段潤斌
(北京西城城建開發集團，北京100037)

　　摘 要：對國內外熱水循環泵的選泵參數計算作了介紹、分析和比較。國內的計算方法中，確定循環泵流量的主要分歧是應否加入附加循環流量，而確定其揚程的焦點是應以何種流量通過計算哪些管段的水頭損失為依據。經分析認為，循環泵流量應為循環流量與附加循環流量之和，而循環泵揚程應為循環流量與附加循環流量在系統不配水時的管路水頭損失。
　　關鍵詞： 熱水供應；循環泵；循環流量
　　中圖分類號：TU822
　　文獻標識碼：C
　　文章編號： 1000-4602(2002)01-0071-03

　　在建筑全日制機械循環熱水供應系統中，循環流量是補償熱水系統不用水或用水量較小時熱水管道向周圍散失的熱量，以使用戶隨時得到所需水溫的熱水。循環泵是保證循環流量在熱水系統中正常流動的動力。目前各國在選擇全日制機械循環熱水供應系統的循環泵、確定其選泵參數時，均以保持熱水系統水溫為基本出發點，但選泵參數的計算方法不盡相同。

1 國外計算方法

　　一種為：在滿足熱水供應系統允許溫降的條件下，根據系統配、回水管的熱損失計算系統所需循環流量qx，并以此確定循環泵的流量Qb；以qx通過計算環路的水頭損失來確定循環泵的揚程。日、美等國按此法計算。
　　另一種為：在滿足熱水供應系統允許溫降的條件下，根據系統配水管的熱損失計算系統配水管所需循環流量qx，并以系統平均小時用水量的25%～33%(小系統為平均小時用水量的15%)作為附加循環流量qf，以qx和qf之和確定循環泵的流量Qb，以qx和qf通過計算環路中配水管的水頭損失和qx通過計算環路中回水管的水頭損失之和確定循環泵的揚程。前蘇聯按此法計算，而在美國計算一些特殊管道系統的循環流量時，也不計入回水管的熱損失［1］。
　　顯然，第一種選泵方法的依據是：在考慮系統的允許溫降時，充分考慮回水管的散熱損失，以確保最不利點的溫度要求，并且在設計好的管道系統中，在系統沒有出流或者少量出流的情況下，能有適當的循環流量通過最不利管段。循環泵的揚程應該以系統不出流時循環流量通過計算環路的水頭損失來確定。而第二種選泵方法則認為，系統的循環流量是為了保證最不利點的水溫，所以循環流量的計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則加入了附加循環流量，而且這種附加循環流量的計算完全是建立在經驗估算上，并沒有實際的理論依據。

2 國內計算方法

　　目前我國循環水泵的選擇基本沿用了前蘇聯的方法，僅對附加循環流量的取值略有調整。現行《建筑給水排水設計規范》第4.5.9條規定，在全日制機械循環熱水供應系統中，循環泵的出水量應為循環流量與附加循環流量之和。其中循環流量系指管網不配水時為使配水點的水溫不低于規定溫度所需的最小循環流量。附加循環流量則是考慮若僅按循環流量選擇循環水泵，當熱水供應系統大量用水時，系統的循環流量就會降低，配水點的水溫就低于規定溫度。因此，循環流量應有一個附加流量，附加循環流量的大小取決于建筑物的性質及使用要求，一般宜為設計小時用水量的15%。

3 國內學者的一些觀點

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

　　hb=βhp+hx
　　式中　β——配水計算管路、回水計算管路的水頭損失與只通過循環流量時的水頭損失之比值
　　　　　hp——配水計算管路沿程和局部水頭損失，kPa
　　　　　hx——回水計算管路沿程和局部水頭損失，kPa
　　在計算水泵揚程時配水管網中的一定配水量與β值的確定，有待于進一步研究與總結 ［2］。
　　③ 以循環流量通過配水管網和回水管網的水頭損失之和確定。

4 結論與建議

　　 ① 附加循環流量的定義應為：為確保系統在不利工況如系統發生短流時，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，才能保證系統各配水點隨時都能得到所需水溫的熱水。
　　② 循環泵的流量應以循環流量與附加循環流量之和來確定。
　　③ 循環泵揚程的確定應以循環流量與附加循環流量在系統不配水時，通過計算管路的水頭損失來確定。

參考文獻：

　　［1］Sabrsula Larry.Designing plumbing systems for high-rise facilities［J］.Consult Specif Eng,1998,3(2):44-51.
　　［2］ 王學文.全日制熱水供應系統循環水泵的選擇計算［J］.給水排水，1993，19(6)：51-54.
　　［3］ 趙世明.全日制熱水供應的機械循環系統［J］.給水排水，1993，19(7)：50-52.
　　［4］ 郁寶良.熱水循環泵選泵參數公式的探討［J］.青島建筑工程學院學報，1988，(1)：17-19.
　　［5］王學文.“循環附加流量”淺議［J］.中國給水排水，1993，9(3)：48-51.
　　［6］ 錢維生.熱水供應循環泵流量揚程參數的探討［J］.給水排水，1993，19(1)：56-58.

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　　收稿日期：2001-06-24