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1、动力分散系系统中零零压差点点的分析析及水泵扬程程的确定定武汉科技大大学 焦扬 符永正正摘要：动力力分散系系统由于于主循环环泵不承承担系统统循环的的全部动动力，所所以系统统的干管管上必然然存在一一个供回回水压差差为零的的点零压差差点。运运用水压压图对零零压差点点的变化化进行分分析，得得到如下下结论：以热（冷冷）源为为参照，零零压差点点近于临临界点时时，才能能使系统统消除调调节阀能能耗，从从而使系系统的输输配能耗耗最低。零零压差点点位于热热（冷）源源与临界界点之间间的不同同位置，系系统中水水泵的配配置方案案不同，但但各水泵泵的输出出功率之之和是相相等的。运运用水压压图可以以方便地地确定动动力分散散
2、系统的的零压差差点以及及水泵扬扬程的匹匹配方案案。关键词：零零压差点点 临界点 水压图 水泵扬扬程 1. 引言动力集中系系统往往往是由一个个泵组来来提供整整个系统统所需的的动力，水水泵扬程程刚好满满足最远远端用户户的压头头需求，而而对于其其他用户户来说压压头往往往有富余余，富余余的压头头则需用用调节阀阀消耗（包包括用其其他增大大阻抗的的方式，比比如缩小小管径等等方式消消耗多余余的压头头，下同同）。动动力分散散系统中中主循环环泵提供供部分压压头，与与各支路路水泵共共同构成成系统的的循环动动力。动力分分散系统统的干管管上必然然会出现现一个供供水压力力等于回回水压力力的点，即即零压差差点11。零压差
3、差点位置置的选取取对系统统的输配配能耗、水水泵的选选型、运运行控制制等都有有影响。2. 异程系统的的水压图图分析2.1 分析模型如图1所示示，一个个具有10个用户支路路的异程程系统，假假设各用用户支路路的流量量均为330m3/h， 图1 动力力集中系系统各支路的管管径、管管长、局局部阻力力系数（除除调节阀阀阻力系系数外）均相等，各用户支路的间隔均为50m，且热源处的水头损失为10m。图1所示为动力集中系统。若在各支路也设泵则变为动力分散系统，即图2所示。图2 动力力分散系系统2.2 动力集中系系统的水水压分析析对图1所示示的系统统进行水水力计算算，各管管段的压压头损失失见表1表1 系统统各管段
4、段压头损损失计算算表管段 编号设计流量（t/h）压头损失（m）管段 编号设计流量（t/h）压头损失（m）管段 编号设计流量（t/h）压头损失（m）z0300 10.277g32102.52z73032.466 g0300 1.66z43043.455 g7905.12z130 53.422g41801.84 z83027.355g1270 4.16z53041.600 g8602.28z230 49.255g51505.58 z93025.077g2240 3.28z63036.033 g9305.70z330 45.977g61203.56z103019.377根据表1各各管段的的压头损损失
5、，可可绘制出出整个系系统的水水压图，即即图3所示（注注：由于于静水压压线高度度的不同同，系统统水压图图是上下下平移的的关系，本本文的水水压图以以系统定定压点在在水泵吸吸入口时时的静水水压线为为横坐标标轴，也也就是说说，图中中显示的的压头是是实际压压头与静静水压线线的高差差）。图图中两条条粗实线线为系统统的供回回水压线线，两条条线所夹夹的平行行于y轴的一一系列细细实线为为每个支支路上的的压头，点点划线与与回水压压线之间间所夹部部分为每每个用户户实际所所需压头头。循环环水泵刚刚好提供供最远端端的用户户10所需需的压头头，对于于用户119所所提供的的压头比比用户实实际需要要压头高高，所以以要用阀阀门
6、消耗耗多余压压头（即即供水水水压线与与点划线线所夹部部分）。水泵的扬程应为65.35m，流量为300，水泵的输出功率为53.42KW。图3动力集集中系统统水压图图2.3 动力分散系系统的水水压图分分析对于动力分分散系统统，在干干管上必必然出现现供回水水压差为为零的点点，即零零压差点点。下面分别讨讨论零压压差点位位于不同同位置时时，系统统的水压压分布。a. 零压压差点位位于用户户10处时时的水压压图为图图4。由图可以看看出：系统在在用户10处供回回水压差差相等，此此时主循环泵泵不能为为用户10提供压压头，需需要在用用户支路路上设泵泵。而对对于用户户699，主循循环泵只只能提供供部分压压头，不不能
7、满足足用户的的压头需需求，同同样需要要在用户户支路设设泵给予予补充，而而水泵的的扬程为为点划线线与供水水压线所所夹的部部分。用户155处水泵泵提供的的压头大大于用户户所需的的压头，故故在用户户支路上上不但不不需要装装设水泵泵，反而而需要装装设调节节阀来消消耗多余余压头。图4 零压压差点在在用户10处的水水压图零压差点位位于用户户10处时时各水泵泵的输出出功率见见表2，各水水泵输出出功率之之和为41.95KKW。表2 零压压差点在在用户10处各水水泵的输输出功率率水泵主循环泵支路6泵支路7泵支路8泵支路9泵支路10泵流量（t/h）3003030303030扬程（H）45.9882.76.2611
8、.38813.66619.366水泵的输出出功率（KW）37.5990.220.510.931.121.58b. 零压压差点位位于用户户7处时的的水压图图为图5。由图5 可以看看出，用用户8110的供回回水压差差为负值值，用户户支路的的水泵扬扬程应为为用户支支路的压压头损失失与干管管供回水水压差绝绝对值之之和。用用户7的水泵泵扬程恰恰好就是是用户支支路的压压头损失失。用户户26的供回回水压差差为正值值，但不不能满足足用户支支路的压压头需要要，所以以也需要要装设水水泵，水水泵扬程程应为用用户支路路所需要要的压头头减去干干管的供供回水压压差。而而用户1处的供供回水压压差则稍稍大于该该用户支支路的压
9、压头损失失，不需需要装设设水泵，反反而需要要装设调调节阀，消消耗多余余的压头头。图5 零压压差点在在用户7处的水水压图零压差点位位于用户7处时系系统中各各水泵的的输出功功率见表表3，系统中中各水泵泵输出功功率之和和为38.77KKW。表3 零压压差点在在用户7处各水水泵的输输出功率率水泵编号主循环泵支路2泵支路3泵支路4泵支路5泵支路6泵支路7泵支路8泵支路9泵支路10泵泵流量（t/h）300303030303030303030扬程（H）32.8332.595.878.3910.23315.81119.37724.49926.77732.477水泵输出功功率（KW）26.8440.210.48
10、0.690.841.291.582.002.192.65c. 零压压差点位位于用户户6处时的的水压图图为图6。由图6 可以看看出，用用户7110的供回回水压差差为负值值，用户户支路的的水泵扬扬程应为为用户支支路的压压头损失失与干管管供回水水压差绝绝对值之之和。用用户6的水泵泵扬程恰恰好就是是用户支支路的压压头损失失。用户户15的供回回水压差差为正值值，但不不能满足足用户支支路的压压头需要要，所以以也需要要装设水水泵，水水泵扬程程应为用用户支路路所需要要的压头头减去干干管的供供回水压压差。图6 零压压差点在在用户6处的水水压图零压差点位位于用户6处时系系统中各各水泵的的输出功功率见表4，系统中各
11、各水泵输输出功率率之和为为38.64KKW。表4 零压压差点在在用户6处各水水泵的输输出功率率水泵编号主循环泵支路1泵支路2泵支路3泵支路4泵支路5泵支路6泵支路7泵支路8泵支路9泵支路10泵泵流量（t/h）30030303030303030303030扬程（H）29.2771.996.159.3411.95513.79919.37722.93328.05530.33336.033水泵输出功功率（KW）26.8440.210.480.690.841.291.582.002.192.652.65d. 零压压差点位位于用户户1处时的的水压图图为图7。如图图所示，用用户1的水泵泵扬程恰恰好就是是用户
12、支支路的压压头损失失。其余余用户的的供回水水压差都都为负值值，用户户支路的的水泵扬扬程应为为用户支支路的压压头损失失与干管管供回水水压差绝绝对值之之和。图7 零压压差点在在用户11处的水水压图零压差点位位于用户1处时系系统中各各水泵的的输出功功率见表表5，系统中各各水泵输输出功率率之和也也为38.64KKW。表5 零压压差点在在用户1处各水水泵的输输出功率率水泵编号主循环泵支路1泵支路2泵支路3泵支路4泵支路5泵支路6泵支路7泵支路8泵支路9泵支路10泵流量（t/h）30030303030303030303030扬程（H）11.89919.37723.53326.81129.33331.177
13、36.75540.31145.43347.71153.411水泵输出功功率（KW）9.721.581.922.192.402.553.003.303.713.904.37对比零压差差点位于于用户6处和用用户7处的水水压图，零零压差点点位于用用户7处时用用户1的供回回水压差差大于用用户的需需求，需需要用调调节阀消消耗；而而当零压压差点位位于用户户6处时，用用户1的供回回水压差差小于用用户的需需求，需需在用户户支路装装设水泵泵补充动动力，此此时各用用户支路路全部需需要装设设水泵。显显然在干干管上必必然存在在一点，当当该点的的供回水水压差为为零时，用用户1处的供供回水压压差刚好好满足本本支路的的需求
14、，可可以将该该点称为为临界点点。显然然本例中中，临界界点位于于用户7和用户6之间。以以热源为为参照（本本文所有有关于零零压差点点与临界界点相对对位置的的描述，均均以热（冷 ）源为参照），如果零压差点近于临界点，则各用户支路均可装设水泵，而不需要装设调节阀，也就不存在调节阀能耗。零压差点远于临界点时，将会出现某些用户支路的供回水压差大于该支路的需求，必须装设调节阀消耗多余的压头，因而存在调节阀能耗。临界点的位位置与供供水压线线的斜率率、用户户的资用用压头等等因素相相关。用用户压头头恒定时时，供水水压线的的斜率越越大（即即供水干干管单位位长度的的压力损损失越大大）则临临界点的的位置越越远离热热源，反反之，斜斜率越小小越靠近近热源；而供水水压线斜斜率一定定时，用用户资用用压头越越小则临临界点的的位置越越远离热热源。由图477,可以直直观的看看出零压压差点对对水泵台台数、水水泵扬程程等的影影
