热水供暖系统中循环水泵的选择和使用

热水供暖系统中循环水泵的选择和使用

摘要：本文就循环水泵的选择原则、参数确定和选择中的几个问题进行分析，指出泵的特性与热网特性不相匹配的原因和解决的方法。对并联泵的效果和管路联接方式进行了分析计算后，提出一些建设性意见和建议。

关键词：循环水泵并联管路联接

1 前言

由热源设备、热网和室内采暖系统组成的热水供暖系统是一个系统工程、一个整体，忽略任何一部分都会严重影响系统的供暖效果。循环水泵是联接热源、热网和室内采暖系统的枢纽设备，通过它把温暖送给千家万户，所以，循环水泵的性能和参数的合理性，就显得格外重要。因此合理选择和正确安装使用循环水泵，是取得较为满意的供暖效果的关键。作者在近几年的实践中，遇到因循环水泵选择和使用不当而影响供暖效果的现象有以下几种：1循环水泵出口端的阀门不能百分之百打开，只能按电动机的允许额定电流控制阀门的开度，否则会引起电动机的实际运行电流超过其允许的额定电流而烧坏电动机。2循环水泵的使用往往不是一台，而是二台、三台、多台并联使用，更有七台泵同时并联使用的先例，而且多台并联使用，有的是同型号、同性能，也有型号不同、性能也不相同。1管道系统与泵的联接方式各异，不在同一位置、不在同一平面，造成系统不顺、阻力

增加。4循环水泵的出力达不到设计参数等。在排除循环水泵因制造原因而达不到实际参数不可预见外，我们应根据供暖系统提供的参数，合理选择适用本系统的循环水泵的型号和参数，最大可能地满足系统要求。

2 循环水泵的选择

2．1 选择的原则

循环水泵在供暖系统中所占比例，无论是容量还是设备数量都是很大的，运行中的问题也比较多。因此，正确选择、合理使用和管理，确保正常供暖和提高经济效益是十分重要的。选择的原则是：设备在系统中能够安全、高效、经济地运行。选择的内容主要是确定它的型式、台数、规格、转速以及与之配套的电动机功率。

选择时应具体考虑以下几个原则：1所选的循环泵应满足系统中所需的最大流量和扬程，同时要使循环水泵的最佳工况点，尽可能接近系统实际的工作点，且能长期在高效区运行，以提高循环水泵长期运行的经济性。2力求选择结构简单、体积小、重量轻、效率相对比较高的循环水泵。1力求运行时安全可靠、平稳、振动小、噪音低、抗汽蚀性能好。4选择适用于流量变化大而扬程变化不大的水泵，即G—H特性曲线趋于平坦的水泵。

2．2 循环水泵的参数

2．2．1 流量1根据设计热负荷计算流量；2根据室内采暖系统形式，在没有任何调节手段时，计算因重力或温降引起的垂直失调，并由此能克服或基本上克服这种垂直失调所需的最佳流量值；3根据

室内采暖系统形式，在具备有调节功能手段且行为节能意识尚未具备时，可暂按2条确定流量。待行为节能意识到位或基本上到位后，届时再采用调速泵的调节实现节能，为时不晚。

必须指出，最佳循环流量值的概念不是“大流量”，而是建立在目前的室内系统尚不具备调节手段的前提下，把垂直失调率控制

在15％以内，层间室内温度的差值控制在0．2—0．4℃之间的最小流量值。

2．2．2 扬程1确定热源设备系统或换热设备系统的阻力：锅炉房系统应控制在15mH2O以内，换热设备系统应控制在10mH2O以内。2热力管网的最不利环路阻力，主干线按经济比摩阻30．70pa／m进行计算，局部阻力可考虑1．15—1．20的附加。3室内系统的阻力：一般为2—3 mH2O，水平单管串联在八组以上和共用立管分户控制系统应考虑3—5mH2O。4系统富裕压力一般为3—5mH2O。

2．2．3 热水供暖系统的介质温度和工作压力，应根据设计计算而定，而不是锅炉的额定温度和压力。

为获得上述参数，新建供暖系统可通过计算求得，对扩建和改建的供暖系统，最好是对系统管路进行实际地测定，最后用理论计算校核，这样比较可靠。

2．3 选择方法

利用“水泵性能表”选择水泵，目前市场水泵型号、品种繁多，适合于供暖系统的水泵有单级单吸或单级双吸立式管道泵、单级单吸卧式离心泵、直联单级单吸卧式离心泵、轴开式单级双吸卧式离心泵

和单级双吸中开蜗壳式离心泵等。

选择步骤：

1原有计算的流量和扬程可不再进行附加。

2在已定的水泵系列表中找某一型号的泵，查找的流量和扬程与“水泵性能表”列出的代表性（一般为中间一行）的流量和扬程一致，或者虽不一致，但在上下两行工作范围内。如果有两种以上型号的泵都能满足要求，那就要权衡分析，通常应选其中比转速（ns）较高的、结构尺寸小、重量轻的泵。ns的计算公式为：

单级单吸离心泵：ns=

单级双吸离心泵：ns=

式中：n—转速，转／分；

G—体积流量；m3／秒；

H—扬程，米。

3具体选定了泵的型号后，要检查泵在该系统中运行时的工作情况，观察它的流量和扬程变化范围，是否处在高效区内工作。如果运行工况点偏离高效区很远，则说明泵在该系统中工作经济性差，最好另行选择。

2．4 循环水泵特性与热网特性的匹配

循环水泵的工作特性曲线能否与热网特性曲线相交在设计点上是很重要的，实践中，常出现热网特性曲线右移，表现在泵出口端的阀门不能全开，促使出口端的阀门长期处在节流状态，水流不断冲刷阀芯，一旦阀芯被冲刷变形，轻者失去关断功能，重者会失去节流作

用，致使电机被过流烧坏，酿成事故。再说，水泵出口端的阀门主要作用是关闭，不允许长期大关度节流使用。造成这种状况的原因，有以下几方面：1凭经验过大的估算管网阻力，而不是进行系统的计算。2新建管网按规划负荷计算阻力，而实际运行负荷差距很大。3原有旧管网的管径比正常偏大，或利用二次网的管道改做一次管网使用。4水泵配用电机功率偏小，市场经济后，厂家只按泵的最高效率点的流量值配用电机功率。

为达到目的，针对上述的情况，采用以下四种措施组织实施：

1换水泵：重新选择循环水泵，满足热网所需流量和扬程的需要。

2换电动机，更换比原功率大一级的电动机，如原为90kw的电动机可更换为110kw或132kw的电动机。

3改变运行方式：如果原来系统配备的循环水泵是一开一备或二开一备，则应将备用泵开起来，就有可能满足系统要求。

4切削叶轮：切削叶轮直径后的水泵特性曲线与热网特性曲线应尽可能匹配。叶轮允许切削量为15—20％，即（D1一D2）／D1=0．15—0．20，当叶轮外径切削到0．9D1范围内，泵的效率几乎不变，当切削叶轮直径至0．8—0．9D1时，泵的效率下降1％左右。叶轮切削后泵的性能按下式计算：

G2=G1·D2／D1

H2=H1（D2／D1）2

N2= N1（D2／D1)3

式中：D1、D2—分别为叶轮切削前、后的叶轮直径