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摘要:本文主要针对供热系统的调节进行分析,明确了供热系统的调节设备如何进行进一步的选用,提出了选用的一些有效的思路,还比较可行的选用方法和对策,希望能够为今后的供热系统的设备的选择,提供一些参考和借鉴。
关键词:供热系统;调节设备;选用
前言
在供热系统的运行过程中,必须要有比较可靠的供热的条件设备,在这个过程之中,我们要针对调节设备,进行进一步的分析,采取一些比较可行的调解方案,配置一些比较好的条件设备,所以选用非常关键。
1、调节装置
1.1自力式流量控制阀
该阀的特点是不需要外接动力,而是依靠流体的流动特性,当上游和/或下游的阻力在一定范围内发生变化时,保持该管段的流量基本不变。其构造原理如图1。
图1自力式流量控制阀原理图
阀芯上端与隔膜相连,阀芯下端与一拉簧相连。隔膜上部空间与下游流体相通,隔膜下部空间与上游流体相通。这样,阀芯受到3个作用力:隔膜向上的推力(p1-p2)A1;阀芯向下的推力(p1-p2)A2;弹簧向下的拉力F,通过调节弹簧底部的旋钮调整弹簧初始拉力F的大小,来确定阀门所要控制的流量。其中p1为上游流体压力,p2为下游流体压力,A1为安装隔膜圆管的内横截面面积,A2为阀芯在阀座高度处的横截面面积,其值大小随阀芯的高度(即阀的开度)不同而变化,如图2a开度比图2b大,则图2a中的横截面面积A2比图2b中的横截面面积A2小。
图2阀芯开度示意图
当阀芯所受3个力满足(p1-p2)A1-(p1-p2)A2-F=0即达到平衡后,阀门开度就确定了。当调节弹簧使通过阀门的流量达到所要求的值后,锁定弹簧。这时,若下游由于某种原因阻力增大、造成流量暂时下降,则p2提高,使(p1-p2)减小,因此(p1-p2)A1向上推力减小而使阀芯下移即阀门开大;而阀芯下移使A2减小,则(p1-p2)A2减小;阀芯下移又会使弹簧向下的拉力F减小。这样作用在阀芯上、下侧的力都在减小,阀芯在新的位置又达到平衡,使阀门达到新的开度。由于阀芯下移,阀门开大,流量必定增大,使下游阻力增加造成的流量下降得到补偿,而使该支路的流量基本保持不变。其它情况亦可推知。因此,这种阀门可以通过管道内压力的变化自行调节开度,从而使流量基本保持不变。
1.2平衡阀
从调节基本原理上看,平衡阀实际上就是一种手动调节阀。只不过它有开度指示,并在阀门的上游、下游端各装一个测压孔,用来测量流体通过阀门的压降。使用时,测得阀门压降和读出开度,即可算得通过阀门的流量。其作用相当于调节阀和等效孔板流量仪的组合,使各个支路的流量分配达到要求。当总循环泵变速运行时,各个支路的流量成等比例的变化,即各个支路的流量分配比例保持不变。
1.3自力式压差控制阀
自力式压差控制阀与自力式流量控制阀的调节原理基本相似,只不过自力式压差控制阀的压力反馈管是接在用户的回水管上,此时外网所提供的资用压头为(p1-p3),用户的实际资用压头成为(p2-p3)。自力式压差控制阀也是共同作用在阀芯的3个力达到平衡后,即(p1-p3)A1-(p1-p2)A2-F=0后阀芯停留在某一位置。
若自力式压差控制阀的上游即用户外的工况变化,如V1关小,则压差(p1-p3)必然减小。如同在自力式流量控制阀调节原理中分析的一样,由于(p1-p3)的下降,导致向上推力减小,阀门开大阀芯向下移动;在阀芯向下移动的同时,(p1-p2)A2+F则减小,从而使阀门在新的位置达到平衡。与未关V1前相比,阀门是开大了。阀门开大意味着在阀芯上的压降(p1-p2)减小,从而使用户的资用压头(p2-p3)相应增大,即可以保持用户的资用压头基本不变。同理可分析下游阻力发生变化的情况。
图 3 自力式压差控制阀原理图
自力式压差、流量控制阀都是利用压差的作用来调节阀门开度,利用流体通过阀芯时压降的变化来弥补管路阻力的变化,从而在工况变化时能保持压差或流量基本不变。这里仅讨论上述三种调节设备,而且这些调节设备不是装在供暖立管上,而是装在楼的热力入口处。
2、未装温控阀定流量运行系统的调节控制
这里所说的定流量运行是指在整个供暖季内热网的流量都保持不变。
2.1直连网
一般来说,直连网以热力站为界分为主网和支网两部分,从热源到热力站为主网,从热力站到热用户为支网。
2.2主网调节
主网的控制策略是调节热力站的供水阀开度,使所有热力站的回水温度趋于一致。主网应配备微机控制,这样可以保证供热质量,同时又降低运行费用。但当投资受限或热网较小、热网规模比较稳定时,也可不用微机控制,而采用比较简单的、下文所叙述的用于支网中的调节方法。
2.3支网调节
由于热网微机控制投资高,因此一般只控制主网。对于支网,可以有多种调节方法。
2.4手动调节
手动调节各支路的相关阀门,使各个用户的流量基本达到设计流量。但支路上一般没有流量测量装置,因此不能直接观测流量来判断调节是否达到要求。调节方法有两个:通过观测各个支路的回水温度,不断调节支路的阀门,使各支路的回水温度接近一致;或者用手提式超声波流量计观测每个支路的流量并对其加以调节,把各个支路的实际流量调到设计要求值。利用回水温度来调节调节周期比较长,因为建筑物的热惰性较大;利用手提式超声波流量计观测流量并进行调节简单易行,不过需要购置相应的设备。
2.5自力式流量控制阀
在各个支路上或热力入口处安装自力式流量控制阀,调整该控制阀的设定旋钮,使其流量指示达到设计流量的要求。这样,在运行时各支路的流量基本可以达到设计要求。
2.6平衡阀
在各个支路上或热力入口处安装平衡阀,按照平衡阀的调节方法,根据各支路的设计流量,调节平衡阀的开度使其流量达到设计要求。
3、热力运行的适量调节
3.1用户调节
以热源、热网及用户为一个整体考虑,用户系统采用双通阀调节散热器(或是其他末端散热装置)的散热量,系统的整体节能效果最明显。但是如果有的用户系统不允许采用双通阀调节散热器(末端装置)的散热量时,则应该设置用户入口装置将热网和室内系统隔离开。
3.2热源与热网的调节
热用户安装有三通阀或者双通阀后,已经具备了自调节能力。此时在热源处的负荷预报就变得很有意义了。根据热网运行参数预报的供热负荷,就是用户在下一个时间段所需要的热负荷。因此提高预报精度,保证预报控制稳定性成为主要的问题。
3.3循环泵恒转速时的预测控制
如果热用户是恒流量运行,则循环泵应该是恒转速运行,热源应该是质调节运行。控制系统应该根据热源出口处的参数,如:热网供回水温度、室外温度、热网供回水流量(主要是监视异常情况),预测热源的供回水温度,并且进行反馈调节。
4、结束语
综上所述,在供热系统调节设备的选用过程中,要明确设备的选用的需求以及选用的目标,针对选用的要求,提高设备选用的科学性和合理性,本文进一步分析了供热系统调节设备的选用方案,可以为今后的工作带来参考。
参考文献:
[1]杨宏科.对供热锅炉节能减排的探索[J].山西建筑.2016(03).18
[2]邓晓丽.供热锅炉中的节能技术分析[J].中国电子商务.2017(05).34
论文作者:艾衍科
论文发表刊物:《防护工程》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/27
标签:流量论文; 支路论文; 阀门论文; 回水论文; 控制阀论文; 热力论文; 用户论文; 《防护工程》2017年第36期论文;