家用热水循环系统正常运行后,供热系统的循环水量、扬程、轴功率及效率等称为家用热水循环系统的工作参数。
一、不同状态下工作参数的分析
1、水泵的工作参数通常有以下几种情况:
水泵的实际工作参数与铭牌参数工作点一致,说明该水泵产品合格,而且水泵选型时计算准确,这是最理想的状态。
2、由水泵的实际工作参数在性能曲线上找出的工作点落在曲线上,但其流量小于铭牌流量,而扬程高于铭牌扬程工作点,说明该水泵产品合格,但水泵选型时的水力计算不准确,管网的实际阻力损失大于水力计算值。此时,水泵的实际流量小于计算流量,造成供热系统流量不足,影响水力工况的调整。
3、水泵的工作点虽然落在性性能曲线上,但流量大于于铭牌流量,场程小于铭牌扬程工作点,说明水泵产品合格,但水泵选型时水力计算不准,管网的实际阻力小于计算值,使水泵实际流量大于铭牌流量。此时水泵的轴功率会增加,如果实际轴功率超过水泵电机的功率,会使电机过载运行,如不及时处理,不但浪费电能,而且会损坏电机。
这种情况很普遍,多数都是由于水泵选型草率、不经过水力计算或错误选型等原因造成的。临时的处理方法是:关小水泵出口阀或降低水泵转速。最根本的解决办法是认真进行水力计算后更换合适的水泵,既可确保安全,又节约电能。
4、水泵的工作点落在性能曲线的下方工作点,说明水泵产品不合格。应由水泵厂家处理,更换水泵叶轮或更换水泵,否则无法保证供热质量。
二、工作参数在性能曲线上的形成
1、管网特性曲线的绘制
每个供热系统的管网都是由多个并联的环路组成的。由流体动力学可知,供热系统运行时,各个并联环路的阻力损失必然是相同的,而且都同管网中最不利环路的阻力损失相同。我们进行水力计算的目的,就是在最不利环路达到所需的流量时,计算其阻力损失的大小,以此来确定家用热水循环系统应达到的流量和扬程,即家用热水循环系统输出的流量应该同供热系统需要的总流量一致;而循家用热水循环系统的扬程应该同供热系统最不利环路在满足其支线的循环水量时而形成的总阻力损失一致。
水力计算的结果只是计算出了供热系统正常运行时“工作点”的参数。当建立一个直角坐标系时,如果把纵坐标设定为管网的阻力损失,而把横坐标设定为管网的流量,那么在坐标系中就可以确定出一个“工作点”。当任意给出几个不同的流量时,就会通过水力计算算出几个不同的阻力损失,就可以在坐标系上确定出几个不同的“工作点”,把这这些工作点用一条曲线连起来就形成了该供热系统的管网特性曲线了。这个曲线必定以坐标系的零点为起点,因为流量等于零时管网的阻力损失也为零。
2、水泵工作点的形成
管网特性曲线和水泵性能曲线的直角坐标系是一致的,因为它们的横坐标都是流量,而纵坐标都是压力差,即管网特性曲线的纵坐标是管网起始点之间的压差,是水在管网中流动时的能量损失。而水泵的性能曲线的纵坐标是水泵的出口和进口之间的压力差,是管网从水泵中获得的循环动力。
工作中为了方便地分析问题,把两个坐标系完全合并在一起,横坐标从零开始既是水泵的流量,也是管网的流量;而纵坐标从零开始既是水泵进出、口的压差(水泵的扬程),又是管网始、末端的压差(能量损失)。这样就形成了一个坐标系,或者直接在水泵的性能曲线中直接绘制出管网特性曲线。
当水泵选型恰当时,会发现两条曲线有一个交叉点,称这个交又点为该型号水泵在这个管网中的水泵工作点。水泵选型不恰当时,两条曲线的距离较远,无交点。同时满足管网特性和水泵性能参数的点,称为水泵的工作点。这个水泵工作点说明了该型号水泵提供的流量和扬程(循环动力)与管网在当前工况下的流量和总阻力损失网是完全一致的。也就就是水泵当前的运行工况。
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