熱水及采暖工程中循環水泵的選型

一 、泵選型原則

1、使所選泵的型式和性能符合裝置流量、揚程、壓力、溫度、汽蝕流量、吸程等工藝參數的要求。

2、必須滿足介質特性的要求：

對輸送易燃、易爆有毒或貴重介質的泵，要求軸封可靠或采用無泄漏泵，如磁力驅動泵、隔膜泵、屏蔽泵。

對輸送腐蝕性介質的泵，要求對流部件采用耐腐蝕性材料，如AFB不銹鋼耐腐蝕泵，CQF工程塑料磁力驅動泵。

對輸送含固體顆粒介質的泵，要求對流部件采用耐磨材料，必要時軸封用采用清潔液體沖洗。

3、機械方面可靠性高、噪聲低、振動小。

4、經濟上要綜合考慮到設備費、運轉費、維修費和管理費的總成本最低。

5、離心泵具有轉速高、體積小、重量輕、效率高、流量大、結構簡單、輸液無脈動、性能平穩、容易操作和維修方便等特點。

二、太陽能熱水系統水泵的選型

選擇泵時，主要看其揚程和流量是否符合實際需要。

（1）流量的確定

太陽熱水系統循環泵的流量的計算方法如下：

Q = qA

式中：

q — 系統設計流量（M3/㎡·s）；一般取(36～72)L/㎡·h

A — 太陽熱水系統采光面積，（M2）

太陽熱水系統其它用途的泵的流量應根據其用途確定泵的流量。

（2）揚程的確定

太陽熱水系統循環泵的揚程的計算方法如下：

H = (1.1～1.2)(Hs+Hx)

式中：

Hs— 太陽熱水系統提升液體介質（水）的高度，mH2O；

Hx— 太陽熱水系統總流動阻力（沿程阻力和局部阻力之和），mH2O。

從上式可知：太陽熱水系統循環水泵的揚程取決于兩個因素， 一個是水泵提升水的高度，另一個是系統循環回路的流動阻力。

關于提升液體的高度

水泵提升水的高度等于太陽熱水系統太陽集熱器水位與水箱水位的高度

1、對于閉式循環回路，Hs=0。

2、對于開式循環回路，當水箱與集熱器同在一個水平面上，且最高水位一樣時，Hs=0；當水箱與集熱器不在一個水平面上，或雖在一個水平面上，但最高水位不一樣時，Hs等于二者最高水位的高度差。

關于系統循環阻力

1、系統循環回路的流動阻力的計算可以分別計算沿程阻力和局部阻力，然后相加；

2、也可以按沿程阻力值估算局部阻力值

3、注意：

A) 當集熱器并聯連接時，系統由多個回路，計算流動阻力時，應選擇阻力最大的回路計算。

b）集熱器串聯連接時，集熱器的阻力較大，應單獨計算。

C）集熱器阻力的計算應根據廠家提供的集熱器的流體壓降數值計算。

根據經驗，系統循環回路的流動阻力一般在2～5 mH2O。

三、熱水采暖系統中循環水泵的選型

在住宅與商業用房的設計與實踐中，針對當地氣候與季節變換，如何為住宅提供采暖源是重要的設計與考慮要點。采暖源的穩定運行與可靠性，決定著住戶的住房舒適度與滿意程度。在熱水采暖中，其系統的主要構成包括熱水鍋爐、循環水泵、室外管網與采暖用戶幾項。其中其熱水采暖系統是以管網循環回路為主要供暖通道。循環水泵作為熱水采暖系統中的驅動裝置，其工作效率與工作狀態決定了整個熱水采暖系統的工作成效。如何科學正確地選擇循環水泵，保障熱水采暖系統的安全穩定，對于住宅熱水采暖系統的有效運行是相當重要與關鍵的。

1、熱水采暖系統中循環水泵的工作特性

作為熱水采暖系統中的驅動與聯結設備，如何更好的處理與利用循環水泵的工作特性，達到提高其工作效率，穩定其工作性能是相當重要的。而在目前的循環水泵產品中，其工作性能都有其實驗數據作為運行數據支撐。一般來說，其性能曲線主要有關于流量揚程的G-H特性曲線，關于流量效率的G-G特性曲線，關于流量功率的G-N特性曲線。而在進行熱水采暖系統中的循環水泵選型中，就是針對這三種性能曲線進行側重與調整，使整個循環水泵系統的工作特性可以滿足具有不同需求與不同條件基礎的采暖目標。

2、熱水采暖系統中循環水泵選型設計的重點

相同性能水泵的并聯運行

熱水采暖系統中選擇將循環水泵進行并聯運行屬于常見的一種設計方案。其工作機理在于把相同型號，相同性能，具有完全一致工作特性曲線的循環水泵并聯于一個循環系統，合成為流量揚程Gh-Hh特性曲線。此種情況下，流量揚程Gh-Hh特性曲線就是整個并聯泵組的運行特性曲線，也就是并聯泵組中各單機特性曲線的疊加。所以，基于并聯運行設計的循環水泵，其對于單機數量的增加，在總流量的增量上表現不明顯，受此影響，還會造成系統運行效率的降低與整個系統運行功率的增加。

不同性能水泵的并聯運行

在進行不同性能水泵的并聯運行嘗試時，首先是用兩臺不同型號的水泵并聯入一個循環系統。但在觀察與分析其并聯泵組工作特性時發現，由于兩臺水泵的性能曲線不同，只有當一臺水泵的流量達到另一臺水泵的設計值時，另一臺水泵才能從空轉狀態轉為有效協同的并聯運行狀態。也就是說，由不同性能水泵并聯運行組成的循環系統在運行中，受到循環阻力的影響，總會有一臺水泵無法向系統供水，一直處于空轉狀態。這種空轉下的無用功，對于整個系統的運行是一種浪費，達到促進熱水采暖系統高效運行的目的。

水泵的變速運行

在進行熱水采暖系統中的循環水泵選型中，響應建設節約型社會的號召，可以針對大功率水泵進行變頻器的配備。也就是說，可以讓一臺大功率水泵根據不同的供暖需求，在變頻器的調節下，人性化地進行流量與揚程狀態的切換，達到運行的合理性配置，進而達到滿足住戶需求與提高整個熱水采暖系統運行人性化的目的。但目前的研究與設計中發現，實驗數據表明，在節電運行方面，基于同一水泵的運行下，變頻器的配備，可以調節其轉速，產生不同的流量與揚程、功率與效率，但由于流量與轉速比一次方的關系是正比，而揚程與轉速比二次方也是成正比，此種情況下，其產生的效率是不盡相同的。從這一點來說，水泵的變速運行對于節電效率這一塊表現不明顯。

3、如何進行熱水采暖系統中循環水泵的選型與設計

基于整個熱水采暖系統其封閉性的特點，已經決定了所有介質處于首尾相接的循環狀態。那么存在于整個熱水采暖系統中的靜壓力對于其中的介質循環的影響是可以忽略不計的。那么在進行循環水泵的配備時，其工作有效揚程應主要在于對熱水采暖系統鍋爐、管道、散熱器、附件與相關工作元件所產生的水力阻力的克服。在此原理下，在進行熱水采暖系統中的循環水泵的選型與設計時，并聯臺數不宜過多，特別是對于熱水采暖系統中阻力大、流量阻力特性曲線走向陡的情況，應避免選擇水泵并聯運行的設計。其中，為了達到對熱水采暖系統中的循環水泵的節能與有效控制，其水泵的使用遵循用一臺，備用一臺的原則。另外，對于不同型號，不同性能曲線的水泵不應產生并聯關系。

同時，在計算熱水采暖系統中循環水泵的工作效率時，應首先熱水循環流程圖的繪制，然后根據JB/T8659-1997《熱水鍋爐水動力計算方法》進行系統內水阻力的計算與水動力的計算。考慮到實驗理論數據與真實運行數據間的差距，還應在理論計算時，設定一個大于1的經驗系統，再來繪制熱水采暖系統中的循環水泵流量阻力特性曲線GX-HX,在曲線中找到系統額定工況下的工作點A。然后根據工作點的位置，找到不同廠家提供的循環泵產品樣本中具有同樣比例特性曲線的循環水泵，考慮到對于工作點A的最優化選擇，應在選型時選擇最佳工作點比系統額定工作點A略偏右的循環泵。另外，還應結合業內相關熱水系統循環水泵以往的運行數據，以提高選型的科學性。

小貼士在進行熱水采暖系統的循環水泵選型時，應避免簡單的相互參照，簡單估算。選型與設計時應根據不同的供暖需求進行針對化計算與模擬，避免不必要的電能浪費。

四、熱水工程中循環水泵的選型

熱水循環系統中循環水泵的選擇，是根據計算后所確定的水泵流量和相應于該流量下所需的壓力二個參數確定。一般小商用機組選用臥式離心熱水泵，大商用機組選用立式離心式管道熱水泵。

注意事項：

1、流量不能選擇最大流量，而是根據流量對應揚程的曲線選擇水泵

2、如投資允許，應在水系統上設計1臺備用泵，以確保水泵保養維修時的循環。

3、在選擇水泵時要注意水泵殼體和填料所承受的壓力。

4、另外還應遵循以下原則：

效率高：大泵、單泵的效率常常大于小泵、多泵的效率。

造價低：小泵、單泵的造價一般小于大泵、多泵的造價。

壽命長：轉速小、允許吸上真空高度值大的水泵一般壽命大于轉速大、允許吸上真空度小。

噪聲低：一般低轉速水泵噪聲低于高轉速水泵，離心泵的噪聲低于活塞泵，變頻泵的噪聲低于工頻泵。

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