(石家庄华电供热集团有限公司 河北石家庄 050000 )
【摘要】本文以某医院的供热管网作为实例,分析了其在供热过程中产生的冷热不均、运行成本高和水利失调等问题,提出了利用平衡阀调节水力平衡的热网改造方案,不仅在兼顾医院原有热网敷设的基础上,解决了医院供热管网所存在的问题,满足了医院的供热需求,而且实现了节能和降低运行成本的目的。
【关键词】平衡阀;供热管网;管网改造;措施
在供热系统管网设计中,设计者既要依据用户用热情况以确定不同管段的流量与管径,又要利用平衡阀控制流量,以解决并联管路中存在的阻力不平衡问题。但是在供热管网实际的运行中,存在着诸多的影响因素,如供热系统规模的扩大和旧有管网的水力失调等,使得调节的效果难以尽如人意,用户室内冷热不均的问题仍然存在。传统的解决方法为加大锅炉的容量以及循环水泵的流量,这样虽然可以解决用户供热不足的问题,但是耗费了过多的人力物力资源,增加了供热系统的运行成本。本文以某医院供热管网为例,提出了在管网改造中应用平衡阀的方案,有效解决了其存在的问题,实现了节能和降低运行成本的目的。
1 医院供热管网系统的现状
医院供热管网原有的建筑面积为28664㎡,供暖的热负荷为2412.28kw;现有规划的建筑面积为50448㎡,供暖的热负荷为6224.36kw。供热管网采用供暖形式为低温热水的枝状供热管网,设计的供回水供热温度为95℃/70℃,采用补给水泵进行定压,热源采用独立的锅炉房,分两个供回水环路,其热网布置为:1环路依次为电工房(L1)、介入科(L2)、食堂(L3)、图书馆(L4)、走廊(L5)、1号住院楼(L6)、2号住院楼(L7)、新住院楼(L8)、车库(L9)、办公楼(L10)、餐厅(L11)、2环路为洗衣房(L12)、新建大厦(L13)、门诊综合楼(L14)、放疗科(L15)。
2管网的水力平衡设计
表1 1环路的水力计算
表2 2环路的水力计算
此次医院供热管网改造扩建,以1环路为中部的主环路、既要负担原有的电工房(L1)、介入科(L2)、食堂(L3)、图书馆(L4)、走廊(L5)、1号住院楼(L6)、2号住院楼(L7)的供热负荷,又要负担新住院楼(L8)、车库(L9)、办公楼(L10)和餐厅(L11)的供热负荷,其供回水的供热管径为DN200,总热负荷为2640.5kw。该环路既有原有建筑又有新建筑,管网情况较为复杂且作用的半径大,水力失调的问题严重,用户供暖存在冷热不均情况,尤其以新住院楼的供暖效果最为不理想。
2.1计算的条件
已知的条件:外网中各环路管段的管径和沿程长度,各用户设计的热负荷与总设计的热负荷,各环路中用户室内供暖系统中的资用压头。
设计的条件:依据该系统的运行经验,其热水供水的最高温度在80℃左右,最大供回水温差在16℃左右,因此其热水供回水的温度取80℃/60℃。同时,由于供暖系统运行的时间较长,管道内壁较为粗糙,因此以焊接管道对其进行更新,其粗糙度取K=0.5㎜。
2.2管网系统的水利计算
1环路需要负担的热负荷为2640.5kw,供回水的管径为DN200,循环水量109.58t/h,其环路的水利计算如表1。2环路需要负担的热负荷为3523.6kw,供回水的管径为DN250,循环水量147.01t/h,其环路的水利计算如表2。
2.3管网系统的平衡设计与水力平衡分析
2.3.1 1环路的水力平衡分析和平衡阀的选用。在1环路中,新建住院楼的供暖效果最不理想,供热管网的沿程阻力为43.5kPa,新建住院楼所需要的资用压头为50kPa,因此1环路所需要的资用压头为93.5kPa,热源出口所设计的循环作用压头为130kPa。近端用户需要设置平衡阀,其中电工室、图书馆和走廊的负荷较小,平衡阀的开度也有限,在设计中将其就近接入用户室内的管网系统,不设置平衡阀,新建住院楼的入口也不设置平衡阀。
2.3.2 2环路的水力平衡分析和平衡阀的选用。在2环路中,放疗科的供暖效果最不理想,其阻力损失为24.21kPa,用户所需要的资用压头为70kPa,因此2环路所需要的资用压头为94.21kPa,考虑到热源内部的阻力损失,将其取为110kPa。用户的供水管均需设置平衡阀,放疗科不设置平衡阀。
3 结语
该医院供热管网系统改造以后,其运行效果良好,不仅满足了用户的供暖需求,而且降低了系统运行的费用和改造的投入成本,为以后供热管网系统的改造积累了宝贵的经验。
参考文献:
[1]王丽,平衡阀在供热管网改造中的应用[J].建筑热能通风空调,2009,04:55-58.
[2]王超前,刘学来.平衡阀在供热系统中的应用[J].节能,2011,10:56-60+3.
论文作者:刘志全
论文发表刊物:《电力设备》2018年第22期
论文发表时间:2018/12/12
标签:管网论文; 环路论文; 回水论文; 平衡阀论文; 水力论文; 压头论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第22期论文;