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技術(shù)文章

采暖系統(tǒng)中循環(huán)水泵存在的四大問題分析

作者:管理員 來源: 日期:18-03-20 閱讀:次

機械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的循環(huán)水泵是供熱企業(yè)向各熱用戶輸送熱媒的關(guān)鍵設(shè)備,也是耗電量較大的設(shè)備,應(yīng)當(dāng)合理的選擇。下面從水泵的容量、臺數(shù)、連接方式等幾方面進行分析與討論

一、容量過大問題

循環(huán)水量過大,在我國是相當(dāng)普遍存在的問題,其容量常常達到實際需要的2-4倍,浪費非常嚴重。其原因是多方面的:


1.設(shè)計熱負荷偏大。由于設(shè)計上存在著不健全的計算方法和保守思想,往往使熱負荷偏大50%~100%。例如:建筑熱指標達到80~90W/㎡(70-80kcal/㎡·h)或更大一些,而實際上只需要Q=50-60W/㎡(45-50kcal/㎡·h)。這樣就使水泵的流量偏大很多。
2.管網(wǎng)系統(tǒng)的循環(huán)阻力采用估計的方法,往往比實際大一倍以上。
3.采暖系統(tǒng)中的靜水壓力問題:采暖系統(tǒng)是只有充滿水才能運行的。因此,循環(huán)壓力只需克服管網(wǎng)的阻力即可;但有的設(shè)計卻把靜水壓力也計入循環(huán)阻力之內(nèi),這當(dāng)然會使循環(huán)水泵的容量加大。
4.管網(wǎng)系統(tǒng)的水力平衡問題:由于設(shè)計時不認真進行室內(nèi)外管網(wǎng)的水力平衡計算,施工后又進行初調(diào)節(jié),往往會造成水力失調(diào)及前熱后不熱的現(xiàn)象。不少工程單位認為是水泵的力量達不到,而采用加大水泵壓力的方法。
5.循環(huán)水泵的節(jié)能問題。為了克服循環(huán)水泵容量過大的現(xiàn)象,國家《民用建筑節(jié)能設(shè)計標準》作了具體的規(guī)定。

二、出口無需安裝逆止閥

循環(huán)水泵的出口不應(yīng)當(dāng)安裝逆止閥。逆止閥的造價和電力消耗雖然不算太大,但也應(yīng)該節(jié)省下來。這是因為循環(huán)水泵是在充滿水的狀態(tài)下運行的,沒有倒灌的現(xiàn)象。在水泵出口關(guān)斷閥背后的逆止閥是很實用的。正確的操作能夠避免水的沖擊和對水泵的損害,所以逆止閥是很需要的。另一方面,如果發(fā)生短路,或在操作者沒有預(yù)先關(guān)閉出口閥門而停止水泵的電動機時,突然的停運閥門而停止水泵的電動機時,突然的停運可能猛烈地關(guān)閉逆止閥而產(chǎn)生危險。另外,還存在著其它的缺點。操作者知道,有逆止閥保護水泵,當(dāng)它將某臺水泵停止運行時,就根本不去關(guān)閉水泵的出口閥門。這可能是最大的誤操作之一,會發(fā)生損壞水泵和管路的事件。因此,不宜采用逆止閥,因為其利少弊多。

三、水泵的臺數(shù)選用問題

我國最為普遍選擇方法的是,在強制循環(huán)熱水系統(tǒng)中至少應(yīng)選用兩臺循環(huán)水泵,特別是中、小型采暖系統(tǒng),兩臺相同型號的水泵,一臺運行,一臺備用。備用系數(shù)為100%。顯然這種做法存在著缺點。采暖系統(tǒng)必須在任何時候都滿負荷運行,在部分負荷下進行流量調(diào)節(jié),以節(jié)約電能。對水泵系統(tǒng)來說,最好是安裝兩臺不同的水泵,一臺供給水流量,另一臺能供給75%的計算水流量。后者供室外氣溫較高時使用。
當(dāng)水泵以75%的計算水流量進行運轉(zhuǎn)時,其所需水頭減少至計算水頭的56%,而水泵主機的功率減少至多42%。在這種情況下,電能的消耗減少了一半以上。
在大的區(qū)域性熱水系統(tǒng)中,這種階梯狀的水流量不應(yīng)小于三個:60%、80%及100%,相應(yīng)能供給這樣的水流量水泵功率為22%、51%、及100%。
所有水泵在一定程度上均可相互代替,因此無需安裝備用水泵。如果同時安裝兩臺水泵,每一臺都能承擔(dān)滿負荷,另一臺純備用。另一方法是:每一臺水泵都按水泵最大容量的2/3或是3/4選用。所以,在平常的天氣情況下,一臺水泵就足夠了,在嚴寒天氣時可使用兩臺水泵。同樣,如果安裝三臺水泵,若其中兩臺能夠承擔(dān)設(shè)計負荷就足夠了。
除了很小的系統(tǒng)外,最好安裝兩臺容量不同的循環(huán)水泵,其中一臺為設(shè)計負荷的容量。這樣,在采暖季的大部分時間可使用70%,新系列幾乎每差一種尺寸,其效率平均相差10.6%。
多臺水泵并聯(lián)運行,占地面積較大,造價也較高。應(yīng)當(dāng)綜合考慮工程的具體條件,不能盲目的采用多臺水泵并聯(lián)的方式。

四、工作點向右偏移的問題

我國《工廠熱水采暖操作規(guī)范》中說明:“在熱水采暖系統(tǒng)中,系統(tǒng)的水力工況不可能絕對平衡,尤其是在用戶入口裝置沒有自動的情況下,熱水采暖系統(tǒng)的水力失調(diào)不可能完全避免。由于系統(tǒng)的水力失調(diào),系統(tǒng)的實際流量將大于計算流量(意嘉泵業(yè))。其結(jié)果是設(shè)計的工作點向G-H特性曲線的右方偏移,工作點偏移的程度與系統(tǒng)水力失調(diào)的大小有關(guān)。”
水泵的工作點選擇在最佳工作點的左面,這是為了允許工作點向右偏移(這再實際運行中是不可避免的),以防止水泵“實際的”工作點越出水泵制造廠給定的工作范圍,處于不經(jīng)濟的工作條件下。水泵所產(chǎn)生的壓力降低,這對熱水采暖系統(tǒng)的環(huán)路(一般為處于網(wǎng)絡(luò)末端的用戶)是不利的。這將促使該環(huán)路的流量進一步降低。因此,希望循環(huán)水泵在流量變化很大時,壓力的變化較小。
如果選用具有陡降的G-H特性曲泵,當(dāng)工作點向右偏移時,因水泵所產(chǎn)生的壓力下降很多,處于系統(tǒng)最不利環(huán)路的網(wǎng)路末端熱用戶中的流量將大大減少,這對熱水采暖系統(tǒng)水力工況的平衡是不利的。BA型、SH型和SA型水泵的G-H特性曲線比較平坦,在熱水采暖系統(tǒng)中,宜選用這種型號的水泵作為網(wǎng)路循環(huán)水泵。

結(jié)束語

綜上所述,循環(huán)水泵作為機械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)的常用設(shè)備和關(guān)鍵設(shè)備,在應(yīng)用過程中,首先一定要根據(jù)實際情況,合理、準確的計算出所需的熱負荷、流量、揚程和管徑等數(shù)據(jù),選擇最合適的水泵,并確定水泵的臺數(shù);在系統(tǒng)投入運行后,應(yīng)及時的對系統(tǒng)進行初調(diào)節(jié),充分保證水泵的滿負荷并正常運行,以達到耗電量最小的經(jīng)濟效果。只有這樣,才能提高供熱效率和質(zhì)量,讓供熱企業(yè)發(fā)展,讓受熱用戶滿意。





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