蒙晓非-大型循环水系统的优化设计与软件应用结合的探讨课件.ppt

1、大型循环水系统的优化设计与软件大型循环水系统的优化设计与软件 应用结合的探讨应用结合的探讨一个优秀的设计师一个优秀的设计师精 准节 省完 美人工计算与软件计算比较人工计算与软件计算比较(1)很难确定最不利点,最不利点未必是最远点。(2)容易忽视流场平衡问题,或发现但很难平衡。(3)难以对泵并联运行工况作出判断,导致选泵参数过大。人工设计的盲点和误区：PIPENET软件应用优势：标准模块用于工程管网系统的稳态设计与流场（压力、压损、流量、流速）分布计算，拥有广泛的工业用途。具有如下功能：（1 1）管网设计计算）管网设计计算 根据用户所需的流量来确定管路系统的布置情况和管道直径；进行管网平衡计算；

2、管网优化计算及设备选型分析。（2 2）管网仿真分析）管网仿真分析 模拟现有管网运行情况；系统改造方案的模拟运行等。通过结合软件的使用，可以完全避免人工计算的盲点和误区，优化设计通过结合软件的使用，可以完全避免人工计算的盲点和误区，优化设计人工计算与软件计算比较人工计算与软件计算比较工程实例工程实例 重庆某项目是一个大型锅炉项目，担负着向大型工艺装置供电和供汽的任务。而循环水系统则担负着本锅炉项目的各个用水设备的冷却任务。循环水设计规模：30000m3/h单塔处理能力：6000 m3/h单台循环水泵流量：10000 m3/h主干管的管径达：DN1800mm特点：规模庞大、供水点多、管网复杂特点：

3、规模庞大、供水点多、管网复杂（1）工程概况：（2）主要内容：工程实例工程实例计算过程计算过程给排水、消防管道配管设计规定给排水、消防管道配管设计规定Q/SH 0700-2008Q/SH 0700-2008压力流管道的管径选择计算过程计算过程计算过程计算过程 经过人工计算，以开工锅炉为最不利点，按压力0.4MPa进行反算，最终选择泵扬程为47m。并按工艺要求总流量25338m3/h,考虑三台泵并联后流量减小的情况进行估算，最终选择单台泵流量为10000m3/h。存在的问题:（1 1）管径的选择为按照经济流速选择的管径，实际由于供水点的远近及高差不）管径的选择为按照经济流速选择的管径，实际由于供水

4、点的远近及高差不同造成的流场不平衡问题未考虑，每个供水点实际流量是否满足要求？同造成的流场不平衡问题未考虑，每个供水点实际流量是否满足要求？（2 2）开工锅炉处是否为最不利点？最不利点实际上应该是由供水最远点、地势）开工锅炉处是否为最不利点？最不利点实际上应该是由供水最远点、地势最高点以及供水压力要求最苛刻点等综合因素共同确定的。最高点以及供水压力要求最苛刻点等综合因素共同确定的。（3 3）水泵扬程的选择仅考虑了单台泵的工况，三台泵并联后水泵扬程升高并未）水泵扬程的选择仅考虑了单台泵的工况，三台泵并联后水泵扬程升高并未考虑。考虑。计算过程计算过程计算过程计算过程软件计算后实际流量与所需流量比较

5、结论：假如循环水泵输出流量为25338m3/h,则各用水点达不到需求流量，造成冷却效果不佳，并可能造成影响装置运行的严重后果。流场平衡过程流场平衡过程平衡流场方法：3、增加减压孔板2、调整支管径1、调整主管径流场平衡过程流场平衡过程流场未平衡前流场平衡过程流场平衡过程调整主管道管径后流场平衡过程流场平衡过程调整支管管径后 结果对比结果对比 流场平衡前后结果对照表流场平衡前后结果对照表 选泵校核选泵校核主要工作内容：1、将人工所选泵建立模型，放入模型模拟校核。2、通过控制流量比较扬程的方式利用软件重新选泵。3、软件选泵后成本节省计算。结果对比结果对比 软件校核前后泵及供水点压力比较软件校核前后泵

6、及供水点压力比较 结果对比结果对比人工选泵人工选泵软件校核后选泵软件校核后选泵 经过软件校核后所选泵的扬程为经过软件校核后所选泵的扬程为35 5m，比之前人工计算的，比之前人工计算的47m降低降低12 2m的扬程。扬程的降低带了的不仅仅是设备购置费用的大大节省，对于用电量的扬程。扬程的降低带了的不仅仅是设备购置费用的大大节省，对于用电量也是一笔不小的节省。也是一笔不小的节省。成本节省分析成本节省分析 软件校核后的泵实际运行工况比校核之前泵的实际运行工况输出压力软件校核后的泵实际运行工况比校核之前泵的实际运行工况输出压力降低降低53.9-42.4=11.5m。按照工业用电价格。按照工业用电价格1

7、元元/度的价格计算，泵的效率及度的价格计算，泵的效率及电机效率取相对较高的值电机效率取相对较高的值90%进行进行保守保守计算。计算。一年之内单台泵多耗的电量为：一年之内单台泵多耗的电量为：W=（11.58446/3.61020.90.9）8000=2612469KWh台泵一年多消耗的电费为：台泵一年多消耗的电费为：2612469元元=261万元万元则三台泵多消耗电费为：则三台泵多消耗电费为：2613=783万万 结论和建议结论和建议结论：结论：在选泵时，设计者往往过多考虑设备使用的可靠性，选泵参数留有较大裕量，造成较大的能量浪费。一个不平衡流场的水泵将会比平衡流场的水泵参数高很多。本次通过实际

8、项目结合软件计算的结果建议，距离循环水场较近的供水点可适当选取经济流速内偏高的流速，而较远的供水点适当选取经济流速内偏低的流速，这样调整可以平衡流场，降低水泵的流量和扬程，减小投资。建议：建议：通过软件进行循环水系统的水力计算，可以很直观的进行工况的模拟和流场平衡计算。而这正是单靠人工计算时阻碍设计进一步优化的拦路虎。本次设计结合了软件的应用，通过实际工况的模拟让设计者可以预知设计存在的问题，并且更加准确的对循环水系统进行计算和验证。随着时代的发展及国家对于节能低碳的逐步重视，结合先进的软件进行设计是势不可挡的发展趋势，在保证工艺设备循环水量要求的前提下能够更好的优化管网、平衡流场，最终达到降低投资，节省能源的目标。结论和建议结论和建议 谢谢 谢谢 观观 赏赏