循環(huán)水泵的節(jié)能降耗措施

【摘要】本文主要分析了熱水供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵容量偏大、浪費(fèi)電能的問題。指出了正確選擇循環(huán)水泵采用的容量和熱網(wǎng)調(diào)節(jié)方式，是供暖系統(tǒng)循環(huán)水泵節(jié)電的重要措施。

關(guān)鍵詞：供熱站 循環(huán)水泵 節(jié)能 措施

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(yán)重影響系統(tǒng)的供暖效果。熱水供暖系統(tǒng)中設(shè)置的循環(huán)水泵是向用戶輸送熱媒的主要設(shè)備，同時它也是供暖系統(tǒng)中耗電量較大的設(shè)備，是聯(lián)接熱源、熱網(wǎng)和室內(nèi)采暖系統(tǒng)的樞紐設(shè)備，要通過它把溫暖送給千家萬戶。實際工程中，循環(huán)水泵容量偏大的現(xiàn)象較為普遍，有的甚至達(dá)到原參數(shù)的2倍以上，如果循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程偏大，會造成電能的嚴(yán)重浪費(fèi)。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。合理選擇和正確安裝使用循環(huán)水泵，是供暖企業(yè)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵。

一：循環(huán)水泵選擇偏大的原因

造成循環(huán)水泵容量偏大的主要原因主要有以下幾點(diǎn):

1.有的設(shè)計人員沒有認(rèn)真計算熱負(fù)荷和系統(tǒng)阻力, 尤其是外網(wǎng)和鍋爐房的阻力, 采取估算的方法。為保險起見, 估算值過大, 使選的循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程加大很多。

2.有的系統(tǒng)運(yùn)行后沒有進(jìn)行認(rèn)真的初調(diào)節(jié), 一旦系統(tǒng)出現(xiàn)水力失調(diào), 則認(rèn)為是水泵循環(huán)流量不夠,不能滿足循環(huán)水量的要求, 而盲目更換大泵。

3.有個別設(shè)計人員對循環(huán)水泵揚(yáng)程的概念不清, 對承壓鍋爐采暖系統(tǒng)定壓點(diǎn)設(shè)在循環(huán)水泵吸入端, 循環(huán)水泵進(jìn)出口均承受相同的靜水壓力, 因此, 其揚(yáng)程不需要考慮用戶系統(tǒng)的高度, 只要克服管網(wǎng)系統(tǒng)阻力即可。但有設(shè)計人員將系統(tǒng)高度計入揚(yáng)程中, 這就使循環(huán)水泵的揚(yáng)程大大增加，同樣也增加了循環(huán)泵的電耗。

4.選擇循環(huán)泵時, 因水泵規(guī)格系列所受限制, 很難選到流量、揚(yáng)程完全一致的水泵, 一般都選大一號的。這樣層層加碼, 致使容量偏大, 甚至達(dá)到1-2倍以上。根據(jù)調(diào)查, 現(xiàn)有運(yùn)行中的換熱站, 其供、回水溫差多在10-15度, 個別溫差僅在8度, 這也就證明了所選循環(huán)水泵容量偏大。水泵容量偏大，一方面破壞了原設(shè)計水力工況, 另一方面又增加了水泵的運(yùn)行的耗電量，加大了供暖的運(yùn)行成本。

二：循環(huán)水泵的選擇

1. 選擇的原則

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(yùn)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(jì)效益是十分重要的。

選擇時應(yīng)具體考慮以下幾個原則：①所選的循環(huán)泵應(yīng)滿足系統(tǒng)中所需的最大流量和揚(yáng)程，同時要使循環(huán)水泵的最佳工況點(diǎn)，盡可能接近系統(tǒng)實際的工作點(diǎn)，且能長期在高效區(qū)運(yùn)行，以提高循環(huán)水泵長期運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。②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。③力求運(yùn)行時安全可靠、平穩(wěn)、振動小、噪音低、抗汽蝕性能好。④選擇適用于流量變化大而揚(yáng)程變化不大的水泵，即G—H特性曲線趨于平坦的水泵。

2. 選擇要注意的幾個方面

（1）循環(huán)水泵容量的確定

循環(huán)水泵的流量是按采暖室外計算溫度下的用戶的耗熱量之和確定的, 而在整個采暖期內(nèi)室外溫度達(dá)到采暖計算室外溫度的時間很短, 這就使大部分時間水泵流量偏大。選擇循環(huán)水泵之前首先要確定熱網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式, 然后根據(jù)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式來確定循環(huán)水泵的流量。

國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中較明確規(guī)定, 對于采用集中質(zhì)調(diào)節(jié)的供暖系統(tǒng), 循環(huán)水泵的總流量應(yīng)不低于系統(tǒng)的總設(shè)計流量, 揚(yáng)程不應(yīng)小于系統(tǒng)的總壓力損失, 即循環(huán)水泵的流量、揚(yáng)程不必另加富裕量。

集中質(zhì)調(diào)的供暖系統(tǒng), 多數(shù)屬于小溫差、大流量的工況下運(yùn)行, 經(jīng)濟(jì)上是不合理的。而采用分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式, 可大量節(jié)約循環(huán)水泵的耗電量。將采暖期按室外溫度的高低分為若干階段,當(dāng)室外溫度較高時采用循環(huán)流量小的泵, 室外溫度較低時開啟大流量的泵。每一個階段都保持流量不變,以滿足供暖需要。

換熱站可安裝不同流量的水泵, 安裝一臺100%流量和兩臺50% 流量的循環(huán)水泵, 根據(jù)室外的溫度進(jìn)行水泵的調(diào)節(jié), 另外采用變頻進(jìn)行調(diào)節(jié), 使水泵軟啟動, 降低啟動電流, 增強(qiáng)水泵的使用壽命, 又能隨時根據(jù)天氣的變化、不同時段的供熱曲線進(jìn)行流量的調(diào)節(jié), 節(jié)省電能和滿足不同時期的循環(huán)水量要求, 達(dá)到節(jié)能的效果。

（2）鍋爐本體水流阻力

以熱水鍋爐為熱源的熱水供暖系統(tǒng), 熱源內(nèi)部阻力主要是鍋爐水流阻力, 這一數(shù)值應(yīng)由鍋爐廠家提供。當(dāng)選用的鍋爐在額定供回水溫度以下降溫運(yùn)行時, 比如95 /70度低溫水鍋爐在60 /50度下運(yùn)行時,就要考慮在供出相同的熱量時, 實際循環(huán)水量要大于額定循環(huán)水量, 使鍋爐水流阻力增大。由于鍋爐規(guī)格系列所限, 常用鍋爐供回水溫度為95 /70e 鍋爐溫降運(yùn)行, 此時溫差減少,由此可計算出流量跟水流阻力。可見由于降溫運(yùn)行使鍋爐阻力增大應(yīng)引起設(shè)計人員足夠的重視, 以

免循環(huán)水泵揚(yáng)程不夠, 造成用戶流量不足。若加大循環(huán)水泵揚(yáng)程, 會造成電能浪費(fèi), 建議選用合適溫度的鍋爐, 或要求鍋爐生產(chǎn)廠家按實際溫度調(diào)整鍋爐結(jié)構(gòu)。

3. 選擇的方法

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。可以按照以下步驟選擇：

（1）原有計算的流量和揚(yáng)程可不再進(jìn)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(yáng)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(yáng)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(yùn)行時的工作情況，觀察它的流量和揚(yáng)程變化范圍，是否處在高效區(qū)內(nèi)工作。如果運(yùn)行工況點(diǎn)偏離高效區(qū)很遠(yuǎn)，則說明泵在該系統(tǒng)中工作經(jīng)濟(jì)性差，最好另行選擇。

4. 水泵耐壓強(qiáng)度

熱水循環(huán)水泵, 當(dāng)水溫小于80度，循環(huán)水量不大時, 可選用IS型泵；當(dāng)循環(huán)流量較大時, 可選S 型雙吸泵；在水溫較高或靜壓值較高的場合, 可選用R 型熱循環(huán)泵。

制造泵體的材料不同, 其承壓能力也不相同。選擇水泵時還要注意水泵進(jìn)口壓力和出口壓力。水泵出口壓力等于水泵入口壓力加水泵揚(yáng)程, 是水泵的最大工作壓力。當(dāng)定壓點(diǎn)設(shè)在循環(huán)水泵入口時, 水泵出口壓力大于水泵揚(yáng)程, 即定壓點(diǎn)壓力加水泵揚(yáng)程, 如果工作壓力超過水泵耐壓強(qiáng)度, 泵體可能被壓裂, 而有的水泵樣本上沒有給出水泵的工作壓力, 這是設(shè)計者易忽視的問題, 必須引起注意, 設(shè)計或訂貨時應(yīng)提供水泵工作壓力的數(shù)值。

三：結(jié)束語

對于循環(huán)水泵的選擇我們應(yīng)該按照分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)運(yùn)行方式來進(jìn)行，并詳細(xì)計算系統(tǒng)負(fù)荷及阻力, 選擇合適的水泵, 不必另加富裕量。還要計算其耗電輸熱比是否符合要求。同時應(yīng)注明水泵工作壓力, 不要誤將水泵揚(yáng)程作為其工作壓力。同時盡量選供回水溫度合適的鍋爐, 不宜使鍋爐降溫運(yùn)行, 以免水泵揚(yáng)程加大, 浪費(fèi)電能。

當(dāng)前整個供熱行業(yè)對節(jié)能降耗、降低成本以激發(fā)經(jīng)濟(jì)活力十分重視,因此我們要也要改善循環(huán)水泵的各項因素，促進(jìn)其節(jié)能降耗，降低企業(yè)運(yùn)行成本。

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