根据扬程曲线与管网特性 浅析供热系统中循环水泵的选型

1、根据扬程曲线与管网特性浅析供热系统中循环水泵的选型【摘 要】本文通过对循环水泵的扬程曲线与管网的管路特性曲线的 分析、研究，针对循环水泵的选型问题进行了探讨，供广大供热科技 人员参考。随着城市的发展，人们生活水平的不断提高，蓝天工程成 为政府和市民共同关注的大事。在我国三北地区小锅炉渐渐没有容身 之地，取而代之的是热电联产和大型锅炉房集中供热工程。随之而来 的是小锅炉管网并入集中供热大网工程，本文主要论述小锅炉并入大 网主要设备一一循环水泵的选型问题。现以牡丹江纺织厂家属区住宅楼为例：(一)该家属区供热面积8万m2,分为5个区，最远端用户距离锅炉 房500m。原有两台DZL-2.8MW热水锅炉

2、，于2004年并入集中供热 系统。一级网供、回水温度120/75C，二级网供、回水温度90/70C， 二级管网为利用原有锅炉房供热系统。原有锅炉房改为换热站，内设 板式换热器、循环水泵、除污器、补水定压泵等设备，因家属区住宅 建筑年代较久，所以热指标选为70W/m2。由于缺少原有管网资料， 所以假定比摩阻R=60Pa，局部阻力相对沿程损失的比例百分数 a=0.3,换热站内部阻力Hr=10X104Pa，用户系统阻力Hy=2X 104Pa， 裕量系数K=1.1。1.计算二网循环水量：G = 3.6Q/C(tgth)= 3.6X70X8X104/4.1868X(9070)X1000240m3/h 式

3、中：G采暖热负荷供热管网设计流量m3/h；Q采暖热负荷kW；C水的比热kJ/(kgC)；tg、th一网路供、回水温度C。2.计算循环水泵扬程：H=Hr+Hy+Hw= 10X 104+2X 104+60X500X2X 1.3X 1.1= 20.6X104Pa式中：Hr一换热站内部压力损失Pa；Hy最远用户内部系统压力损失Pa；Hw一网路供、回水干管压力损失Pa。于是得到假定管路特性曲线方程为H=SG2Pa=3.6G2Pa=3.64X 104G2mH2O经计算，供热系统所需循环水量240m3/h,循环水泵扬程20.6mH2O。二级管网的循环水泵为二台，一台运行一台备用，因此所选循环泵型号为200R

4、XL-24其主要参数如下：流量240m3/h,扬程24mH2O,Re:楼主(三)原因分析从管网流量和水泵流量、扬程比较，各项参数均基本符合，为什么实 际供热效果却达不到设计要求呢？原因有以下几点：表面现象：由于循环水泵提供的扬程消耗在水泵出口阀门的节流损失上，致使 换热站出入口压力差很小，如图一所示。由于热网获得的作用压力差 过小，使供热系统中最远端用户的实际流量少于设计流量，因此室温 只有1314C。由于出口管上的蝶阀的功能主要是关断功能，而不是调节功能。而 实际情况是阀门长期在关3/4的情况下工作，水流时刻冲刷阀芯(水 泵出口管的流速是系统中流速最大的)一旦阀芯在水流冲刷下变型， 轻者是失

5、去关断功能，重者还会失去节流作用，致使电动机过热而烧 坏。内在原因：水泵是和管路相连的，所以说在管路系统中工作状况不仅决定 于水泵本身的性能，还和管路系统的状况有关。水泵的扬程曲线和管 路特性曲线的交点即为水泵在系统中运行的工作点。本文所论述的供热系统中，由于循环水泵的扬程曲线与网路实 际特性曲线无交点，如图二所示。左上部分G-H线为200RXL-24 的流量一扬程曲线，虚线为供热管网的特性曲线，它与G-H曲线无 交点，在此虚线上方的实线为水泵出口阀门节流后的网路特性曲线， 它与G-H曲线的交点A即为水泵现在的实际工作点，对应流量为252m3/h,扬程为0.23MPa (23mH2O)。图中A

6、H为节流损失。 分析结果：(1)由于是利用原有的锅炉房热网，设计时缺少原有管网的阻力计 算资料，只能根据经验估算管网阻力，致使估算的阻力大于实际值。 由此可知，我们假定的管路特性曲线也是不正确的，实际管路特性曲 线应更平缓一些。（2）原有管网是锅炉房供热，多年来一直是大流量、小温差运行， 管径已比正常值偏大。（四）采取的措施：针对上述的实际情况，解决途径是使水泵的实际工作点从图（二）中 的A点向右下方移动，移动到图（二）中的3点或C点附近，这样， 可使热网流量增加，节流损失减少，泵出口阀门开度变大，换热站进 出口压差提高，解决最远端用户温度偏低的问题。为使A点向右下 方移动，有以下几种措施：方案一：更换水泵从RXL型样本上查出，如果采用200RXL-18型水 泵，其性能参数为：流量 240m3/h，扬程0.18MPa（18mH2O）,功率 18.5kW。此时，水泵扬程曲线与管道特性曲线交点将向右下方移动， 如图（三）所示，供热效果肯定会有所改善的。由日乂1型水