第6期(總第81期)機械管理開發(fā)2004年12月No. 6 (SUM No. 81)MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENTDec. 2004供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵運行工況分析和調(diào)節(jié)王麗艷(太原市熱力公司山西太原030012)[摘要]集中供熱系統(tǒng)中,循環(huán)水泵是熱工控制和調(diào)節(jié)的重要對象,它的運行工況對熱網(wǎng)的水力工況起著決定性的作用。利用水泵和管路的性能曲線對水泵的運行工況進行分析和調(diào)節(jié)的方法,指出了節(jié)約電能、減輕水力失調(diào)的主要途徑。[關(guān)鍵詞]供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵管路性能工況分析和調(diào)節(jié)[中圖分類號] 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。管路系統(tǒng)特性曲線與水泵特性曲線循環(huán)水泵是供熱系統(tǒng)中重要的設(shè)備，也是耗電量的交點即為水泵的工作點。對已建成的-一個管路系較大的設(shè)備，循環(huán)水泵的耗電量占到熱力站總耗電量統(tǒng) ,其阻力特性曲線是一-定的 ;調(diào)節(jié)水泵的出口閥門就的90%以上,故對循環(huán)水泵的運行工況進行分析和調(diào)是改變管路系統(tǒng)特性曲線，也就改變了水泵的工作節(jié)是很必要和重要的。點。關(guān)小水泵出口閥門，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;開大水泵出口閥門,管網(wǎng)阻力減小、水泵1.1水泵的性能曲線揚程降低流量增大。水泵在一定轉(zhuǎn)速下的基本性能曲線有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,揭示實際工作中,為了系統(tǒng)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曲線的大致傾有時需將水泵并聯(lián)或串聯(lián)在管路中聯(lián)合運行，這時的向分為平坦型、陡降型和駝峰型三種。具有平坦型工況可用圖解方法進行分析。Q- H曲線的水泵，當流量變動很大時能保持基本恒1.4.1 兩臺泵并聯(lián)運行定的揚程。陡降型Q- H曲線的水泵，當流量變化時,當需增加系統(tǒng)中的流量時,宜用并聯(lián)方式。供熱系揚程的變化相對較大。駝峰型Q- H曲線的水泵，當.統(tǒng)中一般采用并聯(lián)運行,為了調(diào)節(jié)方便,選用相同性能流量自零逐漸增加時,相應(yīng)的揚程開始逐漸上升，到最曲線的水泵。 兩臺水泵并聯(lián)運行的Q- H 曲線見圖1。高值后開始下降。供熱系統(tǒng)中一般選擇具有平坦型H4Q- H曲線的水泵。1.2管路的性能 曲線AH水泵與管路相連接時,管路中液體流動所消耗的能量用來克服管路兩端的壓差和流動阻力，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(tǒng)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)運行工況曲線管路的性能曲線圖。中國煤化工1.3 水泵工作點的確定CNMH(-H曲線，AC為兩水泵連接在管路工作時，水泵工作點主要取決于臺水泵開狀石的女--n面線，uE為管路的性能曲作者簡介:王麗艷,女,1969年生,1992年太原理工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)畢業(yè),工程師。第6期(總第81期)王麗艷:供熱系統(tǒng)循環(huán)水泵運行工況分析和調(diào)節(jié)2004年12月線。AB與DE的交點1為單臺運行的工作點,其流量使得管路性能曲線改變,達到調(diào)節(jié)流量的目的。這種為Q，,揚程為H。AC與DE的交點2為兩臺并聯(lián)運方法初投資較小、且調(diào)節(jié)簡單、應(yīng)用甚廣,但是靠改變行的工作點，其流量為Q2,揚程為H,它代表并聯(lián)運節(jié)流閥的阻力進行調(diào)節(jié),會額外增加水利損失,不夠節(jié)行的最終結(jié)果。H2與AB的交點3代表并聯(lián)運行時每能,并且流量的可調(diào)性和系統(tǒng)的安全性均較差些。臺水泵的工況,流量為Q3。2.1.1 調(diào)節(jié)閥的安裝位置由圖1可看出:(1)H2> H,Qr> Q1。 說明單臺水泵的調(diào)節(jié)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足系統(tǒng)要求時,需要人管段會使水泵吸人口的真空度增加,容易引起氣蝕。并聯(lián)運行;對于管路性能曲線較平坦的系統(tǒng),更宜采用2.2.2節(jié)流閥的調(diào)節(jié)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，此時值是因并聯(lián)的流量增大后,增加了流動損失。(2)Q2 =水泵的出口門不一定全開。水泵的實際揚程一般為額2Q3 <2Q1。說明兩臺水泵并聯(lián)時,總流量為同一揚程定揚程+2~3mH2O即可，不宜小于額定揚程時各臺流量之和,但小于兩臺水泵單獨工作時的流量5mH2O。 當然，只要滿足熱網(wǎng)流量需要,高于額定揚程之和?？梢?并聯(lián)二臺水泵,出水量并非加倍。運行是可以的。水泵的實際揚程過低，則關(guān)小水泵的1.4.2兩 臺水泵串聯(lián)運行出口門;實際揚程過高,則開大水泵的出口門。.當管路系統(tǒng)的性能曲線較陡時，單臺水泵不能提2.2改變水泵性能的調(diào)節(jié) 法供所需揚程時，應(yīng)按串聯(lián)方式。兩臺水泵串聯(lián)的聯(lián)合調(diào)節(jié)水泵性能的基本依據(jù)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。管線長、用戶分布廣、地形高差大等原因，而使熱網(wǎng)主循環(huán)水泵難以滿足輸送要求時，可以設(shè)置中繼泵站。改變水泵的轉(zhuǎn)速,可使水泵性能曲線升高或降低，中繼水泵可視為熱網(wǎng)循環(huán)水泵串聯(lián)的-一個加壓水泵，從而使其工作點的位置改變，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(diào)性和系統(tǒng)的安全性考慮，采用變?nèi)萘?減少運行費用,并能保證管網(wǎng)末端用戶的正常需頻調(diào)速裝 置較好;雖然初期投資較大,但對熱負荷的適求。應(yīng)和節(jié)能效果都較好些。- -般來說，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(shù)的調(diào)節(jié)法效果差,并且運行工況復(fù)雜、調(diào)節(jié)困難,所以聯(lián)合運行熱水系統(tǒng)中，可用改變并聯(lián)水泵運行臺數(shù)進行流臺數(shù)不宜太多。量調(diào)節(jié),這是很簡單的調(diào)節(jié)方式,但不適合進行流量的2循環(huán)水 泵的運行工況調(diào)節(jié)微調(diào),所以此法常與節(jié)流調(diào)節(jié)共同使用。為了適應(yīng)用戶的需求和經(jīng)濟性，水泵要進行流量3結(jié)束語調(diào)節(jié)。如前所述，水泵在管道系統(tǒng)中的工作點是水泵根據(jù)水泵的性能曲線和管路的性能曲線，對于水性能曲線與管道性能曲線的交點，改變這個工作點應(yīng)泵的實際運行工況進行合理的分析和調(diào)節(jié)，不僅可以從改變水泵性能曲線或改變管道性能曲線的途徑著節(jié)能，還可減輕供熱系統(tǒng)的水利失調(diào)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(diào)節(jié)法(收稿日期:2004 -06 -05)改變管路性能曲線的常用方法是節(jié)流法，又稱閥門調(diào)節(jié)法,它用開大或關(guān)小閥門改變管路的阻力數(shù)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●