供热管网与户内采暖系统连接方式的选用论文_孙瑞科

中煤科工集团北京华宇工程有限公司平顶山分公司 河南平顶山 467000

摘要:本文简述了常用的热源分类及供热管网,本文重点研究了室外热水供热管网与采暖建筑常用连接方式,并提出了室外供热管网与采暖建筑连接方式选用原则。

关键词:供热管网,高层建筑,连接方式,采暖建筑

前言:热源通过供热管网将热量提供给采暖建筑时,设计人员需要统筹考虑室外供热管网与采暖建筑连接方式对采暖建筑的影响。设计人员必须深入了解建筑用途及室内采暖方式,方能确定室外热网连接方式,制定出科学合理的方案,从而促进社会效益、经济效益以及环境效益的有效提升。

1热源及管网

常用的集中供热热源有废热或工业余热、热电厂或区域锅炉房等提供的蒸汽或热水等供热介质;热水供热管网可采用开式热力网、闭式双管制、闭式多管制。本文以民用建筑连接方式为研究对象,室外供热管网为双管制热水供热系统。

然而在多数采暖建筑中,采暖方式不尽相同,如果热网只在特定热媒参数下运行,无法保证所有用户的室内供暖系统达到设计标准。需要设计人员结合具体情况,选择正确连接方式,从而制定出科学合理的方案,确保供热系统取得良好的经济收益和环境收益。

2采暖建筑与室外供热管网连接方式

供暖系统热用户与热水网路系统连接方式可分为直接连接和间接连接。直接连接是用户直接连接于室外供热管网上,管网水力工况和供热工况与用户采暖系统密切相关;间接连接方式是在用户侧设有换热器,将用户系统与管网隔离,形成两个独立的系统,用户与网路直接的水力工况互不影响。

2.1无混合装置的直连方式

多数低温热水采暖系统采用无混合装置的直接连接方式;该连接方式热水由室外供热管网直接进入室内采暖系统,在散热设备内放热后,返回热网回水系统内(见图2.1中A)。该连接方式简单造价低,但这种连接方式只能应用在室外供热管网温度不超过相关规范规定的室内散热设备的最高热媒温度,并且用户接口处热网的供回水管的资用压差大于采暖用户要求的压力损失。

图2.1 双管制闭式热水直接连接方式示意图

当集中供热系统热网采用高温水供热,管网设计水温高于相关规范规定的用户室内散热设备的最高热媒温度,并且用户接口处热网的供回水管的资用压差大于采暖用户要求的压力损失,仍采用直接连接方式时,需采用装水喷射器或装混水泵的形式。

2.2装喷水器的直接连接方式

管网高温热水进入水喷射器,在喷嘴处形成高流速,喷嘴出口动压升高静压降低至低于回水管压力,回水管的低温水被抽入喷射器内与供水混合,使进入户内的供水温度低于管网供水温度,以满足用户采暖系统要求(见图2.1中B)。

水喷射器无活动部件、构造简单、管网系统的水力稳定性好。但由于抽引回水需要消耗能量,管网供回水管之间要有足够的资用压差才能保证水喷射器的正常工作;其次装水喷射器的直接连接方式,通常只用在单幢建筑物的采暖系统上,需要分散管理,不利于管理。

2.3装混水泵的直接连接方式

当室外供热管网供回水管之间没有有足够的资用压差,不能保证水喷射器的正常工作,或设集中泵站将高温水转为低温水向多幢建筑物供暖时,可采用装混合水泵的直接连接方式(见图2.1中C)。

来自管网高温热水,在建筑物入口或专设热力站处,与混合水泵抽引的用户或管网回水相互混合,降低温度后再进入户内采暖系统。为防止混合水泵扬程高于室外供热管网供回水压差,而将热网回水抽入到管网的供水管内,在热网供水管入口应装有止回阀,通过调节混合水泵的阀门和管网供回水管进出口处阀门的开启度调节进入户内供热系统的供水温度和流量。

在热力站处设置混合水泵的连接方式,可以集中管理,但混合水泵连接方式造价比装水喷射器的连接方式高,运行过程中经常维护和消耗电能。该连接方式是目前我国城市高温热水供暖系统中应用较多的一种直连方式。

混水装置设计流量应按下式计算:

Gh’=µGh µ=(t1-θ1)/(θ1-t2)

其中:Gh’——混水装置设计流量,t/h;

Gh——供暖热负荷热力网设计流量,t/h;

µ——混水装置设计混合比;

t1——热力网设计供水温度,℃;

θ1——用户采暖系统设计温度,℃;

t2——热力网设计回水温度,℃

2.4间接连接方式

当热网压力过大或用户内部系统压力大于管网压力时,需要将用户系统与热网的水条件分开,采用间接连接方式(见图2.2)。热网中的供回水不直接进入用户的室内采暖系统,只作为一次热媒进入换热器,而二次热媒才用于加热用户系统。换热器设在建筑物用户引入口或热力站内,通过换热器将热量传递给用户的循环水,冷却后的回水返回供热管网回水管。户内供暖系统循环水由热用户系统的循环水泵驱动循环流动。

图2.2间接连接方式

间接连接方式需在建筑物用户入口或热力站内设置换热器和采暖热用户的循环水泵等设备,造价比直接连接方式高,循环水泵等设备需维护,并且消耗电能,运行费用较高。

结束语:

综上所述,城市民用建筑集中供热系统中供暖系统用户与热水供热管网连接,优先考虑直接连接方式,当热水网路与热用户的压力状况不适应时,则考虑采用间接连接方式。

参考文献:

[1]中华人民共和国住房和城乡建设部.城镇供热管网设计规范.中国建筑工业出版社:2010

[2]中华人民共和国住房和城乡建设部.民用建筑供暖通风与空气调节设计规范.中国建筑工业出版社:2012

[3]张天寿.既有建筑供暖系统热源及管网节能改造探讨[J].江西建材,2015(18):97.

[4]宋晓滨.供暖系统中常见的技术问题[J].新疆有色金属,2013,36(S1):181-184.

论文作者:孙瑞科

论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期

论文发表时间:2020/4/17

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