循环水泵的扬程

发布日期:2019-09-19 20:45
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  LOGO 供热工程 GONG RE GONG CHENG 10 热水网道的水压图与水力工况 ? 【常识方向】 ? 1.熟习绘造水压图的根本道理、根本请求、手法和方法; ? 2.控造用户与热网的结合时势; ? 3.熟习热水网道的定压体例; ? 4.熟习轮回水泵和补给水泵的拔取手法; ? 5.熟习进步热水网道水力太平性的手法; ? 6.熟习热水供热体系供热医治的常用体例。 ? 【才气方向】 ? 1.拥有绘造本质工程水压图的才气; ? 2.行使水压图,能举行热用户与热网的结合时势确切定; ? 3.会举行热水管网轮回水泵和补给水泵的拔取; ? 4.拥有认识热水网道水力失调情况的才气。 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请求、方法和手法 课题3 用户与热网的结合时势 课题4 热水网道的定压体例 课题5 轮回水泵和补给水泵的拔取 课题6 热水供热体系的水力 工况与供热医治 目 录 3 4 5 6 课题1 水压图的根本观念 ? 水压图能够大白地表现管网和用户各点的压力巨细和分 布情况,是认识商酌管网压力情况的有力器材。 ? 水压图绘造的表面根底是流体力学中的恒定流本质液体 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,凭据伯努利方程能够列出1、1断面和2、2 断面之间的能量方程: 图10-1 热水网道水头线 ? ? ?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间的水头耗损,mH2O; ? ?1、? 2 ——断面1、2处的动能校正系数,取 ?1=? 2= 1.0。 ? ? 上式中各项都表现一段高度,以“m”作单元,可差别称为: 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 三项之和表现断 ?g 2g 面1、2间随意一点的总水头H。依序结合图中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 一条消浸的斜直线间总水头 的差值,即水头耗损 ?H1?2=H1-H2 。 ? 场所水头 Z 与压强水头 P 之和表现断面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,即是 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。结合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;正在热水管道中,将管道各节点测压 管水头高度依序结合起来的弧线,称为热水管道的水压曲 线。绘造水压图的实际即是得到热水网道的水压弧线。 ? 通过认识热水网道的水压图能够取得: ? (1)行使水压弧线,能够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)行使水压弧线能够表现各管段的压力耗损值。因为热 v12 水管道中各点的流速相差不大,公式(10-1)中的 2g 2 v2 和 2 g 的差值能够纰漏不计,水正在管道内滚动时,随意两 点间的水头耗损就等于两点间的测压管水头之差,如图 10-1中,断面1、2间的水头耗损能够表现成 : ?H1?2 =( Z1+ P1 ? g )- ( Z 2+ P2 ?g ) (式10-2) ? (3)凭据水压弧线的坡度,能够确定预备管段单元管长的 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,预备管段单元管长的均匀比压降就越大。 ? (4)因为热水管网体系是一个彼此连通的轮回环道,已知 管网中随意一点的水头,就能够确定其它各点的水头。 back 课题2 绘造水压图的根本时间请求、方法和手法 ? (1) 确保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,不然体系不行平常运转。用户 引入口的资用压力与结合体例相闭,以下数值可供选用参考: 1)与网道直接结合的暖风机采暖体系或大型的散热器采暖系 统,约为20~50kPa(2~5mH2O); 2)与网道采用水喷射器、喷射泵的直接结合采暖体系,约为 80~120kPa(8~12mH2O); 3)与网道直接结合的热计量采暖体系约为50kPa(5mH2O); 4)与网道采用热相易器的间接结合体系,约为30~100kPa (3~10mH2O); 5)修树同化水泵的热力站,网道供、回水管的预留资用压差 值,应等于热力站后二级网道及用户体系的计划压力耗损值之 和。 ? (2)确保修筑不超压。 ? (3)确保体系永远满水,不显现倒空景色。 ? (4)确保不汽化。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 少超越5mH2O,省得吸入气氛 。 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、回水干线通过水力预备可知压降均为12 mH2O。 ? 绘造热水网道水压图的方法和手法大致如下: ? (1)拔取确定结合体例。 ? (2)确定静水压线)确定恒压点,拔取定压体例。 ? (4)绘造动水压线 热水网道水压图 back 课题3 用户与热网的结合时势 ? 为使热网平常运转,合理拔取表网与用户体系的结合体例,是一 个紧张渠道。热水网道的水压图绘造后,就能够认识确定用户与 热网的结合时势。凭据已绘造的水压图(图10-2)认识如下: ? (1) 用户I 是高温水采暖用户,从水压图可知,用户I中130℃ 的高温水琢磨不汽化的请求,压力应为38.6mH2O,静水压线m,能够确保用户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,假设内部计划水头耗损为Δ Hy=5mH2O,资用压力远远赶过了 用户体系的计划水头耗损,须要正在用户I入口处供水管上设阀门 或调压板俭约降压,使进入用户的测压管水头降到48+5=53mH2O, 阀门俭约的压降为Δ Hf=70-53=17mH2O,这能够满意用户对压力 的请求平常办事,如图10-3(a)。 ? (2) 用户Ⅱ,可正在供水管上设阀门俭约降压,回水管上再 设水泵加压,如图10-3b,其计划方法如下: ? 1)先假定一个安好的回水压力,回水管的测压管水头不 赶过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:该用户是高层修设低温水采暖用户,体系静 压线和回水动压线高度均低于体系充水高度61m(也即是 该用户的静水压线高度),不行确保其永远充满水和不倒 空。因而需采用设皮相式水—水换热器的间接结合,如图 10-3c。 ? (4) 用户Ⅳ:该用户是低温水采暖用户,从水压图能够看 出,网道轮回水泵遏止运转时,静水压线能确保用户Ⅳ不 汽化、不超压。 假设该用户内部的水头耗损为1mH2O,而 表网供给的资用压力为10mH2O,能够琢磨采用设水喷射器 的直接结合,如图10-3d。水喷射器出口的测压管水头为 54+1=55mH2O,喷射器自身消费的压降为Δ Hp=64-55=9mH2O, 满意水喷射器的修树请求。 ? 总结上述实质,表网与用户体系常用结合体例有: ? (1) 直接结合:当表网供给给用户的资用压头正在2~ 12mH2O,可选用简便直接结合,喷射泵、水喷射器等结合 体例;当用户的资用压头亏空2~5mH2O,可采用混水泵连 接体例(当水温请求合理)。 ? (2)间接结合:当热用户为高层修设时,采用直接结合, 底层散热修筑将被压坏;碰到这种情景,有几种办理手法: 一种是把水压图的静水压线和回水压线进步,采用承压能 力较高的散热器;一种是采用分层间接结合体例,40m以 下各层采用简便直接结合,40m以上各层采用热相易器的 间接结合;另一种是采用双水箱分层结合。 ? (3)加压泵结合:只是一面热用户回水动压线过高,导致 底层散热修筑超压时,可采用正在用户热入口装设回水加压 泵的结合体例。 back 课题4 热水网道的定压体例 ? 通过绘造水压图能够无误地举行管网认识,认识用户的压 力情况和结合体例,合理地机闭热网运转。热水供热体系 的定压体例良多,常用的有: ? (1)开式高位水箱定压 ? 开式高位水箱定压是依托装置正在体系最高点的开式膨胀水 箱酿成的水柱高度来支柱管网定压点(膨胀管与管网结合 点)压力太平。因为开式膨胀水箱与管网相通,水箱水位 的高度与体系的静压线高度是同等的。 ? (2)补给水泵定压 补给水泵定压是目前会集供热体系广 泛采用的一种定压体例。补给水泵定压苛重有以下几种形 式: ? 1)补给水泵的连接补水定压,如图10.4 图10-4 补给水泵连接补水定压体例 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-安好阀;10-补水管;11-补水泵;12-压力医治阀 ? 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体例 1-热水汽锅;2-热用户;3-除污器;4-压力医治器;5-轮回水泵; 6-安好阀;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体例 ? 补给水泵连接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,这是较常用的定压体例,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 是说管网运转时网道和用户体系各点均经受较大压力。大 型热水采暖体系为了妥善地低浸网道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连接补水定压体例, 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体例 1-加热装配(汽锅或换热器); 2-网道轮回水泵;3-泄水医治阀; 4-压力医治阀;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凭据供热体系的压力变 化,改动电源频率,滑润无级的调剂补水泵转速,实时调 节补水量,告终体系恒压点压力的恒定,如图10-7所示。 图10-7 变频调速定压医治框图 ? (3) 惰性气体定压体例 ? 气体定压公多采用的是惰性气体(氮气)定压。图10-8为 热水供热体系采用的变压式氮气定压的道理图。 图10-8 变压式氮气定压体例 1-氮气瓶;;2-减压阀;3-排气阀;4-水位担任器;5-氮气罐; 6-热水汽锅;7、8-供回水管总阀门;9-除污器;10-网道轮回水泵; 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拔取 10.5.1 轮回水泵的拔取 ? 10.5.1.1轮回水泵的流量 ? 热水供热体系管网的预备流量可根据前面的阐发预备确定, 轮回水泵的总流量应不幼于管网的预备流量,即 G ? 1.1G j ? 式中 G ——轮回水泵的总流量,t/h; G j ——管网的预备流量,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计划流量条目下,热源内部、供 回水干管的压力耗损和主干线末尾用户的压力耗损之和, 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 ——热源内部的压力耗损,mH2O或Pa,它囊括热 ? 源加热修筑(热水汽锅或换热器)和管道体系等的总压力 耗损,平常取=(10~15)mH2O; H w ——网道主干线供、回水管的压力耗损,mH O或 ? 2 Pa,可凭据网道水力预备确定; H y ——主干线末尾用户的压力耗损,mH2O或Pa,可 ? 凭据用户体系的水力预备确定。 ? 轮回水泵的扬程仅取决于轮回环道总的压力耗损,与修设 物高度和地形无闭。拔取轮回水泵应预防: ? (1)平常轮回水泵宜拔取单级泵,由于单级水泵本能弧线 较平缓,当网道水力工况爆发改动时,轮回水泵的扬程变 化较幼。 ? (2)轮回水泵的承压和耐温才气应与热网的计划参数相适 应。 ? (3)轮回水泵的办事点应处于轮回水泵本能的高效区规模 内。 ? (4)轮回水泵正在任何情景下都不应少于两台(此中一台备 用)。四台或四台以上并联运转时,可不修筑用泵,并联 水泵型号宜相通。 10.5.2 补给水泵的拔取 ? 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,体系的渗漏水量与体系界限、施工装置质 量和运转处置程度相闭,闭式热水网道的平常补水率不宜 大于体系水容量的1%。别的,确定补给水泵的流量时,还 应试虑爆发事项时的事项补水量,是以补给水泵的流量应 等于供热体系的平常补水量与事项补水量之和,平常取正 常补水量的4倍。 ? 正在开式热水供热管网中,补给水泵的流量应凭据热水供热 体系的最大计划用水量和体系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 ——水泵吸水管的压力耗损,mH2O或Pa; ? ?H c ——水泵出水管的压力耗损,mH2O或Pa; ? h ——补给水箱最低水位比补水点超越的隔绝,m。 ? ? 闭式热水供热体系,补给水泵宜选两台,可不修筑用泵, 平常时一台办事,事项时两台全开。开式热水供热体系, 补水泵宜设3台或3台以上,此中一台备用。 back 课题6 热水供热体系的水力工况与供热医治 10.6.1 热用户的水力失调 ? 供热管网是由很多串、并联管道和各个用户构成的杂乱的 彼此连通的管道体系。热水供热体系中,各热用户的本质 流量与请求流量之间的区别等性称为该热用户的水力失调。 ? 发作水力失调的来因良多,比如: ? (1)正在计划预备时,不行正在计划流量下到达阻力均衡,结 果运转时管网会正在新的流量下到达阻力均衡。 ? (2)施工装置闭幕后,没举行初医治或初医治未能到达设 计请求。 ? (3)正在运转流程中,一个或几个用户的流量改观(阀门封闭 或遏止行使),会惹起网道与其它用户流量的从新分拨。 ? 水力失调的水平能够用本质流量与规章流量的比值x来权衡,即 ? 式中 X ——水力失调整; Gs ——热用户的本质流量; ? G g ——该热用户的规章流量。 ? ? 对付通盘网道体系来说,各热用户的水力失调情况可分为: ? (1)同等失调:网道中各热用户的水力失调整x都大于1(或都幼于1)的 水力失调情况称为同等失调。同等失调又分为: 等比失调:一齐热用户的水力失调整x值都相称的水力失调情况称 为等比失调。 不等比失调:各热用户的水力失调整x值不相称的水力失调情况称 为不等比失调。 ? (2)区别等失调:网道中各热用户的水力失调整有的大于1,有的幼于1, 这种水力失调情况称为区别等失调。 GS X ? Gg (式10-7) 10.6.2 热水网道的水力太平性 ? 热水网道的水力太平性是指网道中各个热用户正在其它热用 户流量改动时维持自身流量稳定的才气,凡是用热用户的 水力太平性系数y来权衡网道的水力太平性。 ? 水力太平性系数是指热用户的规章流量与工况改观后恐怕 到达的最大流量的比值,即 y = 1 xmax ? Gg Gmax ? 式中 y ——热用户的水力太平性系数; G g ——热用户的规章流量; ? Gmax——热用户恐怕显现的最大流量; ? ? X max ——工况改动后热用户恐怕显现的最洪水力失调整, 即 X max ? 热用户的规章流量 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 ——用户体系及用户支管的总阻力特点系数。 ? ? 一个热用户恐怕有的最大流量显现正在其它用户全体闭断时, 这时网道干管中的流量很幼,阻力耗损亲昵于零,热源出 口的效率压力能够以为是全体效率正在这个用户上,因而 (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道平常工况 下的网道干管的压力耗损 ?pw和这个用户正在平常工况下的 压力耗损 ?p y 之和,即 ?pr = ?pw+ ?p y 。 ? 因而 ,式(10.11)可写成 ?p r Sy Gmax = (?p w ? ?p y ) Sy (式10-12) ? 热用户的水力太平性系数 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,网道干管直径为无穷大), y ? 1。 此时,这个热用户的水力失调整 X max ? 1,也即是说,无 论工况何如改观都不会水力失调,它的水力太平性最好。 这个结论对网道上每个用户都树立,这种情景下任何热用 户的流量改观都不会惹起其它热用户流量的改观。 ? 当 ?pr ? 0或= ?pw ∞时(表面上,用户体系管径无穷大或 网道干管管径无穷幼)时, y ? 0。此时热用户的最洪水力失 调整 X max ? ∞,水力太平性最差,任何其它用户流量的改 变将全体改观到这个用户上去。 ? 本质上热水网道的管径不恐怕无穷大也不恐怕无穷幼,热 y 水网道的水力太平性系数 总正在0到1之间,当水力工况变 化时,任何用户的流量改动,此中的一个人流量将改观到 其它热用户中去。进步热水网道的水力太平性,能够裁汰 热能耗损和电耗,便于体系初医治和运转医治。进步热水 网道水力太平性的苛重手法是: ? (1)减幼网道干管的压降,增大网道干管的管径,也就 是举行网道水力预备时选用较幼的均匀比摩阻Rpj值。 ? (2)增大用户体系的压降,能够正在用户体系内装置调压 板、水喷射器、装置高阻力幼管径的阀门等。 ? (3)运转时合理地举行初医治和运转医治,尽恐怕将网 道干管上的一齐阀门开大,把节余的效率压力消费正在用户 体系上。 ? (4)对付供热质料请求高的用户,可正在各用户引入口处 装置主动医治装配(如流量医治器)等。 10.6.3 热水供热体系的供热医治 ? 供热体系囊括采暖、透风空调、热水供应和分娩工艺用热 等多个热用户。 ? 会集供热体系的医治体例,按运转医治处所的区别分为: ? (1)会集(焦点)医治:正在热源处举行的医治。 ? (2)限造医治:正在热力站或用户入口处举行的医治。 ? (3)个人医治:直接正在散热修筑(散热器、暖风机、换热 器)处举行的医治。 ? 会集供热医治的手法苛重有: ? (1)质医治一改动网道供、回水温度,不改动流量的调 节手法; ? (2)分阶段改动流量的质医治; ? (3)间歇医治一改动每天供热工夫的医治手法。 back 幼结 ? 本单位体系先容了水压图的根本道理、绘造水压图的根本 时间请求、手法和方法、用户与热网的结合时势、热水网 道的定压体例、轮回水泵和补给水泵的拔取、热水网道的 水力失调、维持热水网道水力太平性的手法、热水供热系 统的供热医治手法等根本常识。 ? 通过练习,使同砚们或许绘造水压图,拔取热用户与热网 的结合体例和定压体例。 ? 供热体系运转中每每会显现“大马拉幼车”的景色,以及 热用户的水力失调景色,因此本单位要点也先容了热水管 网轮回水泵和补给水泵的选用、热水网道的水力失调及热 水供热体系的供热医治手法等实质,须要同砚们控造。 back LOGO

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