對集中供熱管網(wǎng)中繼泵站設(shè)置的優(yōu)化分析

馬文鑫

摘 要：本文主要通過新建亦或是擴(kuò)建的方式來對熱水供熱管進(jìn)行設(shè)計(jì)，并以增加繼泵站數(shù)量為主要任務(wù)，從而起到節(jié)約資金的目的，減少工程造價(jià)，并對中繼泵站設(shè)置的具體位置做出詳細(xì)的研究以及優(yōu)化，希望可以為相關(guān)人士提供重要的參考依據(jù)，供以借鑒。

關(guān)鍵詞：繼泵站設(shè)置的優(yōu)化；分析；措施

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展下，我國集中供熱工程隨著經(jīng)濟(jì)的腳步變得逐漸加快，這種現(xiàn)象也引起了人們對環(huán)保理念的重視。一般情況下，城市集中供熱大部分在“三北”地區(qū)的步伐較快，特別是當(dāng)我國落實(shí)西部大開發(fā)的部署以后，西部的一些城市逐漸將集中供熱系統(tǒng)加以完善，并采取新建亦或是擴(kuò)建的形式，促使城市集中供熱體系慢慢朝著長遠(yuǎn)的方向發(fā)展。倘若想要對繼泵站設(shè)置加以優(yōu)化，那么就需要制定出切實(shí)可行的方案。基于此，本文主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析，筆者依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)提出自己的一些觀點(diǎn)，供以借鑒。

1 中繼泵站設(shè)置位置的工程設(shè)計(jì)檢驗(yàn)

供熱系統(tǒng)是由熱源、管網(wǎng)、用戶組成的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。對此，以某一工程為例：（1）理論假設(shè)管網(wǎng)的流量是沿線均勻分布的，而實(shí)際上絕非如此，尤其是實(shí)際工程熱電廠出口至Al節(jié)點(diǎn)段（3440m）如此長的一段干線沒有熱用戶，沒有流量分配，因而使熱水循環(huán)所需要的總水泵軸功率最小的中繼泵站不在1/2處。（2）實(shí)際驗(yàn)證結(jié)果使熱網(wǎng)水循環(huán)所需總水泵軸功率最小的中繼泵站位置也不一定正好在管網(wǎng)總循環(huán)流量與末端熱力站流量之和一半的回水干管處。這一現(xiàn)象的原因也是實(shí)際條件與假設(shè)的條件不符所致。

2 水力工況對中繼泵站位置的要求與確定

2.1 水力工況要求

相關(guān)人員在對一、二次管網(wǎng)進(jìn)行安裝的時(shí)候，需要采取間接的方式，并且對于地理環(huán)境平坦的熱水供熱管網(wǎng)來說，要設(shè)置恰當(dāng)?shù)闹欣^泵站需要符合以下幾點(diǎn)要求：（1）當(dāng)中繼泵站在進(jìn)口的位置，確?；厮芩a(chǎn)生的水壓控制在大于50kPa的范圍，這樣的目的是為了避免回水管吸入較多的空氣；（2）當(dāng)中繼泵站出口時(shí)，確保相關(guān)回水管所產(chǎn)生的壓力能夠和管動(dòng)水壓產(chǎn)生的差異性要比相應(yīng)的資用壓頭要高些。

2.2 滿足水力工況要求時(shí)中繼泵站的揚(yáng)程

因?yàn)橹欣^泵揚(yáng)程所產(chǎn)生的臨界值HL能夠較好的滿足種疾病呢更為所具有的揚(yáng)程數(shù)值。所以相關(guān)人員可以依據(jù)有關(guān)計(jì)算公式，能夠在沒有確定中繼泵的前期階段，來對中繼泵揚(yáng)程的基本數(shù)值進(jìn)行計(jì)算，繼而可以將相關(guān)位置的最小距離以及最大距離預(yù)算出來，能夠準(zhǔn)確的對中繼泵站的具體位置進(jìn)行確定，較好的表明中繼泵站被安置到這個(gè)地方能夠符合水力工況的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

2.3 中繼泵站位置的確定

本文主要講回水管作為主要對象：（1）對于中繼泵站位置存在的回水壓力來說，應(yīng)當(dāng)要比靜壓線高度要高一些，這樣做的目的是為了避免該處出現(xiàn)倒空的情況；（2）回水管壓力應(yīng)當(dāng)和供水管存在的壓差較為相似，從而為該地區(qū)的用戶資用壓頭提供重要的保障；（3）就回水管壓力而言，要比管件的承受壓力要高出許多。

3 中繼泵站位置優(yōu)化設(shè)計(jì)方法及應(yīng)用條件

3.1 中繼泵站位置優(yōu)化設(shè)計(jì)方法

通過前面的理論研究，可以對對長距離的城市集中供熱熱水管網(wǎng)中繼泵站位置的優(yōu)化設(shè)計(jì)問題做如下的總結(jié)。（1）設(shè)定管網(wǎng)定壓點(diǎn)的壓力，先按不設(shè)中繼泵站對供熱主干線按一般要求做水力計(jì)算，以求出供回水主干線等相關(guān)的最大工作壓力；（2）根據(jù)滿足水力工況要求的研究結(jié)論，計(jì)算中繼泵揚(yáng)程的臨界值，進(jìn)而計(jì)算出中繼泵站設(shè)置位置距熱源廠的距離X（管道溝槽長度）的大致范圍，即計(jì)算出Xmax、Xmin。

3.2 應(yīng)用條件

通過上面論述的方法可以看出，相關(guān)單位對繼泵站的位置加以優(yōu)化能夠?qū)芫W(wǎng)工程設(shè)計(jì)以及完善工作帶來益處，然而在實(shí)際使用該手段對中繼泵站位置進(jìn)行完善的過程中，需要對其使用環(huán)境引起必要的重視：對于地理位置平攤的地區(qū)較為適合。倘若地勢出現(xiàn)起伏的情況，那么就會(huì)采取直接連接的方式進(jìn)行，并且還要考慮地理環(huán)境等因素所產(chǎn)生的超壓情況對系統(tǒng)所帶來的不利影響，繼而科學(xué)的對設(shè)計(jì)方法所得到的結(jié)論做好合理的完善。

4 中繼泵站的泵的確定

一般情況下，水泵能夠通過以下兩種設(shè)備進(jìn)行調(diào)速：一種是變頻器；另一種是控制器。由于國家一些廠家生產(chǎn)出來的產(chǎn)品有著較高的效率，并且使用時(shí)間也很長，然而卻要花費(fèi)較多的資金購買；而我國生產(chǎn)出來的產(chǎn)品沒有較高的使用率，并且變頻泵產(chǎn)品還處于初級階段，沒有很長的使用期，但是不需要花費(fèi)較多的資金購買。

5 技術(shù)分析

從技術(shù)的角度來看，一些國外生產(chǎn)的產(chǎn)品大多數(shù)都是可以對水泵產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)速的。例如變頻器、電機(jī)等多種設(shè)備共同組成，不但利用了有限的空間，而且還會(huì)最大程度避免誤差出現(xiàn)的概率。相關(guān)人員可以依據(jù)流量的具體情況、壓力大小、溫度變化等多個(gè)方面靈活的控制，從而符合不同情況的需要。能夠起到通訊的作用，并且和熱網(wǎng)控制系統(tǒng)是處于連接的狀態(tài)，繼而可以達(dá)到統(tǒng)一控制的效果，并可以利用遙控設(shè)備對其進(jìn)行控制。

安裝流程較為簡便。無論是從經(jīng)濟(jì)的角度來看，還是就技術(shù)方面而言，都可以確保該工程可以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，與此同時(shí)還能夠起到節(jié)能的作用，該項(xiàng)目最終某國家的調(diào)速水泵，該調(diào)速水泵有著較高的生產(chǎn)工藝，并且性能具有一定的穩(wěn)定性。

6 結(jié)語

通過以上內(nèi)容的論述，對中繼泵站位置進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)得出了下面幾點(diǎn)結(jié)論：（1）相關(guān)單位可以將中繼泵的位置設(shè)置到回水干管的位置上，這樣不但可以減少相應(yīng)的壓力，而且還能夠?yàn)樗脿I造出一個(gè)優(yōu)質(zhì)的工作氛圍；（2）對于中繼泵站的設(shè)置來說，通常是在循環(huán)流量能夠和管網(wǎng)總流量相似所得到的回水干管的位置，這時(shí)候熱網(wǎng)水循環(huán)有著不大的水泵軸功率，這樣就會(huì)促使水系統(tǒng)在運(yùn)輸水能的時(shí)候沒有較大的消耗，同時(shí)還會(huì)起到節(jié)約資金的作用；（3）為了能夠進(jìn)一步符合水力工況的具體要求，相關(guān)人員在對中繼泵站的位置進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，通常是順著管道的核心位置一直到熱源廠的位置X，需要符合以下條件Xmin≤X≤Xmax。其中：

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（作者單位：大慶市規(guī)劃建筑設(shè)計(jì)研究院）