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        技術(shù)文章

        集中供熱系統水力平衡調節的一些問(wèn)題分析

        時(shí)間:2019-5-10 17:51:31   作者:熱工剛哥   來(lái)源:注冊發(fā)布   評論:0
        內容摘要:集中供熱系統熱網(wǎng)水力平衡調節的一些問(wèn)題原因分析和解決辦法:1.集中供熱系統形式多種,室外系統水力平衡是熱量輸配過(guò)程的基本保障:室外系統的水力平衡決定著(zhù)整個(gè)系統運行效果,也是節能運行的前提條件。但由于種種...
        集中供熱系統熱網(wǎng)水力平衡調節的一些問(wèn)題原因分析和解決辦法:

        1.集中供熱系統形式多種,但離不開(kāi)三大過(guò)程:
        1)能熱轉換過(guò)程—由熱源系統完成
        2)熱量輸配過(guò)程—由室外系統完成
        3)熱量散發(fā)過(guò)程—由室內系統完成

        2.室外系統水力平衡是熱量輸配過(guò)程的基本保障:
        室外系統的水力平衡決定著(zhù)整個(gè)系統運行效果,也是節能運行的前提條件。但由于種種原因,水力平衡很難真正實(shí)現,盡管各種技術(shù)措施和調控設備已推廣應用了很多年,水力失調仍然普遍存在。其根源首先是人們對這個(gè)問(wèn)題的認識不足,重視不夠;其次是缺乏可靠有效的技術(shù)設備,而現有技術(shù)設備的實(shí)用性和可靠性有待提高。希望以下的討論能引起業(yè)內領(lǐng)導和同行對水力平衡問(wèn)題的重視,同時(shí)也希望大家選用可靠簡(jiǎn)單有效的調控設備,根除水力失調問(wèn)題,在提高供熱質(zhì)量的同時(shí),降低能耗,實(shí)現節能運行。

        3.水力失調的表現:
        在集中供熱系統的室外管網(wǎng)中,水力失調主要表現是:各個(gè)環(huán)路的流量輸配不均衡,致使各個(gè)用戶(hù)的室溫冷熱不均,距循環(huán)泵較近的室溫偏高,用戶(hù)被迫開(kāi)窗散熱,大量熱能流失;距循環(huán)泵較遠的用戶(hù)卻因室溫偏低經(jīng)常投訴,甚至拒交采暖費;另外一些問(wèn)題也和水力失調密切相關(guān),例如系統在大流量小溫差的工況下運行,鍋爐或換熱器等熱源設備難以達到其額定出力,投入運行的設備超過(guò)實(shí)際負荷的需求,水泵的工作點(diǎn)偏離高效區,能量輸配效率低,無(wú)法進(jìn)行整體調控和節能運行,燃料和輸熱電能的消耗過(guò)高等等,水力失調已成為集中供熱系統中普遍存在又難以治愈的頑疾。

        4.水力失調是先天性的弊。
        室外管網(wǎng)一般都是異程系統,在異程管網(wǎng)中的循環(huán)水,從循環(huán)泵流經(jīng)各個(gè)環(huán)路的路程不同,阻力就不同,所需的動(dòng)力也不同。而循環(huán)泵提供的動(dòng)力呈現兩極分化的趨勢,最不利環(huán)路的路程最長(cháng),阻力最大,所需的動(dòng)力最大,卻處在管網(wǎng)中動(dòng)力最小的位置,流量甚至不足額定值的30%。而路程越短的環(huán)路其阻力也就越小,其中阻力最小的環(huán)路,反而處在離循環(huán)泵最近、動(dòng)力最大的位置,流量超額數倍的很常見(jiàn);如果不采取有效的措施,準確地匹配各個(gè)環(huán)路的阻力差,水力失調是不可避免的。因此,它是系統先天性的弊病。

        5.僅靠設計計算難以保證水力平衡:
        通過(guò)對室外管網(wǎng)系統進(jìn)行整體設計計算,仍難以克服水力失調,這是因為設計者要加上保險系數,還要為系統擴容預留余量,無(wú)法準確地以最不利環(huán)路的阻力去匹配其它環(huán)路的阻力,只能盡量減少各個(gè)環(huán)路的阻力,而這樣做的結果只能使有利環(huán)路更加有利,不利環(huán)路仍然不利。此外,計算數據與實(shí)際狀況的誤差、施工的誤差和變更也是造成水力失調的重要原因。

        6.穩態(tài)系統具有動(dòng)態(tài)失調的因素:
        各環(huán)路的阻力固定不變的管網(wǎng)系統是穩態(tài)系統或靜態(tài)系統,而穩態(tài)系統的逐年擴容改造,也是產(chǎn)生水力失調的重要原因,不僅失去原有的設計依據,也失去了原來(lái)調試過(guò)的穩態(tài)水力平衡,因此,逐年擴容的管網(wǎng)系統具有動(dòng)態(tài)因素,必須采用動(dòng)態(tài)調控設備才能有效根除水力失調弊病。

        7.動(dòng)態(tài)失調的成因:
        各環(huán)路的阻力經(jīng)常調節變化的系統是動(dòng)態(tài)系統,動(dòng)態(tài)失調是指動(dòng)態(tài)系統中某些環(huán)路的阻力變化時(shí),也就是這些環(huán)路中的調控設備動(dòng)作時(shí),對其它環(huán)路所產(chǎn)生影響造成的失調。供熱信息網(wǎng)了解到系統實(shí)行分戶(hù)熱計量安裝溫控和熱計量設備后,原來(lái)的穩態(tài)系統就變?yōu)閯?dòng)態(tài)系統。如果沒(méi)有動(dòng)態(tài)調控設備,當某些用戶(hù)主動(dòng)調節用熱量或散熱器恒溫閥自動(dòng)動(dòng)作時(shí),就會(huì )干擾其它環(huán)路的用熱量,嚴重的還會(huì )產(chǎn)生振動(dòng)和噪音。這種失調弊病不是先天性的,是在各環(huán)路的調節過(guò)程中產(chǎn)生的,必須采用動(dòng)態(tài)調控設備加以控制和消除,否則系統將難以正常運行。

        8.動(dòng)態(tài)系統中也存在穩態(tài)失調的因素:
        假設在短時(shí)間內系統中全部用戶(hù)都需要較大的流量時(shí)——例如室外氣溫驟降時(shí),或者供水溫度不足時(shí)——所有恒溫閥將開(kāi)到最大,此時(shí),若不對有利環(huán)路的最大流量加以限制,不利環(huán)路將得不到足夠的流量,因此,動(dòng)態(tài)系統也要注意防止穩態(tài)失調。

        9.穩態(tài)調控設備難以滿(mǎn)足使用要求:
        穩態(tài)調控設備也可稱(chēng)為定阻力設備,包括節流孔板、普通閥門(mén)、調節閥、平衡閥等。它們共同的特點(diǎn)是:通過(guò)人工調節設定其開(kāi)度,匹配各個(gè)環(huán)路的阻力,消除剩余壓頭,以實(shí)現水力平衡。其中,節流孔板的阻力設定后無(wú)法調節,而普通閥門(mén)和調節閥的阻力雖然可以調節,卻沒(méi)有定量的手段,所以它們基本無(wú)法使用;平衡閥可以借助其專(zhuān)用儀表,通過(guò)手動(dòng)定量調試來(lái)匹配管網(wǎng)系統中各個(gè)環(huán)路的阻力,使系統實(shí)現水力平衡,但它的調試比較繁瑣,管網(wǎng)系統越大,調試也越困難;當管網(wǎng)系統擴容后,其阻力特性改變,又需重新進(jìn)行調試;而且平衡閥的調試效果因人而異,其系統穩定性也每每不同。因此平衡閥難以滿(mǎn)足使用要求。

        10.動(dòng)態(tài)調控設備必不可少:

        動(dòng)態(tài)調控設備也可稱(chēng)為自力式變阻力設備,這種設備的廠(chǎng)牌很多,其原理相同,結構多種多樣,主要包括自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥等。它們無(wú)須外力驅動(dòng),能夠根據閥門(mén)前后(或系統)壓差的變化自動(dòng)調節閥門(mén)的阻力,保持流量或壓差的恒定,流量或壓差還可以隨時(shí)設定調整。變阻力設備適用于動(dòng)態(tài)系統中克服動(dòng)態(tài)失調,也可用于穩態(tài)系統克服穩態(tài)失調。
        供熱系統水力平衡調節技術(shù)-供熱管網(wǎng)水力平衡調節方法

        熱網(wǎng)水力失調分類(lèi):

        1.靜態(tài)水力失調
        靜態(tài)失調是管網(wǎng)設計、施工、布局配置不合理造成的水量承載能力及阻力不平衡導致的水力失調,從而使系統各用戶(hù)的實(shí)際流量與需求流量不一致,引起系統的水力失調。靜態(tài)水力失調是供熱管網(wǎng)系統出現的范圍最廣的一種失調狀態(tài)。

        2.動(dòng)態(tài)水力失調
        當用戶(hù)閥門(mén)開(kāi)度變化引起水流量改變時(shí),其它用戶(hù)的流量也隨之發(fā)生改變,偏離設計要求流量,從而導致的水力失調,叫做動(dòng)態(tài)水力失調。
        動(dòng)態(tài)水力失調是動(dòng)態(tài)的、變化的,它不是系統本身所固有的,是在系統運行過(guò)程中產(chǎn)生的
        修正水力失調的方法、設備
        既然水力失調是普遍存在的就要想辦法進(jìn)行矯正。矯正的方法就在管網(wǎng)各個(gè)分支節點(diǎn)加裝調節閥(平衡閥)對流量進(jìn)行調節,壓大放小。
        平衡閥樣式很多,主要分為靜態(tài)平衡閥和動(dòng)態(tài)平衡閥。

        靜態(tài)平衡閥調節方法

        靜態(tài)平衡閥結構簡(jiǎn)單、造價(jià)低,調節就是轉動(dòng)手輪,左開(kāi)右關(guān)。平衡閥上有刻度線(xiàn)或數字指示。
        平衡閥上的兩個(gè)小銅件是壓力測量接口,用來(lái)連接壓力測量?jì)x表測量平衡閥兩端壓差或者連接一些智能儀表直接測量流量。但是實(shí)際應用很少,主要是這些儀表測量流量不準確可信度低。

        自力式動(dòng)態(tài)平衡閥原理和調節方法

        常見(jiàn)的自力式動(dòng)態(tài)平衡閥有兩個(gè)閥瓣,一個(gè)手動(dòng)一個(gè)自動(dòng)。手動(dòng)閥瓣調整確定流量,
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