摘要：所谓集中供热就是通过蒸汽和水，利用管道热网将热源向乡镇、城镇以及部分地区的用户提供热能，它既是我国完善城镇建设的一项重要内容，也是一项非常重要的基础设施，且在城镇基础设施建设中有着举足轻重的地位。目前为提升集中供热效率，降低能源消耗，各种自动化技术在供热系统中得到了广泛的适用。
关键词：混水直供；集中供热；应用
前言
混水加热直供方式能灵活适应各类热用户对不同采暖方式的需求，适应性好、造价低廉、节能效果显著，在实际工程中应用越来越多，成为供热行业普遍关注的热点。
1混水供热技术概述
在热源和热用户之间增加混水站，在站内使用户的部分回水和热源输出的一级管网供水进行混合，作为热用户的二级管网供水进行供热的方式称之为混水供热。混合比是指进入混水装置中的二级管网回水流量与一级管网供水流量之比，在混水供热中是非常重要的一个参数，直接决定着供热效果。根据热平衡原理，单位时间内进入混水装置的一级管网水的放热量等于进入混水装置的二级管网水吸收的热量，即Q1放=Q2吸，可以推导出混合比与一、二级管网供、回水温度之间的关系：
N=G2h/G1g=（t1g－t2g）/（t2g－t2h）。其中，N为混合比；t1g为一级管网供水温度，℃；G2h为二级管网回水混入流量，m3/h；t2g为二级网供水温度，℃；G1g为一级管网供水混入流量，m3/h；t2h为二级管网回水温度，℃。根据混水系统中使用的水泵不同，分为喷射泵和混水泵混水连接系统两大类，近几年各热力公司为了降低供热成本中的电耗，普遍使用变频调速泵，使得变频混水泵混水连接系统的使用日趋增多，根据一级管网和二级管网压力工况，混水泵混水连接有很多种，如旁通加压式、二级管网供水加压式、二级管网回水加压式、一级管网供水和旁通加压式、二级管网供水和旁通加压式等，但是不同的连接方式，水泵的能耗不同。
2混水直供供热技术的优势
2.1热利用率高
在间接供热的热力站内通常换热器是裸露的，在供热期间每时每刻都在向外散热，热量损失很大，而混水直供供热方式不需要换热器，也就没有换热器的散热损失，所以混水直供相对于间接供热热利用率更高。
2.2检修费用少
混水直供热力站不设换热器和软化变频定压补水系统，不需要对其进行检修，节省了检修费用。
1）换热器通常每隔一两年都需要做定期的除垢清洗。热力公司供热通常是选用板式换热器，这种换热器流道间隙窄，流道间水流速度慢，尤其是水质控制不好，如树脂老化、管网突发漏水事故，为了及时恢复供热，紧急补生水等，很容易造成结垢，结垢后就需拆开用酸清洗。换热器板片间密封垫容易老化、在清洗拆装过程中也容易损坏，都需要更换，增加了密封垫的更换费用。2）目前间接供热站内通常使用树脂进行软化，变频泵进行定压补水。树脂在使用过程中软化水能力在逐渐下降，为了保证水质，根据当地水质硬度指标，每隔几年需要彻底更换一次。另外还需要对变频器、补水泵、压力变送器、PLC柜进行保养和维护。
2.3初投资费用低
1）采用混水直供连接方式，使一级网供回水的温差增大，与传统的间接供热方式相比，在相同供热量的情况下，一级网的管径变小了，大幅度地降低了一级网的初投资。2）混水供热热力站工艺上不需要换热器，也不需要二级网软化变频定压补水系统，因此混水热力站节省了这些设备的投资。3）由于热力站设备减少了，站房面积及建站房征地面积都相应的减少了，热力站土建造价明显下降。所以混水热力站相对于间接供热造价明显降低。
2.4运行费用低
1）采用混水直供连接方式供热，减少换热器阻力，降低了一级网循环动力电耗。
2）在混水站内充分利用一级网的资用压头，降低了二级网的循环动力电耗，仅二级网每平方米约节电0.3度。
2.5增加了供热能力
通过混水连接供热系统供热使得一级网温差由原来的45℃～50℃增大到50℃～60℃，由于一级网供回水的温差增大，在一级网流量不变的情况下，提高了管网的供热输送能力约20%。
3使用混水供热应注意的问题
1）准确绘制出选定建站点一级网和二级网水压图。
2）根据选定建站地点的一级网压力和流量、二级网和用户阻力情况，分别确定采取混水连接的形式。
3）选择混水泵时流量和扬程要略大，用于解决由于设计误差和用户负荷变化造成的偏差问题。
4）为了有效、便捷调控热网，达到供热效果，要使用自动化控制系统。
5）在使用自动化控制系统进行调节时，各站的压力变送器、温度变送器、流量计精度要满足需求，才能在保证供热质量的前提下，降低耗热量和耗电量等主要供热成本。
6）自动化控制的无人值守站，要有超压、失压、停电等异常情况的保护功能。
混水供热系统简单、投资省、运行费用低、维护方便、能灵活适应各种不同采暖方式的热用户，在很多方面优于使用换热器的间接供热，值得推广和应用。
4混水直供供热技术在城镇集中供热中的具体应用
4.1集中供热概况
对末端10.1万m2住宅实施混水供暖技术来降低一次管网的流量，将所降低的流量和节约出的热量用于增加供暖面积，实现热能的再一次分配，既消除了事实存在的温度过高区域，同时还可将节省出来的热量和流量用于增加新的供暖负荷，避免了发展新负荷后加重水力失调的问题，从而实现了混水节能的需求。
4.2实施混水系统具体方案
具体方案为在末端住宅小区二次管网回水位置设置混水系统。参数选择如下：混水流量G=389.5t/h；扬程H=15m具体计算过程如下：通过实际调查，末端住宅供回水压差为0.52-0.50MPa。混水系统按一次管网压力状况可分为3种。即：供水混水、回水混水和旁通管混水。
（1）选择旁通管设置混水泵系统。在旁通管设置混水泵适合在整个压力曲线的高中压区，即要存在富裕压头，这样才可以通过阀门调节与旁通混水泵一起达到理想混水效果。所以通过分析，虽然旁通混水系统是节能的，但是不适合末端住宅的这种压力状况，予以排除。（2）选择供水混水系统。依照前面测量的供回水压力可知，末端住宅小区现在的供水压力已经达到0.52MPa，增压后会造成住户超压，使得地热系统爆管，后果严重，也应予以排除。（3）最终确定选择回水混水系统。回水混水系统简图如图1 所示。
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图1回水混水系统简图
首先通过回水混水系统后，实际流量增加，则水压图曲线将会变陡。然后利用阀门f1调整至实际所需流量，保证热量合理供应。但是回水压力，也就是回水泵入口压力，还要满足大于住宅顶层的静水压力值。这样才可以保证顶层住宅不出现倒空现象。然后再通过水泵增压至一次管网的回水压力值0.50MPa，当回水经过混水泵后的压力值大于0.50MPa时，可以通过已经设定好的回水调节阀门f1进行节流；当回水经过混水泵后的压力值小于0.50MPa时，回水调节阀门f1保持全开，也可通过f2进行节流。另外f2还可以对所选择的DN250的管径起到进一步加大阻力降的作用，保证供水压力≤0.52MPa。
4.3效果
混水系统于2015年供暖期前完成安装调试，通过实践证实，末端混水系统达到了预想的效果。
结束语
总之，混水供热系统简单、投资省、运行费用低、维护方便、能灵活适应各种不同采暖方式的热用户，在很多方面优于使用换热器的间接供热，值得推广和应用。
参考文献：
[1]周青.城市集中供热智能化与智能热网的构建研究[D].山东大学，2015.
[2]马晓红，于卓诚.混水直供供热方式的设计与应用[J].暖通空调，2019（9）.
论文作者:苑洋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签：混水论文; 回水论文; 管网论文; 系统论文; 换热器论文; 流量论文; 集中供热论文; 《基层建设》2019年第30期论文;