循環(huán)水泵
時(shí)間:2015-05-21 17:42:32 作者:
熱水供熱系統是熱用戶(hù)、熱網(wǎng)和熱源及循環(huán)水泵所構成的一個(gè)復雜的整體系統。為了使投運的循環(huán)水泵能在高效區工作,而又使循環(huán)水量符合需要值,不致產(chǎn)生嚴重的水力和熱力失調現象,必須分析循環(huán)水泵(單臺或多臺)在系統中運行的工作狀況。從而尋求與系統相匹配的循環(huán)水泵,使其盡可能地“滿(mǎn)負荷、高效率”運行。
采用作圖法和差值法來(lái)確定水泵的性能參數及工作點(diǎn)來(lái)選擇相匹配的水泵,準確性差,而且比較麻煩;因此利用最小二乘法原理對采暖循環(huán)水泵的性能實(shí)驗數據進(jìn)行曲線(xiàn)擬合,再來(lái)討論循環(huán)水泵的工作狀況。
1、循環(huán)水泵曲線(xiàn)擬合
本文主要用最小二乘法以多項式進(jìn)行曲線(xiàn)擬合來(lái)求循環(huán)水泵性能曲線(xiàn)方程。其基本思想是:通過(guò)誤差分析建立誤差方程;在誤差值最小的條件下,導出相應的正規方程組;通過(guò)求解正規方程組(線(xiàn)性代數方程組),得到回歸系數(最小二乘估計),從而建立起曲線(xiàn)擬合的多項式。
2、應用研究
前面介紹了數值法求解的水泵性能擬合曲線(xiàn)方程,知道了該方程便可以很方便的知曉水泵的運行情況。如果再給定管路特性曲線(xiàn)方程,對它們聯(lián)立求解,求出工作點(diǎn),得到工作點(diǎn)的流量和揚程,從而可以與實(shí)際管路的總流量和總阻力進(jìn)行比較,來(lái)分析系統水力工況,得出水泵的匹配情況,確定水力失調的解決辦法。本節中將給出實(shí)例加以全面分析。
2.1、系統概況
已知某供暖系統,建筑面積為9萬(wàn)m2。概算熱負荷為5.2MW,整個(gè)系統總供水溫度95℃,回水溫度70℃,網(wǎng)路散熱和漏損系數K取1.05,流量附加系數φ取1.2。其供暖半徑L
為500m,比摩阻R取70 Pa/m,局部阻力相對沿程損失的比例百分數取a為0.3,熱源內部阻力Hr取10X104Pa,用戶(hù)系統阻力Hy取1x104Pa,裕量系數K取1.15。
2.2、系統工況分析
因此,對于一個(gè)水力失調嚴重的供暖系統,特別是末端用戶(hù)不熱,不能簡(jiǎn)單地采用增加水泵的方法來(lái)解決。因為單臺水泵的工作點(diǎn)已處于水泵性能曲線(xiàn)的平坦區,因而增加水泵后,總流量增加有限。如已有兩臺水泵并聯(lián)運行,其合成特性曲線(xiàn)就更加平坦,再增加一臺水泵并聯(lián)運行,總流量的增加量將會(huì )更小,甚至不增加。
所以,解決供暖系統水力失調現象,首先應考慮對管網(wǎng)通過(guò)熱用戶(hù)引入口閥門(mén)進(jìn)行調整,使系統流量得以合理分配。當然,如果總流量不能滿(mǎn)足要求時(shí),應經(jīng)過(guò)作圖或計算的辦法,選擇與系統相匹配的單臺水泵或組合較為合理(使水泵的工作點(diǎn)在高效區)的多臺水泵。
3、結語(yǔ)
(1)對于某一擴建系統,隨著(zhù)熱用戶(hù)逐年增加,原配水泵已偏小,通過(guò)水泵性能分析,采用多臺水泵并聯(lián)運行是可以的。但我們實(shí)際經(jīng)常遇到的是,單臺水泵運行,其流量和揚程已遠遠超過(guò)實(shí)際需要值。由于網(wǎng)路水力失調,總有一些用戶(hù)不熱,為彌補失調帶來(lái)的缺陷,采用多臺水泵并聯(lián)運行。此時(shí)系統的循環(huán)水量雖有所增加,但增值也很小,水泵的效率自然很低。
(2)由于網(wǎng)路水力失調嚴重,水泵經(jīng)并聯(lián)后,仍不能滿(mǎn)足末端用戶(hù)的需要,即使更換大功率大流量水泵也無(wú)濟于事。實(shí)際上,如果網(wǎng)絡(luò )水力失調嚴重,只要管路性能不變,流量增加后,仍然保持著(zhù)等比的失調度。
(3)進(jìn)行水力工況分析是了解整個(gè)系統運行情況的關(guān)鍵,而建立循環(huán)水泵性能曲線(xiàn)方程為水力工況分析帶來(lái)很大的方便。循環(huán)水泵性能曲線(xiàn)方程為計算機選擇循環(huán)水泵奠定了理論基礎,同時(shí)也是實(shí)現量化管理的基礎。