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福建热水工程及采暖工程中循环水泵的选型

2020-06-24 09:08:17

福建热水工程的设计人员在设计装置设备时,要确定泵的用途和性能并选择泵型。这种选择首先得从选择泵的种类和形式开始,那么以什么原则来选泵呢?依据又是什么?

福建热水工程

一 、福建热水工程的泵选型原则

1、使所选泵的型式和性能符合装置流量、扬程、压力、温度、汽蚀流量、吸程等工艺参数的要求。

2、必须满足介质特性的要求:

对输送易燃、易爆有毒或贵重介质的泵,要求轴封稳定或采用无泄漏泵,如磁力驱动泵、隔膜泵、屏蔽泵。

对输送腐蚀性介质的泵,要求对流部件采用耐腐蚀性材料,如AFB不锈钢耐腐蚀泵,CQF工程塑料磁力驱动泵。

对输送含固体颗粒介质的泵,要求对流部件采用耐磨材料,必要时轴封用采用清洁液体冲洗。

3、机械方面稳定性高、噪声低、振动小。

4、经济上要综合考虑到设备费、运转费、维修费和管理费的总成本较低。

5、离心泵具有转速高、体积小、重量轻、效率高、流量大、结构简单、输液无脉动、性能平稳、容易操作和维修方便等特点。

二、太阳能热水系统水泵的选型

选择泵时,主要看其扬程和流量是否符合实际需要。

(1)流量的确定

太阳热水系统循环泵的流量的计算方法如下:Q = qA

式中:q — 系统设计流量(M3/㎡·s);一般取(36~72)L/㎡·h

A — 太阳热水系统采光面积,(M2)

太阳热水系统其它用途的泵的流量应根据其用途确定泵的流量。

(2)扬程的确定

太阳热水系统循环泵的扬程的计算方法如下:H = (1.1~1.2)(Hs Hx)

式中:Hs— 太阳热水系统提升液体介质(水)的高度,mH2O;

Hx— 太阳热水系统总流动阻力(沿程阻力和局部阻力之和),mH2O。

从上式可知:太阳热水系统循环水泵的扬程取决于两个因素, 一个是水泵提升水的高度,另一个是系统循环回路的流动阻力。

关于提升液体的高度

水泵提升水的高度等于太阳热水系统太阳集热器水位与水箱水位的高度

1、对于闭式循环回路,Hs=0。

2、对于开式循环回路,当水箱与集热器同在一个水平面上,且高水位一样时,Hs=0;当水箱与集热器不在一个水平面上,或虽在一个水平面上,但高水位不一样时,Hs等于二者高水位的高度差。

关于系统循环阻力

1、系统循环回路的流动阻力的计算可以分别计算沿程阻力和局部阻力,然后相加;

2、也可以按沿程阻力值估算局部阻力值

3、注意:

A) 当集热器并联连接时,系统由多个回路,计算流动阻力时,应选择阻力较大的回路计算。

b)集热器串联连接时,集热器的阻力较大,应单独计算。

C)集热器阻力的计算应根据厂家提供的集热器的流体压降数值计算。

根据经验,系统循环回路的流动阻力一般在2~5 mH2O。

三、热水采暖系统中循环水泵的选型

在住宅与商业用房的设计与实践中,针对当地气候与季节变换,如何为住宅提供采暖源是重要的设计与考虑要点。采暖源的稳定运行与稳定性,决定着住户的住房舒适度与满意程度。在热水采暖中,其系统的主要构成包括热水锅炉、循环水泵、室外管网与采暖用户几项。其中其热水采暖系统是以管网循环回路为主要供暖通道。循环水泵作为热水采暖系统中的驱动装置,其工作效率与工作状态决定了整个热水采暖系统的工作成效。如何科学正确地选择循环水泵,保障热水采暖系统的安全稳定,对于住宅热水采暖系统的有效运行是相当重要与关键的。

1、热水采暖系统中循环水泵的工作特性

作为热水采暖系统中的驱动与联结设备,如何更好的处理与利用循环水泵的工作特性,达到提高其工作效率,稳定其工作性能是相当重要的。而在目前的循环水泵产品中,其工作性能都有其实验数据作为运行数据支撑。一般来说,其性能曲线主要有关于流量扬程的G-H特性曲线,关于流量效率的G-G特性曲线,关于流量功率的G-N特性曲线。而在进行热水采暖系统中的循环水泵选型中,就是针对这三种性能曲线进行侧重与调整,使整个循环水泵系统的工作特性可以满足具有不同需求与不同条件基础的采暖目标。

2、热水采暖系统中循环水泵选型设计的要点

相同性能水泵的并联运行

热水采暖系统中选择将循环水泵进行并联运行属于常见的一种设计方案。其工作机理在于把相同型号,相同性能,具有完全一致工作特性曲线的循环水泵并联于一个循环系统,合成为流量扬程Gh-Hh特性曲线。此种情况下,流量扬程Gh-Hh特性曲线就是整个并联泵组的运行特性曲线,也就是并联泵组中各单机特性曲线的叠加。所以,基于并联运行设计的循环水泵,其对于单机数量的增加,在总流量的增量上表现不明显,受此影响,还会造成系统运行效率的降低与整个系统运行功率的增加。

不同性能水泵的并联运行

在进行不同性能水泵的并联运行尝试时,首先是用两台不同型号的水泵并联入一个循环系统。但在观察与分析其并联泵组工作特性时发现,由于两台水泵的性能曲线不同,只有当一台水泵的流量达到另一台水泵的设计值时,另一台水泵才能从空转状态转为有效协同的并联运行状态。也就是说,由不同性能水泵并联运行组成的循环系统在运行中,受到循环阻力的影响,总会有一台水泵无法向系统供水,一直处于空转状态。这种空转下的无用功,对于整个系统的运行是一种浪费,达到促进热水采暖系统有效运行的目的。

水泵的变速运行:

在进行热水采暖系统中的循环水泵选型中,响应建设节约型社会的号召,可以针对大功率水泵进行变频器的配备。也就是说,可以让一台大功率水泵根据不同的供暖需求,在变频器的调节下,人性化地进行流量与扬程状态的切换,达到运行的合理性配置,进而达到满足住户需求与提高整个热水采暖系统运行人性化的目的。但目前的研究与设计中发现,实验数据表明,在节电运行方面,基于同一水泵的运行下,变频器的配备,可以调节其转速,产生不同的流量与扬程、功率与效率,但由于流量与转速比一次方的关系是正比,而扬程与转速比二次方也是成正比,此种情况下,其产生的效率是不尽相同的。从这一点来说,水泵的变速运行对于节电效率这一块表现不明显。

3、如何进行热水采暖系统中循环水泵的选型与设计

基于整个热水采暖系统其封闭性的特点,已经决定了所有介质处于首尾相接的循环状态。那么存在于整个热水采暖系统中的静压力对于其中的介质循环的影响是可以忽略不计的。那么在进行循环水泵的配备时,其工作有效扬程应主要在于对热水采暖系统锅炉、管道、散热器、附件与相关工作元件所产生的水力阻力的克服。在此原理下,在进行热水采暖系统中的循环水泵的选型与设计时,并联台数不宜过多,特别是对于热水采暖系统中阻力大、流量阻力特性曲线走向陡的情况,应避免选择水泵并联运行的设计。其中,为了达到对热水采暖系统中的循环水泵的节能与有效控制,其水泵的使用遵循用一台,备用一台的原则。另外,对于不同型号,不同性能曲线的水泵不应产生并联关系。

同时,在计算热水采暖系统中循环水泵的工作效率时,应首先热水循环流程图的绘制,然后根据JB/T8659-1997《热水锅炉水动力计算方法》进行系统内水阻力的计算与水动力的计算。更多资讯请搜索微信公众号:李晓锋,考虑到实验理论数据与真实运行数据间的差距,还应在理论计算时,设定一个大于1的经验系统,再来绘制热水采暖系统中的循环水泵流量阻力特性曲线GX-HX,在曲线中找到系统额定工况下的工作点A。然后根据工作点的位置,找到不同厂家提供的循环泵产品样本中具有同样比例特性曲线的循环水泵,考虑到对于工作点A的较优化选择,应在选型时选择较佳工作点比系统额定工作点A略偏右的循环泵。另外,还应结合业内相关热水系统循环水泵以往的运行数据,以提高选型的科学性。

小贴士 在进行热水采暖系统的循环水泵选型时,应避免简单的相互参照,简单估算。选型与设计时应根据不同的供暖需求进行针对化计算与模拟,避免不必要的电能浪费。

四、热水工程中循环水泵的选型

热水循环系统中循环水泵的选择,是根据计算后所确定的水泵流量和相应于该流量下所需的压力二个参数确定。一般小商用机组选用卧式离心热水泵,大商用机组选用立式离心式管道热水泵。

福建热水工程的注意事项:

1、流量不能选择大流量,而是根据流量对应扬程的曲线选择水泵。

2、如投资允许,应在水系统上设计1台备用泵,以确保水泵保养维修时的循环。

3、在选择水泵时要注意水泵壳体和填料所承受的压力。

4、另外福建热水工程的还应遵循以下原则:

效率高:大泵、单泵的效率常常大于小泵、多泵的效率。

造价低:小泵、单泵的造价一般小于大泵、多泵的造价。

寿命长:转速小、允许吸上真空高度值大的水泵一般寿命大于转速大、允许吸上真空度小。

噪声低:一般低转速水泵噪声低于高转速水泵,离心泵的噪声低于活塞泵,变频泵的噪声低于工频泵。


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