(yīng)的壓力,最初上升,達(dá)到最高值后開(kāi)始下降,泵在一定的運(yùn)行條件下可能出現(xiàn)不穩(wěn)定工作。熱力系統(tǒng)中一般應(yīng)當(dāng)選擇具有平坦型曲線的水泵。2.3循環(huán)水泵流量G的計(jì)算循環(huán)泵的總流量可按下式計(jì)算:G=1.1Q10-3C(t2-t1(m3h式中:Q采暖總熱負(fù)荷,KJ h;t2供水溫度,;t1回水溫度,;C水的比熱,KJ kg.;1.1管網(wǎng)熱損失附加值。2.4循環(huán)水泵揚(yáng)程的確定在閉式熱水系統(tǒng)中,計(jì)算循環(huán)水泵的揚(yáng)程僅考慮克服整個(gè)系統(tǒng)的阻力損失,即循環(huán)水泵的揚(yáng)

5、程,應(yīng)不小于設(shè)計(jì)流量條件下熱源、熱網(wǎng)和最不利用戶環(huán)路的壓力損失之和,可按下式計(jì)算:H=1.1-1.2(H1+H2+H3mH2O式中:H1熱源內(nèi)部的壓力損失mH2O,對(duì)于熱力站系統(tǒng)H1可取1015(mH2O。H2網(wǎng)路主干線供、回水管的壓力損失,mH2O。室外管道單位管長(zhǎng)沿壓力損失h?？扇?080(Pa m。H3最不利用戶內(nèi)部系統(tǒng)的阻力損失,m H2O。直接連接的散熱器系統(tǒng)H3可取12mH2O;間接連接時(shí)H3可取35(mH2O。1.11.2安全系數(shù)。需要說(shuō)明的是,關(guān)于循環(huán)水泵的揚(yáng)程選擇,雖然有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范上有明確規(guī)定,但有些人員還往往與開(kāi)式系統(tǒng)混淆,將建 筑物或地形高度計(jì)算在內(nèi),致使循環(huán)水泵揚(yáng)程高于

6、循環(huán)系統(tǒng)的阻力,造成能源的浪費(fèi)。2.5循環(huán)水泵臺(tái)數(shù)的確定為了檢修方便和保證供熱的可靠性,一般循環(huán)水泵的臺(tái)數(shù)不少于兩臺(tái),其中一臺(tái)備用,當(dāng)系統(tǒng)所要求的流量或壓力較大,或?yàn)檫\(yùn)行可靠可以采用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的水泵聯(lián)合工作。聯(lián)合運(yùn)行可分為并聯(lián)運(yùn)行和串聯(lián)運(yùn)行,并聯(lián)運(yùn)行的目的在于增加系統(tǒng)中的流量,串聯(lián)運(yùn)行的目的在于提高壓頭。熱力系統(tǒng)中常采用循環(huán)水泵并聯(lián)運(yùn)行,因?yàn)楣嵯到y(tǒng)對(duì)增加流量的要求較為迫切。并聯(lián)運(yùn)行時(shí),循環(huán)水泵宜選用具有相同的性能曲線的水泵。聯(lián)合運(yùn)行的臺(tái)數(shù)也不宜過(guò)多,因?yàn)榕_(tái)數(shù)越多,運(yùn)行工況復(fù)雜、調(diào)節(jié)越困難。兩臺(tái)水泵并聯(lián)工作時(shí),流量一揚(yáng)程曲線見(jiàn)下圖:圖1兩臺(tái)同型號(hào)水泵并聯(lián)工作圖圖中為一臺(tái)水泵的GH曲線,為兩

7、臺(tái)水泵并聯(lián)后的GH曲線,為熱力系統(tǒng)管路特性曲線,點(diǎn)1為兩臺(tái)水泵并聯(lián)時(shí)的工作點(diǎn),點(diǎn)2為并聯(lián)工作時(shí)每臺(tái)水泵的工作點(diǎn),點(diǎn)3為一臺(tái)水泵單獨(dú)工作時(shí)的工作點(diǎn)。從圖中可以看出,兩臺(tái)泵并聯(lián)工作時(shí),總流量為同一揚(yáng)程時(shí)單臺(tái)流量之和,即G(+=2G(,它大于一臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)的流量G(,但小于兩臺(tái)泵單獨(dú)工作時(shí)的流量之和2G(。由此可見(jiàn),增加一臺(tái)泵,出水量并非增加一倍。并聯(lián)水泵愈多,增加的流量愈少。這是因?yàn)楣苈返男阅芮€已定的情況下,網(wǎng)路中的壓力損失隨著合成流量的增加而增大,每臺(tái)水泵的壓頭也隨著變大的緣故。2.6循環(huán)水泵工作點(diǎn)的確定循環(huán)水泵實(shí)際工作點(diǎn),除了與水泵本身的性能曲線有關(guān)外,還與水泵連接的管網(wǎng)阻力特性有關(guān)。循環(huán)

8、水泵的工作點(diǎn)可用計(jì)算法和作圖法求得,實(shí)際工作中常采用作圖法。在室外熱水網(wǎng)路中,水的流動(dòng)狀態(tài)大多處于阻力平方區(qū),管網(wǎng)的阻力特性可用下式表示:h=SG2式中:h網(wǎng)路計(jì)算管段的壓降,mH2O;S網(wǎng)路計(jì)算管段的阻力數(shù),mH2O(m3h2G網(wǎng)路計(jì)算管段的水流量,m3h。而水泵的特性曲線可由實(shí)驗(yàn)作出。在圖上繪制水泵工作特性曲線HG和管網(wǎng)阻力特性曲線HG,其交點(diǎn)即為水泵的實(shí)際工作點(diǎn)。水泵與熱水網(wǎng)路的特性曲線見(jiàn)下圖2:圖2水泵與熱水網(wǎng)路的特性曲線22機(jī)械管理開(kāi)發(fā)2001年增刊2圖2中1為水泵的G H 曲線,2為熱水網(wǎng)路的特性曲線,3為變化后的熱水網(wǎng)路特性曲線,A 點(diǎn)即為水泵的工作點(diǎn)。如果在運(yùn)行期間,熱水網(wǎng)路任

9、一管段的阻力數(shù)發(fā)生變化(如關(guān)小閥門(mén)等,則必然使熱水網(wǎng)路的總阻力數(shù)S 發(fā)生變化,工作點(diǎn)的位置也會(huì)隨之改變到B 點(diǎn),熱水網(wǎng)路的水力工況也就改變了。3結(jié)束語(yǔ)合理地選擇熱力系統(tǒng)循環(huán)水泵,必須綜合考慮循環(huán)水泵的類型、流量、揚(yáng)程、臺(tái)數(shù)及熱水系統(tǒng)特性等幾方面的因素,這樣才能避免所選循環(huán)水泵與管路系統(tǒng)不匹配(一般為容量偏大,造成熱力系統(tǒng)水力失調(diào),系統(tǒng)耗電量增加。(作者:柳玉根,男,1968年生,1991年畢業(yè)于太原理工大學(xué),太原市熱力公司工程師;徐曉虹,女,1967年生,1989年畢業(yè)于太原理工大學(xué),太原市熱力公司工程師。通訊地址:太原市康樂(lè)街30號(hào)。郵編:030001(收稿日期:2001-08-13大型攪拌

10、軸的焊接實(shí)踐王乃明王軍隋郁,等【摘要】介紹了材質(zhì)為不銹鋼的大型攪拌軸的對(duì)焊技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用【關(guān)鍵詞】攪拌軸焊接工藝【中圖分類號(hào)】TG441【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】1003-773X (2001S2-0023-021問(wèn)題的提出我們?cè)谏a(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中,承攬了某化工廠的一根攪拌軸加工制作,此攪拌軸尺寸為140mm 4700mm ,材質(zhì)為1Cr18Ni9Ti 。因在太原鋼材市場(chǎng)上購(gòu)不到如此長(zhǎng)的不銹鋼元鋼,客戶供給我們制作的毛坯為1423000一節(jié),140mm 2000mm 一節(jié),這就要求我們必須進(jìn)行接長(zhǎng),經(jīng)過(guò)幾種方案比較,最后采用焊接方法來(lái)完成。2軸對(duì)焊接技術(shù)的要求軸制造過(guò)程中對(duì)接加工的要求可歸納為

11、以下三點(diǎn):焊縫金屬的抗拉強(qiáng)度不得低于母材;焊縫表面不得有裂紋、氣孔等外觀缺陷,我們以超聲波儀器檢測(cè)來(lái)保證焊縫內(nèi)部質(zhì)量;焊接過(guò)程中要嚴(yán)格控制變形、滿足尺寸公差要求。(毛坯尺寸只有兩毫米加工量3接頭的設(shè)計(jì)接頭的設(shè)計(jì)必須考慮以下幾點(diǎn)要求:強(qiáng)度的要求。定位的要求。控制變形的要求。接頭如采用我們普通的開(kāi)坡口兩根軸對(duì)接,存在以下問(wèn)題:軸定位無(wú)法保證其同心度要求;開(kāi)坡口較大焊接工作量大,對(duì)軸的熱輸入量也大,變形量也大。對(duì)接頭的強(qiáng)度會(huì)有所影響;此軸為豎式攪拌軸,如一旦發(fā)生焊口斷裂,則需要徹底清除罐中液體進(jìn)行檢修;鑒于上述原因我們采用如下圖所示的接頭方式;心部采用螺紋及子扣定位聯(lián)接,外部采用開(kāi)坡口焊接的工藝方法。3.1強(qiáng)度的校核我們知道軸是受扭轉(zhuǎn)變形的桿件,它所受的力為剪切力,根據(jù)材料力學(xué)可知強(qiáng)度校核公式為:max =Mn maxWn (1材料的許用剪應(yīng)力 Mn max 軸體所傳遞的最大扭矩Wn 軸體抗扭截面系數(shù)max 軸體在Mn max 作用下剪應(yīng)力因軸體的材質(zhì)不變,承受的最大扭矩不變,強(qiáng)度的相同與否也就取決于軸體的抗扭截面模量,根據(jù)公式:W n 實(shí)=D 316(2W N 實(shí)心截面抗扭截面系數(shù)W n 空=D 316(1-4(3W N 空空心截面抗扭截面系數(shù)=d D 即空心截面內(nèi)外徑之比值D 軸體外徑d 軸體為空心截面時(shí),空心直徑我們可以把接頭設(shè)計(jì)此部分看作為空心軸,則