【地暖】-行业新闻
  • 浅谈地暖换热站水泵选择

  • 来源:  发布时间:2015-09-18 15:54:10  浏览:2694
  • 摘 要:做地暖工程的朋友可能遇到换热站或者机房。如果我们对站内设备选择有些了解,就不至于束手无策。这个专题安安就和朋友们聊聊站内水泵的选择。

    关键字:补水泵  循环水泵

        声明:文章转自安安老师,感谢好文章分享~

    偶然间翻到一道2014年的注册动力工程师专业考试的真题,我们就从这里开始吧——

    地暖泵

    某热力网采用间接连接采暖系统。已知定压点压力340kPa,循环水总流量为500m3/h。下列补水泵设置合理的是:

    (A)2台水泵,每台流量12m3/h,扬程380kPa,不设备用泵。

    (B)2台水泵,每台流量12m3/h,扬程340kPa,不设备用泵。

    (C)2台水泵,每台流量22.5m3/h,扬程380kPa,一用一备。

    (D)1台水泵,每台流量22.5m3/h,扬程340kPa,不设备用泵。

    解析:根据《城镇供热管网设计规范》10.3.8间接连接采暖系统补水装置的选择应符合下列规定:1.补水能力应根据系统水容量和供水温度等条件确定,可按下列规定取用:

    1)当设计供水温度高于65℃时,可取系统循环流量的4%~5%.

    2) 当设计供水温度等于或小于65℃时,可取系统循环流量的1%~2%.

    2.补水泵的扬程不小于补水点压力加30kPa~50kPa。

    3.补水泵台数不宜少于两台,可不设备用泵。

    4.补给水箱的有效容积可按15min~30min的补水能力考虑。

    我们计算补水泵流量和扬程:

    循环流量:500×(4%~5%)=20m3/h~25 m3/h

    水泵扬程:340+(30~50)=370kPa~390kPa

    于是补水泵流量可以取2×12=24 m3/h,不设备用;扬程380kPa。我们可以看到A选项满足要求。其实C选项也满足规范,只不过和A方案相比,A的方案更合理。鉴于单项选择题,我们选择最佳方案A。朋友们请注意,本题中未给出设计供水温度,我们揣摩出题人的意图,是在默认高于65℃这个条件下得出的结果。另外,实际运行中正常的跑冒滴漏应该很少的,可能也就是1%~2%,甚至0.5%。设计补水取系统循环流量的4%~5%,是考虑事故补水的用水量。

    下面我们再说说热力热网补水装置的选择,根据《城镇供热管网设计规范》7.5.3:热力热网补水装置的选择应符合下列规定:

    1.闭式热力网补水装置的流量,不应小于供热系统循环流量的2%;事故补水量不应小于供热系统循环流量的4%;

    2.开式热力网补水泵的流量,不应小于生活热水最大设计流量和供热系统泄漏流量之和;

    3.补水装置的扬程不应小于补水点管道压力加30kPa~50kPa,当补水装置同时用于维持管网静态压力时,其压力应满足静态压力的要求。

    4.闭式热力网补水泵不应小于2台,可不设备用泵;

    5.开式热力网补水泵不应小于3台,其中1台备用;

    6.当动态水力分析考虑热源停止加热的事故时,事故补水能力不应小于供热系统最大循环量条件下,被加热水自设计供水温度降至回水温度的设计收缩量及供热系统正常泄漏量之和。

    7.事故补水时,软化除氧水量不足,可补充工业水。

    朋友们可以看到,热力网的补水泵也是一般设两台,不设备用;其补水能力按循环水量的4%,补水泵扬程是补水点管道压力加30kPa~50kPa。做地暖工程的朋友,在设计热泵机房的时候亦可参照此标准执行。

    谈到了补水,不得不说说采暖系统的分区。比如一个11层的小高层要不要分区呢?

    我们假设其层高3m,建筑高度11×3=33m。如果采用地板辐射采暖,其定压点可选在最高点加3m~5m水柱,我们取3m,定压压力就是36m。那么补水泵的扬程应该是39m~41m。小高层是定压指的是系统在未运行时的静水压线。当系统运行时,还需要30kPa~50kPa的循环动力。此时底层用户的实际承压,即考虑定压压力结合循环动力的水力工况,将达到39m~41m。

    这个时候朋友们要注意拉,地暖管的设计承压等级有0.4MPa,0.6MPa等。如果选用0.4MPa的地暖管,其管道是在设计承压的极限临界条件下运行,不能保证其极限条件下的蠕变安全。我们应选用0.6MPa的管道为宜。

    谈热力站,说了补水泵,就不能说循环水泵。根据《城镇供热管网设计规范》7.5.1:

    供热管网循环水泵的选择应符合下列规定:

    1.循环水泵的总流量不应小于管网的总设计流量,当热水锅炉出口至循环水泵吸入管有旁通管时,应计入流经旁通管的流量;

    2.循环水泵的扬程不应小于设计流量条件下热源,供热管线、最不利用户环路压力损失之和;

    3.循环水泵应具有工作点附近较平缓的“流量-扬程”特征曲线,并联运行的特征曲线宜相同;

    4.循环水泵的承压、耐温能力应与供热管网设计参数相适应;

    5.应减少并联循环水泵的台数;设置3台及3台以下循环水泵并联运行时,应设备用泵;当4台及4台以上下循环水泵并联运行时,可不设备用泵;

    6.多热源联网运行或采用集中“质-量”调节的单热源供热系统,热源的循环水泵应采用调速泵。

    不知道朋友们看明白规范所说的没。反正安安有时候觉得规范说的比较模糊,看了几遍不知所云。安安是这样理解的,循环水泵是扬程,要考虑热源、热力外网和用户的阻力并考虑适当余量。热源就是锅炉或者换热站,连同循环水泵和热源的阻力。锅炉或换热器的阻力可能达到100kPa;站内水泵、管道、阀门可能有50kPa的阻力;用户阻力一般需要30kPa~50kPa的循环动力,并考虑1.1倍的余量。小区的循环水泵可能在30m左右。以上给出的只是参考数据,应根据系统是实际流量进行计算。安安给出一些参考数据,便于朋友们参照。如果算出来热泵机房的循环水泵是20m或者50m,那可能需要检查确认下了,看看是否过小或者过大。循环水泵的流量需要进行计算,没有经验数据可以参考。其流量计算方法和管道的计算是一样的,可以手算或用软件,朋友们忘了的话,可以翻翻前几个月的月刊。需要指出的是,计算出来的流量,考虑到工作点偏移、设备老化、管网泄漏等原因,也要考虑一定的余量,比如10%~20%。

    写到这里,安安不得不提提水泵的并联。水泵并联,应选用性能相同的水泵。比如三台水泵并联,其实际流量等于并联时三台水泵流量之和,但不等于单独运行时的流量之和。简单点说,三台水泵并联运行,其流量要比三台水泵单独运行时的流量和要小。

    当然,一般来讲要比两台水泵单独运行时的流量和要大。同样的水泵,多台水泵并联的系统流量要比单台水泵的大,系统阻力变大。因此水泵工作点“流量—扬程”(即H—Q)曲线向左偏移,单台水泵的实际流量变小。定量分析的话,需要查看水泵H—Q曲线图,图解实际流量和扬程。朋友们请注意,流量是随着扬程而变化的。

    根据注册动力工程师考试教材(P362),当流量为设计值的100%,75%,80%,64%,其扬程对应为100%,64%,56%,36%,对应的耗电量为100%,51%,42%,22%。一个小专题只能起到抛砖引玉的作用。更多换热站、机房的资料朋友们可查阅《城镇供热管网设计规范》CJJ 34-2010,《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012),《实用供热空调设计手册》(第二版)相关章节。本篇收笔之际,希望朋友们有所收获,最后谢谢你和我一起到最后;队笥衙抢葱沤涣,一起交流。

     

    参阅资料: 

    《城镇供热管网设计规范》CJJ 34-2010

    《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736-2012)

    《辐射供暖供冷技术规程》JGJ 142-2012

    《实用供热空调设计手册》(第二版)陆耀庆 主编 

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