闭式热水采暖系统定压问题的探讨论文_尚鹏飞

闭式热水采暖系统定压问题的探讨论文_尚鹏飞

尚鹏飞

宝鸡法士特齿轮有限责任公司动力二车间 陕西宝鸡 722409

摘要:随着我国经济的讯猛发展,各地工程项目建设如火如荼。作为人们“安居乐业”中的居所问题自然是其中的重中之重。北方城市是我国冬季集中采暖的主要区域,而采暖系统中定压设置又是系统稳定运行的重要一环,因此合理的确定一个采暖系统的定值犹为重要。一个采暖系统,末端设计合理,管网设计合理,热源部分的定压没有考虑合理,那这个系统肯定不能稳定、良好的运行。定压虽是一个点的问题,却可以影响整个系统,可谓“牵一发而动全身”。因此,一个采暖系统要有好的稳定性、经济合理的运行效果,系统定压合理性很重要。

关键词:闭式采暖系统;定压;定压方式

引言:由于热水采暖具有节约能源、蓄热能力大、系统运行稳定、安全、卫生条件较好等原因,在民用建筑及工业区域性采暖中得到了广泛使用。对于一个区域性的采暖系统而言,热水采暖系统的定压对系统运行影响很大。基于此,在接下来的文章中,将围绕闭式热水采暖系统定压问题展开详细分析,希望能给相关人士提供重要的参考价值。

一、采暖系统定压的原则

(一)系统不超压

系统的任何一点的压力不超过系统本身允许的压力值。包括末端散热元件及低部采暖管道等。通常情况下普通灰铸铁散热器的工作压力为0.6MPA,稀土灰铸铁散热器的工作压力为0.8MPA,低温热水地板辐射采暖系统中的塑料盘管的工作压力不宜大于0.8MPA,毛细管网辐射系统的工作压力不应大于0.6MPA。管道的工作压力Q235AF≤1.0MPA,Q235A≤1.6MPA。常规风机盘管及空调新风机组工作压力不大于1.0MPA,高承压风机盘管及空调新风机组工作压力不大于1.6MPA。我们要注意的是:很多系统在检修期间不存在超压问题,可一运行就出现了很多超压的征兆,这主要是系统运行时,循环泵会给系统的近端累加很大的压力,造成了超压。所以我们不但要考虑系统静态的条件下超压的问题,更重要的是考虑到系统动态条件下的超压问题。作为一个系统,我们使用条件往往是在它运行、变工况的时候,这也使得动态下的超压问题比较复杂,也更加重要。

(二)系统不倒空

系统的倒空主要是因为系统的上部相对压力低于室外大气压力,使得空气进行系统的现象。会对系统产生有氧腐蚀,影响系统的散热,造成系统的堵塞,这显然是我们不希望出现的现象。系统要做到不倒空,系统在静态下就必须充满水,保证静水压线在系统的最高点之上。很多不合理的系统在运行时,系统是满水状态的,当系统停止工作时就出现了倒空现象,这也是因为系统运行时,循环泵的扬程在阻力补消耗一部分后会把剩余的压力累加在系统压力之上,使系统升压,充满热煤。

(三)系统不汽化

热媒在饱和液线时,若系统压力继续降低,则会出现汽化,系统中汽水混流,出现乳浊液。这种液态在管道中流动会发出噪声,在水泵处会引起汽蚀。这种情况也是我们不希望出现的状况。从原理上看,汽化主要是低压造成的。我们在厂区采暖时,建议使用高温水。这种情况下,采暖系统的静水压线不但要高于系统的最高点,还要保证系统热媒不汽化。不能简单的就在系统最高点处再累加5KPA~10KPA作为系统的定压值。还有一种情况是循环泵吸入口处的汽化现象,原理虽然是一样的,但导致这一现象的原因是比较复杂的,即使你的系统定压值设置很合理,也会出现这种现象[1]。

二、闭式热水采暖系统定压方式以及定压位置分析

(一)闭式膨胀水箱系统

闭式膨胀水箱与开式膨胀水箱的不同之点就是水箱内具有压力,不与大气相通,因而可以不象开式水箱那样,为了保持一定的静压,水箱必须安装于系统最高点以上的高度。由于水箱处于有压状态,闭式膨胀水箱可以安装在热源点或其它较低的地点,静压由水箱内压力决定。此系统较适合于高温水。闭式膨胀水箱对于系统定压点的作用与开式膨胀水箱一样,只是系统静压力不同而已,在求环路中各点的总压力时,要根据闭式水箱水面承受的气体压力,再增减各点低于或高于水面的垂直距离而得各点的静压力,再与各点的动压力相加(代数和)。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于闭式水箱定压原理与开式水箱一样,故对系统影响也一样,但闭式水箱对水箱本体要求较高,因为是有压容器,管理及运行要求也相应提高,所以实际采用较少[2]。

(二)定压点位于循环泵出口侧

当 定压点位于循环泵的出口处位置时,这种情况在自然循环系统中常采用,机械循环中一般不会采用。主要原因是静水压线会高出系统最高点很多,高出的差值负担定压点至水泵入口处的阻力、系统不汽化的余压、安全余量。重力循环系统循环速度慢,阻力小。不同水温下的密度差为系统的循环动力,进一步降低了定压水箱的安装高度。因此,自然循环采暖系统中多采用定压点位于热源出口立管顶部的定压方式。

(三)定压点位于循环泵吸入口处

这种定压方式是现行机械采暖系统中最常用的方式,也是效果最好的定压方式。这种方式基本不会出现汽化现象,因为整个系统的表压力都会保证在建筑高对应压力值以上。对于高温水采暖系统,采用下供上回时,要核对建筑高对应压力值是否高于其汽化压力,且海拔修正后应有安全余量30kPa~50kPa[3]。

(四)定压点位于循环泵吸入口侧的系统最高点处

这种定压方式类似于定压点位于循环泵吸入口处的定压方式,能节约部分管材,也省去布置补水定压管的空间。但我们常关注的是循环泵吸入口的压力,因为这个地方压力最低,最不利工况常出现在这里。现在我们提倡节能运行,对热媒系统进行质调节时,也要对热媒系统进行量调节。

三、采暖系统定压值及定压方式的确定

(一)采暖系统定压值的确定

关于系统定压点的最低压力值的确定有多个版本,在定压点参考点为水泵的吸入口为基点时,笔者认为如下方式是可行的:当循环水温度t≤60℃的水系统,定压点压力可取系统最高点相对循环泵吸入口高程加5kPa余量。当循环水温度60℃<t≤95℃的水系统,定压点压力可取系统最高点相对循环泵吸入口高程加10kPa余量。当循环水温度t≥100℃的水系统,定压点压力可取系统最高点相对循环泵吸入口高程加汽化表压力再加30kPa~50kPa余量[4]。

(二)补水泵采用变频时的可行性

现行建设工程较以前的工程建设体量普遍变大,经常会出现一期、二期或更多阶段性工程,往往在一期已经投入使用时,而二期却还在建设中。一、二期单体在建筑高度上也存在差别。当一期的建筑高度低,二期建筑高度大,且又处于一个采暖分区时,可以考虑变频运行。一期设置低的定压点压力,二期按统一的正常定压点压力工况运行。还有一种情况是网管体量大或失水量大系统,补水时间较长。这种系统若选择用非变频泵组,相当于变流量系统中的定流量泵运行,显然,这个时候选用变频泵,做类似变流量系统中的变频泵运行,节能降耗肯定是显著的[5]。

结论:

而言之,对于闭式采暖系统定压值来说,其确定的原则主要包括“不超压、不倒空、不汽化”在这个基础上可以考虑气压和海拔修正,再加上适当的安全余量。这些做到了,相信可以保证采暖系统的安全、经济运行。为此,文章主要围绕闭式热水采暖系统定压问题方面展开了全面的分析,希望能够给相关人士提供重要的参考价值[6]。

参考文献:

[1]贺平,孙刚.供热工程[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社,2016.

[2]陆耀庆.实用供热空调设计手册[M].第2版.北京:中国建筑工业出版社,2018.

[3]陆亚俊,马最良,邹平华.暖通空调[M].北京:中国建筑工业出版社,2017.

[4]艾为学.全国堪察设计注册通用设备工程师暖通空调专业教材[M].北京:中国建筑工业出版社,2016.

[5]GB50736—2012,民用建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

[6]CJJ 34—2010,城镇供热管网设计规范化[S].

论文作者:尚鹏飞

论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期

论文发表时间:2018/12/3

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