【摘 要】近几年来，采用工业汽轮机在热电厂和城市集中供热系统中拖动锅炉给水泵、风机、循环水泵等的应用，成为节能降耗、提高经济效益的一条有效途径。本文将在分析热网循环泵的选择基础上分析如何做好热网循环泵的节能。
【关键词】热网；循环泵；节能
1 热网循环水泵分类
热网循环水泵一般分为两类，一类为电动热网循环水泵，拖动设备为电动机，另一类为汽动热网循环水泵（以下简称汽泵），拖动设备为工业汽轮机。具体分类项目比较见表1。
2 循环泵的选择
2.1 循环泵选择的要求
循环泵在热网系统中的作用是让水转起来——即就是通常我们讲的克服系统阻力。循环泵的选择有三点要求。第一，参数要求。首先是循环泵扬程的确定（H）。一个供热小区或者几个小区的管网通过分支干线组成一个供热管网系统。先计算管网各点水压分布情况，确定最不利循环回路和各管段管径，再计算出系统局部阻力值，通过上述参数计算出循环泵需要的扬程，原则上再保留5~10mh2o余量。其次是循环泵流量的确定（G）根据已知供热面积可以估算出大约需要的流量。一般讲：一级网的循环流量0.7~1.2kg/m2.h；二级网循环流量2.5~3.5 kg/m2.h。应注意的是在设计某处二级网循环流量时不应单纯按上述数据取值，应再考虑以下几个方面问题：①整个用户系统所采取的取暖方式，如：地暖、暖气片、暖气片还应分串联系统和并联系统等。每种系统所需的循环流量是不同的。②还应当知道运行人员所采取哪种调节方式来运行。调节方式的不同所对应的流量要求也是不一样的。③循环泵是否变频运行，变频后对应的泵的特性曲线是否清楚。④管网的特性曲线。最后是循环泵功率的确定（N）。功率的确定可以根据公式：N=[2.78*G*H/η]*(1.05~1.2)计算得出。通常每万平方米建筑面积循环泵电机功率，一级网一般在1~2KW；二级网一般在3~5KW。
2.2 热网循环泵台数的选择
热网循环泵需要多少台，与系统规模、运行调节方式有关。供热系统的调节方式一般有质调节、量调节、分阶段改变流量的质调节和间歇调节等，其中分阶段改变流量的质调节与循环泵的台数设置有很大关系。分阶段变流量的质调节把整个供暖期按室外温度的高低分成几个阶段：在室外温度较低的阶段中管网保持较大的流量；而在室外温度较高的阶段中管网保持较小的流量。在每一个阶段内，网路均采用一种流量并保持不变，同时采用不断改变网路供水温度的质调节，这种调节方法叫分阶段变流量的质调节。在热水供暖系统中，一般可选用两台不同规格的循环水泵，其中一台循环水泵的流量和扬程按计算值的100％选择；另一台循环水泵的流量按计算值的75％选择。由于水泵扬程与流量的平方成正比，水泵的电功率与流量的立方成正比，所以75％流量的循环水泵相应的扬程可按计算值的56％选用，循环水泵的运行电耗可减小到42％左右。在大型供暖系统中，整个采暖期可分为3个或3个以上的阶段。如果采用3个阶段，各个阶段中循环水泵的流量可分别为计算值的100％，80％和6o％，扬程可分别为100％，64％和36％，而循环水泵的耗电量相应为100％，51％和22％。多种容量的循环水泵在一定程度上可以互为备用，采用分阶段变流量的质调节时，热水供暖系统中可以不设备用泵。这种调节方法综合了质调节和量调节的优点，既较好地避免了垂直失调，又显著地节省了电能。
量调节在整个供暖期间，网路供水温度始终维持设计温度不变，随着室外温度的变化在热源处不断改变网路循环流量以适应热负荷变化的一种调节方法。
质调节在整个供暖期间，随着室外温度的变化，在热源处只改变网路的供水温度，而网路的循环流量维持设计流量不变的一种调节方法。
间歇调节在室外温度升高时，不改变网路的循环流量和供水温度，而只减少每天的供暖时间，这种调节方法叫间歇调节。
2.3 泵的安装、环境要求。
循环泵只是整个站内的一个设备，一个站还有很多其他的设备。因此采用立式泵、卧式泵或是其他形式的泵；对环境噪音的要求有多少分贝；检修维护工作是否方便；备用泵的选取还有系统扩容，循环泵根据不同系统的相对布置位置等等，所有这些问题应通盘考虑并有规划。
2.4 泵变频的要求。
一般来说，我们希望循环泵在一个高效区运行，同时又希望这个泵的高效区和管网特性曲线的高效区无限接近。但是在实际运行中这是一件很难做到的事情。不同设备的匹配、不同运行调节方式和不同工况下的运行都会影响到效率的大小。而我们在追求效率最大化时，不能只看单个设备的效率而应考虑综合效率，即经济效益最大化。因此对循环泵变频使用也是有要求的，通过一些实验数据我们分析得出：如果循环泵的频率低于40HZ，泵的高效点将降低25%以上。所以不要让一台大泵在过低的频率长时间使用，那样是不经济的；反之亦然。
热网循环泵是管网的重要动力设备，循环泵与管网的匹配程度决定着热网经济运行指标。因此站设备操作人员从站的设计到生产必须是全过程参与的。这样做既有利于站的经济运行，也有利于将来的检修维护工作。
2.5 热网循环泵选择应注意的几点
（1）循环水泵抽送介质的最高容许温度与水泵在系统中的安装位置相适应。当循环水泵安装在加热设备前时，循环水泵抽送介质的最高容许温度应高于系统回水温度;当循环水泵安装在加热设备后时，水泵抽送介质的最高容许温度应高于系统供水温度。
（2）充分循环水泵入口承压问题。热网循环泵在闭式热网系统中运行，系统定压点大都在热网循环泵的吸人口处，故水泵吸人静压大致等于系统定压点的静压。当系统定压点压力值较高，循环水泵吸人口承压能力不满足承压要求时，就会出现泵壳破裂，减振基础板向电动机方向移位，爪形联轴器内橡胶块被挤碎，运行电流高，噪声大，以及水泵达不到额定出力等现象:应该清楚，水泵铭牌上标注的最高工作压力指水泵出口处所能承受的压力，比循环泵人口的承压值要高的多。为此，需要充分考虑定压点压力值、承压要求，从目前已知的厂家资料看，能满足供热系统循环水泵人口较高承压要求的水泵有R系列热水环泵、HPK系列热网循环泵等。
3 循环水泵台数的正确选择与能耗关系
在中小型供热系统中,选用两种不同容量的水泵,其中一种的流量和扬程按计算值的100%选择,在室外温度较低时运行.另一种流量按计算值的75%,扬程按计算值的56%选择,在室外温度较高时运行。两者的功率比大致为100:42。
在大型供热系统中,循环水泵功率可按三档选择,流量值分别为计算值的100%、80%、60%,扬程分别为计算值的100%、64%和36%,分别在不同的室外温度区间运行.三者功率比大致为100:51:21.6。由此可见,以此原则设置循环泵,较按计算值的100%设置单一型号的水泵,电能的节约是显著的.
4 结束语：本文在总结热网循环泵分类的基础上重点分析了应当如何合理地选择循环泵，并且简单说明了循环泵选择与节能方面的关系，希望本文的提出能够为相关工作者提供一定的参考。
参考文献：
[1]朱斌帅,李仰义,宋国亮.供热机组热网循环泵驱动节能优化[J].节能技术,2014,04:366-367+380.
[2]张宏学,刘长安,邹铁军,吕涛.热网循环泵叶轮车削节能的实践应用[J]. 热电技术,2015,03:16-17+25.
论文作者:邵仁山
论文发表刊物:《低碳地产》2016年10月第19期
论文发表时间:2016/11/18
标签：水泵论文; 循环泵论文; 流量论文; 系统论文; 温度论文; 扬程论文; 管网论文; 《低碳地产》2016年10月第19期论文;