供热系统循环水泵选型误区初探

供热系统循环水泵选型误区初探

邱海平

中国石油大港油田供热公司供热调度中心天津300280

摘要：随着节能减排工作的深入，集中供热面积也在逐步增大，能源的消耗随之增加，主要体现在循环泵选型存在误区，许多循环泵参数选取不合理，与供热系统实际管网阻力不匹配，造成系统耗电量增大。本文通过实验数据找出选泵误区，为今后选泵提供理论支持。

关键词：热水循环泵；运行试验；选型误区

1.概述

热水循环泵是供热系统中的主要运行设备，在整个采暖季中24小时连续运行，并担负着供热系统热量输送的重要作用。通过热水循环泵的不间断运转，将供热系统中的高温热媒（系统循环水）输送至采暖用户、办公单位和商贸楼宇等建筑对其进行供暖，在建筑物内进行热交换后，低温热媒经循环泵源源不断的输送回换热站（锅炉房），通过供热设备再次对低温循环水进行加热，完成循环供热过程。可见热水循环泵在供热系统中的重要性，循环泵参数选取的合理性直接关系到供热运行的经济性和供热质量，为此我们必须要高度重视对循环泵运行参数的选取。

2.运行试验结果

在运行期间，公司对北安、同盛等换热站循环泵运行参数及外管网水力平衡进行了精细调节试验，试验中各实际运行参数较为合理，远末端住户室温达标且远近端住户回水温差小于2℃，符合系统平衡调整要求。具体循环泵运行试验数据见下表。

通过两个换热站循环水泵运行数据与额定数据对比说明，在用循环水泵的流量和扬程等参数选取偏大，造成系统运行能耗增大。

3.循环泵选型过程中存在的误区

1）循环泵选型必须以系统平衡为前提

在进行循环泵选型时，不仅要认真进行供热管网水力平衡计算，而且还要对系统进行精细平衡调整，只有在系统平衡的前提下进行循环泵选型才是科学、合理的。我们的误区是在实际供热运行中，往往忽略系统的初调节和运行调节，简单的通过增大管网循环流量来解决低温户的不热问题，这样不仅造成系统水利失调，出现采暖用户近热远冷的问题，而且也造成循环泵运行参数选取偏大，电能浪费严重的现象。

2）循环泵流量比应不超过3.7

从以上循环泵试验运行数据来看，在用循环泵的实际流量比从1.7-3.7均有出现，并能够保证不同区域、不同节能建筑结构形式住户的室温要求，这说明在外部系统水力平衡均衡的情况下，系统是可以保证不同供热负荷的输送热量需求。循环水泵流量计算公式如下：

G=K×3.6×Q/c（t1-t2）×103+G0

式中：G—循环泵总流量，t/h；

K—考虑热网热损失的系数，取1.05-1.1

Q—供热系统总热负荷，W；

c—热水的平均质量热容，KJ/（Kg*℃）；

t1、t2—供热系统供回水温度，℃；

G0—锅炉出口母管和循环水泵进口管之间旁通管的循环量，t/h；不设旁通管时，取G0=0；

根据理论计算和运行实践证明，每㎡供暖建筑面积（住宅）一次水循环流量只需要1.1-1.7Kg/h、二次水循环流量只需要2-3Kg/h即可［1］［5］。

我们的误区往往是把系统循环流量比选取在4或5，甚至选取更高，过高的流量比直接造成循环泵耗电量的增大，这也是供热系统形成大流量、小温差的症结所在，往往会造成供热系统建设初投资和供热运行成本的增加，所以循环泵流量比没必要选取过大。

3）循环泵扬程裕量2-3米

选取循环泵额定扬程不是越高越好，在能够克服系统总阻力的基础上，再增加2-3米的扬程裕量，足以满足系统对循环泵扬程的要求。循环泵扬程的计算公式为：

H=K（H1+H2+H3）

式中：H—循环泵扬程；mH2O；

H1—热源内部的压力损失；mH2O；

H2—室外热网供回水管到系统的压力损失；mH2O；

H3—最不利的热用户内部循环水系统的压力损失；mH2O；

K—裕量系数，取1.05～1.1

从上式可以看出：由于循环水泵是在闭合环路中工作的，它所需要的扬程，仅取决于闭合环路中的总压力损失，而与建筑物高度和地形无关。因此在循环泵扬程选取时，只需要克服管网阻力即可，与供热区域内建筑物高度无关［1］。

我们过去选泵的误区是，循环泵扬程选取经常按照供热区域最高建筑物高度来选取，但在实际运行当中由于系统阻力低于循环泵额定扬程，循环泵工作点向右偏离高效区，运行中多余的扬程将变成流量的增加，不仅造成循环泵电机负荷变大，而且大大增加循环泵耗电量。

4）循环泵选型必须考虑管网特性

在选取循环泵额定流量时，必须要考虑站内及供热管网的实际阻力情况，也就是要搞清楚管网系统的阻力特性，再配合循环泵的特性曲线，查找循环泵的最佳工作点，使循环泵工作点处于高效区间。

在实际选取过程中，我们的误区往往是忽略管网的实际总阻力情况，以及管网的折合直径大小，没有充分考虑到供热管网的阻力特性。根据流体力学压差公式：

△P=SG2

式中：△P—管网的供回水压差，Pa；

S—管网管段阻抗，Pa/（m3/h）2；

G—管网管段水流量，m3/h；

从上式可以看出，管网的阻力只于管段直径、长度、绝对粗糙度等本身特性有关，只要管网没有改动其管网阻力是不变的。在选取过程中不考虑管网系统阻力，只是一味的将循环泵流量选大，由于受限于管网阻力影响，循环泵流量也不能有效提升上去，反而造成循环泵能耗增大、效率低下，也就是说供热系统外部条件（即外管网特性）的确定，就已经决定了循环泵的运行参数［1］。

4.结束语

通过以上分析得出结论：在循环泵选型过程中，要及时纠正水泵参数选取的思想误区，以供热管网系统平衡为前提，根据系统管网阻力特性曲线，科学选取循环水泵运行参数，大幅降低系统用电消耗，从而实现公司供热运行科学、优质、经济的目标。

参考文献

［1］贺平，孙刚，王飞，吴华新编著.供热工程，（第四版）.中国建筑工业出版社，2009.8

［2］温丽.锅炉供暖运行技术与管理.清华大学出版社，1995.8