熱水供暖系統(tǒng)中循環(huán)水泵的選擇和使用

熱水供暖系統(tǒng)中循環(huán)水泵的選擇和使用摘要：本文就循環(huán)水泵的選擇原則、參數(shù)確定和選擇中的幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行分析，指出泵的特性與熱網(wǎng)特性不相匹配的原因和解決的方法。對(duì)并聯(lián)泵的效果和管路聯(lián)接方式進(jìn)行了分析計(jì)算后，提出一些建設(shè)性意見(jiàn)和建議。關(guān)鍵詞：循環(huán)水泵并聯(lián)管路聯(lián)接1刖言由熱源設(shè)備、熱網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)組成的熱水供暖系統(tǒng)是一個(gè)系統(tǒng)工程、一個(gè)整體，忽略任何一部分都會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)的供暖效果。循環(huán)水泵是聯(lián)接熱源、熱網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，通過(guò)它把溫暖送給千家萬(wàn)戶，所以，循環(huán)水泵的性能和參數(shù)的合理性，就顯得格外重要。因此合理選擇和正確安裝使用循環(huán)水泵，是取得較為滿意的供暖效果的關(guān)鍵。作者在近幾年的實(shí)踐中，遇到因循環(huán)水泵選擇和使用不當(dāng)而影響供暖效果的現(xiàn)象有以下幾種：1循環(huán)水泵出口端的閥門(mén)不能百分之百打開(kāi)，只能按電動(dòng)機(jī)的允許額定電流控制閥門(mén)的開(kāi)度，否則會(huì)引起電動(dòng)機(jī)的實(shí)際運(yùn)行電流超過(guò)其允許的額定電流而燒壞電動(dòng)機(jī)。2循環(huán)水泵的使用往往不是一臺(tái)，而是二臺(tái)、三臺(tái)、多臺(tái)并聯(lián)使用，更有七臺(tái)泵同時(shí)并聯(lián)使用的先例，而且多臺(tái)并聯(lián)使用，有的是同型號(hào)、同性能，也有型號(hào)不同、性能也不相同。1管道系統(tǒng)與泵的聯(lián)接方式各異，不在同一位置、不在同一平面，造成系統(tǒng)不順、阻力增加。4循環(huán)水泵的出力達(dá)不到設(shè)計(jì)參數(shù)等。在排除循環(huán)水泵因制造原因而達(dá)不到實(shí)際參數(shù)不可預(yù)見(jiàn)外，我們應(yīng)根據(jù)供暖系統(tǒng)提供的參數(shù)，合理選擇適用本系統(tǒng)的循環(huán)水泵的型號(hào)和參數(shù)，最大可能地滿足系統(tǒng)要求。2循環(huán)水泵的選擇2.1選擇的原則循環(huán)水泵在供暖系統(tǒng)中所占比例，無(wú)論是容量還是設(shè)備數(shù)量都是很大的，運(yùn)行中的問(wèn)題也比較多。因此，正確選擇、合理使用和管理，確保正常供暖和提高經(jīng)濟(jì)效益是十分重要的。選擇的原則是：設(shè)備在系統(tǒng)中能夠安全、高效、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。選擇的內(nèi)容主要是確定它的型式、臺(tái)數(shù)、規(guī)格、轉(zhuǎn)速以及與之配套的電動(dòng)機(jī)功率。選擇時(shí)應(yīng)具體考慮以下幾個(gè)原則：1所選的循環(huán)泵應(yīng)滿足系統(tǒng)中所需的最大流量和揚(yáng)程，同時(shí)要使循環(huán)水泵的最佳工況點(diǎn)，盡可能接近系統(tǒng)實(shí)際的工作點(diǎn)，且能長(zhǎng)期在高效區(qū)運(yùn)行，以提高循環(huán)水泵長(zhǎng)期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。2力求選擇結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、效率相對(duì)比較高的循環(huán)水泵。1力求運(yùn)行時(shí)安全可靠、平穩(wěn)、振動(dòng)小、噪音低、抗汽蝕性能好。4選擇適用于流量變化大而揚(yáng)程變化不大的水泵，即G—H特性曲線趨于平坦的水泵。2.2循環(huán)水泵的參數(shù)2.2.1流量1根據(jù)設(shè)計(jì)熱負(fù)荷計(jì)算流量；2根據(jù)室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式，在沒(méi)有任何調(diào)節(jié)手段時(shí)，計(jì)算因重力或溫降引起的垂直失調(diào)，并由此能克服或基本上克服這種垂直失調(diào)所需的最佳流量值；3根據(jù)室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式，在具備有調(diào)節(jié)功能手段且行為節(jié)能意識(shí)尚未具備時(shí)，可暫按2條確定流量。待行為節(jié)能意識(shí)到位或基本上到位后，屆時(shí)再采用調(diào)速泵的調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)節(jié)能，為時(shí)不晚。必須指出，最佳循環(huán)流量值的概念不是“大流量”，而是建立在目前的室內(nèi)系統(tǒng)尚不具備調(diào)節(jié)手段的前提下，把垂直失調(diào)率控制在15%以內(nèi)，層間室內(nèi)溫度的差值控制在0.2—0.4°C之間的最小流量值。2.2揚(yáng)程1確定熱源設(shè)備系統(tǒng)或換熱設(shè)備系統(tǒng)的阻力：鍋爐房系統(tǒng)應(yīng)控制在15mH2O以內(nèi)，換熱設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)控制在10mH2O以內(nèi)。2熱力管網(wǎng)的最不利環(huán)路阻力，主干線按經(jīng)濟(jì)比摩阻30.70pa/m進(jìn)行計(jì)算，局部阻力可考慮1.15—1.20的附加。3室內(nèi)系統(tǒng)的阻力：一般為2—3mH2O，水平單管串聯(lián)在八組以上和共用立管分戶控制系統(tǒng)應(yīng)考慮3—5mH2O。4系統(tǒng)富裕壓力一般為3—5mH2O。2.3熱水供暖系統(tǒng)的介質(zhì)溫度和工作壓力，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)計(jì)算而定，而不是鍋爐的額定溫度和壓力。為獲得上述參數(shù)，新建供暖系統(tǒng)可通過(guò)計(jì)算求得，對(duì)擴(kuò)建和改建的供暖系統(tǒng)，最好是對(duì)系統(tǒng)管路進(jìn)行實(shí)際地測(cè)定，最后用理論計(jì)算校核，這樣比較可靠。2.3選擇方法利用“水泵性能表”選擇水泵，目前市場(chǎng)水泵型號(hào)、品種繁多，適合于供暖系統(tǒng)的水泵有單級(jí)單吸或單級(jí)雙吸立式管道泵、單級(jí)單吸臥式離心泵、直聯(lián)單級(jí)單吸臥式離心泵、軸開(kāi)式單級(jí)雙吸臥式離心泵和單級(jí)雙吸中開(kāi)蝸殼式離心泵等。選擇步驟：1原有計(jì)算的流量和揚(yáng)程可不再進(jìn)行附加。2在已定的水泵系列表中找某一型號(hào)的泵，查找的流量和揚(yáng)程與“水泵性能表”列出的代表性（一般為中間一行）的流量和揚(yáng)程一致，或者雖不一致，但在上下兩行工作范圍內(nèi)。如果有兩種以上型號(hào)的泵都能滿足要求，那就要權(quán)衡分析，通常應(yīng)選其中比轉(zhuǎn)速（ns）較高的、結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕的泵。ns的計(jì)算公式為：?jiǎn)渭?jí)單吸離心泵：ns=單級(jí)雙吸離心泵：ns=式中：n—轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；G一體積流量；m3/秒；H一揚(yáng)程，米。3具體選定了泵的型號(hào)后，要檢查泵在該系統(tǒng)中運(yùn)行時(shí)的工作情況，觀察它的流量和揚(yáng)程變化范圍，是否處在高效區(qū)內(nèi)工作。如果運(yùn)行工況點(diǎn)偏離高效區(qū)很遠(yuǎn)，則說(shuō)明泵在該系統(tǒng)中工作經(jīng)濟(jì)性差，最好另行選擇。2.4循環(huán)水泵特性與熱網(wǎng)特性的匹配循環(huán)水泵的工作特性曲線能否與熱網(wǎng)特性曲線相交在設(shè)計(jì)點(diǎn)上是很重要的，實(shí)踐中，常出現(xiàn)熱網(wǎng)特性曲線右移，表現(xiàn)在泵出口端的閥門(mén)不能全開(kāi)，促使出口端的閥門(mén)長(zhǎng)期處在節(jié)流狀態(tài)，水流不斷沖刷閥芯，一旦閥芯被沖刷變形，輕者失去關(guān)斷功能，重者會(huì)失去節(jié)流作

用，致使電機(jī)被過(guò)流燒壞，釀成事故。再說(shuō)，水泵出口端的閥門(mén)主要作用是關(guān)閉，不允許長(zhǎng)期大關(guān)度節(jié)流使用。造成這種狀況的原因，有以下幾方面：1憑經(jīng)驗(yàn)過(guò)大的估算管網(wǎng)阻力，而不是進(jìn)行系統(tǒng)的計(jì)算。2新建管網(wǎng)按規(guī)劃負(fù)荷計(jì)算阻力，而實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷差距很大。3原有舊管網(wǎng)的管徑比正常偏大，或利用二次網(wǎng)的管道改做一次管網(wǎng)使用。4水泵配用電機(jī)功率偏小，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)后，廠家只按泵的最高效率點(diǎn)的流量值配用電機(jī)功率。為達(dá)到目的，針對(duì)上述的情況，采用以下四種措施組織實(shí)施：1換水泵：重新選擇循環(huán)水泵，滿足熱網(wǎng)所需流量和揚(yáng)程的需要。2換電動(dòng)機(jī)，更換比原功率大一級(jí)的電動(dòng)機(jī)，如原為90kw的電動(dòng)機(jī)可更換為110kw或132kw的電動(dòng)機(jī)。3改變運(yùn)行方式：如果原來(lái)系統(tǒng)配備的循環(huán)水泵是一開(kāi)一備或二開(kāi)一備，則應(yīng)將備用泵開(kāi)起來(lái)，就有可能滿足系統(tǒng)要求。4切削葉輪：切削葉輪直徑后的水泵特性曲線與熱網(wǎng)特性曲線應(yīng)盡可能匹配。葉輪允許切削量為15—20%，即(D1—D2)/D1=0.15—0.20，當(dāng)葉輪外徑切削到0.9D1范圍內(nèi)，泵的效率幾乎不變，當(dāng)切削葉輪直徑至0.8—0.9D1時(shí)，泵的效率下降1%左右。葉輪切削后泵的性能按下式計(jì)算：G2=G1-D2/D1H2=H1(D2/D1)2N2=N1(D2/D1)3式中：D1、D2—分別為葉輪切削前、后的葉輪直徑式中：D1、D2—分別為葉輪切削前、后的葉輪直徑G1、H1、N2—分別為葉輪直徑切削前泵的流量（m3/h）、揚(yáng)程（m）和功率（kw）；G2、H2、N2—分別為葉輪直徑切削后泵的流量（m3/h）、揚(yáng)程（m）和功率（kw）。上述四項(xiàng)措施，最可取的方法就是切削葉輪，促使水泵特性曲線與熱網(wǎng)特性曲線相匹配。這樣可以既經(jīng)濟(jì)又快捷的滿足供暖系統(tǒng)的要求。2.5幾點(diǎn)建議2.5.1設(shè)有二臺(tái)（含二臺(tái)）以上循環(huán)水泵的供暖系統(tǒng)可不設(shè)備用泵，目前市場(chǎng)上較好的水泵，其連續(xù)運(yùn)行時(shí)數(shù)均在10000小時(shí)以上，且安全可靠。2.5.2直聯(lián)單級(jí)單吸離心泵，適宜選用功率在200kw以下為好，流量在400m3/h以上時(shí)，應(yīng)選用雙渦室果殼水泵，因?yàn)樗梢院芎玫叵~輪在泵殼中工作的徑向力，提高泵組的使用可靠性和壽命，同時(shí)可以降低因大流量而引起的噪聲，該泵體積小、重量輕、效率高、不需設(shè)地腳螺栓，在同型號(hào)水泵中，推薦SB（R）—ZL型系列水泵。2.5.3流量在800m3/h以上時(shí)，宜選用軸開(kāi)式或中開(kāi)式單級(jí)雙吸離心泵，特別是流量大于1200m3/h、揚(yáng)程大于50mH2O的泵，應(yīng)選用單級(jí)雙吸離心泵為好。因?yàn)殡p吸泵在同比轉(zhuǎn)速時(shí)的效率比單吸泵高出4—6%，并且運(yùn)行平穩(wěn)。軸開(kāi)式單級(jí)雙吸離心泵，推薦SBR型系列水泵，中開(kāi)式單級(jí)雙吸離心泵和中開(kāi)式大容量單級(jí)雙吸離心泵，推薦SL0（w）系列和0mega系列水泵。2.5.4立式單級(jí)單吸管道泵和BA系列單級(jí)單吸泵，宜在功率45kw以下選用，由于泵的效率相對(duì)比較低，經(jīng)濟(jì)性差，宜慎選用。2.5.5選用機(jī)械密封水泵，因?yàn)闄C(jī)械密封比填料密封的密封性能好，泄漏量少，軸與軸套不易損壞。機(jī)械密封的機(jī)械損失功率較小，約為填料密封的10—15%，所以近幾年，機(jī)械密封被廣泛使用在離心式水泵上。5.6循環(huán)水泵的揚(yáng)程必須認(rèn)真計(jì)算，決不是越大越好，揚(yáng)程偏高不僅軸功率急劇增加，浪費(fèi)電能，重要的是泵的特性曲線與熱網(wǎng)特性曲線不能匹配，嚴(yán)重影響供暖效果，但這種現(xiàn)象在行業(yè)中時(shí)有發(fā)生，望引以為戒。3循環(huán)水泵的并聯(lián)效果1同性能（同型號(hào)）泵并聯(lián)1.1并聯(lián)后的流量是單臺(tái)泵額定流量的迭加：在供暖的特定密閉循環(huán)系統(tǒng)中，當(dāng)網(wǎng)路特性曲線較平坦時(shí)（圖1中2#線），即系統(tǒng)內(nèi)管道實(shí)際阻力偏小，運(yùn)行一臺(tái)泵時(shí)泵出口端的閥門(mén)不能全部打開(kāi)，二臺(tái)泵并聯(lián)后，泵出口端的閥門(mén)能全部打開(kāi)，此時(shí)兩臺(tái)泵并聯(lián)后的總流量可接近于兩臺(tái)泵額定流量的迭加數(shù)。如果二臺(tái)泵并聯(lián)后，泵出口端的閥門(mén)還不能打開(kāi)，須啟動(dòng)第三臺(tái)泵并聯(lián)后，泵出口端的閥門(mén)才能全部打開(kāi)時(shí)，此時(shí)三臺(tái)泵并聯(lián)后的總流量可接近于三臺(tái)泵額定流量的迭加數(shù)。3.1.2不適宜采用并聯(lián)：在供暖的特定密閉循環(huán)系統(tǒng)中，當(dāng)網(wǎng)路特性曲線較陡時(shí)（圖1中3#線），說(shuō)明系統(tǒng)內(nèi)管道的實(shí)際阻力偏大，并聯(lián)泵的效果特別差，此時(shí)應(yīng)對(duì)管網(wǎng)阻力進(jìn)行分析計(jì)算，找出阻力特別大的管段，采用泵串聯(lián)的方式，可有效克服該管段的阻力，改善供暖效果。3.1.3并聯(lián)泵數(shù)量不宜超過(guò)三臺(tái)：在供暖的特定密閉循環(huán)系統(tǒng)中，當(dāng)網(wǎng)路特性曲線屬正常時(shí)（圖1中1#線），即管道比摩阻按規(guī)范30—70pa/m計(jì)算，單臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)泵出口端的閥門(mén)能全部打開(kāi)，此時(shí)如果啟動(dòng)第二臺(tái)泵，二臺(tái)泵并聯(lián)后的總流量是單臺(tái)泵額定流量的1.57倍，損失21.5%，如果繼續(xù)啟動(dòng)第三臺(tái)泵，那么三臺(tái)泵并聯(lián)后的總流量是單臺(tái)泵額定流量的1.8倍，損失40%，若是再增加并聯(lián)泵數(shù)量，其效果必然越來(lái)越差，因此，在正常的網(wǎng)路系統(tǒng)中，我們推薦單臺(tái)泵運(yùn)行，必要時(shí)最多不宜超過(guò)三臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行。3.2不同性能泵的并聯(lián)兩臺(tái)不同性能泵的并聯(lián)時(shí)，當(dāng)網(wǎng)路特性曲線較平坦（圖1中2#線）即系統(tǒng)內(nèi)管道的實(shí)際阻力偏小，其總流量接近于兩臺(tái)泵額定流量之和；當(dāng)網(wǎng)路特性曲線較陡時(shí)（圖1中3#線），說(shuō)明系統(tǒng)管道內(nèi)實(shí)際阻力偏大，大小兩臺(tái)泵并聯(lián)后，小容量的泵就沒(méi)有效果。同樣，當(dāng)網(wǎng)路特性曲線屬正常時(shí)（圖1中1#線），大小兩臺(tái)泵并聯(lián)后，小容量泵的作用也是微不足道的。4循環(huán)水泵與系統(tǒng)的管路聯(lián)接1水的高流速引起泵出入口管段附件阻力驟增熱網(wǎng)系統(tǒng)中主干線的水流速是遵照規(guī)范要求比摩阻在30—70Pa/m范圍內(nèi)進(jìn)行計(jì)算的，那么水泵出入口管段的水流速應(yīng)該如何控制，依據(jù)管段附件（閥門(mén)、彎頭等）的阻力與水流速平方成正比的關(guān)系，即，R=Z?V2/2g。泵的生產(chǎn)廠家要求把泵的出入口管段水流速控制在2~2.5m/s最大不得超過(guò)3.0m/s的規(guī)定，并要求在水泵的出入口段按計(jì)算的水流速配置擴(kuò)散管。擴(kuò)散管一般由廠家隨機(jī)配給，如果自行加工配置，需符合圖2要求，a角度不能太大，太大容易產(chǎn)生渦流，a角度也不能太小，太小會(huì)增加阻力，因此，需控制在7°<a<12°為好。在實(shí)際操作中，由于忽視水流速對(duì)泵出入口管段附件的阻力影響，對(duì)擴(kuò)散管選用和管路附件的配置不夠重視；促使泵的出入口管段內(nèi)的附件因水流速偏高，產(chǎn)生較大的阻力，致使熱網(wǎng)系統(tǒng)不能得到足夠的流量和資用壓頭而影響供暖效果?，F(xiàn)舉例說(shuō)明：某工程熱水供暖系統(tǒng)選用一臺(tái)SB—ZL250-200-370A型泵，參數(shù)為G=800m3/h、H=32m、N=90km、n=86%、轉(zhuǎn)速=1450r/min。首先按泵的進(jìn)口管DN250和出口管加擴(kuò)散管后DN250計(jì)算水流速：V250=3.69X10—4=4.72m/s查熱水網(wǎng)路局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度表得：計(jì)算泵出入口管段的附件阻力損失：SR250=XZ=X（0.5X2+0.3+0.5+7.0+1.5+2.0)=13.98mH2O如果按泵的進(jìn)口管DN300（加擴(kuò)散管后）出口管ON300（即擴(kuò)二級(jí)的擴(kuò)散管后）計(jì)算水流速：￥300=3.69X10-4=3.28m/s再計(jì)算管段內(nèi)的附件阻力損失：SR300=X（0.5X2+0.3X2+0.5+7.0+1.5+2.0）=6.92mH2O由此看來(lái)水流速對(duì)循環(huán)水泵出入口管段內(nèi)的附件阻力損失較大，尤其是止回閥，阻力損失分別為R250=7.96mH2O和R300=3.84mH2O。為此，我們?nèi)ザ诒本┲屑従止嵯到y(tǒng)、天津武清供熱站、山東膠州熱力公司（一次網(wǎng)）、和青島海洋大學(xué)供熱中心的系統(tǒng)中，將原有止回閥取消后進(jìn)行供熱，取得了很好效果。如天津武清供熱站使用一臺(tái)132km軸開(kāi)式單級(jí)雙吸離心泵供暖43萬(wàn)m2，效果良好；青島海洋大學(xué)在相對(duì)位差60米的坡形地理上，使用一臺(tái)132km中開(kāi)式單級(jí)雙吸離心泵供暖25萬(wàn)m地取得很好的供暖效果。關(guān)于止回閥的作用，主要是防止水倒流而引起泵的葉輪倒轉(zhuǎn)，特別是突然停電會(huì)造成這種現(xiàn)象。按規(guī)范要求:水泵的正常啟動(dòng)和停止，須關(guān)閉泵出口閥后，才能操作泵的啟停。據(jù)泵業(yè)專家和廠方介紹，泵的葉輪在短時(shí)間內(nèi)倒轉(zhuǎn)（10分鐘以內(nèi)），對(duì)泵沒(méi)有影響，即使是單吸離心泵的葉輪螺母，也不會(huì)因短時(shí)間倒轉(zhuǎn)而松動(dòng)。至于可否取消止回閥，還有待商討。但在泵的出入口段增加擴(kuò)散管，降低水流速，減少阻力損失，提高泵的運(yùn)行效率，應(yīng)必須做好，為此，建議在泵的入口管段，水流速控制在2m/s以內(nèi)；在泵的出口管段，水流速控制在2.5m/s以內(nèi)。2管路的聯(lián)接方式循環(huán)水泵的進(jìn)出口管道與系統(tǒng)母管的聯(lián)接，習(xí)慣做法為T(mén)字形接口，這樣既不合理，又增加阻力，按4.1節(jié)的例題計(jì)算T字形接管的阻力，分別為R250=3.98mH2O和R300=1.9mH2O。如果充分利用文丘里的引流原理，把管路聯(lián)接方式改為如圖3的接口，那么就可以把原來(lái)并聯(lián)運(yùn)行的流體干擾的不利因素，轉(zhuǎn)換為引流的有利因素，這樣可把這部分的局部阻力降到0.5mH2O左右。實(shí)踐證明，這種管路的聯(lián)接方式，雖然會(huì)給施工安裝帶來(lái)一些不便，但長(zhǎng)期的運(yùn)行效果，其經(jīng)濟(jì)性是非?？少F的。另外，在安裝管路附件，如軟接頭、止回閥、蝶閥及過(guò)濾器等，要注意將這些附件裝在泵進(jìn)出口的擴(kuò)散管后的大口徑上，不要裝在小口徑管上，否則會(huì)增加更大的阻力。附件之間的安裝要留有足夠的距離，特別是蝶閥和止回閥之間，常常因距離太小，影響蝶閥和止回閥的開(kāi)啟，致使系統(tǒng)中的流量和揚(yáng)程不足，影響供暖效果，這樣的教訓(xùn)還時(shí)有發(fā)生，望引以為戒。再有聯(lián)接的所有管道和附件，不允許將重量作用于水泵上，應(yīng)另設(shè)支架固定為好。5循環(huán)水泵的運(yùn)行管理1安裝調(diào)試供暖用的循環(huán)水泵，一般為單級(jí)單吸或單級(jí)雙吸離心泵，水泵由泵廠整裝出廠，即水泵、電機(jī)與底板組成整體設(shè)備，所以安裝比較簡(jiǎn)單，根據(jù)安裝的場(chǎng)合，遵照水泵安裝的要求，進(jìn)行就位安裝。調(diào)試前必須徹底清除管道內(nèi)水中的垃圾、雜物，包括銹屑、焊渣、泥漿等，否則在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大雜物吸入水泵體內(nèi)會(huì)損壞葉輪、主軸變形；水中的細(xì)塵，特別是硬質(zhì)的微粒，會(huì)使機(jī)械密封摩擦環(huán)摩毛而損壞。所以，必須嚴(yán)格清除水中的垃圾，使水清澈后才能投入運(yùn)行。采用機(jī)械密封的水泵，切忌在斷水的情況下運(yùn)轉(zhuǎn)，校正轉(zhuǎn)向時(shí)，也只可作瞬間點(diǎn)動(dòng)。機(jī)械密封的二個(gè)光滑摩擦面，是靠水膜潤(rùn)滑的，由于二端有壓差，所以運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)有微滲水，并從軸承套下面的小孔流出，微量的水滴不到地上就會(huì)被蒸發(fā)，如果發(fā)現(xiàn)滴水連續(xù)不斷，說(shuō)明機(jī)械密封已經(jīng)被摩毛或裂開(kāi)；必須檢修更換新的機(jī)械密封件。開(kāi)泵前，只允許在泵出口端閥門(mén)關(guān)閉的狀態(tài)下才能進(jìn)行，當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速達(dá)到最高值時(shí)，才可以慢慢開(kāi)啟閥門(mén)；直至開(kāi)足。停泵前，須關(guān)閉泵出口端的閥門(mén)后才能實(shí)行停泵操作，但不允許較長(zhǎng)時(shí)間地在泵進(jìn)出口管路閥門(mén)關(guān)閉的狀態(tài)下運(yùn)行。在試運(yùn)行的過(guò)程中，必須觀察并記錄水泵進(jìn)出口端的壓差，這個(gè)靜壓差加上動(dòng)壓即為水泵的揚(yáng)程，由于動(dòng)壓在一般情況下較?。s為0.2—0.3m），所以在壓力表上反映的靜壓差，可視為水泵的揚(yáng)程。由于我們選用水泵的G—H特性曲線比較平坦，當(dāng)實(shí)際揚(yáng)程高出水泵額定揚(yáng)程時(shí)，說(shuō)明系統(tǒng)阻力偏大，流量會(huì)急劇下降。發(fā)現(xiàn)這種情況，要及時(shí)分析查找管路系統(tǒng)的原因，一定要把阻力降下來(lái)，才有可能滿足系統(tǒng)中的流量要求。2運(yùn)行管理設(shè)備的操作和維護(hù)人員，必須嚴(yán)格遵守設(shè)備操作、使用和維護(hù)檢修的規(guī)程。循環(huán)泵在運(yùn)行中，每班必須檢查泵的運(yùn)行情況，包括泵體與電機(jī)振動(dòng)、聲響、軸承的外殼溫度、密封漏水和運(yùn)行電流值，并做好記錄。離心泵的檢修可以實(shí)施狀態(tài)計(jì)劃修理，就是通常講的狀態(tài)維修，這種維修方式是根據(jù)日常檢測(cè)結(jié)果，確定了設(shè)備狀態(tài)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的預(yù)防性維修。供暖用的循環(huán)泵，一年中只有冬季使用，在停運(yùn)的這段時(shí)間內(nèi)，可根據(jù)冬季運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，有針對(duì)性地修理為宜，不需拆的盡量不拆。如機(jī)械密封不拆是好的，拆了再裝有可能就漏水，所以在檢修中既有預(yù)防性又有計(jì)劃性，如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)泵的性能下降，應(yīng)拆下葉輪檢查，很可能葉輪已被汽蝕損壞，需要更換葉輪；如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)機(jī)械密封漏水，則需要更換機(jī)械密封件；如果在運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)軸承聲響振動(dòng)較大，則需要更換軸承等等。如果一切很好，只需拆下軸承蓋加些潤(rùn)滑脂就可以了。運(yùn)行中的另一個(gè)問(wèn)題是汽蝕，每一種型號(hào)的離心泵，都有一定的必須汽蝕余量，如果泵在運(yùn)行中產(chǎn)生噪音和振動(dòng)，并伴隨有流量、揚(yáng)程和效率的降低，有時(shí)甚至不能工作，拆開(kāi)檢查時(shí)可發(fā)現(xiàn)葉片人口邊靠近前蓋板和葉片靠近進(jìn)出口處和前后盤(pán)上有麻點(diǎn)或蜂窩狀破壞，這就是由于汽蝕引起的破壞，在實(shí)際運(yùn)行中要引起注意。供熱循環(huán)系統(tǒng)中的阻力分析及循環(huán)泵選擇作者：來(lái)源：時(shí)間:2007-11-02摘要：本文分析了供熱系統(tǒng)中最不利環(huán)路中的各種阻力狀況，并根據(jù)多年的工作實(shí)際提出了各種阻力的正常阻力范圍，指出了在實(shí)際工作中，各種阻力元件阻力增大的原因、對(duì)供熱系統(tǒng)的影響及解決的方法，并在此基礎(chǔ)上提出了循環(huán)泵的選泵方法，具有比較強(qiáng)的實(shí)用性。關(guān)鍵詞：阻力分析，熱源的阻力，除污器的阻力，用戶系統(tǒng)阻力，水泵進(jìn)出口的阻力，水泵的揚(yáng)程，水泵的流量，怎樣選泵供熱循環(huán)系統(tǒng)的阻力主要來(lái)自兩個(gè)方面，一是熱水在輸送管道中流動(dòng)產(chǎn)生的阻力，叫做沿程阻力；二是由于各種水利元件和供熱設(shè)備對(duì)水的流動(dòng)產(chǎn)生的阻力，叫做局部阻力。對(duì)于沿程阻力，根據(jù)規(guī)范中規(guī)定：最不利環(huán)路的比摩阻應(yīng)在30-60Pa/m，其它環(huán)路的比摩阻應(yīng)小于等于300Pa/m，同時(shí)循環(huán)水的流速小于等于3m/s。對(duì)于各種供熱設(shè)備的局部阻力，不同的產(chǎn)品有不同的標(biāo)準(zhǔn)。供熱系統(tǒng)最不利環(huán)路中的局部阻力和沿程阻力的大小決定了選用循環(huán)水泵揚(yáng)程的大小，循環(huán)水泵揚(yáng)程的大小直接影響著水泵電耗的大小，因此，有必要對(duì)供熱系統(tǒng)中，涉及最不利環(huán)路的各種阻力進(jìn)行仔細(xì)的分析。一、熱力站的阻力供熱系統(tǒng)的熱力站有兩種主要形式，一種是熱水鍋爐直接供暖的形

式，另一種是換熱器換熱間接供暖的形式。1、鍋爐供熱系統(tǒng)中使用的鍋爐大多是熱水鍋爐，根據(jù)其額定發(fā)熱量的大小分

為7Mw、14Mw、29Mw、58Mw等多種規(guī)格，根據(jù)其熱媒參數(shù)可分為

95/70°C、115/70°C、150/90°C等，其中95/70°C、115/70°C

的兩種參數(shù)的鍋爐應(yīng)用比較多。鍋爐在通過(guò)額定水量的情況下，鍋爐

的阻力應(yīng)在40-80Kpa之間。在供暖實(shí)際中，造成鍋爐阻力增大的原

因主要是鍋爐通過(guò)的實(shí)際水量大于其額定的循環(huán)水量。在鍋爐的銘牌參數(shù)里，并沒(méi)有提供額定循環(huán)水量的數(shù)據(jù)，具體到一臺(tái)

鍋爐具體的循環(huán)水量是多少呢？可以通過(guò)下面的公式進(jìn)行計(jì)算：G=860*Q/(tg—th)G：鍋爐的額定循環(huán)水量，單位m3/hQ：鍋爐的額定發(fā)熱量，單位Mw.tg—th:鍋爐的額定進(jìn)水溫度與出水溫度之差，單位°C。對(duì)于鍋爐的循環(huán)水量允許有一定的波動(dòng)，波動(dòng)的范圍應(yīng)小于20%。當(dāng)實(shí)際流量超過(guò)額定流量過(guò)多時(shí)，大大增加鍋爐的阻力；當(dāng)實(shí)際流量

低于額定流量過(guò)多時(shí)，會(huì)使鍋爐內(nèi)的部分管束流量發(fā)生偏流，造成局

部汽化或爆管。我國(guó)的鍋爐標(biāo)準(zhǔn)最低熱媒參數(shù)是95/70°C，供回水溫差是25°C，而

實(shí)際供熱運(yùn)行中，供回水的溫度一般在10-20°C之間，即使是20°C

的供回水溫差，與鍋爐的額定溫差相比還差5°C，當(dāng)鍋爐滿負(fù)荷運(yùn)

行時(shí)，根據(jù)鍋爐產(chǎn)熱和熱用戶散熱的平衡關(guān)系可以計(jì)算出鍋爐的循環(huán)

水量為：對(duì)于14Mw，95/70°C的鍋爐，在溫差25°C和20°C時(shí)的相應(yīng)流

量是：額定流量：860*14/25=482m3/h實(shí)際流量：860*14/20=602m3/h

對(duì)于14Mw,115/70°C的鍋爐，在溫差45°C和20°C時(shí)的相應(yīng)

流量是：相應(yīng)流量：860*14/45=268m3/h實(shí)際流量：860*14/20=602m3/h假如鍋爐在額定水量下運(yùn)行，其阻力是50Kpa，在上述實(shí)際流量下

運(yùn)行時(shí)的阻力是：對(duì)于14Mw,95/70°C的鍋爐實(shí)際阻力是：(50/482)*602*602=79Kpa對(duì)于14mw,115/70°C的鍋爐實(shí)際阻力是：(50/268)*602*602=252Kpa兩種不同參數(shù)的鍋爐阻力分別增長(zhǎng)了29Kpa和202Kpa。鍋爐阻力的增加也就是增加了循環(huán)泵的負(fù)擔(dān)，增加了電耗，因此要把

鍋爐的阻力降低到合理的程度，具體的方法是根據(jù)鍋爐流量增加的程

度，增加一條與鍋爐并聯(lián)的分流管道，分流的管徑應(yīng)通過(guò)合理的水力

計(jì)算確定，分流管道上安裝的閥門(mén)應(yīng)該使調(diào)節(jié)閥、平衡閥或自力式流

量控制閥，不應(yīng)是閘板閥。應(yīng)用時(shí)使用流量計(jì)測(cè)定鍋爐的實(shí)際水量來(lái)

決定閥門(mén)的開(kāi)啟程度。2、換熱器供熱系統(tǒng)中常用的換熱器是板式換熱器，換熱器對(duì)于熱媒參數(shù)和循環(huán)

流量的要求不向鍋爐那樣嚴(yán)格，但過(guò)高的流量同樣會(huì)大大增加換熱器

的阻力，影響水泵出力。換熱器的阻力一般是20-50Kpa。如吉林省

鍋爐房，兩臺(tái)循環(huán)泵流量600m3/h，揚(yáng)程55m，電機(jī)功率132Kw，三臺(tái)7Mw熱水鍋爐。運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)水泵的流量?jī)H370m3/h，通過(guò)仔細(xì)查

找，發(fā)現(xiàn)因?yàn)橹贿\(yùn)行一臺(tái)鍋爐，370m3/h的循環(huán)水全部通過(guò)鍋爐，

而根據(jù)計(jì)算鍋爐的額定水量?jī)H僅是240m3/h，由于實(shí)際流量達(dá)到額

定流量的154%，使得鍋爐的實(shí)際阻力達(dá)到160Kpa。為減少鍋爐阻力

將第二臺(tái)鍋爐打開(kāi)進(jìn)行分流，同時(shí)打開(kāi)兩臺(tái)鍋爐后，鍋爐阻力下降到60Kpa，水泵的流量增加到550m3/h，每臺(tái)鍋爐通過(guò)的水量為275

m3/h，是額定流量的115.8%，系統(tǒng)工作良好。二、除污器在循環(huán)泵的進(jìn)口前，都安裝有除污器，目的是清除管道中的雜質(zhì)，保證水泵和鍋爐的安全運(yùn)行。除污器的阻力一般在10-20Kpa之間。出現(xiàn)除污器阻力增大的原因有以下幾個(gè)方面：第一，除污器堵塞，這種原因在現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)到的比較多，第二，非正常原因，如用原有的兩個(gè)小型號(hào)的除污器并聯(lián)安裝在大一號(hào)的管道上；使用自制的除污器在制作當(dāng)中流道或流通面積制作不合理。如吉林省某鍋爐房，回水母管管徑是DN500，采用原來(lái)以倆的兩臺(tái)DN350的除污器，在供熱面積近70%時(shí)，發(fā)現(xiàn)除污器阻力已達(dá)50Kpa，第二年供熱面積要達(dá)到100%，根據(jù)計(jì)算，其阻力將達(dá)到102Kpa。三、循環(huán)泵進(jìn)出口的阻力水泵進(jìn)出口阻力的大小取決于水泵進(jìn)出口各種水利元件的阻力和進(jìn)出口管道的阻力，正常情況下，從水泵進(jìn)水管與回水母管連接處到水泵出水管與系統(tǒng)供水母管的連接處，之間的阻力損失在30-60Kpa之間，而實(shí)際在供熱系統(tǒng)中，這個(gè)阻力多達(dá)到50-100Kpa之間，只是由于這段阻力在現(xiàn)場(chǎng)不容易發(fā)現(xiàn)而被人忽略。水泵的進(jìn)口管徑比出口管徑一般情況下要小一號(hào)，進(jìn)口管道的水流速度在2.5-3m/s以上，出口管道的水流速度一般2-2.5m/s以上，這樣的流速對(duì)于管道來(lái)講比摩阻將達(dá)到200Pa/m-300Pa/m以上，所以無(wú)論對(duì)于管道還是對(duì)于水利元件，都將產(chǎn)生巨大的阻力。如：某單位水泵，型號(hào)SB—ZL—250-200-340A，進(jìn)水管DN200，出水管DN250，流量800m3/h，揚(yáng)程32米，電機(jī)功率90Kw，泵的效率86%，轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分。先按進(jìn)水管DN250，出水管DN200擴(kuò)一號(hào)也是DN250進(jìn)行計(jì)算。進(jìn)水管的水利元件有三通一個(gè)，閘閥一個(gè)，軟連接一個(gè)。局部阻力系數(shù)：1+0.5+2=3.5出水管的水利元件有大小頭一個(gè)，軟連接一個(gè)，止回閥一個(gè)，閘閥一個(gè)，三通一個(gè)，局部阻力系數(shù)：0.3+2+3+0.5+1.5=7.3當(dāng)水的流量是800m3/h時(shí)，流速為4.145m/s，水泵進(jìn)出口連接母管的管道DN250的比摩阻是796Pa/m，按水泵進(jìn)出口管道總長(zhǎng)度20米計(jì)算：796*20/10000=16Kpa進(jìn)水管的阻力：P=S*V2/2g=3.5*4.145*4.145/2*9.8=31Kpa出水管的阻力：P=S*V2/2g=7.3*4.145*4.145/2*9.8=64Kpa進(jìn)出口阻力合計(jì)為31+64+16=111Kpa再按進(jìn)水管和出水管都擴(kuò)大到DN300進(jìn)行計(jì)算：水的流速為2.927m/s.水泵進(jìn)出口連接母管的管道DN300的比摩阻是294Pa/m,按水泵進(jìn)出

口管道總長(zhǎng)度20米計(jì)算，294*20/10000=6Kpa。進(jìn)水管的阻力：P=S*V2/2g=3.5*2.927*2.927/2*9.8=15Kpa出水管的阻力：P=S*V2/2g=7.3*2.927*4.145/2*9.8=32Kpa進(jìn)出口阻力合計(jì)為1.5+3.2+0.6=53Kpa規(guī)范中規(guī)定：供熱系統(tǒng)最不利環(huán)路中的比摩阻為30pa/m-60pa/m,其

它環(huán)路的比摩阻不能大于300Pa/m,同時(shí)水的流速不能高于3m/s。對(duì)

于供熱循環(huán)泵的進(jìn)出口的管道，屬于供熱系統(tǒng)中所有環(huán)路包括最不利

環(huán)路中的一部分，它的比摩阻如何取規(guī)范中沒(méi)有明確規(guī)定。在上面的

分析中，當(dāng)管道比摩阻294Pa/m時(shí)，水泵進(jìn)出口的阻力是53Kpa，比

上例減少了58Kpa。因此，我個(gè)人觀點(diǎn)，在條件許可的情況下，水泵

進(jìn)出口的管道管徑還應(yīng)適當(dāng)加大。四、熱用戶對(duì)于熱用戶，一般情況下以熱用戶的入口閥門(mén)井為界，閥門(mén)井以里屬

于熱用戶系統(tǒng)，這里的熱用戶指的是一般住宅。根據(jù)熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)

的不同形式，其阻力大小也不同。傳統(tǒng)的上給下回單管串聯(lián)系統(tǒng)，它

的阻力大小是5Kpa-20Kpa，新建的立管在樓梯間的分戶控制一戶一

環(huán)系統(tǒng)，它的阻力一般是20Kpa-40Kpa，原上給下回式單管串聯(lián)系統(tǒng)

改造成的一戶一環(huán)分戶控制系統(tǒng)，它的阻力一般是20Kpa-60Kpa。以

上給出的都是根據(jù)多個(gè)熱力公司的實(shí)際得出的數(shù)據(jù)。五、閥門(mén)井傳統(tǒng)的閥門(mén)井里面的水力元件有供、回水閥門(mén)和除污器，其中供回水閥門(mén)的阻力小于10Kpa，除污器的阻力略大，一般10Kpa左右。多數(shù)熱力公司，除污器在經(jīng)過(guò)一個(gè)采暖期運(yùn)行之后，都會(huì)拆除不用。隨著集中供熱的發(fā)展，供熱面積越來(lái)越大，“近熱遠(yuǎn)冷”的水力失調(diào)現(xiàn)象很是嚴(yán)重，為此，很多熱力公司在閥門(mén)井里安裝了自力式流量控制閥，用以解決水力失調(diào)現(xiàn)象的發(fā)生。