對集中供熱管網中繼泵站設置的優化分析

馬文鑫

摘 要：本文主要通過新建亦或是擴建的方式來對熱水供熱管進行設計，并以增加繼泵站數量為主要任務，從而起到節約資金的目的，減少工程造價，并對中繼泵站設置的具體位置做出詳細的研究以及優化，希望可以為相關人士提供重要的參考依據，供以借鑒。

關鍵詞：繼泵站設置的優化；分析；措施

隨著我國經濟水平的不斷發展下，我國集中供熱工程隨著經濟的腳步變得逐漸加快，這種現象也引起了人們對環保理念的重視。一般情況下，城市集中供熱大部分在“三北”地區的步伐較快，特別是當我國落實西部大開發的部署以后，西部的一些城市逐漸將集中供熱系統加以完善，并采取新建亦或是擴建的形式，促使城市集中供熱體系慢慢朝著長遠的方向發展。倘若想要對繼泵站設置加以優化，那么就需要制定出切實可行的方案。基于此，本文主要從以下幾個方面進行分析，筆者依據自身經驗提出自己的一些觀點，供以借鑒。

1 中繼泵站設置位置的工程設計檢驗

供熱系統是由熱源、管網、用戶組成的一個復雜系統。對此，以某一工程為例：（1）理論假設管網的流量是沿線均勻分布的，而實際上絕非如此，尤其是實際工程熱電廠出口至Al節點段（3440m）如此長的一段干線沒有熱用戶，沒有流量分配，因而使熱水循環所需要的總水泵軸功率最小的中繼泵站不在1/2處。（2）實際驗證結果使熱網水循環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總循環流量與末端熱力站流量之和一半的回水干管處。這一現象的原因也是實際條件與假設的條件不符所致。

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

相關人員在對一、二次管網進行安裝的時候，需要采取間接的方式，并且對于地理環境平坦的熱水供熱管網來說，要設置恰當的中繼泵站需要符合以下幾點要求：（1）當中繼泵站在進口的位置，確保回水管所產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）當中繼泵站出口時，確保相關回水管所產生的壓力能夠和管動水壓產生的差異性要比相應的資用壓頭要高些。

2.2 滿足水力工況要求時中繼泵站的揚程

因為中繼泵揚程所產生的臨界值HL能夠較好的滿足種疾病呢更為所具有的揚程數值。所以相關人員可以依據有關計算公式，能夠在沒有確定中繼泵的前期階段，來對中繼泵揚程的基本數值進行計算，繼而可以將相關位置的最小距離以及最大距離預算出來，能夠準確的對中繼泵站的具體位置進行確定，較好的表明中繼泵站被安置到這個地方能夠符合水力工況的相關標準。

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，應當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倒空的情況；（2）回水管壓力應當和供水管存在的壓差較為相似，從而為該地區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 中繼泵站位置優化設計方法及應用條件

3.1 中繼泵站位置優化設計方法

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中繼泵站位置的優化設計問題做如下的總結。（1）設定管網定壓點的壓力，先按不設中繼泵站對供熱主干線按一般要求做水力計算，以求出供回水主干線等相關的最大工作壓力；（2）根據滿足水力工況要求的研究結論，計算中繼泵揚程的臨界值，進而計算出中繼泵站設置位置距熱源廠的距離X（管道溝槽長度）的大致范圍，即計算出Xmax、Xmin。

3.2 應用條件

通過上面論述的方法可以看出，相關單位對繼泵站的位置加以優化能夠對管網工程設計以及完善工作帶來益處，然而在實際使用該手段對中繼泵站位置進行完善的過程中，需要對其使用環境引起必要的重視：對于地理位置平攤的地區較為適合。倘若地勢出現起伏的情況，那么就會采取直接連接的方式進行，并且還要考慮地理環境等因素所產生的超壓情況對系統所帶來的不利影響，繼而科學的對設計方法所得到的結論做好合理的完善。

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備進行調速：一種是變頻器；另一種是控制器。由于國家一些廠家生產出來的產品有著較高的效率，并且使用時間也很長，然而卻要花費較多的資金購買；而我國生產出來的產品沒有較高的使用率，并且變頻泵產品還處于初級階段，沒有很長的使用期，但是不需要花費較多的資金購買。

5 技術分析

從技術的角度來看，一些國外生產的產品大多數都是可以對水泵產品進行調速的。例如變頻器、電機等多種設備共同組成，不但利用了有限的空間，而且還會最大程度避免誤差出現的概率。相關人員可以依據流量的具體情況、壓力大小、溫度變化等多個方面靈活的控制，從而符合不同情況的需要。能夠起到通訊的作用，并且和熱網控制系統是處于連接的狀態，繼而可以達到統一控制的效果，并可以利用遙控設備對其進行控制。

安裝流程較為簡便。無論是從經濟的角度來看，還是就技術方面而言，都可以確保該工程可以實現預期的目標，與此同時還能夠起到節能的作用，該項目最終某國家的調速水泵，該調速水泵有著較高的生產工藝，并且性能具有一定的穩定性。

6 結語

通過以上內容的論述，對中繼泵站位置進行的優化設計得出了下面幾點結論：（1）相關單位可以將中繼泵的位置設置到回水干管的位置上，這樣不但可以減少相應的壓力，而且還能夠為水泵營造出一個優質的工作氛圍；（2）對于中繼泵站的設置來說，通常是在循環流量能夠和管網總流量相似所得到的回水干管的位置，這時候熱網水循環有著不大的水泵軸功率，這樣就會促使水系統在運輸水能的時候沒有較大的消耗，同時還會起到節約資金的作用；（3）為了能夠進一步符合水力工況的具體要求，相關人員在對中繼泵站的位置進行設計的時候，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：

參考文獻

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（作者單位：大慶市規劃建筑設計研究院）