段潤(rùn)斌
(北京西城城建開發(fā)集團(tuán)，北京100037)

　　摘 要：對(duì)國(guó)內(nèi)外熱水循環(huán)泵的選泵參數(shù)計(jì)算作了介紹、分析和比較。國(guó)內(nèi)的計(jì)算方法中，確定循環(huán)泵流量的主要分歧是應(yīng)否加入附加循環(huán)流量，而確定其揚(yáng)程的焦點(diǎn)是應(yīng)以何種流量通過計(jì)算哪些管段的水頭損失為依據(jù)。經(jīng)分析認(rèn)為，循環(huán)泵流量應(yīng)為循環(huán)流量與附加循環(huán)流量之和，而循環(huán)泵揚(yáng)程應(yīng)為循環(huán)流量與附加循環(huán)流量在系統(tǒng)不配水時(shí)的管路水頭損失。
　　關(guān)鍵詞： 熱水供應(yīng)；循環(huán)泵；循環(huán)流量
　　中圖分類號(hào)：TU822
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)： 1000-4602(2002)01-0071-03

　　在建筑全日制機(jī)械循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，循環(huán)流量是補(bǔ)償熱水系統(tǒng)不用水或用水量較小時(shí)熱水管道向周圍散失的熱量，以使用戶隨時(shí)得到所需水溫的熱水。循環(huán)泵是保證循環(huán)流量在熱水系統(tǒng)中正常流動(dòng)的動(dòng)力。目前各國(guó)在選擇全日制機(jī)械循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的循環(huán)泵、確定其選泵參數(shù)時(shí)，均以保持熱水系統(tǒng)水溫為基本出發(fā)點(diǎn)，但選泵參數(shù)的計(jì)算方法不盡相同。

1 國(guó)外計(jì)算方法

　　一種為：在滿足熱水供應(yīng)系統(tǒng)允許溫降的條件下，根據(jù)系統(tǒng)配、回水管的熱損失計(jì)算系統(tǒng)所需循環(huán)流量qx，并以此確定循環(huán)泵的流量Qb；以qx通過計(jì)算環(huán)路的水頭損失來確定循環(huán)泵的揚(yáng)程。日、美等國(guó)按此法計(jì)算。
　　另一種為：在滿足熱水供應(yīng)系統(tǒng)允許溫降的條件下，根據(jù)系統(tǒng)配水管的熱損失計(jì)算系統(tǒng)配水管所需循環(huán)流量qx，并以系統(tǒng)平均小時(shí)用水量的25%～33%(小系統(tǒng)為平均小時(shí)用水量的15%)作為附加循環(huán)流量qf，以qx和qf之和確定循環(huán)泵的流量Qb，以qx和qf通過計(jì)算環(huán)路中配水管的水頭損失和qx通過計(jì)算環(huán)路中回水管的水頭損失之和確定循環(huán)泵的揚(yáng)程。前蘇聯(lián)按此法計(jì)算，而在美國(guó)計(jì)算一些特殊管道系統(tǒng)的循環(huán)流量時(shí)，也不計(jì)入回水管的熱損失［1］。
　　顯然，第一種選泵方法的依據(jù)是：在考慮系統(tǒng)的允許溫降時(shí)，充分考慮回水管的散熱損失，以確保最不利點(diǎn)的溫度要求，并且在設(shè)計(jì)好的管道系統(tǒng)中，在系統(tǒng)沒有出流或者少量出流的情況下，能有適當(dāng)?shù)难h(huán)流量通過最不利管段。循環(huán)泵的揚(yáng)程應(yīng)該以系統(tǒng)不出流時(shí)循環(huán)流量通過計(jì)算環(huán)路的水頭損失來確定。而第二種選泵方法則認(rèn)為，系統(tǒng)的循環(huán)流量是為了保證最不利點(diǎn)的水溫，所以循環(huán)流量的計(jì)算只要能滿足配水管的散熱要求就可以了。但是在確定水泵流量時(shí)則加入了附加循環(huán)流量，而且這種附加循環(huán)流量的計(jì)算完全是建立在經(jīng)驗(yàn)估算上，并沒有實(shí)際的理論依據(jù)。

2 國(guó)內(nèi)計(jì)算方法

　　目前我國(guó)循環(huán)水泵的選擇基本沿用了前蘇聯(lián)的方法，僅對(duì)附加循環(huán)流量的取值略有調(diào)整?，F(xiàn)行《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.5.9條規(guī)定，在全日制機(jī)械循環(huán)熱水供應(yīng)系統(tǒng)中，循環(huán)泵的出水量應(yīng)為循環(huán)流量與附加循環(huán)流量之和。其中循環(huán)流量系指管網(wǎng)不配水時(shí)為使配水點(diǎn)的水溫不低于規(guī)定溫度所需的最小循環(huán)流量。附加循環(huán)流量則是考慮若僅按循環(huán)流量選擇循環(huán)水泵，當(dāng)熱水供應(yīng)系統(tǒng)大量用水時(shí)，系統(tǒng)的循環(huán)流量就會(huì)降低，配水點(diǎn)的水溫就低于規(guī)定溫度。因此，循環(huán)流量應(yīng)有一個(gè)附加流量，附加循環(huán)流量的大小取決于建筑物的性質(zhì)及使用要求，一般宜為設(shè)計(jì)小時(shí)用水量的15%。

3 國(guó)內(nèi)學(xué)者的一些觀點(diǎn)

3.1 循環(huán)泵的流量確定
　　問題焦點(diǎn)是要不要加入附加循環(huán)流量。
　　一些人認(rèn)為不應(yīng)該計(jì)入附加循環(huán)流量。觀點(diǎn)如下：
　?、?全日制熱水循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)流量是按配水管網(wǎng)在不配水工況時(shí)為補(bǔ)充管網(wǎng)的熱損失而提出的，對(duì)于一個(gè)確定的管網(wǎng)，管網(wǎng)的總熱損失是定值。在不配水工況時(shí)，循環(huán)流量一定能滿足各配水點(diǎn)的水溫要求。在配水工況時(shí)，循環(huán)配水管網(wǎng)中的流量將是配水量與循環(huán)流量之和，在加熱器出口水溫不變的情況下，管網(wǎng)實(shí)際溫降將低于設(shè)計(jì)溫降，最遠(yuǎn)配水點(diǎn)的流出水溫將升高。因此，只要循環(huán)水泵的出流量為總循環(huán)流量，熱水配水管網(wǎng)中任一配水點(diǎn)在任一時(shí)刻均可出流不低于規(guī)定水溫的熱水［2］，所以附加循環(huán)流量的引入沒有意義。誠(chéng)然，對(duì)于一個(gè)確定的熱水系統(tǒng)管網(wǎng)的總熱損失是一定的，但是在實(shí)際的配水過程中具體到各管段時(shí)，其散熱損失是否有變化、流量是否一定是配水量與循環(huán)流量之和，則有待商榷。
　　② 用水點(diǎn)水溫隨著流到該點(diǎn)的管道流量增加而升高，而與該流量的用途無關(guān)。隨著熱水系統(tǒng)用水量的增加，雖然系統(tǒng)的循環(huán)流量降低，但由于管道流量相應(yīng)增加，配水點(diǎn)的水溫將高于而不是低于規(guī)定溫度。因此，附加循環(huán)流量的根據(jù)不能成立^［3］。對(duì)于單環(huán)系統(tǒng) 或者某配水出流的管段而言，這無疑是正確的。但在多環(huán)系統(tǒng)中，非出流管段將會(huì)隨著循環(huán)流量的減少而降溫。
　?、? 附加循環(huán)流量體現(xiàn)的是系統(tǒng)的部分配水流量，它的水流來源于水加熱器前的冷水系統(tǒng)，其能量取決于冷水系統(tǒng)的資用水壓，因而無需循環(huán)水泵供應(yīng)這部分流量。所以，循環(huán)水泵的輸送流量無需包括這部分流量^［4］。該觀點(diǎn)基于的前提是正確的，但規(guī)范已經(jīng)說明附加循環(huán)流量的計(jì)入是出于對(duì)溫度要求的考慮，而不是出于配水的考慮。
　　另外一些人則認(rèn)為應(yīng)該加入附加循環(huán)流量。觀點(diǎn)如下：
　?、? 按熱損失計(jì)算得到的循環(huán)流量一般都是很小的，在多環(huán)路熱水管網(wǎng)中，很小的循環(huán)流量較難采用閥門調(diào)節(jié)使各環(huán)路阻力損失達(dá)到平衡，因此往往會(huì)產(chǎn)生近環(huán)短流。在實(shí)際工程中，循環(huán)流量的選值應(yīng)比按管道熱損失理論計(jì)算的大些為好，一般宜增大50%的安全量，在單環(huán)路熱水系統(tǒng)及半循環(huán)熱水系統(tǒng)中循環(huán)流量可不必加大。該觀點(diǎn)與規(guī)范基本是一致的，在實(shí)際工程中這種情況是完全有可能發(fā)生的。
　　② 附加循環(huán)流量的含義應(yīng)為：由于計(jì)算循環(huán)流量時(shí)有些考慮不到的散熱因素影響循環(huán)流量計(jì)算的準(zhǔn)確性，致使計(jì)算值偏小，為彌補(bǔ)計(jì)算中存在的這一影響因素而增加了那一部分流量^［5］，所以確定循環(huán)泵流量時(shí)應(yīng)包括附加循環(huán)流量。
3.2 循環(huán)泵揚(yáng)程的確定
　　由于一些學(xué)者和專家對(duì)循環(huán)泵流量的確定以及對(duì)實(shí)際熱水系統(tǒng)的分析不一致，所以在循環(huán)泵揚(yáng)程的確定上也存在一些分歧，主要有以下幾點(diǎn)：
　　① 以循環(huán)流量通過配水管網(wǎng)與回水管網(wǎng)的水頭損失與附加循環(huán)流量通過配水管網(wǎng)的水頭損失之和確定。
　　當(dāng)熱水系統(tǒng)中部分配水點(diǎn)用水時(shí)，配水管道中除了通過循環(huán)流量外還要通過部分配水流量即附加循環(huán)流量，在配水管路中產(chǎn)生的水力阻力要比單獨(dú)流過循環(huán)流量時(shí)大。要保持循環(huán)流量的正常運(yùn)行，循環(huán)水泵的揚(yáng)程必須包含克服由于通過這部分配水流量而增加了的水力阻力的能量。也就是說，循環(huán)水泵的揚(yáng)程既與循環(huán)流量有關(guān)，也與這部分配水流量有關(guān)^［4］。
　　在循環(huán)水泵揚(yáng)程計(jì)算公式中加入附加循環(huán)流量的目的是增加循環(huán)水泵的揚(yáng)程，使熱水管網(wǎng)中某些近環(huán)路上用水點(diǎn)的出流量達(dá)到所選定的附加循環(huán)流量時(shí)，循環(huán)水泵的揚(yáng)程仍能克服增加附加循環(huán)流量后的管網(wǎng)阻力，使熱水管網(wǎng)中仍有計(jì)算要求的循環(huán)流量流向遠(yuǎn)環(huán)路，保證其他部位的熱水溫度。在單環(huán)路的熱水管網(wǎng)中，附加循環(huán)流量一般假定發(fā)生在管網(wǎng)的末梢，在多根立管組成的多環(huán)路的熱水管網(wǎng)中，附加循環(huán)流量不是全部集中流過最不利環(huán)路，而是要按熱水管網(wǎng)各管道熱損失量的比例進(jìn)行流量分配，把附加循環(huán)流量分配到各個(gè)熱水環(huán)路，然后按公式計(jì)算循環(huán)泵揚(yáng)程^［6］。
　　② 以一定配水量通過配水與回水管網(wǎng)計(jì)算管路的水頭損失之和確定。
　　循環(huán)水泵的揚(yáng)程應(yīng)以管網(wǎng)在一定配水量時(shí)計(jì)算管路的沿程和局部水頭損失之和來確定，方能保證管網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。其公式為：

　　hb=βhp+hx
　　式中　β——配水計(jì)算管路、回水計(jì)算管路的水頭損失與只通過循環(huán)流量時(shí)的水頭損失之比值
　　　　　hp——配水計(jì)算管路沿程和局部水頭損失，kPa
　　　　　hx——回水計(jì)算管路沿程和局部水頭損失，kPa
　　在計(jì)算水泵揚(yáng)程時(shí)配水管網(wǎng)中的一定配水量與β值的確定，有待于進(jìn)一步研究與總結(jié) ［2］。
　?、? 以循環(huán)流量通過配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng)的水頭損失之和確定。

4 結(jié)論與建議

　　 ① 附加循環(huán)流量的定義應(yīng)為：為確保系統(tǒng)在不利工況如系統(tǒng)發(fā)生短流時(shí)，各非出流立管為滿足散熱損失的要求而需要增加的流量。只有這樣，才能保證系統(tǒng)各配水點(diǎn)隨時(shí)都能得到所需水溫的熱水。
　?、? 循環(huán)泵的流量應(yīng)以循環(huán)流量與附加循環(huán)流量之和來確定。
　?、? 循環(huán)泵揚(yáng)程的確定應(yīng)以循環(huán)流量與附加循環(huán)流量在系統(tǒng)不配水時(shí)，通過計(jì)算管路的水頭損失來確定。

參考文獻(xiàn)：

　?。?］Sabrsula Larry.Designing plumbing systems for high-rise facilities［J］.Consult Specif Eng,1998,3(2):44-51.
　?。?］ 王學(xué)文.全日制熱水供應(yīng)系統(tǒng)循環(huán)水泵的選擇計(jì)算［J］.給水排水，1993，19(6)：51-54.
　?。?］ 趙世明.全日制熱水供應(yīng)的機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)［J］.給水排水，1993，19(7)：50-52.
　　［4］ 郁寶良.熱水循環(huán)泵選泵參數(shù)公式的探討［J］.青島建筑工程學(xué)院學(xué)報(bào)，1988，(1)：17-19.
　?。?］王學(xué)文.“循環(huán)附加流量”淺議［J］.中國(guó)給水排水，1993，9(3)：48-51.
　?。?］ 錢維生.熱水供應(yīng)循環(huán)泵流量揚(yáng)程參數(shù)的探討［J］.給水排水，1993，19(1)：56-58.

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　　收稿日期：2001-06-24