循环水泵的扬程

发布日期:2019-09-20 11:22
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  LOGO 供热工程 GONG RE GONG CHENG 10 热水网途的水压图与水力工况 ? 【学问方针】 ? 1.熟练绘造水压图的根本道理、根本恳求、举措和步调; ? 2.控造用户与热网的衔尾形势; ? 3.熟练热水网途的定压格式; ? 4.熟练轮回水泵和补给水泵的采选举措; ? 5.熟练普及热水网途水力宁静性的举措; ? 6.熟练热水供热编造供热调剂的常用格式。 ? 【技能方针】 ? 1.拥有绘造实践工程水压图的技能; ? 2.愚弄水压图,能举办热用户与热网的衔尾形势确凿定; ? 3.会举办热水管网轮回水泵和补给水泵的采选; ? 4.拥有理解热水网途水力失调景遇的技能。 1 2 课题1 水压图的根本观念 课题2 绘造水压图的根本时间恳求、步调和举措 课题3 用户与热网的衔尾形势 课题4 热水网途的定压格式 课题5 轮回水泵和补给水泵的采选 课题6 热水供热编造的水力 工况与供热调剂 目 录 3 4 5 6 课题1 水压图的根本观念 ? 水压图可能分明地吐露管网和用户各点的压力巨细和分 背景遇,是理解酌量管网压力景遇的有力东西。 ? 水压图绘造的表面根柢是流体力学中的恒定流实践液体 总流的能量方程—伯努利方程。如图10-1,当流体流过 某一管段时,依据伯努利方程可能列出1、1断面和2、2 断面之间的能量方程: 图10-1 热水网途水头线 ? ? ?2 ? ?H1?2 ?g 2g ?g 2g (式10-1) ? 式中 Z1、Z 2 ——断面1、2处管中央至基准面0—0的笔直 隔绝,m; P1、P2 ——断面1、2处的压强,Pa; ? v1、v2——断面1、2处的断面均匀流速,m/s; ? ? ——水的密度,Kg/m3; ? g ——重力加快率,m/s2; ? ?H1?2 ——断面1、2间的水头亏损,mH2O; ? ?1、? 2 ——断面1、2处的动能批改系数,取 ?1=? 2= 1.0。 ? ? 上式中各项都吐露一段高度,以“m”作单元,可别离称为: P v2 Z ——场所水头; ?g ——压强水头; ——流速水头。 2g 2 P v ? 场所水头 Z 、压强水头 、流速水头 三项之和吐露断 ?g 2g 面1、2间随意一点的总水头H。循序衔尾图中1、2两点间 各点的总水头高度可取得1、2断面间的总水头线AB,AB是 一条低重的斜直线间总水头 的差值,即水头亏损 ?H1?2=H1-H2 。 ? 场所水头 Z 与压强水头 P 之和吐露断面1、2间随意一点 ?g 的测压管水头。管网中随意一点的测压管水头高度,便是 该点离基准面0-0的场所高度Z与该点的测压管水柱高度之 和。衔尾1、2两点间各点的测压管水头高度可取得1、2断 面的测压管水头线CD;正在热水管途中,将管途各节点测压 管水头高度循序衔尾起来的弧线,称为热水管途的水压曲 线。绘造水压图的本色便是获取热水网途的水压弧线。 ? 通过理解热水网途的水压图可能取得: ? (1)愚弄水压弧线,可能确定管网中随意一点的压力值。 管网中随意一点的压力值等于该点的测压管水头高度与该 点场所高度之差,如图10-1中任一点的压力为: P ? =Hp-Z ?g ? (2)愚弄水压弧线可能吐露各管段的压力亏损值。因为热 v12 水管途中各点的流速相差不大,公式(10-1)中的 2g 2 v2 和 2 g 的差值可能漠视不计,水正在管道内活动时,随意两 点间的水头亏损就等于两点间的测压管水头之差,如图 10-1中,断面1、2间的水头亏损可能吐露成 : ?H1?2 =( Z1+ P1 ? g )- ( Z 2+ P2 ?g ) (式10-2) ? (3)依据水压弧线的坡度,可能确定筹划管段单元管长的 均匀比压降 ?Ppj ,如图10-1,1、2两点间的均匀比压降为: ?H 1? 2 ?Ppj = L1? 2 (式10-3) ? 水压弧线越陡,筹划管段单元管长的均匀比压降就越大。 ? (4)因为热水管网编造是一个互相连通的轮回环途,已知 管网中随意一点的水头,就可能确定其它各点的水头。 back 课题2 绘造水压图的根本时间恳求、步调和举措 ? (1) 包管热用户足够的资用压力。正在用户的引入口处,供、回 水管之间应有足够的效率压力,不然编造不行平常运转。用户 引入口的资用压力与衔尾格式相合,以下数值可供选用参考: 1)与网途直接衔尾的暖风机采暖编造或大型的散热器采暖系 统,约为20~50kPa(2~5mH2O); 2)与网途采用水喷射器、喷射泵的直接衔尾采暖编造,约为 80~120kPa(8~12mH2O); 3)与网途直接衔尾的热计量采暖编造约为50kPa(5mH2O); 4)与网途采用热相易器的间接衔尾编造,约为30~100kPa (3~10mH2O); 5)设备羼杂水泵的热力站,网途供、回水管的预留资用压差 值,应等于热力站后二级网途及用户编造的打算压力亏损值之 和。 ? (2)包管设置不超压。 ? (3)包管编造永远满水,不显示倒空形势。 ? (4)包管不汽化。区别水温下的汽化压力见表10-1。 ? (5)室表管网回水管内任何一点的压力都比大气压力至 少超出5mH2O,省得吸入氛围 。 表10-1 区别水温下的汽化压力 水温(℃) 汽化压力 (mH2O) 100 110 120 130 140 150 0 46 103 176 269 386 ? 【例题10-1】已知某室表高温水供热管网,供、回水温度 为130℃/70℃,用户Ⅰ、Ⅱ为高温水采暖用户,用户Ⅲ、 Ⅳ为低温水采暖用户,如图10-2所示,各用户均采用柱型 铸铁散热器,供、回水干线通过水力筹划可知压降均为12 mH2O。 ? 绘造热水网途水压图的步调和举措大致如下: ? (1)采选确定衔尾格式。 ? (2)确定静水压线)确定恒压点,采选定压格式。 ? (4)绘造动水压线 热水网途水压图 back 课题3 用户与热网的衔尾形势 ? 为使热网平常运转,合理采选表网与用户编造的衔尾格式,是一 个首要渠道。热水网途的水压图绘造后,就可能理解确定用户与 热网的衔尾形势。依据已绘造的水压图(图10-2)理解如下: ? (1) 用户I 是高温水采暖用户,从水压图可知,用户I中130℃ 的高温水思索不汽化的恳求,压力应为38.6mH2O,静水压线m,可能包管用户I不汽化、不倒空,并且无论运转如故静止时 底层散热器都不会超压。 ? 用户I的资用压力Δ H=70-48=22mH2O,用户I是大型高温水采暖用 户,假设内部打算水头亏损为Δ Hy=5mH2O,资用压力远远突出了 用户编造的打算水头亏损,需求正在用户I入口处供水管上设阀门 或调压板撙节降压,使进入用户的测压管水头降到48+5=53mH2O, 阀门撙节的压降为Δ Hf=70-53=17mH2O,这可能满意用户对压力 的恳求平常处事,如图10-3(a)。 ? (2) 用户Ⅱ,可正在供水管上设阀门撙节降压,回水管上再 设水泵加压,如图10-3b,其打算步调如下: ? 1)先假定一个安闲的回水压力,回水管的测压管水头不 突出50-3=47mH2O,可定为45m。 ? 2)该用户所需的资用压力若是为4m,则供水管测压管水 头应为45+4=49mH2O。 ? 3)供水管应设阀门或调压板降压Δ Hf=67-49=18mH2O。 ? 4)用户回水管加压水泵的扬程Δ HB=51-45=6mH2O。 ? (3) 用户Ⅲ:该用户是高层开发低温水采暖用户,编造静 压线和回水动压线高度均低于编造充水高度61m(也便是 该用户的静水压线高度),不行包管其永远充满水和不倒 空。于是需采用设表貌式水—水换热器的间接衔尾,如图 10-3c。 ? (4) 用户Ⅳ:该用户是低温水采暖用户,从水压图可能看 出,网途轮回水泵勾留运转时,静水压线能包管用户Ⅳ不 汽化、不超压。 假设该用户内部的水头亏损为1mH2O,而 表网供给的资用压力为10mH2O,可能思索采用设水喷射器 的直接衔尾,如图10-3d。水喷射器出口的测压管水头为 54+1=55mH2O,喷射器自己耗费的压降为Δ Hp=64-55=9mH2O, 满意水喷射器的设备恳求。 ? 总结上述实质,表网与用户编造常用衔尾格式有: ? (1) 直接衔尾:当表网供给给用户的资用压头正在2~ 12mH2O,可选用简便直接衔尾,喷射泵、水喷射器等衔尾 格式;当用户的资用压头亏空2~5mH2O,可采用混水泵连 接格式(当水温恳求合理)。 ? (2)间接衔尾:当热用户为高层开发时,采用直接衔尾, 底层散热设置将被压坏;碰到这种状况,有几种管理举措: 一种是把水压图的静水压线和回水压线普及,采用承压能 力较高的散热器;一种是采用分层间接衔尾格式,40m以 下各层采用简便直接衔尾,40m以上各层采用热相易器的 间接衔尾;另一种是采用双水箱分层衔尾。 ? (3)加压泵衔尾:只是个人热用户回水动压线过高,导致 底层散热设置超压时,可采用正在用户热入口装设回水加压 泵的衔尾格式。 back 课题4 热水网途的定压格式 ? 通过绘造水压图可能精确地举办管网理解,理解用户的压 力景遇和衔尾格式,合理地构造热网运转。热水供热编造 的定压格式良多,常用的有: ? (1)开式高位水箱定压 ? 开式高位水箱定压是倚赖装置正在编造最高点的开式膨胀水 箱酿成的水柱高度来支持管网定压点(膨胀管与管网衔尾 点)压力宁静。因为开式膨胀水箱与管网相通,水箱水位 的高度与编造的静压线高度是相似的。 ? (2)补给水泵定压 补给水泵定压是目前会集供热编造广 泛采用的一种定压格式。补给水泵定压首要有以下几种形 式: ? 1)补给水泵的接续补水定压,如图10.4 图10-4 补给水泵接续补水定压格式 1-热水汽锅;2-集气罐;3、4-供、回水管阀门;5-除污器;6-轮回水泵; 7-止回阀;8-给水止回阀;9-安闲阀;10-补水管;11-补水泵;12-压力调剂阀 ? 2)补给水泵的间歇补水定压,如图10-5 图10-5 补给水泵间歇补水定压格式 1-热水汽锅;2-热用户;3-除污器;4-压力调剂器;5-轮回水泵; 6-安闲阀;7补给水泵;8-补给水箱 ? 3)补水定压点设正在旁通管处的补给水泵定压格式 ? 补给水泵接续补水定压和间歇补水定压都是将定压点设正在 轮回水泵的吸入口处,这是较常用的定压格式,这两种方 式供、回水干管的动水压弧线都正在静水压弧线之上,也就 是说管网运转时网途和用户编造各点均承担较大压力。大 型热水采暖编造为了妥当地消重网途的运转压力和便于调 节,可采用将定压点设正在旁通管处的接续补水定压格式, 如图10-6。 图10-6 补水定压点设正在旁通管处的补给水泵定压格式 1-加热装备(汽锅或换热器); 2-网途轮回水泵;3-泄水调剂阀; 4-压力调剂阀;5-补给水泵;6-补给水箱;7-热用户 ? 4)补水泵变频调速定压 ? 补水泵变频调速定压的根本道理是依据供热编造的压力变 化,改观电源频率,滑润无级的调理补水泵转速,实时调 节补水量,告竣编造恒压点压力的恒定,如图10-7所示。 图10-7 变频调速定压调剂框图 ? (3) 惰性气体定压格式 ? 气体定压公多采用的是惰性气体(氮气)定压。图10-8为 热水供热编造采用的变压式氮气定压的道理图。 图10-8 变压式氮气定压格式 1-氮气瓶;;2-减压阀;3-排气阀;4-水位管造器;5-氮气罐; 6-热水汽锅;7、8-供回水管总阀门;9-除污器;10-网途轮回水泵; 11-补给水泵;12-排水电磁阀;13-补给水箱 back 课题5 轮回水泵和补给水泵的采选 10.5.1 轮回水泵的采选 ? 10.5.1.1轮回水泵的流量 ? 热水供热编造管网的筹划流量可按照前面的阐述筹划确定, 轮回水泵的总流量应不幼于管网的筹划流量,即 G ? 1.1G j ? 式中 G ——轮回水泵的总流量,t/h; G j ——管网的筹划流量,t/h。 ? ? 当热水汽锅出口或轮回水泵装有旁通管时,应计入流经旁 通管的流量。 ? 10.5.1.2轮回水泵的扬程 ? 轮回水泵的扬程应不幼于打算流量条款下,热源内部、供 回水干管的压力亏损和主干线末梢用户的压力亏损之和, 即 H ? (1.1 ? 1.2)(H r ? HW ? H y ) (式10-5) ? 式中 H ——轮回水泵的扬程,mH2O或Pa; H r ——热源内部的压力亏损,mH2O或Pa,它网罗热 ? 源加热设置(热水汽锅或换热器)和管途编造等的总压力 亏损,凡是取=(10~15)mH2O; H w ——网途主干线供、回水管的压力亏损,mH O或 ? 2 Pa,可依据网途水力筹划确定; H y ——主干线末梢用户的压力亏损,mH2O或Pa,可 ? 依据用户编造的水力筹划确定。 ? 轮回水泵的扬程仅取决于轮回环途总的压力亏损,与开发 物高度和地形无合。采选轮回水泵应留意: ? (1)凡是轮回水泵宜采选单级泵,由于单级水泵功能弧线 较平缓,当网途水力工况爆发改观时,轮回水泵的扬程变 化较幼。 ? (2)轮回水泵的承压和耐温技能应与热网的打算参数相适 应。 ? (3)轮回水泵的处事点应处于轮回水泵功能的高效区周围 内。 ? (4)轮回水泵正在任何状况下都不应少于两台(个中一台备 用)。四台或四台以上并联运转时,可不设置用泵,并联 水泵型号宜类似。 10.5.2 补给水泵的采选 ? 10.5.2.1补给水泵流量 ? 正在闭式热水供热管网中,补给水泵的平常补水量取决于系 统的渗漏水量,编造的渗漏水量与编造范畴、施工装置质 量和运转料理程度相合,闭式热水网途的平常补水率不宜 大于编造水容量的1%。其它,确定补给水泵的流量时,还 应试虑爆发变乱时的变乱补水量,以是补给水泵的流量应 等于供热编造的平常补水量与变乱补水量之和,凡是取正 常补水量的4倍。 ? 正在开式热水供热管网中,补给水泵的流量应依据热水供热 编造的最大打算用水量和编造平常补水量之和确定。 ? 10.5.2.2补给水泵的扬程 H b ? 1.15( H bs ? ?H x ? ?H c ? h) (式10-6) ? 式中 H b ——补给水泵的扬程,mH2O或Pa; H bs ——补给水点的压力值,mH2O或Pa; ? ?H x ——水泵吸水管的压力亏损,mH2O或Pa; ? ?H c ——水泵出水管的压力亏损,mH2O或Pa; ? h ——补给水箱最低水位比补水点超出的隔绝,m。 ? ? 闭式热水供热编造,补给水泵宜选两台,可不设置用泵, 平常时一台处事,变乱时两台全开。开式热水供热编造, 补水泵宜设3台或3台以上,个中一台备用。 back 课题6 热水供热编造的水力工况与供热调剂 10.6.1 热用户的水力失调 ? 供热管网是由很多串、并联管途和各个用户构成的庞杂的 互相连通的管道编造。热水供热编造中,各热用户的实践 流量与恳求流量之间的不相似性称为该热用户的水力失调。 ? 发生水力失调的理由良多,比方: ? (1)正在打算筹划时,不行正在打算流量下抵达阻力均衡,结 果运转时管网会正在新的流量下抵达阻力均衡。 ? (2)施工装置了局后,没举办初调剂或初调剂未能抵达设 计恳求。 ? (3)正在运转流程中,一个或几个用户的流量变更(阀门紧闭 或勾留行使),会惹起网途与其它用户流量的从新分拨。 ? 水力失调的水准可能用实践流量与轨则流量的比值x来量度,即 ? 式中 X ——水力失改变; Gs ——热用户的实践流量; ? G g ——该热用户的轨则流量。 ? ? 看待扫数网途编造来说,各热用户的水力失调景遇可分为: ? (1)相似失调:网途中各热用户的水力失改变x都大于1(或都幼于1)的 水力失调景遇称为相似失调。相似失调又分为: 等比失调:一切热用户的水力失改变x值都相当的水力失调景遇称 为等比失调。 不等比失调:各热用户的水力失改变x值不相当的水力失调景遇称 为不等比失调。 ? (2)不相似失调:网途中各热用户的水力失改变有的大于1,有的幼于1, 这种水力失调景遇称为不相似失调。 GS X ? Gg (式10-7) 10.6.2 热水网途的水力宁静性 ? 热水网途的水力宁静性是指网途中各个热用户正在其它热用 户流量改观时仍旧自己流量稳固的技能,平常用热用户的 水力宁静性系数y来量度网途的水力宁静性。 ? 水力宁静性系数是指热用户的轨则流量与工况变更后也许 抵达的最大流量的比值,即 y = 1 xmax ? Gg Gmax ? 式中 y ——热用户的水力宁静性系数; G g ——热用户的轨则流量; ? Gmax——热用户也许显示的最大流量; ? ? X max ——工况改观后热用户也许显示的最洪水力失改变, 即 X max ? 热用户的轨则流量 Gmax ? Gg ?p y Sy (式10-9) Gg = (式10-10) ? 式中 ?p y ——热用户平常工况下的效率压差(Pa); S y ——用户编造及用户支管的总阻力性情系数。 ? ? 一个热用户也许有的最大流量显示正在其它用户总计合断时, 这时网途干管中的流量很幼,阻力亏损贴近于零,热源出 口的效率压力可能以为是总计效率正在这个用户上,于是 (式10-11) Gmax = ? 式中 ?pr ——热源出口的效率压差(Pa)。 ? 热源出口的效率压差 ?pr 可近似地以为等于网途平常工况 下的网途干管的压力亏损 ?pw和这个用户正在平常工况下的 压力亏损 ?p y 之和,即 ?pr = ?pw+ ?p y 。 ? 于是 ,式(10.11)可写成 ?p r Sy Gmax = (?p w ? ?p y ) Sy (式10-12) ? 热用户的水力宁静性系数 y = Gg Gmax ? ?p y (?pw ? ?p y ) ? 1 ?p 1? w ?p y (式10-13) ? 由公式(10-13),可知: ? 当 ?pw ? 0 时(表面上,网途干管直径为无穷大), y ? 1。 此时,这个热用户的水力失改变 X max ? 1,也便是说,无 论工况何如变更都不会水力失调,它的水力宁静性最好。 这个结论对网途上每个用户都设置,这种状况下任何热用 户的流量变更都不会惹起其它热用户流量的变更。 ? 当 ?pr ? 0或= ?pw ∞时(表面上,用户编造管径无穷大或 网途干管管径无穷幼)时, y ? 0。此时热用户的最洪水力失 改变 X max ? ∞,水力宁静性最差,任何其它用户流量的改 变将总计变化到这个用户上去。 ? 实践上热水网途的管径不也许无穷大也不也许无穷幼,热 y 水网途的水力宁静性系数 总正在0到1之间,当水力工况变 化时,任何用户的流量改观,个中的一个别流量将变化到 其它热用户中去。普及热水网途的水力宁静性,可能节减 热能亏损和电耗,便于编造初调剂和运转调剂。普及热水 网途水力宁静性的首要举措是: ? (1)减幼网途干管的压降,增大网途干管的管径,也就 是举办网途水力筹划时选用较幼的均匀比摩阻Rpj值。 ? (2)增大用户编造的压降,可能正在用户编造内装置调压 板、水喷射器、装置高阻力幼管径的阀门等。 ? (3)运转时合理地举办初调剂和运转调剂,尽也许将网 途干管上的一切阀门开大,把残余的效率压力耗费正在用户 编造上。 ? (4)看待供热质地恳求高的用户,可正在各用户引入口处 装置主动调剂装备(如流量调剂器)等。 10.6.3 热水供热编造的供热调剂 ? 供热编造网罗采暖、透风空调、热水供应和出产工艺用热 等多个热用户。 ? 会集供热编造的调剂格式,按运转调剂地方的区别分为: ? (1)会集(中心)调剂:正在热源处举办的调剂。 ? (2)限度调剂:正在热力站或用户入口处举办的调剂。 ? (3)个别调剂:直接正在散热设置(散热器、暖风机、换热 器)处举办的调剂。 ? 会集供热调剂的举措首要有: ? (1)质调剂一改观网途供、回水温度,不改观流量的调 节举措; ? (2)分阶段改观流量的质调剂; ? (3)间歇调剂一改观每天供热年光的调剂举措。 back 幼结 ? 本单位编造先容了水压图的根本道理、绘造水压图的根本 时间恳求、举措和步调、用户与热网的衔尾形势、热水网 途的定压格式、轮回水泵和补给水泵的采选、热水网途的 水力失调、仍旧热水网途水力宁静性的举措、热水供热系 统的供热调剂举措等根本学问。 ? 通过研习,使同砚们不妨绘造水压图,采选热用户与热网 的衔尾格式和定压格式。 ? 供热编造运转中每每会显示“大马拉幼车”的形势,以及 热用户的水力失调形势,于是本单位核心也先容了热水管 网轮回水泵和补给水泵的选用、热水网途的水力失调及热 水供热编造的供热调剂举措等实质,需求同砚们控造。 back LOGO

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