摘要：换热站是区域供热中不可或缺的一部分,换热站系统的设计是集中供热系统节能与否的重要因素,而换热站系统是否节能主要是看循环水泵是否节能。循环水泵的扬程用来克服系统中水循环的阻力。水循环的阻力由三个部分组成:用户内部系统阻力、室外管网阻力与换热站内部阻力。在换热站设计中,为减少换热站的占地面积,换热站内管道的比摩阻通常比室外管道大。因此换热站内部阻力通常比较大,约占整个系统总阻力的一半。因此换热站的内部设计是否合理对循环泵的节能具有很大影响。
关键词：换热站；混水供暖；系统；优化设计；分析
引言：
随着人们对住宅舒适性要求的提高,越来越多的用户采用地板辐射采暖系统(以下简称地暖系统)。因此,同一住宅小区出现既有散热器采暖系统,又有地板辐射采暖系统的情况越来越多。对这种具有两种供热参数的换热站,在两系统静压相同的条件下,可以通过合理的设计来减少换热站内部的阻力损失。城市供暖系统是利用集中热源，通过供热管网等设施向城市居民供应生产和生活用热能的供热方式。热力公司输送的热能通过换热站进入用户供热设备，换热站的运行情况对用户室内温度有很大影响。本文主要对换热站混水供暖系统的优化设计进行探讨，并且也是在这个时候提出了下文之中的一些内容，希望能够给予相同行业进行工作的人员提供出相应的参考。
1.传统设计方法
对既有散热器采暖用户,又有地板辐射采暖用户,两种供热参数的换热站设计,传统的方法是在换热站内设置两套换热设备,分别充当散热器采暖和地板采暖用户的热源。由于水的比热在0℃-150℃范围内变化不大,如不考虑换热损失,换热器一次侧与二次侧的流量比等于一次侧与二次侧的供回水温差比。因此,对地板采暖系统的换热器来说,一次侧与二次侧的流量比为0.2-0.25,导致二次侧的阻力过大,一次侧的阻力过小。因此,对地板采暖系统的换热器二次侧宜采用旁通管,使一部分系统回水不参与换热,而直接与换热后的供水混合,达到设计供水温度。此种方法增大了换热器二次侧的温差,减少了二次侧的流量,可以降低二次侧的换热阻力。旁通的流量根据换热器一次侧与二次侧的流量比确定。
2.技术的优势
一是拉大热网系统的供回水温度，提高热能的有效利用。二是避免了间接换热系统的热损失。三是灵活运用多级泵技术，有效降低系统运行电耗。四是缩小热网系统的控制环路，更加有利于缓解和调节系统水力平衡。五是解决不同建筑物之间，不同采暖系统之间的系统连接。六是有利于整个热网的信息化管理，实现最佳的经济运行效果。七是节省建设资金的投入，并缩短建设工期。
3.换热站的传统设计方法
换热站是将热力公司输出的温度较高的水或蒸汽转化为七八十度的热水，输送给用户的方式。换热站的运行情况直接影响着用户的供热质量。传统的换热站设计方法主要侧重于循环水泵的设计，循环水泵是输送换热站内的水或增加水压作用的一种设备，其主要是为抵消供暖系统内的阻力而设置的。供暖系统内的阻力主要有三个方面，根据水循环位置的不同可以分为用户内阻力、室外管内阻力和换热站内部阻力，其中换热站内部阻力对供暖系统影响最大，过大的阻力会降低水压力，使系统内水循环速度减慢。
4.换热站混水供暖系统的形式
换热站混水供暖系统不仅可以给地暖用户提供低温度、大流量的地暖循环水，还可以满足散热器的温度要求。混水供暖系统依据供回水压力的不同可分为:基本形式、供水压力不足情况下的混水形式、回水压力不足情况下的混水形式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基本形式是使用最广泛的混水供暖方式，对供水和回水压力正常的供暖系统，可在供水管道和回水管道之间增加混水管道，并在混水管道上安装调节装置和混水泵。基本形式的换热站混水供暖系统对管道直径的要求较高，要按规范要求予以选择。供水压力不足情况下的混水形式对于二次侧供水压力不足的混水供暖系统，需要将循环水泵安装在二次供水管道上，用于提高二次供水压力，并在一次供水管道和一次供、回水管道之间的混水管道上同时安装调节阀。管径要根据水力计算按规范要求进行选择;回水压力不足情况下的混水形式，对于二次侧回水压力不足的，需要将循环水泵安装在二次侧回水管道上，用于提高二次回水压力，并在一次供水管道和一次侧供、回水管道之间的混水管道上同时安装调节阀，管径的选择要按规范要求。
5.技术的应用
一是循环水直供系统中，通过提高水温，增加热网负荷。二是汽轮机低真空运行循环水供热系统中，回水温度限制。三是调节供热系统供回水温差，提高热能有效利用。四是同一供热系统中，针对不同性质建筑物的不同供热要求而实现独立供热控制，如学校、医院、住宅、购物广场等。五是同一供热区域中，针对不同性质的供热系而实现独立控制，如散热器系统、风机盘管系统、地板采暖系统等。六是区域热负荷变化大，需要调节和控制系统水力平衡。七是其他个别系统的独立控制要求。
6.混水供暖系统优化
热力公司要在满足相关规范要求的前提下，对整个供暖系统进行设计优化，要注意供热管道的尺寸，既要保证管道的供热量，又要降低能耗。设计人员在进行规划和设计时，应充分考虑供热范围和水流量，严格按照国家相关规章、制度进行设计;目前，大部分居民区都实行集中供暖，采用二次供水，供水通过散热器后，经过供热管道流回小区换热站。二次供水可以充分利用一次水的压力，最大限度降低二次水的循环水泵功率，达到节能减排的作用。供水管道和回水管道的距离越长管道热量的散失就会越多，水温下降越快，回水水温过低会影响二次供水的温度，为保证水温，供热公司就要提高蒸汽压力，增加供暖成本。
因此，设计人员一定要合理的设置换热站位置，尽量减少热量的消耗;合理选择循环水泵可以提高供暖系统内的冷热水循环速度，由于散热器采暖系统的回水温度高于地板采暖系统的供水温度，可以用散热器采暖系统的回水与地板采暖系统的部分回水按比例混合得到适合地板采暖的供水温度，地板采暖系统的负荷由散热器采暖系统的回水提供，由于地板采暖系统不用经过换热，管网各个阀门管件、除污器、换热器的阻力也相对较小，可以降低地供暖循环水泵的扬程。因此，在选择循环水泵时，要合理计算出、回水温差和流量，根据供暖系统阻力计算出循环水泵的扬程，根据这两个参数加上一定预留量进行循环水泵的选择。
总结：综上所述，随着城市化进程的推进，人们对物质生活与精神生活的要求不断提升。园林景观设计人员应以满足人们需要为根本，并通过提供优质园林设计景观进一步提升人们的生活品质，并为城市可持续发展做出相应贡献。我国城市居民区多采用地热和散热器两种供暖方式，由于两种供暖方式对热水温度和水循环量的要求不同，传统供暖方式无法同时满足两者的共同需求，而混水供暖系统的产生可以有效解决这个问题，其不仅可以有效降低散热器的温度，还可以降低热能的消耗。
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论文作者:张明宇,王新宇
论文发表刊物:《防护工程》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/5
标签：回水论文; 系统论文; 阻力论文; 管道论文; 换热站论文; 混水论文; 水泵论文; 《防护工程》2018年第3期论文;