循環(huán)水泵的節(jié)能降耗 由熱源設(shè)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。熱水供暖系統(tǒng)中設(shè)置的循環(huán)水泵是向用戶輸送熱媒的主要設(shè)備,同時它也是供暖系統(tǒng)中耗電量較大的設(shè)備,是聯(lián)接熱源、熱網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)的樞紐設(shè)備,要通過它把溫暖送給千家萬戶。實際工程中,循環(huán)水泵容量偏大的現(xiàn)象較為普遍,有的甚至達到原參數(shù)的2倍以上,如果循環(huán)水泵的流量和揚程偏大,會造成電能的嚴重浪費。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。合理選擇和正確安裝使用循環(huán)水泵,是供暖企業(yè)經(jīng)濟運行的關(guān)鍵。
一:循環(huán)水泵選擇偏大的原因
造成循環(huán)水泵容量偏大的主要原因主要有以下幾點:
1 .有的設(shè)計人員沒有認真計算熱負荷和系統(tǒng)阻力,尤其是外網(wǎng)和鍋爐房的阻力,采取估算的方法。為保險起見,估算值過大,使選的循環(huán)水泵的流量和揚程加大很多。
2.有的系統(tǒng)運行后沒有進行認真的初調(diào)節(jié),一旦系統(tǒng)出現(xiàn)水力失調(diào),則認為是水泵循環(huán)流量不夠,不能滿足循環(huán)水量的要求,而盲目更換大泵。
3.有個別設(shè)計人員對循環(huán)水泵揚程的概念不清,對承壓鍋爐采暖系統(tǒng)定壓點設(shè)在循環(huán)水泵吸入端,循環(huán)水泵進出口均承受相同的靜水壓力,因此,其揚程不需要考慮用戶系統(tǒng)的高度,只要克服管網(wǎng)系統(tǒng)阻力即可。但有設(shè)計人員將系統(tǒng)高度計入揚程中,這就使循環(huán)水泵的揚程大大增加,同樣也增加了循環(huán)泵的電耗。
4.選擇循環(huán)泵時,因水泵規(guī)格系列所受限制,很難選到流量、揚程*一致的水泵,一般都選大一號的。這樣層層加碼,致使容量偏大,甚至達到1-2倍以上。根據(jù)調(diào)查,現(xiàn)有運行中的換熱站,其供、回水溫差多在10-15度,個別溫差僅在8度,這也就證明了所選循環(huán)水泵容量偏大。水泵容量偏大,一方面破壞了原設(shè)計水力工況,另一方面又增加了水泵的運行的耗電量,加大了供暖的運行成本。
二:循環(huán)水泵的選擇
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(shè)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。選擇時應(yīng)具體考慮以下幾個原則:①所選的循環(huán)泵應(yīng)滿足系統(tǒng)中所需的大流量和揚程,同時要使循環(huán)水泵的佳工況點,盡可能接近系統(tǒng)實際的工作點,且能長期在區(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。③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.選擇要注意的幾個方面 (1)循環(huán)水泵容量的確定 循環(huán)水泵的流量是按采暖室外計算溫度下的用戶的耗熱量之和確定的,而在整個采暖期內(nèi)室外溫度達到采暖計算室外溫度的時間很短,這就使大部分時間水泵流量偏大。選擇循環(huán)水泵之前首先要確定熱網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式,然后根據(jù)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式來確定循環(huán)水泵的流量。國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中較明確規(guī)定,對于采用集中質(zhì)調(diào)節(jié)的供暖系統(tǒng),循環(huán)水泵的總流量應(yīng)不低于系統(tǒng)的總設(shè)計流量,揚程不應(yīng)小于系統(tǒng)的總壓力損失,即循環(huán)水泵的流量、揚程不必另加富裕量。集中質(zhì)調(diào)的供暖系統(tǒng),多數(shù)屬于小溫差、大流量的工況下運行,經(jīng)濟上是不合理的。而采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)的運行方式,可大量節(jié)約循環(huán)水泵的耗電量。將采暖期按室外溫度的高低分為若干階段,當(dāng)室外溫度較高時采用循環(huán)流量小的泵,室外溫度較低時開啟大流量的泵。每一個階段都保持流量不變,以滿足供暖需要。換熱站可安裝不同流量的水泵,安裝一臺100%流量和兩臺50%流量的循環(huán)水泵,根據(jù)室外的溫度進行水泵的調(diào)節(jié),另外采用變頻進行調(diào)節(jié),使水泵軟啟動,降低啟動電流,增強水泵的使用壽命,又能隨時根據(jù)天氣的變化、不同時段的供熱曲線進行流量的調(diào)節(jié),節(jié)省電能和滿足不同時期的循環(huán)水量要求,達到節(jié)能的效果。 (2)鍋爐本體水流阻力以熱水鍋爐為熱源的熱水供暖系統(tǒng),熱源內(nèi)部阻力主要是鍋爐水流阻力,這一數(shù)值應(yīng)由鍋爐廠家提供。當(dāng)選用的鍋爐在額定供回水溫度以下降溫運行時,比如95/70度低溫水鍋爐在60/50度下運行時,就要考慮在供出相同的熱量時,實際循環(huán)水量要大于額定循環(huán)水量,使鍋爐水流阻力增大。由于鍋爐規(guī)格系列所限,常用鍋爐供回水溫度為95/70e鍋爐溫降運行,此時溫差減少,由此可計算出流量跟水流阻力。可見由于降溫運行使鍋爐阻力增大應(yīng)引起設(shè)計人員足夠的重視,以免循環(huán)水泵揚程不夠,造成用戶流量不足。若加大循環(huán)水泵揚程,會造成電能浪費,建議選用合適溫度的鍋爐,或要求鍋爐生產(chǎn)廠家按實際溫度調(diào)整鍋爐結(jié)構(gòu)。
3.選擇的方法利用“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?梢园凑找韵虏襟E選擇: (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(yīng)選其中比轉(zhuǎn)速(ns)較高的、結(jié)構(gòu)尺寸小、重量輕的泵。 (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,是否處在區(qū)內(nèi)工作。如果運行工況點偏離區(qū)很遠,則說明泵在該系統(tǒng)中工作經(jīng)濟性差,另行選擇。
4.水泵耐壓強度熱水循環(huán)水泵,當(dāng)水溫小于80度,循環(huán)水量不大時,可選用IS型泵;當(dāng)循環(huán)流量較大時,可選S型雙吸泵;在水溫較高或靜壓值較高的場合,可選用R型熱循環(huán)泵。制造泵體的材料不同,其承壓能力也不相同。選擇水泵時還要注意水泵進口壓力和出口壓力。水泵出口壓力等于水泵入口壓力加水泵揚程,是水泵的大工作壓力。當(dāng)定壓點設(shè)在循環(huán)水泵入口時,水泵出口壓力大于水泵揚程,即定壓點壓力加水泵揚程,如果工作壓力超過水泵耐壓強度,泵體可能被壓裂,而有的水泵樣本上沒有給出水泵的工作壓力,這是設(shè)計者易忽視的問題,必須引起注意,設(shè)計或訂貨時應(yīng)提供水泵工作壓力的數(shù)值。
三:結(jié)語
對于循環(huán)水泵的選擇我們應(yīng)該按照分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運行方式來進行,并詳細計算系統(tǒng)負荷及阻力,選擇合適的水泵,不必另加富裕量。還要計算其耗電輸熱比是否符合要求。同時應(yīng)注明水泵工作壓力,不要誤將水泵揚程作為其工作壓力。同時盡量選供回水溫度合適的鍋爐,不宜使鍋爐降溫運行,以免水泵揚程加大,浪費電能。當(dāng)前整個供熱行業(yè)對節(jié)能降耗、降低成本以激發(fā)經(jīng)濟活力十分重視,因此我們要也要改善循環(huán)水泵的各項因素,促進其節(jié)能降耗,降低企業(yè)運行成本。