热水供暖系统中循环水泵的选择和使用

技术分类: 流体动力/动力传输    作者:丁亦如,王琳,李富国,李新  发表时间:2006-06-02
于三台泵额定流量的迭加数。
  3.1.2 不适宜采用并联:在供暖的特定密闭循环系统中,当网路特性曲线较陡时(图1中3#线),说明系统内管道的实际阻力偏大,并联泵的效果特别差,此时应对管网阻力进行分析计算,找出阻力特别大的管段,采用泵串联的方式,可有效克服该管段的阻力,改善供暖效果。
  3.1.3并联泵数量不宜超过三台:在供暖的特定密闭循环系统中,当网路特性曲线属正常时(图1中1#线),即管道比摩阻按规范30—70pa/m计算,单台泵运行时泵出口端的阀门能全部打开,此时如果启动第二台泵,二台泵并联后的总流量是单台泵额定流量的1.57倍,损失21.5%,如果继续启动第三台泵,那么三台泵并联后的总流量是单台泵额定流量的1.8倍,损失40%,若是再增加并联泵数量,其效果必然越来越差,因此,在正常的网路系统中,我们推荐单台泵运行,必要时最多不宜超过三台泵并联运行。
  3.2 不同性能泵的并联
  两台不同性能泵的并联时,当网路特性曲线较平坦(图1中2#线)即系统内管道的实际阻力偏小,其总流量接近于两台泵额定流量之和;当网路特性曲线较陡时(图1中3#线),说明系统管道内实际阻力偏大,大
小两台泵并联后,小容量的泵就没有效果。同样,当网路特性曲线属正常时(图1中1#线),大小两台泵并联后,小容量泵的作用也是微不足道的。
4 循环水泵与系统的管路联接
  4.1 水的高流速引起泵出入口管段附件阻力骤增
  热网系统中主干线的水流速是遵照规范要求比摩阻在30—70Pa/m范围内进行计算的,那么水泵出入口管段的水流速应该如何控制,依据管段附件(阀门、弯头等)的阻力与水流速平方成正比的关系,即,R=ζ· V2/2g。泵的生产厂家要求把泵的出入口管段水流速控制在2~2.5m/s最大不得超过3.0m/s的规定,并要求在水泵的出入口段按计算的水流速配置扩散管。扩散管一般由厂家随机配给,如果自行加工配置,需符合图2要求,α角度不能太大,太大容易产生涡流,α角度也不能太小,太小会增加阻力,因此,需控制在7°<α<12°为好。
  在实际操作中,由于忽视水流速对泵出入口管段附件的阻力影响,对扩散管选用和管路附件的配置不够重视;促使泵的出入口管段内的附件因水流速偏高,产生较大的阻力,致使热网系统不能得到足够的流量和资用压头而影响供暖效果。现举例说明:
  某工程热水供暖系统选用一台SB—ZL250-200-370A型泵,参数为G=800m3/h、H=32m、 N=90km、η=86%、转速=1450r/min。
  首先按泵的进口管DN250和出口管加扩散管后DN250计算水流速:
  V250=3.69×10-4=4.72m/s
  查热水网路局部阻力当量长度表得:
  计算泵出入口管段的附件阻力损失:
  ∑R250=×ζ=×(0.5×2+
0.3+0.5+7.0+1.5+2.0)=13.98 mH2O
  如果按泵的进口管DN300(加扩散管后)出口管ON300(即扩二级的扩散管后)计算水流速:
V300=3.69×10-4=3.28 m/s
  再计算管段内的附件阻力损失:
  ∑R300=×(0.5×2+0.3×2+
0.5+7.0+1.5+2.0)=6.92  mH2O
  由此看来水流速对循环水泵出入口管段内的附件阻力损失较大,尤其是止回阀,阻力损失分别为R250=7.96mH2O和R300=3.84mH2O。为此,我们去冬在北京中纺局供热系统、天津武清供热站、山东胶州热力公司(一次网)、和青岛海洋大学供热中心的系统中,将原有止回阀取消后进行供热,取得了很好效果。如天津武清供热站使用一台132km轴开式单级双吸离心泵供暖43万m2,效果良好;青岛海洋大学在相对位差60米的坡形地理上,使用一台132km中开式单级双吸离心泵供暖25万m地取得很好的供暖效果。
  关于止回阀的作用,主要是防止水倒流而引起泵的叶轮倒转,特别是突然停电会造成这种现象。按规范要求:水泵的正常启动和停止,须关闭泵出口阀后,才能操作泵的启停。据泵业专家和厂方介绍,泵的叶轮在短时间内倒转(10分钟以内),对泵没有影响,即使是单吸离心泵的叶轮螺母,也不会因短时间倒转而松动。至于可否取消止回阀,还有待商讨。但在泵的出入口段增加扩散管,降低水流速,减少阻力损失,提高泵的运行效率,应必须做好,为此,建议在泵的入口管段,水流速控制在2m/s以内;在泵的出口管段,水流速控制在2.5m/s以内。
  4.2 管路的联接方式
  循环水泵的进出口管道与系统母管的联接,习惯做法为T字形接口,这样既不合理,又增加阻力,按4.1节的例题计算T字形接管的阻力,分别为R250=3.98mH2O和























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