一、分布式變頻泵系統(tǒng)的原理

　　在傳統(tǒng)的供熱枝狀管網(wǎng)系統(tǒng)中，一般是在熱源處或換熱站內(nèi)設(shè)有一組循環(huán)泵，根據(jù)管網(wǎng)系統(tǒng)的流量和最不利環(huán)路的阻力選擇循環(huán)泵的流量、揚程及臺數(shù);管網(wǎng)系統(tǒng)各用戶末端設(shè)手動調(diào)節(jié)閥或自力式流量控制閥等調(diào)節(jié)設(shè)備，以消耗掉該用戶的剩余壓頭，達到系統(tǒng)內(nèi)各用戶之間的水力平衡;個別既有熱網(wǎng)由于用戶熱負荷的變化，資用壓頭不夠，增裝了供水或回水化工泵，但由于不易調(diào)節(jié)，往往對上游或下游用戶產(chǎn)生不利的影響。

　　隨著新型調(diào)節(jié)設(shè)備和控制手段的出現(xiàn)，使得對水泵的數(shù)字控制成為可能，這樣理論上可以取消管網(wǎng)中的調(diào)節(jié)設(shè)備，代之以可調(diào)速的水泵，在管網(wǎng)的適當節(jié)點設(shè)置，以滿足其后的水力工況要求。如果控制管網(wǎng)中適當節(jié)點的壓差，該點稱之為壓差控制點，對于主循環(huán)泵的選擇，只要能夠滿足流量和熱源到壓差控制點的阻力即可，這樣可大大降低循環(huán)泵的揚程，使得主循環(huán)泵電機功率下降許多;經(jīng)濟控制點之后的每個用戶設(shè)置相應(yīng)分布變頻泵，成為分布式變頻泵系統(tǒng)，使得原來閥門節(jié)流的能量不再白白地損失，由于水泵可用變頻器調(diào)速，主循環(huán)泵可大大降低電能消耗，理論上可省去調(diào)節(jié)設(shè)備，同時供熱系統(tǒng)可工作在較低的壓力水平，系統(tǒng)更加安全。中國城鎮(zhèn)供熱協(xié)會也已將分布式變頻泵系統(tǒng)的研究開發(fā)列為“十五”科技規(guī)劃。

　　二、分布式變頻泵系統(tǒng)的設(shè)計

　　在分布式變頻泵系統(tǒng)中，設(shè)計時應(yīng)按以下步驟進行：

　　1、管網(wǎng)系統(tǒng)設(shè)計，計算管網(wǎng)的阻力。

　　2、選擇壓差控制點，不同的壓差控制點對應(yīng)不同的設(shè)備初投資和管網(wǎng)運行費用，應(yīng)按技術(shù)經(jīng)濟分析進行選擇。

　　3、選擇主循環(huán)泵，主循環(huán)泵的選擇考慮兩方面：

　　A：流量要求，應(yīng)能提供管網(wǎng)的全部循環(huán)流量;

　　B：揚程要求，應(yīng)滿足熱源到壓差控制點間管網(wǎng)阻力。

　　4、分布泵的選擇，主要考慮滿足該分支用戶的阻力和流量。

　　三、分布式變頻泵系統(tǒng)的實現(xiàn)

　　供熱系統(tǒng)由一座4×10t/h熱水鍋爐房和兩個間供站組成，基礎(chǔ)參數(shù)如下：

　　(1)供熱建筑面積：

　　龍南站：181814.31m2

　　龍北站：139891.62m2

　　合計：321705.93m2

　　(2)設(shè)備：主循環(huán)泵兩臺，開一備一，ISR200-150-400，功率N為90KW，流量Q為400m3/h，揚程H為50m水柱。

　　(3)管網(wǎng)：

　　1-2管徑DN300，溝長L=500m

　　2-3管徑DN250，溝長L=536m

　　3-4管徑DN250，溝長L=650m

　　根據(jù)近幾年實際運行情況，取熱源供回水溫度105℃/65℃，鍋爐房內(nèi)部阻力損失10m水柱，龍北站內(nèi)阻力損失10m水柱，龍南站內(nèi)部阻力損失5m水柱，建筑熱指標取55kcal/m2h。

　　2、由以上參數(shù)，經(jīng)計算選擇實驗改造方案如下：

　　1鍋爐房主循環(huán)泵換成H=24m，Q=480m3/h，N=45KW變頻泵

　　2龍南站一次供水加一臺變頻泵，H=12.5m　Q=200m3/h　N=15KW

　　3龍北站一次供水加一臺變頻泵，H=24m　Q=240m3/h　N=22KW

　　4龍南、龍北站變頻泵與原有管段并聯(lián)，并在原有管段增加閥門。

　　需要指出的是，由于水泵的參數(shù)不可能完全正好滿足管網(wǎng)的需要，在設(shè)備選擇過程中均有不同程度的取整。