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1、热水供暖系统循环泵的选型第20卷第1期煤气与热力?57?文章编号:1000一aa16(2ooo)ol一005703热水供暖系统循环泵的选型孟凡东(淄博三联制冷疼看,淄博255023)字z./了”P;.摘要:许多热水供暖循环泵客量偏大.对室温的影响和运行费用的影响较大.本文以实例对其选型进行了分析.关键词:热水供暖;循环泵;流量中图分窦萼莉f面丁文献标识码:B1前言热水采暖系统所设置的循环水泵是向用户输送热水的关键设备.也是耗电量较大的设备之一.一般循环水泵用电量占锅炉总电量的4o%一80%.占运行用电量的45%一65%.水泵扬程,流量的选择要合理.以保证供暖质量,节约电能.目前在很多热水采暖系
2、统中,循环水泵普遍容量偏大,致使热水循环量和压力过大.造成耗电量偏大.造成循环泵容量过大的原因首先是设计负荷偏大,在设计时没有进行认真的水力乎衡计算,估算外网和换热系统的阻力过大,造成循环水泵的扬程过高.其次是系统投入运行后不进行严密的初调试,一旦系统出现失调,盲目换大泵.还有少数设计和管理人员对热水采暖系统中循环水泵和开式系统中的水泵扬程认识有误所致.热水采暖自j式系统中,水泵的进出口均在系统中的静压作用下.因此,水泵的扬程不需要考虑用户系统的静压力.而只计算热水系统的阻力.但有一些设计人员把用户的静压力也计算在内,这使循环水泵的容量增加很多.下面就循环泵的合理选型进行讨论.2循环水量对室温
3、的影响分析房间的采暖过程,是一个传热过程.这个过程满足下列的热平衡方程式:K1F()=(,一.)=(1一2)G(1)式中:K1F1一从散热器到房间的传热能力;也一从房间向外散热传热能力;一散热器供水温度;广散热器回水温度;I厂一室外温度;,一室内温度;一散热器供水流量由以上方程可以得出室温与供水流量的关系:K1Flfl+2F2(1+)x0一业丛+K11,1+,2十J2在以设计供水温度为55,回水温度为45,室温为18,室外温度为一1O时,由计算得知:流量从设计流量的50%变化到200%,室温从l6升到19.12,可见室温的变化并不大.但当设计供,回水温差较大时,剧情况就大不相同了.设计温度为l
4、l0,回水温度为.供水相对流量从50%变化到150%时,室温从13.17变化到20.1,流量变化到200%时,室温变化到21.26,室温变化较大.从上述示例比较可以看出.当供,回水温差小时,流量变化对室温影响较小,供,回水温差较大时,流量变化对室温的影响就较大.出现这种现象的原馨j界盂199凡9-东0(5l-901一),男.山东邹平县人,助理工程师,从事暖通设计丑安装.?58?煤气与热力200o年1月园是,流量大时回水温度会升高而接近供水温度.在供,回水温差较小的情况下,回水温度会升高对散热器平均温度的影响不大,所以对室温的影响也不大,但在温差很大时,回水温度升高就使散热器的平均温度大大升高,
5、所以室温升高也很多.3循环泵的选型3.1流量计算水泵的流量是在单位时问内输送出去的流体的数量,在工程设计中,通常按下式计算:G:(1.11.2)(3)P,2一I,式中:G一水泵的流量,kg/h;0一计算热负荷,w;f广循环水回水温度,;tr循环水供水温度,;cP一循环水的平均比热,kJ/(?).3.2扬程的计算(闭式循环系统)水泵的扬程是具有单位重力的液体通过泵所获得的能量.在工程设计中,水泵的扬程由下式计算:H=(1.11.2)(Hi+日2+也+凰+)(4)式中:H一循环泵扬程,Pa;日1换热器阻力,MPa;,也供回水干管的阻力,MPa;m最不利用户系统阻力,MPa;一系统其它阻力(如除污器
6、等),MPa.3.3供回水温差的选择要合理选择循环水泵,应选取台理的供回水温差.热媒温度定为供水温度95,回水温度70,是根据带有开式膨胀水箱的热水供暖系统中水处于大气压力下,热水的汽化温度99.1,再考虑一定的安全系数,故取计算供水温度95.在这个温度下,对计算回水温度进行经济分析,确定计算回水温度为70.集中供热后,循环水单位耗量比原分散锅炉房系统大得多.用户系统有双管,单管,水平串联等.小区内采暖建筑有远有近.为保证供暖,应按消除系统失调所需实际温度降来计算供回水温差.这时.一方面显着地加大了管网各段的阻力;另一方面由于减少系统中水的温度降而使自然压力值也随之减少.为消除系统失调推荐的实
7、际温度降可按下式计算:5.56(ts一18)+0.046(ts一18)=3.44(t一18)(5)5.56(th一18)+0.046(th一18)=3.44(th一18)(6)式中:t一实际供水温度;】一计算供水温度;t一实际回水温度;t,一计算回水温度.将计算供水温度f1=95和回水温度tl=70代入(5),(6),就可求得实际所需供回水温度和温度降.供水温度计算:将1=95代入式(5)5.56(一18)+O.046(一18)=3.44(9518)计算得供水温度:t=82.6将t.=70代入式(6)可求得th=63.9.系统中需要的温度降为82.663.9=18.7为了得到这个温度降,在系统
8、运行时必须适当增加水量,由泵流量公式可得:GA,At2肌警=;故增加的水量为(舌一1)100%=33.7%.在热力站的设计中,按此流量选取循环泵,可减轻系统最初和运行时的垂直失调.4工程实例分析淄博三联制冷热力公司城中冷暖站,供热面积为11万,供热半径12C0n1.二次水网以枝管网敷设,热指标取60W/m2,供热温度为82,回水温度64,供,回水温差为18.站内主要设备包括:汽,水型板式换热器,离心式水泵,电接点压力表控制的补水装置,电气设备等.系统为闭式机械循环系统,系统静压由补水装置维持在0.加0.35MPa.汽源为张店热电厂热电联产蒸汽,压力0.8MPa,温度270.蒸汽冷凝水作为系统补
9、水的主要来源.循环泵流量按式(5)计算:第20卷第1期煤气与热力G_(1.11.2):362.9耗电量为加?啪t/h在计算循环泵的扬程时,根据城中站二次水网的敷设方式,沿程阻力损失与管件局部阻力损失的比值为2:1,管线实际比摩阻为28.5Pa/m,循环水供,回水干管沿程压力损失为:/2=1200228.5106=0.068MPa;管件局部阻力损失为:=0.0680.5=O.034MPa;循环水供,回水干管的阻力:+/3=0.068+0.034=0.102IMPa;换热器内部阻力:H=0.08MPa;撮不利用户内部系统阻力:/4=0.05MPa;除污器及站内阻力:风=0.05MPa;因此循环泵的
10、扬程:H=(O.10+0.O8+0.05+0.05+0.05)1.2=0.332MPa=0.389MPa:设计循环泵为型号10SH一9单级双吸离心泵,电机功率为75kW;扬程H=42.5m;流量G=360t/h;但在运行过程中,部分用户特别是管网末端用户,室温在设计温度之下,反映非常强烈,后改为运行10SH一6型循环泵,电机功率为135kW;泵的扬程H=56m;流量G=612t/h.由于循环泵的容量增大,不但使投资增大,而且浪费电能使运行费用增加.淄博地区冬季采暖天数为120天.冬季室外采暖计算干球温度一9qc,日平均温度为一0.2qc,室内设计温度为l8qc,冬季采暖平均负荷率:100%:6
11、7.4%10SH一6型水泵运转效率按舳%计,一个冬季裹1两种运行设备运行结果比较项目现运抒设备应运抒设备设备型号10sH一6l0SH一9电机功辜(kw)l3575流量(/h)612360扬程()0560.425年耗电量(kwh)3llo40I95B40电费(万元)13卯8.42比设计循环泵多耗电11520OkWh,按每度电0.43元来计算,每个采暖季增加电费4.95万元.使该冷暖站整个冬季的供热成本提高了3%.两种运行设备运行结果比较见表1.5结论综上所述,不论在热力系统设计,施工,运行中都应重视循环水泵的选择,应在进行认真负荷计算的基础上.做好系统的初调试.在水力失调严重的系统内,建议采用自
12、力式平衡阀,来提高管网末端用户的流量.而不应采用盲目加大循环泵容量的方法.造成能源的浪费及运行费用的增加.参考文献I别林基.热术集中供暖系统中的管理制度.建筑工程出版社,19592李英才等.(供热工程第二版.北京:中国建筑工业出版社,l9855】ReasonableSelectionofCyclePumpinHot-waterHeatingSystemMENGFandong(Z/boSan/anRefr/gerat/on胁垤L/m/tedGompany,Z/bo255023,)Almract:Manycyclepumpsofheatingsystemofthehotwa1日existsituationthatit8intakecapacityisgreater.These日坤manyre鼬啪18,butitBeffectsarelativelypoorforr咖te口pe哺tureand珈nrIiI1go幛t.Trefl0r,wemustseteaPst0rebyaesiofthecyclepump.Ibusage惴明日lyBedwithoolleinstance.KeyWords:hotwatergsystem;cyclepump;intakecapacity
