热水锅炉房循环水泵的合理选择.pdf

第17卷第3期辽宁工学院学报Vol.17No.3
1997年9月JOURNALOFLIAONINGINSTITUTEOFTECHNOLOGYSep.1997

热水锅炉房循环水泵的合理选择

戴路纲王芳
(锦州市建筑设计研究院)(辽宁工学院)

热水锅炉房循环泵能耗在锅炉房总能耗中占有相当大的比例。实际有许多锅炉房的循环水泵流量和
扬程大于系统应配置的流量和扬程,造成不必要的浪费。在供暖期间,因室外温度的变化,致使供暖负荷也
相应升高或降低,为了节省能源,应采取变流量运行方式,也就是质调节。当室外温度很低时,循环水泵满
负荷运行,当室外温度升高时,循环水泵的负荷也相应减少。因流量变化,室外管网的水压降也相应变化,
流量下降,管网的水压也降低。与这种运行状态相关的循环水泵的流量和扬程也是不同的。
1理论分析
供热管网中热水的压降与流量服从二次幂的基本规律,表达式如下
H=SG2
式中H为管网各管段的总压降,Pa;G为管网的总水量,m3/h;S为管网的总阻力数,Pa·h2/m6.
由于管网的总阻力数S只取决于各管段本身的特性,对于一定的管段,在阀门开启度及其它阻力因素
不变的情况下其S值不变。所以,管网压降H的变化只与管网的流量G有关。给定一个G值就能求得管
网相应的压降;反之当管网中循环水泵的扬程达到平衡这一压降值的要求时,管网中的流量就能达到给定
的G值,从而得出扬程变化公式
2
Hx=XH

式中Hx为当流量为满负荷流量的x百分数时的压降;H为满负荷流量时的压降;X为流量变化百分
数。
水泵功率与流量及压降的关系如下式
rQH
N=

N
式中为流体的容重;为水泵效率,=e;为有效功率;为总电机功率。
rNNeN
对中小型热水锅炉房而言,随着冬季室外温度的变化,循环水泵的流量分别采取100%和75%两个阶
段时,水泵的扬程应分别为计算值的100%和56.3%.在第二种情况下水泵电机的功率减少到原来的
42%,电能消耗减少一半以上;而大型热水锅炉房,随着冬季室外温度的变化,循环水泵的流量分别采用
100%、80%和60%三个阶段时,其扬程分别为计算值的100%、64%、36%,这就要求热水锅炉房中的循环
水泵,不但流量能根据需要进行调节,扬程也能相应变化,从而达到节能的目的,要满足这两个要求,必须
采用合理的选泵方案。
2选用多台不同规格循环水泵并联运行的方案
通常所见的锅炉房选配循环水泵多为同扬程、同流量的型号,根据运行要求设双台(一用一备)、三台
(两用一备),也有四台(三用一备),但后者较少。有些锅炉房循环水泵扬程偏高得很严重,这种情况多数是

本稿1997年5月27日收到。
戴路纲:男,1963年生,高级工程师。南京路3段108号,锦州市建筑设计研究院,邮编121001.
92辽宁工学院学报第17卷第3期

使用单位自行购买的,笔者就改造过三个这种情况的锅炉房,在供热效果不受影响的情况下,节省了三分
之二的电能。
要达到节能的效果,就必须
选用多台不同扬程和流量的水
泵并联运行(如图1)来实现分
阶段改变流量的运行。
当室外温度较低时,要求供
暖管网的循环流量较大,可选用
几台流量、扬程较大的水泵投入
图1
运行;当室外温度较高时则选用流量、扬程较小的水泵投入运行。这种运行方案在中小型锅炉房中使用很
经济。因为中小型锅炉房所负担的供热量较小,可用固定一两种运行模式即100%、75%或100%、80%、
60%.每种运行模式皆选用单台水泵完成,省去备用水泵。但大型供热锅炉房使用这种方案就应慎重。大型
锅炉房的供热负荷巨大,因而循环水量也很大,采用多台不同规格水泵运行,占地面积较大,造价较高,也
1
给运行管理带来不便,而且小型水泵效率低。例如,旧系列BA型水泵1BA-6型,平均效率为46%,
2
8BA-12型的平均效率为81%.规格每差一档效率平均相差7%;新系列IS型水泵,IS50型的平均效率
为30.5%;IS200型的平均效率为83.5%,规格每差一档效率平均相差10.6%,所以大型锅炉房选择循环
水泵时要审慎比较,不能盲目地用多台并联运行。
3选用全自动恒压变量泵(变速泵)的方案
目前国内已有很多厂家能
生产自动恒压变量供水设备,即
变速泵。该设备是用改变交流电
频率使水泵转速相应改变,从而
改变水泵的流量。该设备用于给
水工程已相当成熟,而用于供热
管网中并不很多。把该设备用于
热水锅炉房循环水系统时管网
图2
系统组成如图2.
该设备的主要特点是在原来循环水泵的基础上增加一台变频调速控制柜和压力传感器,当把压力传
感器的压力控制值调整到某一采暖阶段管网循环量所对应的压降的计算值时,该设备就能自动地将这个
压力信号变为电信号,传送到变频调速控制柜,变频调速控制柜再根据此信号控制水泵电机的转速