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摘要：本文主要围绕城市供暖换热站中的关键设备——循环泵、加热器（板式加热器）的最佳布局位置关系来达到最佳经济性、合理性的目的。本文通过简要分析换热器、循环泵的两种布置方式，从运行原理、运行优缺点、运行合理性等多方面进行比较，列出各种布置的优劣性。
结果：通过两种方案的比较，得出适应不同供暖方式的布置方法。结论：热力站中换热器与循环泵的不同布局方案直接影响热力站所供用户系统运行的安全之重要因素，因此，如何进行换热站换热器与循环泵的布置，是热力站设计的关键要素之一，应根据实际情况选择合理的布置方式。
关键词：热力站 循环泵 换热器 合理布局
1、换热站概述
水电厂供水供热车间以供热义务为主营义务，下设中坪、三台、十六区三处换热站，负责整个玉门老市区工业园区和管理局各单位、住宅以及市区部分企业和个体用户的供暖工作，目前供暖面积达到35万平方米。在集中供热系统中，换热站是供热网路与热用户的连接场所，它的作用是将热网输送的热媒加以调节、转换，向供热用户分配所需要热量以满足用户需求。同时，根据需要进行集中计量，检测供热热媒的参数与数量。目前，供热行业大多使用间接换热站，将热源与用户隔离成一级和二级热力系统，经过换热器实施热交换，经过循环泵使热水不断循环流动，实现供热目的。目前车间三处换热站均采用板式换热器进行热交换然后通过循环泵供热的方式进行供热。
2、换热器与循环泵的布置方案：
换热站内主要设备有循环泵、补水泵、换热器、水处理设施等设备，其中最关键的是换热器与循环泵。换热器主要负责一二级管网的热交换，循环泵主要负责供热系统的回水加压，以满足热水供至管路终端用户采暖的要求。目前我厂使用的换热器是较为先进的高温汽水换热器，其工作结构是在板式换热器的基础上，又附加了管式换热器而形成的一种组合形式的换热器， 既保护了板式换热器，又充分发挥板式换热器的优点，能效更高，节能效果更好，检修更为方便。
其中根据循环泵与换热器所处位置不同，整个供暖工艺流程也不相同，而产生的热效应和经济效应也不同，目前较为常用的布局方式有两种。第一种采用先加压在循环的方式，其工作流程未用户端的回水先进入循环泵进行加压，加压后的热水再进入换热器实施热交换，然后直接送至用户。第二种方式采用的是先换热再加压的方式，用户回水先进入加热器实施热交换，再进入循环泵进行加压，最后送至用户。两种方式应循环泵布置不一样，导致供暖工艺流程也有所不同。
2.1两种布局方案的工作原理：
方案一，将循环泵放在换热器前端，用户回水进入换热站，先行进入循环泵，对水流进行加压处理后，低温回水再经过换热器进行热交换处理，经过流量调节与分配，送至用户。
方案二，循环泵放在换热器后端，即用户回水进入换热站后，先行流经加热器实施热交换，尔后进入循环泵进行加压处理，最后经过流量调节与分配送至用户[1]。
2.2两种方案优缺点比较。
（1）对于方案一，热用户的低温低压回水先行进入循环泵，对循环泵的工作温度要求较低，只需考虑系统的总阻力，能够满足末端用户需求即可，循环泵的出口压力值为系统最高压力点，但是由于普通板式换热器对水流产生一定的水流阻力，当用户回水流经换热器后会削减部分压力，因此对方案一，换热站出口及热用户进口压力相应低一些，对于热用户供热系统来说，运行压力较低，可很好的保护散热设备的稳定运行用户采暖较为安全，但如温度较低时用户回水压力低，可能导致热交换效率低;另一方面，循环泵加压后进入换热器，换热器二次侧承受压力较大，对换热器耐力等级和密封性能提出较高要求，增加运行成本。
（2）对于方案二，二级回水在用户管道放热后，沿程损失大部分压力，此时的低温低压水进入换热器，流经换热器的流速较低，同时还要克服换热器内的阻力，这就要求必须保证供暖系统的回水在进入换热器之前还要保持必要的压力，以保证回水进入换热站后顺利通过换热器，对于系统来说，因流经换热器损失的压力可以通过补水系统得以补偿。换热器加热后在由循环泵直接供应到采暖用户处，该方式对于承压能力较低的热用户是很危险的，可能会有散热器爆裂或跑冒滴漏等现象，但其换热效率较前一种方式更高。同时这样布局，对于换热器的冲击压力较小，便于换热器的维护保养和延长使用寿命。经换热后的水流经循环泵加压后送至用户。对于方案二，用户回水先流经换热器，再经过循环泵，使循环泵长期处于高温运行状态，容易导致叶轮汽化，影响水泵使用寿命;同时，由于循环水经循环泵加压后直接送至用户端，对用户系统来说，需要承受较高的系统压力 ，对用户系统的运行维护和使用寿命有一定影响[2]。
3、优化运用
根据对前面两种布局方式工作原理的分析，循环泵放在什么样的位置比较合理，这个需要根据不同的采暖热用户进行分析，在不同的用热系统中采用相应的布局方式，取长补短优化运用。
目前玉门矿区的实际情况属于老城区，整个布局为南高北低，根据地形将三个换热站均为分布，平均供暖压力，另外采暖设备较为陈旧，供暖压力不宜太高。另外三个换热站均采用的是高温汽水换热器，具有良好的耐压性能，高压回水先进入浮头后在进行换热，对换热器影响较小，所以目前老市区基本采用的方案一的方式进行供暖。但该方式因为供暖压力较低，管路循环较慢，热交换效率低，部分偏远区域采暖效果不佳，针对该问题，我们采用的是提高供暖溫度和采用分支管线限流的方式，平衡供暖。
但对于楼层较高的供热系统，由于高层住宅补水定压压力较高，一般的定压点都在循环泵入口处，同期循环泵的出口压力很高，有的达到1.0MPa以上，此时的高压回水进入换热器对换热器的压力冲击很大，可以采用方案二布局。同时，方案二还可用于低温热水地板辐射采暖系统中，这种供热系统，供水温度一般在60℃以下，该温度对循环泵寿命影响较小，建议采用。
4 结论
根据不同的采暖方式和供热系统采用相应布局，方式一可用于大多数供热体系，方式二可用于高层建筑、低温热水地暖辐射，布置方式可根据实际灵活运用，实现节能最大化，供热效果优质化。
参考文献
[1]吕军，李民，王龙. 供热换热站循环泵节能改造实施解析[J]， 区域供热.2019.5（3）：52-53.
[2]张佳琳，万舜绪. 某小区换热站二次网循环泵节能运行方式分析[J]，节能.2018.3（7）：63-64.
结果：通过两种方案的比较，得出适应不同供暖方式的布置方法。结论：热力站中换热器与循环泵的不同布局方案直接影响热力站所供用户系统运行的安全之重要因素，因此，如何进行换热站换热器与循环泵的布置，是热力站设计的关键要素之一，应根据实际情况选择合理的布置方式。
关键词：热力站 循环泵 换热器 合理布局
1、换热站概述
水电厂供水供热车间以供热义务为主营义务，下设中坪、三台、十六区三处换热站，负责整个玉门老市区工业园区和管理局各单位、住宅以及市区部分企业和个体用户的供暖工作，目前供暖面积达到35万平方米。在集中供热系统中，换热站是供热网路与热用户的连接场所，它的作用是将热网输送的热媒加以调节、转换，向供热用户分配所需要热量以满足用户需求。同时，根据需要进行集中计量，检测供热热媒的参数与数量。目前，供热行业大多使用间接换热站，将热源与用户隔离成一级和二级热力系统，经过换热器实施热交换，经过循环泵使热水不断循环流动，实现供热目的。目前车间三处换热站均采用板式换热器进行热交换然后通过循环泵供热的方式进行供热。
2、换热器与循环泵的布置方案：
换热站内主要设备有循环泵、补水泵、换热器、水处理设施等设备，其中最关键的是换热器与循环泵。换热器主要负责一二级管网的热交换，循环泵主要负责供热系统的回水加压，以满足热水供至管路终端用户采暖的要求。目前我厂使用的换热器是较为先进的高温汽水换热器，其工作结构是在板式换热器的基础上，又附加了管式换热器而形成的一种组合形式的换热器， 既保护了板式换热器，又充分发挥板式换热器的优点，能效更高，节能效果更好，检修更为方便。
其中根据循环泵与换热器所处位置不同，整个供暖工艺流程也不相同，而产生的热效应和经济效应也不同，目前较为常用的布局方式有两种。第一种采用先加压在循环的方式，其工作流程未用户端的回水先进入循环泵进行加压，加压后的热水再进入换热器实施热交换，然后直接送至用户。第二种方式采用的是先换热再加压的方式，用户回水先进入加热器实施热交换，再进入循环泵进行加压，最后送至用户。两种方式应循环泵布置不一样，导致供暖工艺流程也有所不同。
2.1两种布局方案的工作原理：
方案一，将循环泵放在换热器前端，用户回水进入换热站，先行进入循环泵，对水流进行加压处理后，低温回水再经过换热器进行热交换处理，经过流量调节与分配，送至用户。
方案二，循环泵放在换热器后端，即用户回水进入换热站后，先行流经加热器实施热交换，尔后进入循环泵进行加压处理，最后经过流量调节与分配送至用户[1]。
2.2两种方案优缺点比较。
（1）对于方案一，热用户的低温低压回水先行进入循环泵，对循环泵的工作温度要求较低，只需考虑系统的总阻力，能够满足末端用户需求即可，循环泵的出口压力值为系统最高压力点，但是由于普通板式换热器对水流产生一定的水流阻力，当用户回水流经换热器后会削减部分压力，因此对方案一，换热站出口及热用户进口压力相应低一些，对于热用户供热系统来说，运行压力较低，可很好的保护散热设备的稳定运行用户采暖较为安全，但如温度较低时用户回水压力低，可能导致热交换效率低;另一方面，循环泵加压后进入换热器，换热器二次侧承受压力较大，对换热器耐力等级和密封性能提出较高要求，增加运行成本。
（2）对于方案二，二级回水在用户管道放热后，沿程损失大部分压力，此时的低温低压水进入换热器，流经换热器的流速较低，同时还要克服换热器内的阻力，这就要求必须保证供暖系统的回水在进入换热器之前还要保持必要的压力，以保证回水进入换热站后顺利通过换热器，对于系统来说，因流经换热器损失的压力可以通过补水系统得以补偿。换热器加热后在由循环泵直接供应到采暖用户处，该方式对于承压能力较低的热用户是很危险的，可能会有散热器爆裂或跑冒滴漏等现象，但其换热效率较前一种方式更高。同时这样布局，对于换热器的冲击压力较小，便于换热器的维护保养和延长使用寿命。经换热后的水流经循环泵加压后送至用户。对于方案二，用户回水先流经换热器，再经过循环泵，使循环泵长期处于高温运行状态，容易导致叶轮汽化，影响水泵使用寿命;同时，由于循环水经循环泵加压后直接送至用户端，对用户系统来说，需要承受较高的系统压力 ，对用户系统的运行维护和使用寿命有一定影响[2]。
3、优化运用
根据对前面两种布局方式工作原理的分析，循环泵放在什么样的位置比较合理，这个需要根据不同的采暖热用户进行分析，在不同的用热系统中采用相应的布局方式，取长补短优化运用。
目前玉门矿区的实际情况属于老城区，整个布局为南高北低，根据地形将三个换热站均为分布，平均供暖压力，另外采暖设备较为陈旧，供暖压力不宜太高。另外三个换热站均采用的是高温汽水换热器，具有良好的耐压性能，高压回水先进入浮头后在进行换热，对换热器影响较小，所以目前老市区基本采用的方案一的方式进行供暖。但该方式因为供暖压力较低，管路循环较慢，热交换效率低，部分偏远区域采暖效果不佳，针对该问题，我们采用的是提高供暖溫度和采用分支管线限流的方式，平衡供暖。
但对于楼层较高的供热系统，由于高层住宅补水定压压力较高，一般的定压点都在循环泵入口处，同期循环泵的出口压力很高，有的达到1.0MPa以上，此时的高压回水进入换热器对换热器的压力冲击很大，可以采用方案二布局。同时，方案二还可用于低温热水地板辐射采暖系统中，这种供热系统，供水温度一般在60℃以下，该温度对循环泵寿命影响较小，建议采用。
4 结论
根据不同的采暖方式和供热系统采用相应布局，方式一可用于大多数供热体系，方式二可用于高层建筑、低温热水地暖辐射，布置方式可根据实际灵活运用，实现节能最大化，供热效果优质化。
参考文献
[1]吕军，李民，王龙. 供热换热站循环泵节能改造实施解析[J]， 区域供热.2019.5（3）：52-53.
[2]张佳琳，万舜绪. 某小区换热站二次网循环泵节能运行方式分析[J]，节能.2018.3（7）：63-64.