熱水供暖系統(tǒng)中循環(huán)水泵的選擇和使用

熱水供暖系統(tǒng)中循環(huán)水泵的選擇和使用摘要：本文就循環(huán)水泵的選擇原則、參數(shù)確定和選擇中的幾個問題進行分析，指出泵的特性與熱網(wǎng)特性不相匹配的原因和解決的方法。對并聯(lián)泵的效果和管路聯(lián)接方式進行了分析計算后，提出一些建設性意見和建議。關鍵詞：循環(huán)水泵并聯(lián)管路聯(lián)接1刖言由熱源設備、熱網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)組成的熱水供暖系統(tǒng)是一個系統(tǒng)工程、一個整體，忽略任何一部分都會嚴重影響系統(tǒng)的供暖效果。循環(huán)水泵是聯(lián)接熱源、熱網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)的樞紐設備，通過它把溫暖送給千家萬戶，所以，循環(huán)水泵的性能和參數(shù)的合理性，就顯得格外重要。因此合理選擇和正確安裝使用循環(huán)水泵，是取得較為滿意的供暖效果的關鍵。作者在近幾年的實踐中，遇到因循環(huán)水泵選擇和使用不當而影響供暖效果的現(xiàn)象有以下幾種：1循環(huán)水泵出口端的閥門不能百分之百打開，只能按電動機的允許額定電流控制閥門的開度，否則會引起電動機的實際運行電流超過其允許的額定電流而燒壞電動機。2循環(huán)水泵的使用往往不是一臺，而是二臺、三臺、多臺并聯(lián)使用，更有七臺泵同時并聯(lián)使用的先例，而且多臺并聯(lián)使用，有的是同型號、同性能，也有型號不同、性能也不相同。1管道系統(tǒng)與泵的聯(lián)接方式各異，不在同一位置、不在同一平面，造成系統(tǒng)不順、阻力增加。4循環(huán)水泵的出力達不到設計參數(shù)等。在排除循環(huán)水泵因制造原因而達不到實際參數(shù)不可預見外，我們應根據(jù)供暖系統(tǒng)提供的參數(shù)，合理選擇適用本系統(tǒng)的循環(huán)水泵的型號和參數(shù)，最大可能地滿足系統(tǒng)要求。2循環(huán)水泵的選擇2.1選擇的原則循環(huán)水泵在供暖系統(tǒng)中所占比例，無論是容量還是設備數(shù)量都是很大的，運行中的問題也比較多。因此，正確選擇、合理使用和管理，確保正常供暖和提高經(jīng)濟效益是十分重要的。選擇的原則是：設備在系統(tǒng)中能夠安全、高效、經(jīng)濟地運行。選擇的內(nèi)容主要是確定它的型式、臺數(shù)、規(guī)格、轉(zhuǎn)速以及與之配套的電動機功率。選擇時應具體考慮以下幾個原則：1所選的循環(huán)泵應滿足系統(tǒng)中所需的最大流量和揚程，同時要使循環(huán)水泵的最佳工況點，盡可能接近系統(tǒng)實際的工作點，且能長期在高效區(qū)運行，以提高循環(huán)水泵長期運行的經(jīng)濟性。2力求選擇結(jié)構(gòu)簡單、體積小、重量輕、效率相對比較高的循環(huán)水泵。1力求運行時安全可靠、平穩(wěn)、振動小、噪音低、抗汽蝕性能好。4選擇適用于流量變化大而揚程變化不大的水泵，即G—H特性曲線趨于平坦的水泵。2.2循環(huán)水泵的參數(shù)2.2.1流量1根據(jù)設計熱負荷計算流量；2根據(jù)室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式，在沒有任何調(diào)節(jié)手段時，計算因重力或溫降引起的垂直失調(diào)，并由此能克服或基本上克服這種垂直失調(diào)所需的最佳流量值；3根據(jù)室內(nèi)采暖系統(tǒng)形式，在具備有調(diào)節(jié)功能手段且行為節(jié)能意識尚未具備時，可暫按2條確定流量。待行為節(jié)能意識到位或基本上到位后，屆時再采用調(diào)速泵的調(diào)節(jié)實現(xiàn)節(jié)能，為時不晚。必須指出，最佳循環(huán)流量值的概念不是“大流量”，而是建立在目前的室內(nèi)系統(tǒng)尚不具備調(diào)節(jié)手段的前提下，把垂直失調(diào)率控制在15%以內(nèi)，層間室內(nèi)溫度的差值控制在0.2—0.4°C之間的最小流量值。2.2揚程1確定熱源設備系統(tǒng)或換熱設備系統(tǒng)的阻力：鍋爐房系統(tǒng)應控制在15mH2O以內(nèi)，換熱設備系統(tǒng)應控制在10mH2O以內(nèi)。2熱力管網(wǎng)的最不利環(huán)路阻力，主干線按經(jīng)濟比摩阻30.70pa/m進行計算，局部阻力可考慮1.15—1.20的附加。3室內(nèi)系統(tǒng)的阻力：一般為2—3mH2O，水平單管串聯(lián)在八組以上和共用立管分戶控制系統(tǒng)應考慮3—5mH2O。4系統(tǒng)富裕壓力一般為3—5mH2O。2.3熱水供暖系統(tǒng)的介質(zhì)溫度和工作壓力，應根據(jù)設計計算而定，而不是鍋爐的額定溫度和壓力。為獲得上述參數(shù)，新建供暖系統(tǒng)可通過計算求得，對擴建和改建的供暖系統(tǒng)，最好是對系統(tǒng)管路進行實際地測定，最后用理論計算校核，這樣比較可靠。2.3選擇方法利用“水泵性能表”選擇水泵，目前市場水泵型號、品種繁多，適合于供暖系統(tǒng)的水泵有單級單吸或單級雙吸立式管道泵、單級單吸臥式離心泵、直聯(lián)單級單吸臥式離心泵、軸開式單級雙吸臥式離心泵和單級雙吸中開蝸殼式離心泵等。選擇步驟：1原有計算的流量和揚程可不再進行附加。2在已定的水泵系列表中找某一型號的泵，查找的流量和揚程與“水泵性能表”列出的代表性（一般為中間一行）的流量和揚程一致，或者雖不一致，但在上下兩行工作范圍內(nèi)。如果有兩種以上型號的泵都能滿足要求，那就要權(quán)衡分析，通常應選其中比轉(zhuǎn)速（ns）較高的、結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕的泵。ns的計算公式為：單級單吸離心泵：ns=單級雙吸離心泵：ns=式中：n—轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)/分；G一體積流量；m3/秒；H一揚程，米。3具體選定了泵的型號后，要檢查泵在該系統(tǒng)中運行時的工作情況，觀察它的流量和揚程變化范圍，是否處在高效區(qū)內(nèi)工作。如果運行工況點偏離高效區(qū)很遠，則說明泵在該系統(tǒng)中工作經(jīng)濟性差，最好另行選擇。2.4循環(huán)水泵特性與熱網(wǎng)特性的匹配循環(huán)水泵的工作特性曲線能否與熱網(wǎng)特性曲線相交在設計點上是很重要的，實踐中，常出現(xiàn)熱網(wǎng)特性曲線右移，表現(xiàn)在泵出口端的閥門不能全開，促使出口端的閥門長期處在節(jié)流狀態(tài)，水流不斷沖刷閥芯，一旦閥芯被沖刷變形，輕者失去關斷功能，重者會失去節(jié)流作

用，致使電機被過流燒壞，釀成事故。再說，水泵出口端的閥門主要作用是關閉，不允許長期大關度節(jié)流使用。造成這種狀況的原因，有以下幾方面：1憑經(jīng)驗過大的估算管網(wǎng)阻力，而不是進行系統(tǒng)的計算。2新建管網(wǎng)按規(guī)劃負荷計算阻力，而實際運行負荷差距很大。3原有舊管網(wǎng)的管徑比正常偏大，或利用二次網(wǎng)的管道改做一次管網(wǎng)使用。4水泵配用電機功率偏小，市場經(jīng)濟后，廠家只按泵的最高效率點的流量值配用電機功率。為達到目的，針對上述的情況，采用以下四種措施組織實施：1換水泵：重新選擇循環(huán)水泵，滿足熱網(wǎng)所需流量和揚程的需要。2換電動機，更換比原功率大一級的電動機，如原為90kw的電動機可更換為110kw或132kw的電動機。3改變運行方式：如果原來系統(tǒng)配備的循環(huán)水泵是一開一備或二開一備，則應將備用泵開起來，就有可能滿足系統(tǒng)要求。4切削葉輪：切削葉輪直徑后的水泵特性曲線與熱網(wǎng)特性曲線應盡可能匹配。葉輪允許切削量為15—20%，即(D1—D2)/D1=0.15—0.20，當葉輪外徑切削到0.9D1范圍內(nèi)，泵的效率幾乎不變，當切削葉輪直徑至0.8—0.9D1時，泵的效率下降1%左右。葉輪切削后泵的性能按下式計算：G2=G1-D2/D1H2=H1(D2/D1)2N2=N1(D2/D1)3式中：D1、D2—分別為葉輪切削前、后的葉輪直徑式中：D1、D2—分別為葉輪切削前、后的葉輪直徑G1、H1、N2—分別為葉輪直徑切削前泵的流量（m3/h）、揚程（m）和功率（kw）；G2、H2、N2—分別為葉輪直徑切削后泵的流量（m3/h）、揚程（m）和功率（kw）。上述四項措施，最可取的方法就是切削葉輪，促使水泵特性曲線與熱網(wǎng)特性曲線相匹配。這樣可以既經(jīng)濟又快捷的滿足供暖系統(tǒng)的要求。2.5幾點建議2.5.1設有二臺（含二臺）以上循環(huán)水泵的供暖系統(tǒng)可不設備用泵，目前市場上較好的水泵，其連續(xù)運行時數(shù)均在10000小時以上，且安全可靠。2.5.2直聯(lián)單級單吸離心泵，適宜選用功率在200kw以下為好，流量在400m3/h以上時，應選用雙渦室果殼水泵，因為它可以很好地消除葉輪在泵殼中工作的徑向力，提高泵組的使用可靠性和壽命，同時可以降低因大流量而引起的噪聲，該泵體積小、重量輕、效率高、不需設地腳螺栓，在同型號水泵中，推薦SB（R）—ZL型系列水泵。2.5.3流量在800m3/h以上時，宜選用軸開式或中開式單級雙吸離心泵，特別是流量大于1200m3/h、揚程大于50mH2O的泵，應選用單級雙吸離心泵為好。因為雙吸泵在同比轉(zhuǎn)速時的效率比單吸泵高出4—6%，并且運行平穩(wěn)。軸開式單級雙吸離心泵，推薦SBR型系列水泵，中開式單級雙吸離心泵和中開式大容量單級雙吸離心泵，推薦SL0（w）系列和0mega系列水泵。2.5.4立式單級單吸管道泵和BA系列單級單吸泵，宜在功率45kw以下選用，由于泵的效率相對比較低，經(jīng)濟性差，宜慎選用。2.5.5選用機械密封水泵，因為機械密封比填料密封的密封性能好，泄漏量少，軸與軸套不易損壞。機械密封的機械損失功率較小，約為填料密封的10—15%，所以近幾年，機械密封被廣泛使用在離心式水泵上。5.6循環(huán)水泵的揚程必須認真計算，決不是越大越好，揚程偏高不僅軸功率急劇增加，浪費電能，重要的是泵的特性曲線與熱網(wǎng)特性曲線不能匹配，嚴重影響供暖效果，但這種現(xiàn)象在行業(yè)中時有發(fā)生，望引以為戒。3循環(huán)水泵的并聯(lián)效果1同性能（同型號）泵并聯(lián)1.1并聯(lián)后的流量是單臺泵額定流量的迭加：在供暖的特定密閉循環(huán)系統(tǒng)中，當網(wǎng)路特性曲線較平坦時（圖1中2#線），即系統(tǒng)內(nèi)管道實際阻力偏小，運行一臺泵時泵出口端的閥門不能全部打開，二臺泵并聯(lián)后，泵出口端的閥門能全部打開，此時兩臺泵并聯(lián)后的總流量可接近于兩臺泵額定流量的迭加數(shù)。如果二臺泵并聯(lián)后，泵出口端的閥門還不能打開，須啟動第三臺泵并聯(lián)后，泵出口端的閥門才能全部打開時，此時三臺泵并聯(lián)后的總流量可接近于三臺泵額定流量的迭加數(shù)。3.1.2不適宜采用并聯(lián)：在供暖的特定密閉循環(huán)系統(tǒng)中，當網(wǎng)路特性曲線較陡時（圖1中3#線），說明系統(tǒng)內(nèi)管道的實際阻力偏大，并聯(lián)泵的效果特別差，此時應對管網(wǎng)阻力進行分析計算，找出阻力特別大的管段，采用泵串聯(lián)的方式，可有效克服該管段的阻力，改善供暖效果。3.1.3并聯(lián)泵數(shù)量不宜超過三臺：在供暖的特定密閉循環(huán)系統(tǒng)中，當網(wǎng)路特性曲線屬正常時（圖1中1#線），即管道比摩阻按規(guī)范30—70pa/m計算，單臺泵運行時泵出口端的閥門能全部打開，此時如果啟動第二臺泵，二臺泵并聯(lián)后的總流量是單臺泵額定流量的1.57倍，損失21.5%，如果繼續(xù)啟動第三臺泵，那么三臺泵并聯(lián)后的總流量是單臺泵額定流量的1.8倍，損失40%，若是再增加并聯(lián)泵數(shù)量，其效果必然越來越差，因此，在正常的網(wǎng)路系統(tǒng)中，我們推薦單臺泵運行，必要時最多不宜超過三臺泵并聯(lián)運行。3.2不同性能泵的并聯(lián)兩臺不同性能泵的并聯(lián)時，當網(wǎng)路特性曲線較平坦（圖1中2#線）即系統(tǒng)內(nèi)管道的實際阻力偏小，其總流量接近于兩臺泵額定流量之和；當網(wǎng)路特性曲線較陡時（圖1中3#線），說明系統(tǒng)管道內(nèi)實際阻力偏大，大小兩臺泵并聯(lián)后，小容量的泵就沒有效果。同樣，當網(wǎng)路特性曲線屬正常時（圖1中1#線），大小兩臺泵并聯(lián)后，小容量泵的作用也是微不足道的。4循環(huán)水泵與系統(tǒng)的管路聯(lián)接1水的高流速引起泵出入口管段附件阻力驟增熱網(wǎng)系統(tǒng)中主干線的水流速是遵照規(guī)范要求比摩阻在30—70Pa/m范圍內(nèi)進行計算的，那么水泵出入口管段的水流速應該如何控制，依據(jù)管段附件（閥門、彎頭等）的阻力與水流速平方成正比的關系，即，R=Z?V2/2g。泵的生產(chǎn)廠家要求把泵的出入口管段水流速控制在2~2.5m/s最大不得超過3.0m/s的規(guī)定，并要求在水泵的出入口段按計算的水流速配置擴散管。擴散管一般由廠家隨機配給，如果自行加工配置，需符合圖2要求，a角度不能太大，太大容易產(chǎn)生渦流，a角度也不能太小，太小會增加阻力，因此，需控制在7°<a<12°為好。在實際操作中，由于忽視水流速對泵出入口管段附件的阻力影響，對擴散管選用和管路附件的配置不夠重視；促使泵的出入口管段內(nèi)的附件因水流速偏高，產(chǎn)生較大的阻力，致使熱網(wǎng)系統(tǒng)不能得到足夠的流量和資用壓頭而影響供暖效果?，F(xiàn)舉例說明：某工程熱水供暖系統(tǒng)選用一臺SB—ZL250-200-370A型泵，參數(shù)為G=800m3/h、H=32m、N=90km、n=86%、轉(zhuǎn)速=1450r/min。首先按泵的進口管DN250和出口管加擴散管后DN250計算水流速：V250=3.69X10—4=4.72m/s查熱水網(wǎng)路局部阻力當量長度表得：計算泵出入口管段的附件阻力損失：SR250=XZ=X（0.5X2+0.3+0.5+7.0+1.5+2.0)=13.98mH2O如果按泵的進口管DN300（加擴散管后）出口管ON300（即擴二級的擴散管后）計算水流速：￥300=3.69X10-4=3.28m/s再計算管段內(nèi)的附件阻力損失：SR300=X（0.5X2+0.3X2+0.5+7.0+1.5+2.0）=6.92mH2O由此看來水流速對循環(huán)水泵出入口管段內(nèi)的附件阻力損失較大，尤其是止回閥，阻力損失分別為R250=7.96mH2O和R300=3.84mH2O。為此，我們?nèi)ザ诒本┲屑従止嵯到y(tǒng)、天津武清供熱站、山東膠州熱力公司（一次網(wǎng)）、和青島海洋大學供熱中心的系統(tǒng)中，將原有止回閥取消后進行供熱，取得了很好效果。如天津武清供熱站使用一臺132km軸開式單級雙吸離心泵供暖43萬m2，效果良好；青島海洋大學在相對位差60米的坡形地理上，使用一臺132km中開式單級雙吸離心泵供暖25萬m地取得很好的供暖效果。關于止回閥的作用，主要是防止水倒流而引起泵的葉輪倒轉(zhuǎn)，特別是突然停電會造成這種現(xiàn)象。按規(guī)范要求:水泵的正常啟動和停止，須關閉泵出口閥后，才能操作泵的啟停。據(jù)泵業(yè)專家和廠方介紹，泵的葉輪在短時間內(nèi)倒轉(zhuǎn)（10分鐘以內(nèi)），對泵沒有影響，即使是單吸離心泵的葉輪螺母，也不會因短時間倒轉(zhuǎn)而松動。至于可否取消止回閥，還有待商討。但在泵的出入口段增加擴散管，降低水流速，減少阻力損失，提高泵的運行效率，應必須做好，為此，建議在泵的入口管段，水流速控制在2m/s以內(nèi)；在泵的出口管段，水流速控制在2.5m/s以內(nèi)。2管路的聯(lián)接方式循環(huán)水泵的進出口管道與系統(tǒng)母管的聯(lián)接，習慣做法為T字形接口，這樣既不合理，又增加阻力，按4.1節(jié)的例題計算T字形接管的阻力，分別為R250=3.98mH2O和R300=1.9mH2O。如果充分利用文丘里的引流原理，把管路聯(lián)接方式改為如圖3的接口，那么就可以把原來并聯(lián)運行的流體干擾的不利因素，轉(zhuǎn)換為引流的有利因素，這樣可把這部分的局部阻力降到0.5mH2O左右。實踐證明，這種管路的聯(lián)接方式，雖然會給施工安裝帶來一些不便，但長期的運行效果，其經(jīng)濟性是非?？少F的。另外，在安裝管路附件，如軟接頭、止回閥、蝶閥及過濾器等，要注意將這些附件裝在泵進出口的擴散管后的大口徑上，不要裝在小口徑管上，否則會增加更大的阻力。附件之間的安裝要留有足夠的距離，特別是蝶閥和止回閥之間，常常因距離太小，影響蝶閥和止回閥的開啟，致使系統(tǒng)中的流量和揚程不足，影響供暖效果，這樣的教訓還時有發(fā)生，望引以為戒。再有聯(lián)接的所有管道和附件，不允許將重量作用于水泵上，應另設支架固定為好。5循環(huán)水泵的運行管理1安裝調(diào)試供暖用的循環(huán)水泵，一般為單級單吸或單級雙吸離心泵，水泵由泵廠整裝出廠，即水泵、電機與底板組成整體設備，所以安裝比較簡單，根據(jù)安裝的場合，遵照水泵安裝的要求，進行就位安裝。調(diào)試前必須徹底清除管道內(nèi)水中的垃圾、雜物，包括銹屑、焊渣、泥漿等，否則在運轉(zhuǎn)時，大雜物吸入水泵體內(nèi)會損壞葉輪、主軸變形；水中的細塵，特別是硬質(zhì)的微粒，會使機械密封摩擦環(huán)摩毛而損壞。所以，必須嚴格清除水中的垃圾，使水清澈后才能投入運行。采用機械密封的水泵，切忌在斷水的情況下運轉(zhuǎn)，校正轉(zhuǎn)向時，也只可作瞬間點動。機械密封的二個光滑摩擦面，是靠水膜潤滑的，由于二端有壓差，所以運轉(zhuǎn)中會有微滲水，并從軸承套下面的小孔流出，微量的水滴不到地上就會被蒸發(fā)，如果發(fā)現(xiàn)滴水連續(xù)不斷，說明機械密封已經(jīng)被摩毛或裂開；必須檢修更換新的機械密封件。開泵前，只允許在泵出口端閥門關閉的狀態(tài)下才能進行，當水泵轉(zhuǎn)速達到最高值時，才可以慢慢開啟閥門；直至開足。停泵前，須關閉泵出口端的閥門后才能實行停泵操作，但不允許較長時間地在泵進出口管路閥門關閉的狀態(tài)下運行。在試運行的過程中，必須觀察并記錄水泵進出口端的壓差，這個靜壓差加上動壓即為水泵的揚程，由于動壓在一般情況下較?。s為0.2—0.3m），所以在壓力表上反映的靜壓差，可視為水泵的揚程。由于我們選用水泵的G—H特性曲線比較平坦，當實際揚程高出水泵額定揚程時，說明系統(tǒng)阻力偏大，流量會急劇下降。發(fā)現(xiàn)這種情況，要及時分析查找管路系統(tǒng)的原因，一定要把阻力降下來，才有可能滿足系統(tǒng)中的流量要求。2運行管理設備的操作和維護人員，必須嚴格遵守設備操作、使用和維護檢修的規(guī)程。循環(huán)泵在運行中，每班必須檢查泵的運行情況，包括泵體與電機振動、聲響、軸承的外殼溫度、密封漏水和運行電流值，并做好記錄。離心泵的檢修可以實施狀態(tài)計劃修理，就是通常講的狀態(tài)維修，這種維修方式是根據(jù)日常檢測結(jié)果，確定了設備狀態(tài)的基礎上進行的預防性維修。供暖用的循環(huán)泵，一年中只有冬季使用，在停運的這段時間內(nèi)，可根據(jù)冬季運行中發(fā)現(xiàn)的問題，有針對性地修理為宜，不需拆的盡量不拆。如機械密封不拆是好的，拆了再裝有可能就漏水，所以在檢修中既有預防性又有計劃性，如果在運行中發(fā)現(xiàn)泵的性能下降，應拆下葉輪檢查，很可能葉輪已被汽蝕損壞，需要更換葉輪；如果在運行中發(fā)現(xiàn)機械密封漏水，則需要更換機械密封件；如果在運行中發(fā)現(xiàn)軸承聲響振動較大，則需要更換軸承等等。如果一切很好，只需拆下軸承蓋加些潤滑脂就可以了。運行中的另一個問題是汽蝕，每一種型號的離心泵，都有一定的必須汽蝕余量，如果泵在運行中產(chǎn)生噪音和振動，并伴隨有流量、揚程和效率的降低，有時甚至不能工作，拆開檢查時可發(fā)現(xiàn)葉片人口邊靠近前蓋板和葉片靠近進出口處和前后盤上有麻點或蜂窩狀破壞，這就是由于汽蝕引起的破壞，在實際運行中要引起注意。供熱循環(huán)系統(tǒng)中的阻力分析及循環(huán)泵選擇作者：來源：時間:2007-11-02摘要：本文分析了供熱系統(tǒng)中最不利環(huán)路中的各種阻力狀況，并根據(jù)多年的工作實際提出了各種阻力的正常阻力范圍，指出了在實際工作中，各種阻力元件阻力增大的原因、對供熱系統(tǒng)的影響及解決的方法，并在此基礎上提出了循環(huán)泵的選泵方法，具有比較強的實用性。關鍵詞：阻力分析，熱源的阻力，除污器的阻力，用戶系統(tǒng)阻力，水泵進出口的阻力，水泵的揚程，水泵的流量，怎樣選泵供熱循環(huán)系統(tǒng)的阻力主要來自兩個方面，一是熱水在輸送管道中流動產(chǎn)生的阻力，叫做沿程阻力；二是由于各種水利元件和供熱設備對水的流動產(chǎn)生的阻力，叫做局部阻力。對于沿程阻力，根據(jù)規(guī)范中規(guī)定：最不利環(huán)路的比摩阻應在30-60Pa/m，其它環(huán)路的比摩阻應小于等于300Pa/m，同時循環(huán)水的流速小于等于3m/s。對于各種供熱設備的局部阻力，不同的產(chǎn)品有不同的標準。供熱系統(tǒng)最不利環(huán)路中的局部阻力和沿程阻力的大小決定了選用循環(huán)水泵揚程的大小，循環(huán)水泵揚程的大小直接影響著水泵電耗的大小，因此，有必要對供熱系統(tǒng)中，涉及最不利環(huán)路的各種阻力進行仔細的分析。一、熱力站的阻力供熱系統(tǒng)的熱力站有兩種主要形式，一種是熱水鍋爐直接供暖的形

式，另一種是換熱器換熱間接供暖的形式。1、鍋爐供熱系統(tǒng)中使用的鍋爐大多是熱水鍋爐，根據(jù)其額定發(fā)熱量的大小分

為7Mw、14Mw、29Mw、58Mw等多種規(guī)格，根據(jù)其熱媒參數(shù)可分為

95/70°C、115/70°C、150/90°C等，其中95/70°C、115/70°C

的兩種參數(shù)的鍋爐應用比較多。鍋爐在通過額定水量的情況下，鍋爐

的阻力應在40-80Kpa之間。在供暖實際中，造成鍋爐阻力增大的原

因主要是鍋爐通過的實際水量大于其額定的循環(huán)水量。在鍋爐的銘牌參數(shù)里，并沒有提供額定循環(huán)水量的數(shù)據(jù)，具體到一臺

鍋爐具體的循環(huán)水量是多少呢？可以通過下面的公式進行計算：G=860*Q/(tg—th)G：鍋爐的額定循環(huán)水量，單位m3/hQ：鍋爐的額定發(fā)熱量，單位Mw.tg—th:鍋爐的額定進水溫度與出水溫度之差，單位°C。對于鍋爐的循環(huán)水量允許有一定的波動，波動的范圍應小于20%。當實際流量超過額定流量過多時，大大增加鍋爐的阻力；當實際流量

低于額定流量過多時，會使鍋爐內(nèi)的部分管束流量發(fā)生偏流，造成局

部汽化或爆管。我國的鍋爐標準最低熱媒參數(shù)是95/70°C，供回水溫差是25°C，而

實際供熱運行中，供回水的溫度一般在10-20°C之間，即使是20°C

的供回水溫差，與鍋爐的額定溫差相比還差5°C，當鍋爐滿負荷運

行時，根據(jù)鍋爐產(chǎn)熱和熱用戶散熱的平衡關系可以計算出鍋爐的循環(huán)

水量為：對于14Mw，95/70°C的鍋爐，在溫差25°C和20°C時的相應流

量是：額定流量：860*14/25=482m3/h實際流量：860*14/20=602m3/h

對于14Mw,115/70°C的鍋爐，在溫差45°C和20°C時的相應

流量是：相應流量：860*14/45=268m3/h實際流量：860*14/20=602m3/h假如鍋爐在額定水量下運行，其阻力是50Kpa，在上述實際流量下

運行時的阻力是：對于14Mw,95/70°C的鍋爐實際阻力是：(50/482)*602*602=79Kpa對于14mw,115/70°C的鍋爐實際阻力是：(50/268)*602*602=252Kpa兩種不同參數(shù)的鍋爐阻力分別增長了29Kpa和202Kpa。鍋爐阻力的增加也就是增加了循環(huán)泵的負擔，增加了電耗，因此要把

鍋爐的阻力降低到合理的程度，具體的方法是根據(jù)鍋爐流量增加的程

度，增加一條與鍋爐并聯(lián)的分流管道，分流的管徑應通過合理的水力

計算確定，分流管道上安裝的閥門應該使調(diào)節(jié)閥、平衡閥或自力式流

量控制閥，不應是閘板閥。應用時使用流量計測定鍋爐的實際水量來

決定閥門的開啟程度。2、換熱器供熱系統(tǒng)中常用的換熱器是板式換熱器，換熱器對于熱媒參數(shù)和循環(huán)

流量的要求不向鍋爐那樣嚴格，但過高的流量同樣會大大增加換熱器

的阻力，影響水泵出力。換熱器的阻力一般是20-50Kpa。如吉林省

鍋爐房，兩臺循環(huán)泵流量600m3/h，揚程55m，電機功率132Kw，三臺7Mw熱水鍋爐。運行中發(fā)現(xiàn)水泵的流量僅370m3/h，通過仔細查

找，發(fā)現(xiàn)因為只運行一臺鍋爐，370m3/h的循環(huán)水全部通過鍋爐，

而根據(jù)計算鍋爐的額定水量僅僅是240m3/h，由于實際流量達到額

定流量的154%，使得鍋爐的實際阻力達到160Kpa。為減少鍋爐阻力

將第二臺鍋爐打開進行分流，同時打開兩臺鍋爐后，鍋爐阻力下降到60Kpa，水泵的流量增加到550m3/h，每臺鍋爐通過的水量為275

m3/h，是額定流量的115.8%，系統(tǒng)工作良好。二、除污器在循環(huán)泵的進口前，都安裝有除污器，目的是清除管道中的雜質(zhì)，保證水泵和鍋爐的安全運行。除污器的阻力一般在10-20Kpa之間。出現(xiàn)除污器阻力增大的原因有以下幾個方面：第一，除污器堵塞，這種原因在現(xiàn)場見到的比較多，第二，非正常原因，如用原有的兩個小型號的除污器并聯(lián)安裝在大一號的管道上；使用自制的除污器在制作當中流道或流通面積制作不合理。如吉林省某鍋爐房，回水母管管徑是DN500，采用原來以倆的兩臺DN350的除污器，在供熱面積近70%時，發(fā)現(xiàn)除污器阻力已達50Kpa，第二年供熱面積要達到100%，根據(jù)計算，其阻力將達到102Kpa。三、循環(huán)泵進出口的阻力水泵進出口阻力的大小取決于水泵進出口各種水利元件的阻力和進出口管道的阻力，正常情況下，從水泵進水管與回水母管連接處到水泵出水管與系統(tǒng)供水母管的連接處，之間的阻力損失在30-60Kpa之間，而實際在供熱系統(tǒng)中，這個阻力多達到50-100Kpa之間，只是由于這段阻力在現(xiàn)場不容易發(fā)現(xiàn)而被人忽略。水泵的進口管徑比出口管徑一般情況下要小一號，進口管道的水流速度在2.5-3m/s以上，出口管道的水流速度一般2-2.5m/s以上，這樣的流速對于管道來講比摩阻將達到200Pa/m-300Pa/m以上，所以無論對于管道還是對于水利元件，都將產(chǎn)生巨大的阻力。如：某單位水泵，型號SB—ZL—250-200-340A，進水管DN200，出水管DN250，流量800m3/h，揚程32米，電機功率90Kw，泵的效率86%，轉(zhuǎn)速1450轉(zhuǎn)/分。先按進水管DN250，出水管DN200擴一號也是DN250進行計算。進水管的水利元件有三通一個，閘閥一個，軟連接一個。局部阻力系數(shù)：1+0.5+2=3.5出水管的水利元件有大小頭一個，軟連接一個，止回閥一個，閘閥一個，三通一個，局部阻力系數(shù)：0.3+2+3+0.5+1.5=7.3當水的流量是800m3/h時，流速為4.145m/s，水泵進出口連接母管的管道DN250的比摩阻是796Pa/m，按水泵進出口管道總長度20米計算：796*20/10000=16Kpa進水管的阻力：P=S*V2/2g=3.5*4.145*4.145/2*9.8=31Kpa出水管的阻力：P=S*V2/2g=7.3*4.145*4.145/2*9.8=64Kpa進出口阻力合計為31+64+16=111Kpa再按進水管和出水管都擴大到DN300進行計算：水的流速為2.927m/s.水泵進出口連接母管的管道DN300的比摩阻是294Pa/m,按水泵進出

口管道總長度20米計算，294*20/10000=6Kpa。進水管的阻力：P=S*V2/2g=3.5*2.927*2.927/2*9.8=15Kpa出水管的阻力：P=S*V2/2g=7.3*2.927*4.145/2*9.8=32Kpa進出口阻力合計為1.5+3.2+0.6=53Kpa規(guī)范中規(guī)定：供熱系統(tǒng)最不利環(huán)路中的比摩阻為30pa/m-60pa/m,其

它環(huán)路的比摩阻不能大于300Pa/m,同時水的流速不能高于3m/s。對

于供熱循環(huán)泵的進出口的管道，屬于供熱系統(tǒng)中所有環(huán)路包括最不利

環(huán)路中的一部分，它的比摩阻如何取規(guī)范中沒有明確規(guī)定。在上面的

分析中，當管道比摩阻294Pa/m時，水泵進出口的阻力是53Kpa，比

上例減少了58Kpa。因此，我個人觀點，在條件許可的情況下，水泵

進出口的管道管徑還應適當加大。四、熱用戶對于熱用戶，一般情況下以熱用戶的入口閥門井為界，閥門井以里屬

于熱用戶系統(tǒng)，這里的熱用戶指的是一般住宅。根據(jù)熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)

的不同形式，其阻力大小也不同。傳統(tǒng)的上給下回單管串聯(lián)系統(tǒng)，它

的阻力大小是5Kpa-20Kpa，新建的立管在樓梯間的分戶控制一戶一

環(huán)系統(tǒng)，它的阻力一般是20Kpa-40Kpa，原上給下回式單管串聯(lián)系統(tǒng)

改造成的一戶一環(huán)分戶控制系統(tǒng)，它的阻力一般是20Kpa-60Kpa。以

上給出的都是根據(jù)多個熱力公司的實際得出的數(shù)據(jù)。五、閥門井傳統(tǒng)的閥門井里面的水力元件有供、回水閥門和除污器，其中供回水閥門的阻力小于10Kpa，除污器的阻力略大，一般10Kpa左右。多數(shù)熱力公司，除污器在經(jīng)過一個采暖期運行之后，都會拆除不用。隨著集中供熱的發(fā)展，供熱面積越來越大，“近熱遠冷”的水力失調(diào)現(xiàn)象很是嚴重，為此，很多熱力公司在閥門井里安裝了自力式流量控制閥，用以解決水力失調(diào)現(xiàn)象的發(fā)生。