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
- 格式:doc
- 大小:30.00 KB
- 文档页数:4
热水供暖系统中循环水泵摘要: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。
循环水泵选型方案一、引言循环水泵是一种常用于将水或其他液体循环输送的设备,广泛应用于工业、建筑、农业等领域。
合理选型循环水泵对于确保系统正常运行和提高效率非常重要。
本文将介绍循环水泵选型的一般原则和具体操作步骤,以便于工程师在实际工作中能够根据需求选择合适的循环水泵。
二、循环水泵选型原则循环水泵选型的基本原则是根据系统的流量和扬程来确定水泵的类型和规格。
以下是一些常用的选型原则:1.流量需求: 根据系统需要循环的液体流量确定水泵的流量要求。
流量通常以单位时间内液体通过的体积或质量来表示,常见的单位有升/秒、立方米/小时等。
2.扬程要求: 扬程是指循环水泵需要克服的液体上升高度或压力损失,也是选型中重要的参数。
扬程的单位通常为米或帕斯卡(Pa)。
3.工作温度: 不同的工作温度对水泵的材质和密封性能有要求,需要根据实际情况选择耐高温或耐低温的水泵。
4.介质特性: 循环水泵的选型还要考虑到液体的特性,如颗粒物含量、腐蚀性等。
对于腐蚀性液体,需选择能抵抗腐蚀的材质。
5.节能要求: 选型时要考虑循环水泵的能效,尽量选择高效节能的水泵,以降低运行成本。
三、循环水泵选型步骤以下是循环水泵选型的具体步骤:1. 确定流量需求首先要根据系统的流量需求确定每小时水泵需要循环输送的液体数量。
可以通过测量或估算得到。
2. 计算总扬程根据系统的水平距离和高度差来计算总扬程。
水平距离可以直接测量,而高度差可以通过测量或估算得到。
3. 选择水泵类型根据流量需求和总扬程,选择合适的水泵类型。
常见的水泵类型有离心泵、自吸泵、潜水泵等。
不同类型的水泵适用于不同的工况条件。
4. 选择水泵规格根据流量需求和总扬程,选择合适的水泵规格。
可以参考水泵的性能曲线图,找到符合需求的工作点。
5. 考虑工作温度和介质特性根据实际工作条件和液体特性,选择适用的水泵材质和密封形式。
对于高温或腐蚀性液体,需选择能够耐受这些条件的水泵。
6. 节能考虑在满足流量和扬程需求的前提下,选择高效节能的水泵,以降低运行成本。
热网循环水泵的选型及驱动配置专题报告目录一工程概况 (1)二循环水泵配置的重要性 (1)三热网循环水泵的选型 (1)四选型的分析 (2)五循环水泵的驱动方式 (3)六计算分析 (3)七结论 (4)[内容提要]:热网循环水泵组是换热首站的重要辅机之一,其选型对电站的安全性和经济性具有十分重要的影响。
本专题从循环水泵选型及驱动配置方面分析比较,一工程概况本专题是针对某电厂1、2号2x300MW机组的纯凝改供热改造。
改造后2台机共建一座换热首站,两台机组能提供2×198MW(折合1425GJ/h)的供热能力,可供873万m2的采暖需求,热网的循环水量为6400t/h。
根据外网鉴定供热协议要求,供热供回水温度为130℃/70℃。
由于本工程为改造项目,换热站站址的选择和现有厂用电容量的要求,对改造有很大的局限性。
二循环水泵配置的重要性热网循环泵是热电企业向热用户输送供热介质的动力来源,是换热首站的大动脉,也是热电企业供暖期间厂用电消耗的主要辅机之一。
投资在项目改造中占有较大的比例,泵组的运行可靠性与经济性显得尤为重要。
而循环水系统的优化、泵组的选型及布置的优劣,不仅直接影响其自身的安全性和经济性,而且对整个工程的投资与安全经济运行都会产生十分重要的影响。
三热网循环水泵的选型1、选型的基本原则循环水泵选型的基本原则有一下几点:1) 循环水泵的总流量小于设计总流量;2) 循环水量的扬程不小于运行流量条件下的热网总阻力。
3) 流量——扬程曲线应平缓,并联运行水泵的特性曲线宜相同,4) 循环水泵的承压、耐温能力应满足各种运行工况的要求。
5) 应尽量减少并联水泵的台数,设置3台或3台以下时,应设置备用泵,设置4台及4台以上时,可不设备用泵。
2、循环水泵选型的方法循环水泵的运行方式是按照供热系统的运行方式确定:1) 质调节是通过抽汽调节阀调节进汽量、进汽压力来调整供水温度。
采用质调节只调节水温,不调节流量,热力工况稳定,但消耗电能较多。
科技情报开发与经济SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT&ECONOMY2010年第20卷第35期1供热系统的运行调节1.1供热系统的热平衡城市集中供热的主要热负荷是建筑物的采暖热负荷。
采暖热负荷随室外气温的变化而变化,供热系统供出的热量应满足不同室外气温时采暖热负荷需求。
因此,供热系统必须根据不同室外气温对供热量进行调节。
供热系统供出的热量由下式计算:Q=13.6Gρc(t1-t2)(1)式中,Q为建筑物的采暖热负荷,k W;G为热网的热水流量,m3/h;ρ为热水的容重,t/m3;c为热水的比热容,kJ/(kg·℃);t1为热网的供水温度,℃;t2为热网的回水温度,℃。
1.2热水管网及水泵的特性[1]热水管网的水力特性:ΔP=S·G2(2)式中,ΔP为热水管网管段的压降,Pa;S为管段的阻力特性系数,Pa/(m3/h)2;G为管段的流量,m3/h。
水泵的特性(叶轮型水泵):G =n;H=n2;N=n3(3)式中,n为水泵设计工况下的转速,r/min;H为水泵设计工况下的扬程,m;N为水泵设计工况下的轴功率,kW;G为水泵设计工况下的流量,m3/h;N′为水泵在不同运行工况时的轴功率;H′为水泵在不同运行工况时的扬程;G′为水泵在不同运行工况时的流量。
水泵的轴功率由下式计算:N′=G′H′367η′(4)式中,η为设计工况水泵的效率,%;N、G、H、N′、H′、G′同式(3)。
由以上各式看出,热水管网的水力特性与水泵工作点的特性是相同的。
水泵的流量与水泵转速成正比,水泵的扬程与水泵流量的平方成正比,水泵的轴功率与水泵流量的立方成正比。
1.3供热系统的运行调节由式(1)看出,调节供热系统供出的热量,可以调节热网流量,也可调节供、回水温度。
调节方式主要有以下5种:第一,质调节。
保持热网流量不变,改变供、回水温度。
其优点是调节方便,操作简单。
其缺点是循环水泵始终在大流量下运行,电耗很大。
循环水泵的选择热水系统一般由热水锅炉、循环水泵、管路等组成。
循环水泵是驱动热水在热水供热系统中循环流动的机械设备,安装在系统回水和热水锅炉之间,将低温回水加压输送到热水锅炉,经热水锅炉加热后,输送至热力管网。
而在实际工程中,由于循环水泵更换、改造及初始选型等原因,循环水泵容量偏大的现象较为普遍,如果循环水泵的扬程偏大由于管线和设备的压力限制,导致出口阀门开度小,致使流量偏低,无法达到预期的供热效果,并且流量和扬程偏大,会造成电能的严重浪费。
循环水泵的选择循环水泵是供暖系统重要的组成部分,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。
1.1循环水系统流程德州站循环水系统是由水塔供给的生水经过钠离子罐、碱罐进行处理之后进入软化水罐,再由循环水泵加压进入锅炉,经过锅炉加热之后,进入热力管网。
流程图如图1 所示:如图1 循环水系统流程1.2 循环水泵流量的确定德州站现配备锅炉为WNS2.1-0.7/95/70-Y ,额定出力为2.1MW,由于1瓦特=1焦耳/秒,则 (1)对只有单一供暖热负荷,或采用集中质调节的具有多种热负荷的并联闭式热水供热系统,网路的总最大设计流量,亦即网路循环水泵的流量,可按下式( 2)计算:t/h ............................................. ( 2)其中式( 2)中各参数:—考虑热网热损失的系数,取1.05〜1.10 ;-供热系统总热负荷,W;—热水的平均比热,4.2J/ (kg「C);—供热系统出水温度;—供热系统回水温度;—锅炉出口母管和循环水泵进口管之间旁通管的循环流量,t/h ;不设旁通管时,=0。
式(2)表示供回水温差,以德州站额定出力为2.1MW勺热水锅炉为例,出水水温设计为95摄氏度,回水水温设计为70摄氏度,用( 2)式进行计算循环水泵的流量为: (3)由 (4)式(4)—水的比重;查的70摄氏度水的比重为978。
热水供暖系统循环水泵的选择与节能随着现代科技的不断发展和社会的进步,新型的热水供暖系统应运而生。
作为该系统中的重要组成部分,循环水泵选择与节能已经成为了一个备受关注的问题。
因此,本文将针对这个问题进行一定的探讨和分析,希翼能够对日常生活和工作中热水供暖系统的选择和运营提供一些有益的参考。
一、循环水泵的选择在热水供暖系统中,循环水泵起到的作用是将水从一处输送至另一处,保证系统的正常运转。
如此重要的设备,选用时自然需要慎重考虑。
为此,下面将从以下几个方面讨论循环水泵的选择:1.流量流量是一个很关键的因素,决定了循环水泵能够输送的水量。
这个因素取决于使用者的具体需求,通常使用者需要按照建筑的难易程度和使用的人数等情况进行评估,然后再确定需要的流量。
在选择循环水泵时,流量应该根据需求进行匹配,避免流量不足或过大,从而影响整个系统的运行。
2.扬程扬程是指循环水泵要克服多大的阻力以使水流动。
使用者应该先计算出该系统中饮水机、暖气设备和净水设备等所需要的水压,然后再根据这个结果来选定循环水泵的扬程。
如果扬程太高,不仅会浪费能源,而且也会增加运营和维护成本,因此,使用者需要尽可能选择扬程适中的循环水泵。
3.耗能与维护成本耗能和维护成本是使用者选择循环水泵时需要考虑的一些关键因素,更节能更具有可持续性的循环水泵不仅能够减少运营成本,而且能够为环境制造更少的污染。
因此,在选择循环水泵时,除了考虑其他方面的因素以外,也要注意其耗能和维护成本是否合理,找到最佳的平衡点。
二、节能与循环水泵的运行为了保证热水供暖系统能够顺畅运转并达到热效率,循环水泵的节能运行也很重要。
因此,在日常生活和工作中,使用者需要注意以下几个方面:1.定期清洗长时间未进行清洗的循环水泵会增加摩擦力,从而导致更大的能源浪费。
因此,使用者应该定期清洗循环水泵,去除其内部的沉积物和污垢,保证其正常运转。
2.优化系统设计循环水泵的运行时间,也是影响热水供暖系统的能耗与效率的一个因素。
地暖循环水泵选型方法和实例计算注意:本文系转载文章,旨在提供解决问题的思路和方法,存在数据、单位错误的错误,借鉴时请注意。
(山东汉霖太阳能有限公司整理、排版)1 循环水泵选型方法循环水泵选型的一般方法是根据水力计算的结果,得出地暖系统所需的水流量和克服地暖系统管网及壁挂炉本身阻力所需的扬程,综合考虑循环水泵在地暖系统中的工作效率,选择合适的循环水泵。
1.1 系统流量G=3.6Q/C(Tg-Th) (1)G—供暖管网所需流量,m³/hQ—房屋所需采暖热负荷,kWC—水的比热,kJ/(kg•℃)Tg—供暖出水温度,KTh—供暖回水温度,KQ=K1K2qA (2)Q—住房供暖所需热负荷,kcal/h;K1—考虑邻居采暖不同步的安全系数,此处取1.2;K2—考虑间歇供暖的安全系数,此处取1.2;q—标准住宅热指标估算值,kcal/㎡;A—标准住宅建筑面积,㎡;1.2 系统阻力系统阻力分为沿程压力损失、局部压力损失及机器内阻,沿程压力损失是指在管道中连续的、一致的压力损失;局部压力损失是指管道系统中特殊的部件,由于其改变了水流方向,或使局部水流通道变窄(比如缩径、三通、阀门、接头、过滤器等)所造成的非连续性压力损失;机器内阻是机器本身的阻力。
1.2.1 沿程压力损失地暖管为圆管且内壁较为光滑,属低粗糙程度,选择沿程压力损失的计算公式如下:Hf=λ•L/D•V2/2g (3)Hf—沿程压力损失, mm/mλ—摩擦阻力系数(并非定值)L—环路水管长度,mD—管道内径,mV—水平均流速m/sRe<2300为层流流动:λ=64/Re (4)Re>2300为紊流流动:λ=0.316Re-0.25 (5)Re=VD/γ(6)γ:动力粘度系数,㎡/s公式(6)用于判断水流方式:层流或紊流表2 水温及先关水流动力粘度1.2.2 局部压力损失局部压力损失主要受限于一些阀门、滤网的流通能力,选择计算公式如下:ΔP=102(G/KV0.01)2 (7)OΔP;局部压力损失,mmH2G—供暖管网所需水流量,l/hKV0.01—流通能力(压差等于0.01bar), l/h1.2.3 机器本身的内阻是一个实测值,由于壁挂炉行业起步较高,标准化程度较好,所以不同厂家的同一类型产品内阻相差不大。
导热油供热系统中循环油泵的选型以往的资料中一般都是通过热负荷计算法来确定循环油泵的额定流量,但是这种方法存在很大的不确定性,容易导致选型不合理。
因此,现在更多的是采用实测法来确定循环油泵的额定流量。
实测法是通过在实际运行中对导热油供热系统进行监测,确定系统的流量和压力,再根据流量和压力计算出循环油泵的额定流量。
这种方法可以更加准确地确定循环油泵的额定流量,避免选型不合理的问题。
2循环油泵扬程的选定与计算循环油泵的扬程是指循环油泵将导热油从低处输送到高处所需克服的阻力,也是循环油泵选型中的重要参数。
扬程的选定应该根据实际情况来确定,不能盲目追求高扬程。
如果选用过高的扬程,会导致循环油泵的电耗增加,同时还会使循环油泵的寿命缩短。
因此,选定循环油泵的扬程应该根据系统的实际情况来确定,考虑到系统的管路阻力、高度差等因素,合理地确定循环油泵的扬程。
3循环油泵的选型在选型时,应该综合考虑循环油泵的额定流量、扬程、电耗等因素,以及导热油锅炉本体的受热面积、管路阻力等因素,选择合适的循环油泵。
同时,还应该注意循环油泵的品牌和质量,选择有信誉、有保障的品牌和产品,以保证系统的安全、稳定运行。
结论在导热油供热系统中,循环油泵是关键设备之一,正确合理地选型对于系统的安全、稳定运行和电耗成本的高低都有着重要的影响。
在选型时,应该综合考虑循环油泵的额定流量、扬程、电耗等因素,以及导热油锅炉本体的受热面积、管路阻力等因素,选择合适的循环油泵,并注意循环油泵的品牌和质量。
在确定温差后,可以计算额定循环量并选择适当的循环油泵。
然而,现实情况是许多运行中的循环油泵与供热系统不匹配,即循环油泵选型不合理。
其原因是额定流量计算不规范。
导热油锅炉额定流量的计算没有明确的标准计算方法,导致许多锅炉厂家采用不同的计算公式,有些是不正确的,甚至有的直接把循环泵铭牌流量当作额定流量。
目前各锅炉厂所使用的计算公式主要有四种。
在计算导热油额定循环量时,建议采用公式④,即以供、回油温度下的比热与℃时的比热的平均值为准,而采用其他公式计算出的流量会偏小。
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——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,于2004年并入集中供热系统。
一级网供、回水温度120/75℃,二级网供、回水温度90/70℃,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=10×104Pa,用户系统阻力Hy=2×104Pa,裕量系数K=1.1。
1.计算二网循环水量:
G=3.6Q/C(tg-th)
=3.6×70×8×104/4.1868×(90-70)×1000
≈240m3/h
式中:
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/(kg·℃);
tg、th—网路供、回水温度℃。
2.计算循环水泵扬程:
H=Hr+Hy+Hw
=10×104+2×104+60×500×2×1.3×1.1
=20.6×104Pa
式中:
Hr—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—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=3.64×10-4G2mH2O
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200RXL-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:
1.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13~14℃。
2.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:
(1)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。
(2)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-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△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B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RXL型水泵样本查得,200RXL-24与200RXL-18地脚螺栓位置相同,所以水泵的基础不需重做,只需购买两台水泵即可。
方案二:更换电动机把200RXL-24配用的电动机Y180L-4型改为Y200L-4。