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【威乐大讲堂】第一期 | 壁挂炉采暖水路系统问题诊断

发布人:供暖信息网 2024/08/14 742 文章来源:青戈尔资讯

水泵,被誉为采暖系统的心脏,其职能是为水循环提供动力,确保采暖系统的水路循环如人类的心脏般推动血液流通,是维护采暖系统正常运作的关键。一旦水泵的某个部件出现故障,整个采暖系统将陷入瘫痪。因此,水泵在采暖系统中扮演着举足轻重的角色,其重要性不言而喻。

水泵的选型、安装及运维环节一直是产业链上下游重点关注的焦点。随着水泵技术的不断进步,采暖产业人群渴望获得前沿的水泵运维技术,助力水泵系统的高效运行。特别是在售后服务领域,水泵技术的迭代和售后技能的提升使得完善售后服务“工具箱”变得尤为迫切。

威乐自进入中国市场以来,始终秉持创新的理念,为国内采暖市场带来了诸多革命性的创新产品和丰富的应用场景。威乐不仅致力于产品的研发与创新,更是毫不吝啬地分享其技术应用,助力行业发展。威乐连续五届独家冠名支持采暖行业售后服务平台的发展,充分展示了威乐对采暖产业售后服务的重视,同时也体现了其对国内采暖市场发展的坚定决心和充足信心,彰显威乐的责任担当。展望未来,威乐将毫不犹豫地选择与广大业内同仁站在一起,共同推动设备及系统的技术升级,实现整体能效的提升。

“威乐”杯第六届采暖行业售后服务大会盛大开幕之际,青戈尔资讯携手威乐共同策划一场别开生面的【威乐大讲堂】活动。威乐将以公益形式向大众传授水泵技术、应用知识以及售后服务技能等,以此为第六届采暖行业售后服务大会提供广泛的智力支持。


威乐大讲堂 第一期 |

 壁挂炉采暖水路系统问题诊断



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壁挂炉的水路系统

我们通常所说的“采暖系统”,简单来讲可以分为开式系统和闭式系统两大类别。

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图1-开式系统(左)和闭式系统(右)示意


壁挂炉采暖系统都属于闭式系统,管路内的水不与大气接触,在不泄露的情况下,水量保持不变,水泵只需要克服器件(阀门、弯头)的局部阻力和管道(直管)的沿程阻力,不需要考虑系统各个负载的高度落差。安装壁挂炉之前,清洗管路系统内杂质,安装壁挂炉后,注满一定压力的水,并保证内部没有混入空气(排空良好)是正常运行的基础。


水泵的工作点保持与系统动态平衡,系统的健康与否会对水泵的正常运转起到极大影响。水泵作为采暖系统的关键设备,是水路系统的“心脏”,各类水路的问题,故障都会集中反映在水泵的正常运转上,这也是我们需要通过水泵来了解诊断水路系统的主要原因。


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图2-壁挂炉水路系统组成

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水泵选型的原则

采暖系统的水泵种类繁多,需求也各不相同,选型时需要重点关注以下几个问题:


一是看曲线,选择曲线较为平缓的水泵

二是要保证长期运行于高效区

三是常压系统循环泵要注意防范汽蚀问题

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图3-水泵运行曲线(H代表扬程,Q代表流量)

当工作点在需求点左侧时选择:泵1

当工作点在需求点右侧时选择:泵2


常用计算公式:

流量    Q(m3/h)

Q=0.86×q/Δt

q——输送的热负荷(kW)

Δt——系统的设计供回水温差(℃)


扬程    H(m)

H=ΔPm+ΔPj

ΔP——担负的系统摩擦阻力(m)

ΔPj  ——担负的系统局部阻力(m)


在锅炉泵的应用中,选型需要注意与锅炉的输出功率同步调速,可以有效降低输配电耗,提高冷凝炉的燃烧效率。


一炉一泵系统,锅炉和锅炉之间水力互不干扰,变速比调速保证锅炉水流量和锅炉输出时刻匹配,确保锅炉供回水温差恒定,避免“大流量、小温差”状态。回水温度在部分负荷下降低16℃,带来低温回水的同时有助于冷凝效果,相比于传统多台锅炉公用循环泵形式,一炉一泵+变速泵的锅炉侧输配能耗降低60%以上,锅炉运行能效提高10%以上。


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图4-锅炉侧回水温度变化示意图 


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 图5-一炉一泵+定速泵、共用循环泵以及一炉一泵+变速泵的对比

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相同型号的水泵串联与并联分析

在特定管网中,串联/并联的相同型号水泵同时运行,其综合效果是流量和扬程都会增大。


无论串联还是并联,对流量、扬程的增大效果有限,其运行都是考虑系统变流量的需求进行设定。


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图6-相同型号的水泵并联和串联的对比分析


并联:一般应用为设置备用泵的系统,为增大流量,建议不超过三用一备。不同职责的水泵,往往型号不同,并联设置时,不建议同时运行。


串联:图中为相同型号水泵的串联的典型工况。另外,多级泵系统中,末端泵往往为所在回路提供再循环,是典型的串联泵系统。

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系统选用定速泵与变频泵的差异

当系统选用定速泵时,水泵在采暖水系统中运行,当热量需求下降时,阀门会进行关闭,系统压力损失增加,水泵的工作点由Q1变成Q2,流量(Q)减少,扬程(H)实际也是需要减少,但是系统采用定频水泵,扬程(H)实际是在增加,导致不必要的能源浪费以及噪音的升高。

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图7-定速泵水泵运行曲线


如果把定速水泵更换成变频水泵,水泵可以根据水路系统的水阻分布情况,选择恒压模式或者等比例模式,实现在负荷发生变化时,水泵处于最佳的运行状态,达到最大的节能效果。


在ΔP-C(恒压)控制模式下, 水泵变频控制器会根据设定的压差值HS来调节水泵转速,小流量区域维持稳定的压差值。


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图8-恒压模式水泵运行曲线示意


在ΔP-V(等比例)控制模式下, 水泵变频控制器会根据设定的压差值HS来调节水泵转速,小流量区域维持1/2HS~HS的线性压差值。


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图9-等比例模式水泵运行曲线示意


定速泵的特点可简单总结为:


  • 鼠笼转子产生磁场

  • 转子磁场相对于转子旋转

  • 始终以低于同步速度转动

  • 不能控制

  • 电机散热要求高

  • 电机效率低于同步电机


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图10-定速泵结构示意图


而变频泵的结构具有如下特点:


  • 永磁体产生转子磁场

  • 转子磁场相对于转子是静止的

  • 始终以同步速度旋转

  • 与设备的通信

  • 低噪音运行

  • 比异步电机更高效

  • 节能高达90%(采用iPWM或LIN)



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图11-高效变频泵结构示意



以上就是我们第一期威乐大讲堂的分享内容,下一期我们将围绕水路系统常见问题的故障诊断话题,为大家带来更多的实例分享,敬请期待。


来源:威乐(中国)水泵系统有限公司



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