熱水供暖系統(tǒng)中循環(huán)水泵的選擇和使用

張金山　宋彧軍

摘要：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。

關(guān)鍵詞：循環(huán)水泵；供暖

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(shè)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(guān)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(dāng)而影響供暖效果的現(xiàn)象有以下幾種：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。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。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。循環(huán)水泵的出力達不到設(shè)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(yù)見外，我們應(yīng)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。

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。選擇的原則是：設(shè)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(yīng)具體考慮以下幾個原則：所選的循環(huán)泵應(yīng)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。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。力求運行時安全可靠、平穩(wěn)、振動小、噪音低、抗汽蝕性能好。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。

流量：根據(jù)設(shè)計熱負荷計算流量；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；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℃之間的最小流量值。

揚程：a.確定熱源設(shè)備系統(tǒng)或換熱設(shè)備系統(tǒng)的阻力：鍋爐房系統(tǒng)應(yīng)控制在15mH2O以內(nèi)，換熱設(shè)備系統(tǒng)應(yīng)控制在10mH2O以內(nèi)。b.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。c.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(yīng)考慮3-5mH2O。d.系統(tǒng)富裕壓力一般為3-5mH2O。

熱水供暖系統(tǒng)的介質(zhì)溫度和工作壓力，應(yīng)根據(jù)設(shè)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。

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(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。

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(shè)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(guān)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(guān)閉，不允許長期大關(guān)度節(jié)流使用。造成這種狀況的原因，有以下幾方面：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；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；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；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。

關(guān)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(guān)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(yīng)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)。

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(xùn)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(yīng)另設(shè)支架固定為好。