1選擇管道離心泵問題的提出
　　
　　熱水網(wǎng)供熱系統(tǒng)中，循環(huán)水泵的正確選擇，不僅涉及熱網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，而且影響供熱質(zhì)量。目前，在熱水網(wǎng)供熱系統(tǒng)還沒有普及調(diào)速水泵的情況下，對大、中型熱水網(wǎng)，為適應(yīng)采暖期室外大氣溫度變化對采暖建筑物設(shè)計(jì)室溫的影響，多采用中央質(zhì)調(diào)節(jié)和分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)在運(yùn)行節(jié)能方面優(yōu)于中央質(zhì)調(diào)節(jié)而被廣泛采用。此外，當(dāng)供熱鍋爐房終期建設(shè)規(guī)模確定后，常因近期熱負(fù)荷循環(huán)水泵不足、建設(shè)資金不足等原因，按終期負(fù)荷確定外網(wǎng)管徑，而熱源則分期建設(shè)。在采暖初、末期或熱源分期建設(shè)時(shí)，熱網(wǎng)實(shí)際循環(huán)流量均小于設(shè)計(jì)循環(huán)流量的低負(fù)荷情況下，相應(yīng)的循環(huán)水泵揚(yáng)程如何選擇，應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)分析，合理確定。
　　
　　2管道離心泵低負(fù)荷時(shí)水力工況分析
　　
　　一般情況下，在終期設(shè)計(jì)負(fù)荷時(shí)，熱水網(wǎng)主干線經(jīng)濟(jì)比摩阻按60-80Pa/m選用。當(dāng)采用分階段改變流量質(zhì)調(diào)節(jié)或熱源分期建設(shè)，而外網(wǎng)按終期確定管徑時(shí)，若采用分階段改變流量的調(diào)節(jié)，宜選用揚(yáng)程和流量不等的泵組。如果采用60～80Pa/m的經(jīng)濟(jì)比摩阻去選擇低負(fù)荷時(shí)小流量泵的揚(yáng)程。結(jié)果造成循環(huán)水泵選用功率過大，運(yùn)行電耗高，系統(tǒng)運(yùn)行工況不合理等弊病。
　　
　　由流體力學(xué)基本原理可知，閉路循環(huán)系統(tǒng)的水流量G與其計(jì)算管段的壓力損失ΔP有如下關(guān)系式：
　　
　　ΔP=kG2（1）
　　
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　　式中：ΔPp為計(jì)算管段始、末端的壓力差，Pa；G為介質(zhì)循環(huán)流量，m3/s；k為管路綜合阻力特性數(shù)，kg/m7；λ為沿程阻力系數(shù)；Σζ為局部阻力系數(shù)之和；L為管道長度，m；d為管內(nèi)徑，m；ρ為流體密度，kg/m3。
　　
　　從式（1）可見，當(dāng)管網(wǎng)按終期管徑敷設(shè)完成后，只要不改變閥門開度，即ζ不變，對輸送一定密度、溫度的流體（對液體，當(dāng)溫度和壓力變化不大時(shí)，可以認(rèn)為其密度為常量）其管路綜合阻力特性為常數(shù)。管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力損失ΔP僅決定于通過管路的循環(huán)水流量G，且壓降變化隨流量變化成平方關(guān)系增減。因此，若設(shè)管路終期設(shè)計(jì)流量為G1，設(shè)計(jì)工況下的壓力損失為ΔP1，在采暖初、末期或熱源分期建設(shè)中的實(shí)際流量為G2，相應(yīng)壓力損失為ΔP2，則有：
　　
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　　例1.某市集中供熱鍋爐房熱水網(wǎng)終期設(shè)計(jì)流量為1200m3/h，熱網(wǎng)zui遠(yuǎn)環(huán)路單長（計(jì)算長度）4300m，熱源近期供熱負(fù)荷為終期設(shè)計(jì)負(fù)荷的1/3，投運(yùn)兩臺20t/h蒸汽爐換熱，供熱水網(wǎng)相應(yīng)循環(huán)水量為400m3/h。外管網(wǎng)按終期熱負(fù)荷一次建成供熱。原設(shè)計(jì)終期選用2臺（1備）流量1200m3/h，揚(yáng)程80m，電機(jī)功率355kW水泵；近期低負(fù)荷時(shí)選用2臺流量400m3/h，揚(yáng)程50m，電機(jī)功率75kW水泵。
　　
　　分析：熱水網(wǎng)主干線經(jīng)濟(jì)比摩阻取70Pa/m，則zui不利環(huán)路壓降ΔPmax=4300×2×70=0.6MPa=60m揚(yáng)程
　　
　　該系統(tǒng)為兩級換熱，取換熱器單級阻損0.05MPa。換熱器（兩級）總阻損：2×0.05MPa=0.1MPa=10m揚(yáng)程，則終期循環(huán)水泵揚(yáng)程為：
　　
　　ΔP終=1.15×（60+10）=80m揚(yáng)程
　　
　　而近期實(shí)際總循環(huán)水量為400m3/h，按式（2）求出其壓降ΔP2=（400/1200）2×800=88.9kPa
　　
　　分析可見，由于近期循環(huán)水量僅為終期的1/3，相應(yīng)總壓降只是終期的1/9，管路內(nèi)流速很低，管路阻損很小。顯然，原設(shè)計(jì)在低負(fù)荷時(shí)所選揚(yáng)程50m明顯較大。若考慮留夠裕量等因素，按低負(fù)荷時(shí)運(yùn)行兩臺蒸汽爐，選兩臺流量200m3/h，揚(yáng)程20m泵，則相應(yīng)電機(jī)功率為18.5kW，其節(jié)電是明顯的。
　　
　　例2．若按分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)，采用大、小泵配合配置組合方案，在嚴(yán)寒期運(yùn)行大流量水泵，初、末寒期運(yùn)行小流量水泵，一般取小流量水泵循環(huán)泵循環(huán)水量為大流量水泵的60%～70%，取65%，仍以上例嚴(yán)寒期循環(huán)水量1200m3/h初、末寒期循環(huán)水量=0.65×1200=780m3/h則：
　　
　　ΔP2=（780/1200）2×800=338kPa
　　
　　低負(fù)荷時(shí)可選用2臺流量400m3/h，揚(yáng)程50m，電機(jī)功率75kW水泵。低負(fù)荷時(shí)可節(jié)電：（335-75×2）/335=57.7%。
　　
　　3結(jié)論
　　
　　對低負(fù)荷工況，不可簡單地仍按熱水網(wǎng)主干線經(jīng)濟(jì)比摩阻60-80Pa/m選擇低負(fù)荷用的循環(huán)水泵揚(yáng)程，而應(yīng)對具體工況進(jìn)行具體分析，合理確定循環(huán)泵熱網(wǎng)低負(fù)荷時(shí)循環(huán)水泵的揚(yáng)程、流量，不僅有利于節(jié)電，亦可避免大流量、低溫差不合理運(yùn)行工況，保證供熱質(zhì)量。