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1、供熱調(diào)節(jié)的類型和特點(diǎn)
對(duì)于供熱調(diào)節(jié)的類型主要包括集中調(diào)節(jié)、局部調(diào)節(jié)和個(gè)體調(diào)節(jié)這三種。對(duì)于集中調(diào)節(jié)主要是在熱源處進(jìn)行調(diào)節(jié);局部的調(diào)節(jié)在熱力站或者用戶的入口進(jìn)行調(diào)節(jié);個(gè)體調(diào)節(jié)主要是在扇熱的設(shè)備處進(jìn)行調(diào)節(jié)。這三種調(diào)節(jié)的方式,一般集中供熱調(diào)節(jié)比較常用,因?yàn)檫\(yùn)行和管理起來(lái)比較方便,是最主要的供熱調(diào)節(jié)的方法。不僅需要對(duì)單一的供熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié),還需要對(duì)個(gè)別的熱力站和用戶進(jìn)行局部的調(diào)節(jié)。對(duì)于供熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí),要根據(jù)供暖的熱負(fù)荷進(jìn)行集中的供暖調(diào)節(jié),對(duì)于其它的熱負(fù)荷,由于變化規(guī)律的不同,需要對(duì)用戶或者熱力站進(jìn)行調(diào)節(jié),已達(dá)到其需要。對(duì)于分戶計(jì)量的供暖的系統(tǒng),根據(jù)用戶自己的需要進(jìn)行個(gè)體的調(diào)節(jié)。
2、供熱調(diào)節(jié)的目的和原理
2.1供熱調(diào)節(jié)的目的
對(duì)集中供熱系統(tǒng)的供熱的調(diào)節(jié)非常重要,從供熱的目的上,主要是為了滿足用戶對(duì)于不同熱量的需求,最主要的是避免對(duì)熱量浪費(fèi)而導(dǎo)致能源的浪費(fèi),以實(shí)現(xiàn)更好的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。在熱水供暖的調(diào)節(jié)中,在運(yùn)行的期間的安裝時(shí)進(jìn)行第一次的調(diào)節(jié)的過(guò)程,主要針對(duì)的是對(duì)采暖系統(tǒng)進(jìn)行檢查,已達(dá)到設(shè)計(jì)的目的。
2.2供熱調(diào)節(jié)的原理
為了實(shí)現(xiàn)對(duì)于供熱調(diào)節(jié)的目的,當(dāng)供熱的系統(tǒng)處于穩(wěn)定的環(huán)境的時(shí)候,對(duì)于系統(tǒng)的供熱量應(yīng)該等同于供熱用戶系統(tǒng)的扇熱設(shè)備,也等于供暖用戶的熱負(fù)荷。對(duì)于供熱的方法會(huì)根據(jù)不同的供暖方式進(jìn)行決定,是由墻體隔熱和室內(nèi)物體的蓄熱等決定的。
3、在供熱系統(tǒng)中的供熱調(diào)節(jié)的原理和方式
在供熱系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)必須要根據(jù)室外氣溫的變化來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié),這種運(yùn)行調(diào)節(jié)中主要是在鍋爐房來(lái)完成的。在機(jī)械循壞供熱系統(tǒng)中主要采用質(zhì)調(diào)節(jié)和間隙調(diào)節(jié)這兩種調(diào)節(jié)的方式;還會(huì)根據(jù)變頻泵供熱系統(tǒng)的原理和調(diào)節(jié)技術(shù)進(jìn)行研究。
3.1質(zhì)調(diào)節(jié)
質(zhì)調(diào)節(jié)會(huì)隨著室外溫度的變化而不斷調(diào)節(jié)鍋爐的燃燒的狀況,已達(dá)到能夠控制鍋爐內(nèi)水的溫度的變化,而不改變熱網(wǎng)系統(tǒng)的循環(huán)的水量,供熱調(diào)節(jié)如下圖;
在圖中可以看出,當(dāng)室外的溫度為-20℃時(shí),供水的溫度大約為95℃,回水溫度為70℃;當(dāng)室外的溫度達(dá)到了-10℃時(shí),供水的溫度為70℃,回水的溫度為53℃,溫度越高,供水和回水的溫度就會(huì)越低。這種調(diào)節(jié)的方式不會(huì)改變循環(huán)水流量,對(duì)于循環(huán)泵的功率會(huì)沒(méi)有變化,當(dāng)室外的溫度升高時(shí),用戶的熱負(fù)荷會(huì)降低,為了使循環(huán)泵的運(yùn)行的效率降低,就會(huì)增加供熱的成本。
3.2間隙調(diào)節(jié)
對(duì)于間隙調(diào)節(jié)會(huì)隨著室外溫度的變化而不斷改變鍋爐和循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)間的長(zhǎng)短;當(dāng)室外的溫度比較低時(shí),鍋爐和循環(huán)泵就會(huì)連續(xù)的運(yùn)行,黨室外溫度升高時(shí),鍋爐和循環(huán)泵就會(huì)間隙的運(yùn)行。
3.3分階段量調(diào)節(jié)
這種調(diào)節(jié)的方式是通過(guò)室外溫度的變化而不斷改變循環(huán)泵的流量,不改變供水和回水的溫度。一般循環(huán)泵的流量是不容易進(jìn)行改變的,這就需要采用分階段改變流量進(jìn)行調(diào)節(jié),一些集中供熱的部門和企業(yè)在采用這種調(diào)節(jié)方式的時(shí)候,會(huì)根據(jù)氣溫的變化將供暖分為各種不同的階段,在室外的溫度比較低時(shí)一般保持較大的流量,在室溫比較高時(shí),一般保持較小的流量,在每一個(gè)階段的供熱的時(shí)候,對(duì)于網(wǎng)路的流量應(yīng)當(dāng)保持在一個(gè)固定的值上。
3.4變頻泵供熱系統(tǒng)的調(diào)節(jié)技術(shù)
采用變頻泵供熱系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)有利于對(duì)供熱進(jìn)行良好的調(diào)節(jié)還能夠降低成本。利用分布變頻泵供熱系統(tǒng)可以方便的面對(duì)用戶網(wǎng)的變化,快速的進(jìn)行完成熱網(wǎng)的粗平衡調(diào)節(jié)。變頻泵供熱系統(tǒng)是由各個(gè)熱力站小循環(huán)泵確定的供熱水系統(tǒng)總功率,主要根據(jù)把熱能傳輸?shù)礁鳠崃φ具M(jìn)行的電能消耗這一工作的原理。二級(jí)泵供熱系統(tǒng)這一技術(shù)不僅節(jié)約了電能的消耗,又保證了熱源高效率的運(yùn)行。
在對(duì)變頻泵供熱系統(tǒng)的運(yùn)用上分為變頻泵技術(shù)和二級(jí)泵系統(tǒng)技術(shù)的供熱系統(tǒng)。分布變頻泵這一機(jī)械原理通過(guò)在各熱力站安裝小循環(huán)泵的運(yùn)行來(lái)進(jìn)行取代傳統(tǒng)的統(tǒng)一大循環(huán)泵的運(yùn)行方式,這一運(yùn)行方式能夠有效的解決各熱力站資用壓力造成的大量電能的消耗,大大降低了供熱的成本;二級(jí)泵系統(tǒng)技術(shù)以混水的方式實(shí)現(xiàn)了熱源向熱網(wǎng)傳遞熱量的過(guò)程,這一技術(shù)很好的解決了在供熱系統(tǒng)中熱網(wǎng)的流量超過(guò)鍋爐額定流量引起的電能的消耗,實(shí)現(xiàn)了大溫差的量調(diào)節(jié)的供熱,不會(huì)出現(xiàn)影響安全的問(wèn)題,能夠形成科學(xué)化的機(jī)械管理體系,支持熱網(wǎng)科學(xué)化、機(jī)械化管理體系的建立和運(yùn)行。
3.5變頻調(diào)速技術(shù)
變頻調(diào)速就是利用大功率的電子器件將正常供應(yīng)的交流電而不斷轉(zhuǎn)化為用戶所需要的交流電。對(duì)于變頻器的輸出接近于正弧波,這樣能夠有效克制在電壓型逆變器控制中電機(jī)低速運(yùn)行時(shí)而造成的轉(zhuǎn)距脈動(dòng)大的等缺點(diǎn),發(fā)揮最大的調(diào)節(jié)節(jié)能效果。變頻調(diào)速的技術(shù)主要是根據(jù)用戶負(fù)荷的變化動(dòng)態(tài)的調(diào)節(jié)水泵驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸入頻率,達(dá)到調(diào)節(jié)水泵流量的作用,以減少水泵的輸送的動(dòng)力。
變頻調(diào)速的技術(shù)主要是通過(guò)分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié),采用不同的流量來(lái)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的循環(huán)的水量,通過(guò)采用一定的流量和供回水的溫度,改變供暖的時(shí)速,對(duì)熱源的供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)控制;然后根據(jù)蓄水池的水位來(lái)控制節(jié)流閥,以調(diào)節(jié)水泵的流量,能夠大大降低能耗。利用機(jī)械化的補(bǔ)給水泵進(jìn)行連續(xù)的定壓,再根據(jù)供熱系統(tǒng)的壓力變化,來(lái)調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點(diǎn)壓力的恒定。
結(jié)語(yǔ)
【關(guān)鍵詞】熱力;調(diào)節(jié)
【中圖分類號(hào)】TU182【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1674-3954(2011)02-0141-01
一、調(diào)節(jié)的意義
冬季供暖問(wèn)題是關(guān)系城市居民切身利益的大事。現(xiàn)在供暖企業(yè)自負(fù)盈虧,既要使居民供暖溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)又要使企業(yè)的運(yùn)行成本達(dá)到最低,這就要求供暖企業(yè)挖掘內(nèi)部潛力,做好供熱調(diào)節(jié)工作。因此,對(duì)整個(gè)熱水供熱系統(tǒng)進(jìn)行合理的供熱調(diào)節(jié)就變得至關(guān)重要。熱水鍋爐及采暖系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中除應(yīng)對(duì)運(yùn)行參數(shù)、燃燒工況進(jìn)行控制與調(diào)整外,還應(yīng)根據(jù)采暖季節(jié)(初冬還是嚴(yán)寒)、采暖時(shí)間(白天還是夜間)等情況對(duì)供熱量進(jìn)行調(diào)節(jié)。供熱調(diào)節(jié)的目的,一是使系統(tǒng)中各用戶的室內(nèi)溫度比較適宜;二是避免不必要的熱量浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)熱水采暖的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。熱水采暖系統(tǒng)試運(yùn)行期間,由安裝單位進(jìn)行的第一次調(diào)節(jié)為安裝調(diào)節(jié),它的目的是檢查采暖系統(tǒng)能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。系統(tǒng)投入運(yùn)行后還要繼續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié),此為使用調(diào)節(jié)。運(yùn)行調(diào)節(jié)根據(jù)采暖系統(tǒng)情況不同,可采用若干種形式,但無(wú)論哪種調(diào)節(jié)方式最終都要通過(guò)司爐人員的運(yùn)行操作來(lái)完成。
二、調(diào)節(jié)的原理
供熱調(diào)節(jié)的主要任務(wù)是維持供暖建筑的室內(nèi)計(jì)算溫度。當(dāng)供暖系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí),如不考慮管網(wǎng)的沿途熱損失,則系統(tǒng)的供熱量應(yīng)等于供暖用戶系統(tǒng)散熱設(shè)備的放熱量,同時(shí)也應(yīng)等于供暖用戶的熱負(fù)荷。
建筑供暖方式分為連續(xù)供暖和間歇供暖兩類。對(duì)于不同的供暖方式,供熱調(diào)節(jié)的方法也不同,這主要是由墻體和室內(nèi)物體的蓄熱性能所決定的。對(duì)于間歇供暖建筑,當(dāng)停止供暖后,室內(nèi)溫度不會(huì)瞬間降至建筑發(fā)生凍害的溫度,它需要經(jīng)過(guò)一個(gè)降溫期。當(dāng)重新開(kāi)始供暖后,室內(nèi)溫度升高至計(jì)算溫度也需要一段升溫期,升溫期所需要的時(shí)間取決于圍護(hù)結(jié)構(gòu)和室內(nèi)物體的蓄熱性能。
三、主要調(diào)節(jié)技術(shù)方式
運(yùn)行調(diào)節(jié)中,在熱源處進(jìn)行的溫度、流量的調(diào)節(jié)稱為集中運(yùn)行調(diào)節(jié)。集中運(yùn)行調(diào)節(jié)的方法有以下幾種:
1、質(zhì)調(diào)節(jié)
在進(jìn)行質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí),只改變供暖系統(tǒng)的供水溫度,而系統(tǒng)循環(huán)水量保持不變。這種調(diào)節(jié)方式,網(wǎng)路水力工況穩(wěn)定,運(yùn)行管理簡(jiǎn)便,采用這種調(diào)節(jié)方法,通??蛇_(dá)到預(yù)期效果。
集中質(zhì)調(diào)節(jié)是目前最為廣泛采用的供熱調(diào)節(jié)方式,但由于在整個(gè)供暖系統(tǒng)中,網(wǎng)路循環(huán)水量總保持不變,消耗電能較多。同時(shí),對(duì)于有多種熱負(fù)荷的熱水供熱系統(tǒng),在室外溫度較高時(shí),如仍按質(zhì)量調(diào)節(jié)供熱,往往難以滿足其他熱負(fù)荷的要求。例如,對(duì)連接有熱水供應(yīng)用戶的網(wǎng)路,供水溫度就不應(yīng)低于70℃。熱水網(wǎng)路中連接通風(fēng)用戶系統(tǒng)時(shí),如網(wǎng)路供水溫度過(guò)低,在實(shí)際運(yùn)行中,通風(fēng)系統(tǒng)的送風(fēng)溫度也過(guò)低,這樣會(huì)產(chǎn)生吹冷風(fēng)的不舒適感。在這種條件下,就不能再按質(zhì)調(diào)節(jié)方式,而采用其他調(diào)節(jié)方式進(jìn)行供熱調(diào)節(jié)了。
2、量調(diào)節(jié)
流量調(diào)節(jié)就是將采暖期按室外溫度的高低分成冬初、寒冬和冬末三個(gè)區(qū)間,根據(jù)水的潛熱與流量成正比的概念,對(duì)于每個(gè)區(qū)間,熱水的流量即指在室外溫度低的寒冬區(qū)間中保持大的流量,使用流量大的循環(huán)泵;在室外溫度高的冬初和冬末區(qū)間中保持小的流量,使用流量小一點(diǎn)的循環(huán)泵。采用分區(qū)間改變流量的調(diào)節(jié)時(shí),每個(gè)區(qū)間管網(wǎng)循環(huán)流量應(yīng)保持不變。為降低電耗,在采暖系統(tǒng)中可以設(shè)置兩臺(tái)不同規(guī)格型號(hào)的循環(huán)泵。其中一臺(tái)循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的100%選擇,另一臺(tái)循環(huán)泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的75%選擇,后者供室外溫度高的情況下使用。這樣可以大大提高循環(huán)泵的運(yùn)轉(zhuǎn)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),避免了“大馬拉小車”的弊端。
3、分階段變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)
把整個(gè)供暖期按室外溫度的高低分成幾個(gè)階段:在室外溫度較低的階段中管網(wǎng)保持較大的流量;而在室外溫度較高的階段中管網(wǎng)保持較小的流量。在每一個(gè)階段內(nèi),網(wǎng)路均采用一種流量并保持不變,同時(shí)采用不斷改變網(wǎng)路供水溫度的質(zhì)調(diào)節(jié),這種調(diào)節(jié)方法叫分階段變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)。在熱水供暖系統(tǒng)中,一般可選用兩臺(tái)不同規(guī)格的循環(huán)水泵,其中一臺(tái)循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程按計(jì)算值的100%選擇;另一臺(tái)循環(huán)水泵的流量按計(jì)算值的75%選擇。由于水泵揚(yáng)程與流量的平方成正比,水泵的電功率與流量的立方成正比,所以75%流量的循環(huán)水泵相應(yīng)的揚(yáng)程可按計(jì)算值的56%選用,循環(huán)水泵的運(yùn)行電耗可減小到42%左右。在大型供暖系統(tǒng)中,整個(gè)采暖期可分為3個(gè)或3個(gè)以上的階段。如果采用3個(gè)階段,各個(gè)階段中循環(huán)水泵的流量可分別為計(jì)算值的100%,80%和60%,揚(yáng)程可分別為100%,64%和36%,而循環(huán)水泵的耗電量相應(yīng)為100%,51%和22%。多種容量的循環(huán)水泵在一定程度上可以互為備用,采用分階段變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)時(shí),熱水供暖系統(tǒng)中可以不設(shè)備用泵。這種調(diào)節(jié)方法綜合了質(zhì)調(diào)節(jié)和量調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn),既較好地避免了垂直失調(diào),又顯著地節(jié)省了電能。所以,它是一種公認(rèn)的比較經(jīng)濟(jì)合理的調(diào)節(jié)方法,在區(qū)域鍋爐房熱水供暖系統(tǒng)中得到了較多的應(yīng)用。
4、間歇調(diào)節(jié)
間歇調(diào)節(jié)是在供水溫度和循環(huán)水量不變的情況下,用改變供暖時(shí)間的方法來(lái)達(dá)到與熱負(fù)荷匹配。在室外溫度達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí),熱源連續(xù)供暖,隨著室外溫度的升高,逐漸減少運(yùn)行時(shí)間。它的前提是假設(shè)熱源能在額定出力的情況下制定運(yùn)行時(shí)間。如果熱源達(dá)不到額定出力,將不能保證用戶的供熱質(zhì)量。事實(shí)上要想使設(shè)備滿負(fù)荷高效率的運(yùn)行,沒(méi)有一套完整的監(jiān)測(cè)和管理辦法是絕對(duì)辦不到的。故本調(diào)節(jié)方法實(shí)際上也很少被采用。
另外,由于設(shè)計(jì)思路的保守,使得在室外計(jì)算溫度時(shí),非連續(xù)運(yùn)行也能滿足用戶的要求。這就是目前廣泛實(shí)行的間歇供暖。間歇供暖與間歇調(diào)節(jié)有著本質(zhì)的區(qū)別。間歇供暖熱源容量的設(shè)計(jì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于實(shí)際需要值。即使是達(dá)到室外設(shè)計(jì)溫度的情況下,熱源也不可能連續(xù)運(yùn)行。該方式雖然初投資及運(yùn)行費(fèi)用較高。但從操作及保證用戶供熱質(zhì)量等方面考慮,也還是有它一定的優(yōu)點(diǎn)。故能在一些小型系統(tǒng)廣泛應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:供熱系統(tǒng);節(jié)能方法
采暖系統(tǒng)是供熱學(xué)科中的一個(gè)非常重要的部分,主要針對(duì)我國(guó)北方地區(qū)冬季的低溫環(huán)境給人們的居住帶來(lái)不便的情況,所謂供熱,就是由熱源―換熱站―用戶―熱源,利用一定的管道向住戶的住宅內(nèi)以各種方式輸送熱量的一個(gè)循環(huán)過(guò)程,這一過(guò)程消耗能源和資源非常大,因此供熱系統(tǒng)的改進(jìn)成為節(jié)約能源的關(guān)鍵。
供熱與人們息息相關(guān),而節(jié)能也是目前迫在眉睫。節(jié)能減排已成為當(dāng)今熱門話題,政府也是空前的重視。如何處理好兩者的關(guān)系是目前社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問(wèn)題。優(yōu)化供熱系統(tǒng),利用最少的資源取得最多的熱量是目前我國(guó)各級(jí)供熱部門的所想,應(yīng)該說(shuō)我們的供熱節(jié)能前景是廣闊的,但任重道遠(yuǎn)。為了提高供熱系統(tǒng)效率、降低能耗損失,同時(shí)為了提高系統(tǒng)穩(wěn)定性、保證用戶室內(nèi)舒適性,國(guó)內(nèi)集中供熱企業(yè)引進(jìn)并自主研發(fā)了大量集中供熱系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)。
1 熱源節(jié)能技術(shù)
1.1 多種供熱能源互為補(bǔ)充
隨著城市環(huán)保要求的日益提高,能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)逐漸變化,集中供熱傳統(tǒng)以燃煤為主的熱源結(jié)構(gòu)正在被天然氣、電廠余熱、油等相對(duì)清潔能源所替代。除此之外,一些新型能源及供熱技術(shù)正在蓬勃發(fā)展,包括電能、核能、地?zé)崮?、太?yáng)能、生物質(zhì)能及熱泵技術(shù)等,將成為傳統(tǒng)集中供熱熱源清潔、環(huán)保、高效節(jié)能的良好補(bǔ)充。
1.2 煙氣余熱回收技術(shù)
鍋爐的排煙溫度一般在90~130℃,是潛力很大的余熱源。煙氣余熱回收技術(shù)的應(yīng)用能使熱源的供熱能力提高2%以上。目前,國(guó)內(nèi)外煙氣余熱回收裝置大多采用金屬換熱材料,主要結(jié)構(gòu)形式有回旋式換熱器、焊接板(管)式換熱器、熱管換熱器、熱媒式換熱器等,可將煙氣降低至 80℃左右,使一次回水溫度提高 10℃以上。此外,一些科研院所相繼研發(fā)出了深度煙氣余熱回收的技術(shù),可使煙氣溫度得到更大幅度的降低。
1.3 蓄熱罐技術(shù)的應(yīng)用
蓄熱罐是一種儲(chǔ)蓄熱能的設(shè)備,在低熱負(fù)荷時(shí)將多余的熱能吸收貯存,熱負(fù)荷上升時(shí)再釋放出來(lái)使用。蓄熱罐技術(shù)的使用可使熱源負(fù)荷平穩(wěn),保持在較高的效率下運(yùn)行,提高經(jīng)濟(jì)性及供熱系統(tǒng)的備用能力;同時(shí),還可在集中供熱管網(wǎng)發(fā)生泄漏時(shí)起到及時(shí)補(bǔ)水的作用。
1.4 紅外線高溫納米節(jié)能涂料的應(yīng)用
紅外線高溫納米節(jié)能涂料具有耐高溫、抗氧化腐蝕等特性,通過(guò)在鍋爐水冷壁上涂紅外線高溫納米節(jié)能涂料,可顯著延長(zhǎng)鍋爐水冷壁使用壽命。鍋爐在涂刷紅外線高溫納節(jié)能涂料前、后的熱平衡測(cè)試結(jié)果表明:燃?xì)忮仩t涂刷后節(jié)能接近1%;燃煤鍋爐涂刷后大約能節(jié)能 2%左右。
2 管網(wǎng)節(jié)能技術(shù)
2.1 管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)技術(shù)
在供熱系統(tǒng)中,水力失調(diào)現(xiàn)象極為普遍,從而造成各熱用戶之間室內(nèi)溫度偏差較大、冷熱不均等問(wèn)題。為緩解供熱系統(tǒng)水力失調(diào)問(wèn)題,使用戶滿意,傳統(tǒng)的做法是增大熱網(wǎng)管徑、增大循環(huán)泵的流量,采用“大流量、小溫差”供暖運(yùn)行方式,因而以造成能源極大浪費(fèi)。近此年來(lái),國(guó)內(nèi)在解決管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)問(wèn)題方面取得了一些成果,主要調(diào)節(jié)方法有:溫差法、比例法、CCR法以及綜合調(diào)節(jié)法。
2.2 地溝型聚氨酯預(yù)制保溫管的應(yīng)用
地溝型聚氨酯預(yù)制保溫管道系統(tǒng)是由鋼管/件、聚氨酯保溫層和高密度聚乙烯外殼組成的整體式結(jié)構(gòu)。該產(chǎn)品能夠在一定程度上承受地溝中異常進(jìn)水浸泡的惡劣工況環(huán)境,并基本保持原有性能,且接縫數(shù)量遠(yuǎn)少于傳統(tǒng)保溫方式,實(shí)際應(yīng)用中有效地減少了管網(wǎng)熱損失。該產(chǎn)品現(xiàn)場(chǎng)施工簡(jiǎn)便、施工量少、能大幅度縮短保溫施工周期;同時(shí)還可減少運(yùn)行維護(hù)的工作量,提高安全性。
2.3 直埋管全線預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用
管網(wǎng)泄漏監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)是對(duì)運(yùn)行中的直埋管道進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,判斷其是否有泄漏發(fā)生的技術(shù)。該系統(tǒng)由預(yù)設(shè)在直埋管保溫層中的特殊導(dǎo)線、輔助備件及聯(lián)網(wǎng)設(shè)備組成。通過(guò)中央監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)管道的運(yùn)行情況,能夠盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并采取措施,避免突發(fā)事件及重大事故的發(fā)生,同時(shí)還可以減少人工運(yùn)行管理的費(fèi)用,保證管網(wǎng)系統(tǒng)穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。
3 熱力站節(jié)能技術(shù)
3.1 氣候補(bǔ)償控制技術(shù)
由于用戶的室內(nèi)散熱器、換熱站的換熱設(shè)備等供熱設(shè)備是按照設(shè)計(jì)工況進(jìn)行選型設(shè)置的,而在實(shí)際應(yīng)用中,室外空氣溫度往往高于設(shè)計(jì)溫度,如果不及時(shí)根據(jù)室外空氣溫度變化情況調(diào)節(jié)換熱站的供熱能力,必然會(huì)造成換熱站的供熱量大于用戶的熱負(fù)荷需求而造成能源浪費(fèi)。氣候補(bǔ)償控制技術(shù)是根據(jù)室外空氣溫度的變化和氣候補(bǔ)償器內(nèi)部設(shè)有的不同條件下的調(diào)節(jié)曲線求出恰當(dāng)?shù)墓┧疁囟?,自?dòng)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的流量來(lái)控制二次網(wǎng)的供水溫度,以滿足用戶側(cè)熱負(fù)荷的變化要求,從而實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)供水溫度的氣候補(bǔ)償,達(dá)到節(jié)能的目的。
3.2 二次系統(tǒng)混水技術(shù)
二次混水技術(shù)是指在二次網(wǎng)建筑入口處的供水分支處加裝混水泵及相應(yīng)的控制系統(tǒng)。通過(guò)使用該項(xiàng)目技術(shù),建筑物內(nèi)可實(shí)現(xiàn)“大流量、小溫差”運(yùn)行,可有效解決建筑物內(nèi)垂直水力失調(diào)的問(wèn)題,提高熱力利用率;同時(shí),該項(xiàng)技術(shù)的使用,可大幅度降低熱力站的運(yùn)行電量,在滿足室內(nèi)溫度全部達(dá)標(biāo)的前提,可實(shí)現(xiàn)熱力站節(jié)電率達(dá) 10%以上。
3.3 熱計(jì)量收費(fèi)技術(shù)的推廣
供熱計(jì)量收費(fèi)技術(shù)的推廣目的,從節(jié)能意義上講,最主要是能消除冷熱不均帶來(lái)的熱損失,其次是提高行為節(jié)能,進(jìn)而充分利用自由熱,降低熱源能量的消耗。目前,公建建筑多用熱力站內(nèi)利用超聲波或機(jī)械式熱量表分用戶、分系統(tǒng)的方式進(jìn)行熱計(jì)量;居住建筑則采用以樓棟為對(duì)象設(shè)置熱量表進(jìn)行計(jì)量、各用戶通過(guò)技術(shù)手段進(jìn)行熱量分?jǐn)?。目前居住建筑熱量分?jǐn)偡绞桨☉粲脽崃勘矸?、通斷時(shí)間面積法、流溫法、散熱器熱分配法四種。
3.4 大溫差換熱技術(shù)
熱電廠循環(huán)冷卻水帶走的這部分熱量完全是廢熱,一般通過(guò)冷卻塔直接排放到環(huán)境中。如果能將循環(huán)水中的熱量回收利用,無(wú)疑將會(huì)使熱電廠的供熱能力得到顯著提高,同時(shí)可以減少冷卻水蒸發(fā)量、節(jié)省寶貴的水資源、并減少環(huán)境的熱污染。通過(guò)熱泵技術(shù)將循環(huán)水余熱利用起來(lái),即以熱電廠循環(huán)水作為熱泵的低位熱源,利用熱泵將熱電廠循環(huán)水余熱升溫后供熱,在不增加熱電廠容量、不增加當(dāng)?shù)嘏欧诺那闆r下,擴(kuò)大了熱源的供熱能力。
3.5 循環(huán)水泵變頻技術(shù)
水泵運(yùn)行的效率高低、選型是否合理,將直接影響供熱質(zhì)量和運(yùn)行成本。通過(guò)對(duì)循環(huán)水泵安裝變頻器,可大大提高水泵的效率,同時(shí)將多臺(tái)小泵并聯(lián)運(yùn)行改為單臺(tái)大泵、可變頻的運(yùn)行方式,改造后節(jié)電效果顯著。
4 結(jié)束語(yǔ)
能源是人類賴以生存的基礎(chǔ),無(wú)論是大到工業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn),還是小到人們的日常生活,能源都與之密切相關(guān)。進(jìn)入工業(yè)社會(huì)以來(lái),能源對(duì)人類的意義更為重大。供熱系統(tǒng)是保證我國(guó)城市供暖的基礎(chǔ)設(shè)施,因此,優(yōu)化供熱系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)供熱節(jié)能是尤為重要的。隨著我國(guó)城市化進(jìn)程的不斷加快,城市人口逐漸增加,城市供暖的壓力也逐漸加大,因此,如何正確的運(yùn)用好各項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排成為各部門最關(guān)心的事情。除了采取先進(jìn)的節(jié)能技術(shù)方案,還必須行之有效的從熱源、供熱管網(wǎng)和熱用戶等方面來(lái)著手細(xì)致的工作才有可能在保證供熱效果的前提下更好地做好節(jié)能工作。
參考文獻(xiàn):
[1]趙欽新,王善武.我國(guó)工業(yè)鍋爐未來(lái)發(fā)展分析[J].工業(yè)鍋爐,2012,(15).
[關(guān)鍵詞]供熱系統(tǒng) 熱用戶 冷熱不均 控制策略
中圖分類號(hào):TG333.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2016)22-0295-01
1、概述
很多供熱公司的供熱系統(tǒng)都采用分布式供熱系統(tǒng)。在分布式供熱系統(tǒng)中,將供熱系統(tǒng)中熱媒熱水的驅(qū)動(dòng)力由不同層次的循環(huán)泵承擔(dān),共同完成輸送熱媒傳輸熱量的任務(wù)。分布式二級(jí)混水泵系統(tǒng)在熱源處設(shè)置熱源循環(huán)泵,提供熱源內(nèi)部驅(qū)動(dòng)熱媒的循環(huán)動(dòng)力。在熱用戶處設(shè)置混水泵,提供熱用戶內(nèi)的資用壓力,驅(qū)動(dòng)熱媒的循環(huán),實(shí)現(xiàn)混水功能。通過(guò)混水技術(shù)和變頻調(diào)速技術(shù),每個(gè)熱用戶可以按需要從熱網(wǎng)中取用熱能,而熱網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)大溫差、小流量的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行供熱模式。這樣一來(lái),不僅可以提高熱網(wǎng)資源利用效果,降低輸送能耗,還能滿足不同用戶的舒適性要求。但是分布式混水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制比較復(fù)雜,熱網(wǎng)越大,熱負(fù)荷調(diào)節(jié)的滯后性影響越明顯。如果優(yōu)化不了供熱系統(tǒng)的熱源、首站、分站之間的運(yùn)行調(diào)節(jié)策略,各分站之間或熱用戶之間將會(huì)出現(xiàn)供熱不平衡問(wèn)題,冷熱不均問(wèn)題也比較嚴(yán)重。本文就某熱網(wǎng)在實(shí)際供熱中,分析建立熱用戶冷熱不均問(wèn)題的理論模型,探討現(xiàn)有問(wèn)題產(chǎn)生的一些原因,為進(jìn)一步研究分布式混水系統(tǒng)的調(diào)節(jié)控制工作奠定基礎(chǔ)。
2、調(diào)節(jié)供熱不平衡的重要性
冬季供暖是關(guān)系城鎮(zhèn)居民群眾切身利益的大事。供熱公司自籌資金,同時(shí)要使居民的供暖溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn),還要兼顧企業(yè)的運(yùn)行成本,因此滿足最低要求的情況下來(lái)挖掘供熱企業(yè)內(nèi)部潛力,勢(shì)必要做好良好的供熱調(diào)節(jié)。熱水鍋爐和供熱系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù),以及控制燃燒條件,均應(yīng)根據(jù)取暖季節(jié)(冬初或冷)和加熱時(shí)間(白天或晚上)進(jìn)行調(diào)節(jié)。熱調(diào)節(jié)的目的,既要保證系統(tǒng)用戶的室內(nèi)溫度合適,又要避免不必要的浪費(fèi)熱量,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。熱水采暖系統(tǒng)在試運(yùn)行期間,根據(jù)安裝規(guī)范進(jìn)行調(diào)整,其主要目的是檢查系統(tǒng)是否平衡,以滿足設(shè)計(jì)的要求。該系統(tǒng)投入運(yùn)行應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行調(diào)節(jié),最終達(dá)到使用規(guī)定。
3、我國(guó)熱網(wǎng)管理的特點(diǎn)
我國(guó)的采暖收費(fèi)主要還是根據(jù)采暖供應(yīng)的面積來(lái)進(jìn)行具體的暖費(fèi)計(jì)算和收取,而國(guó)外的一些國(guó)家,采暖收費(fèi)主要是根據(jù)所使用的熱量來(lái)進(jìn)行收費(fèi)。?西方發(fā)達(dá)國(guó)家在供暖散熱器上,都會(huì)設(shè)置相應(yīng)的溫控閥,而我國(guó)的供暖散熱器上卻沒(méi)有設(shè)置相應(yīng)的溫控閥。?我國(guó)的熱發(fā)電廠主要采用兩種管理方法,供熱網(wǎng)絡(luò)的峰值熱源也不夠充足。?西方國(guó)家的供暖主要是為人們提供生活用熱水,而我國(guó)的供暖不僅為用戶提供熱水,而且還為用戶提供暖氣。
4、供熱系統(tǒng)基本供熱能力分析
在某熱力公司分布式熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)中,熱網(wǎng)主要由鍋爐房、首站、熱用戶混水供熱分站等部分組成。采用枝狀管網(wǎng)分布式二級(jí)混水泵系統(tǒng)供熱,熱用戶大多數(shù)為廠房以及辦公樓散熱器采暖用熱,熱用戶與鍋爐房之間的地勢(shì)比較平坦。首站為水-水換熱站變頻泵循環(huán)供熱,分站采用混水供熱機(jī)組供熱。
鍋爐房設(shè)計(jì)安裝了一臺(tái)70MW的高溫?zé)崴仩t,額定出水溫度為130℃,額定進(jìn)水溫度為70℃。鍋爐在額定工況運(yùn)行時(shí),使用2臺(tái)循環(huán)熱水泵變頻運(yùn)行,為熱源部分的熱水熱媒提供循環(huán)動(dòng)力。 一般工業(yè)廠房建筑熱用戶的建筑面積熱指標(biāo)取140W/m2,如果這臺(tái)鍋爐在額定工況下運(yùn)行時(shí),可以為50萬(wàn)m2的工業(yè)廠房建筑熱用戶提供熱量?,F(xiàn)有供熱面積約為24萬(wàn)m2,鍋爐在供暖期間內(nèi)采用間歇式供熱,間歇供熱時(shí)段為05:00~7:30,10:00~11:30,13:00~16:00,20:30~23:30。
首站是熱網(wǎng)的第一個(gè)換熱站,采用一臺(tái)固定管板換熱器,設(shè)計(jì)溫度管程為100℃。二次網(wǎng)采用兩臺(tái)(一用一備)變頻熱水循環(huán)泵為供熱管網(wǎng)提供循環(huán)動(dòng)力。循環(huán)泵的功率為250kW,流量為1500m3/h,轉(zhuǎn)速為1485r/min。
首站與熱用戶之間的二次熱網(wǎng)若按110/70℃的供熱曲線運(yùn)行供熱,三條主干線傳輸熱量的額定能力完全可以滿足系統(tǒng)供熱能力的需求。
5、分站冷熱不均現(xiàn)象分析
在本文的供熱系統(tǒng)中,所有的分站均采用混水泵變頻系統(tǒng)調(diào)節(jié)供熱。但在實(shí)際運(yùn)行中,有的分站采用變頻運(yùn)行,有的分站采用定頻運(yùn)行。根據(jù)熱用戶反映,廠房冷熱不均問(wèn)題嚴(yán)重。
根據(jù)供熱理論,供熱量Q1和用熱量Q2計(jì)算式為
Q1=G×Cp×t/3600(1)
Q2= q?A(2)
式中,Q1DD供熱量(kW);
GDD熱水的循環(huán)流量(kg/h);
CpDD水的比熱容(kJ/ kg?℃);
tDD供回水溫差(℃);
Q2DD采暖用熱量(kW);
qDD采暖用熱指標(biāo)(W/m2)。
本文中的采暖用熱指標(biāo)是根據(jù)首站的供熱量和供熱面積,考慮熱網(wǎng)損耗實(shí)時(shí)換算得出,取46.6 W/m2。
根據(jù)供熱與用熱平衡理論,首站供出的總熱量由各分站取用后分配給1~7號(hào)熱用戶,并由此確定出各個(gè)熱用戶的用熱量。
由現(xiàn)場(chǎng)采集分站運(yùn)行時(shí)的流量、供回水溫度等參數(shù),經(jīng)測(cè)算出供熱量,并與用熱量比較,熱用戶冷熱不均現(xiàn)象嚴(yán)重,與實(shí)際情況基本吻合。
6、探討供熱系統(tǒng)現(xiàn)有問(wèn)題產(chǎn)生的原因
首站的供熱量是根據(jù)室外氣溫變化,按110/70℃供熱曲線運(yùn)行間歇供熱。針對(duì)7個(gè)熱用戶冷熱不均問(wèn)題,通過(guò)實(shí)際走訪調(diào)研,探討分析供熱系統(tǒng)現(xiàn)有問(wèn)題產(chǎn)生的原因,可能存在以下幾個(gè)方面:
①各個(gè)供熱分站的控制策略不明確。通過(guò)采集供回水溫差參數(shù)顯示,各分站供回水溫差過(guò)小,在1. 4~6.6℃之間,各分站取用熱能的效果并不理想?,F(xiàn)有分站與熱用戶之間的二次熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)控制中,出現(xiàn)調(diào)節(jié)流量和調(diào)節(jié)溫度同時(shí)存在的現(xiàn)象,這無(wú)疑增加了調(diào)節(jié)控制難度,造成各個(gè)分站的質(zhì)調(diào)節(jié)目標(biāo)無(wú)法有效實(shí)現(xiàn)。
②若首站和分站之間的熱網(wǎng)溫差過(guò)小,并得不到有效控制,管網(wǎng)的供熱能力將會(huì)受到嚴(yán)重限制,系統(tǒng)投資及資源將會(huì)浪費(fèi)嚴(yán)重。
③供熱分站混水機(jī)組為典型的一次側(cè)量調(diào)轉(zhuǎn)換為二次側(cè)質(zhì)調(diào)的供熱系統(tǒng)。但目前分站混水機(jī)組前加裝流量平衡閥并參與調(diào)控,與一次側(cè)需要量調(diào)控的原理相抵觸,將會(huì)嚴(yán)重干擾混水供熱調(diào)控機(jī)組的運(yùn)行及控制。
在供熱系統(tǒng)中,熱源、首站、分站和用戶之間的調(diào)控策略不協(xié)調(diào),系統(tǒng)資源的能力將無(wú)法有效發(fā)揮,會(huì)造成資源利用不合理,供熱不協(xié)調(diào),系統(tǒng)資源浪費(fèi)嚴(yán)重等問(wèn)題,對(duì)目前供熱和未來(lái)的發(fā)展及擴(kuò)容等方面都會(huì)產(chǎn)生不利的影響。供熱分站缺少完整的協(xié)調(diào)的供熱優(yōu)化控制平臺(tái)和模型,導(dǎo)致供熱資源浪費(fèi),供熱目標(biāo)實(shí)現(xiàn)不了。
7、小結(jié)
熱水采暖系統(tǒng),集中質(zhì)調(diào)和量調(diào)的意義是顯著節(jié)省燃料,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。特別是北方寒冷地區(qū)采暖期長(zhǎng),實(shí)際供熱的初期和嚴(yán)寒期室內(nèi)外溫差變化較大,更應(yīng)引起供熱主管部門和鍋爐運(yùn)行管理人員的充分重視,以期達(dá)到良好的供熱性能和經(jīng)濟(jì)效果。
參考文獻(xiàn):
關(guān)健詞 膨脹水箱;定壓;恒壓;補(bǔ)水泵;變頻調(diào)速
中圖分類號(hào)TK1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708(2011)54-0146-02
1 補(bǔ)水定壓的作用
在集中供熱中,定壓的作用在于供暖系統(tǒng)能在穩(wěn)壓狀態(tài)下運(yùn)行,保證系統(tǒng)內(nèi)不倒空、不汽化,保證供熱系統(tǒng)充滿水,否則系統(tǒng)缺水不僅產(chǎn)生水流噪聲,而且影響局部供熱效果,產(chǎn)生夏季不冷、冬季不熱的情況。系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中,不可避免地存在著漏水現(xiàn)象,必須隨時(shí)進(jìn)行補(bǔ)水定壓,排除水系統(tǒng)中的空氣?!度珖?guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施》明確指出:系統(tǒng)的小時(shí)泄漏為系統(tǒng)水容量的1%,系統(tǒng)補(bǔ)水量為水容量的2%。
因此,供熱空調(diào)水系統(tǒng)為了排除空氣,達(dá)到運(yùn)行最佳效果,必須隨時(shí)補(bǔ)水定壓。為此,在不同條件下,如何確立定壓方式,進(jìn)行定壓設(shè)備選型,應(yīng)從經(jīng)濟(jì)、安全、合理、適用等方面考慮,設(shè)計(jì)選型時(shí),值得探討與分析。
2 定壓方式分類與設(shè)備選型及特點(diǎn)
2.1 膨脹水箱定壓
因水有受熱膨脹和遇冷收縮的性質(zhì),系統(tǒng)中的水受熱時(shí),體積要發(fā)生膨脹,為了收貯這部分水量,需在系統(tǒng)中設(shè)置膨脹水箱。這是一種最原始的方法,可解決因水加熱膨脹空間問(wèn)題,并有自動(dòng)補(bǔ)水作用,分段供熱效果最佳。
高位開(kāi)式膨脹水箱;高位開(kāi)式膨脹水箱定壓,這是一種最早使用的定壓方式。高位開(kāi)式膨脹水箱定壓補(bǔ)水方式是將高位膨脹水箱及補(bǔ)水箱設(shè)在小區(qū)中最高供暖建筑物處,膨脹管及信號(hào)管沿管溝拉回供熱鍋爐房,膨脹管接到循環(huán)水泵的進(jìn)口端。信號(hào)管接入鍋爐房排水系統(tǒng),作用為檢測(cè)高位膨脹水箱是否充滿水,當(dāng)高位膨脹水箱充滿水時(shí),信號(hào)管有水流出,未充滿時(shí)則無(wú)水流出。高位膨脹水箱水位由補(bǔ)水箱的浮球閥控制,此時(shí)浮球閥起到調(diào)節(jié)水位的作用,又起到測(cè)量水位的作用。當(dāng)高位膨脹水箱水位下降時(shí),浮球閥打開(kāi),補(bǔ)水箱對(duì)高位膨脹水箱補(bǔ)水,從而達(dá)到維持高位水箱水位恒定的目的。
優(yōu)點(diǎn):定壓補(bǔ)水裝置簡(jiǎn)單,并具有一定可靠性,定壓點(diǎn)穩(wěn)定、波動(dòng)不大,并有自動(dòng)補(bǔ)水控制裝置。缺點(diǎn):1)安裝要受高度限制,必須安裝在建筑物的最高點(diǎn),因此,加重了建筑物承重負(fù)荷;2)管理不便,尤其是當(dāng)最高建筑物遠(yuǎn)離供熱鍋爐房時(shí);3)當(dāng)小區(qū)住宅分階段建造時(shí),最高供暖建筑物的位置會(huì)發(fā)生變化,高位膨脹水箱也要隨之改變位置,既增加了工程造價(jià),又降低了供熱系統(tǒng)的可靠性;4)隨著小區(qū)供暖半徑增加及供熱管道直埋敷設(shè)技術(shù)在供熱工程中的廣泛采用,將膨脹管及信號(hào)管等拉回供熱鍋爐房已不現(xiàn)實(shí)。
高位開(kāi)式膨脹水箱定壓適應(yīng)于建筑面積1萬(wàn)O、建筑高度30m以下,建筑面積超過(guò)4萬(wàn)O以上,水箱需要很大的容積,否則水受熱膨脹易出現(xiàn)水箱溢水現(xiàn)象。因管路系統(tǒng)復(fù)雜,在運(yùn)行操作、管理維修等方面較為復(fù)雜。
低位開(kāi)式膨脹水箱:低位開(kāi)式膨脹水箱定壓目前用的較少,適用于有地下室的建筑。特點(diǎn):系統(tǒng)中的回水集中進(jìn)入建筑物底層或地下室的水箱,再由水泵輸送至整個(gè)系統(tǒng)。缺點(diǎn):因是開(kāi)式系統(tǒng)水質(zhì)易臟,容易對(duì)管路產(chǎn)生污垢和腐蝕,并因克服系統(tǒng)靜壓壓頭,水泵耗電量大。
2.2落地閉式膨脹罐定壓
落地閉式膨脹罐定壓方式是80年代替代膨脹水箱定壓的一種定壓方式。是利用密閉貯罐中的充入的氮?dú)饣驂嚎s空氣的壓力變化,進(jìn)行貯存、調(diào)節(jié)和壓送水量的氣壓補(bǔ)水定壓設(shè)備,其作用相當(dāng)于高位水箱。
優(yōu)點(diǎn):過(guò)量補(bǔ)水不會(huì)出現(xiàn)溢水現(xiàn)象,膨脹的水流回軟水箱,可以重復(fù)利用。靈活性大,可安裝在任何高度,對(duì)不宜設(shè)置高位水箱、有隱蔽要求、地震等高發(fā)地區(qū)和臨時(shí)性等建筑物均可適用,施工安裝簡(jiǎn)便、周期短、占地小、便于新建或擴(kuò)建拆遷,操作簡(jiǎn)便,無(wú)需專人管理。當(dāng)供熱系統(tǒng)的膨脹水量大于漏失水量時(shí),定壓水罐通過(guò)膠囊變形可及時(shí)容納膨脹水,從而起到消除水擊的作用。缺點(diǎn):因氣壓膨脹罐調(diào)節(jié)容積較小,補(bǔ)水泵啟動(dòng)頻繁,水泵在變壓情況下運(yùn)行,平均效率低,所以能量消耗大,二次運(yùn)行費(fèi)用高。而因斷電或控制系統(tǒng)發(fā)生故障,斷水率高,所以供水安全性差。選用落地閉式膨脹罐定壓設(shè)備,應(yīng)裝安全閥、壓力表、泄水閥、補(bǔ)水泵裝有自動(dòng)開(kāi)關(guān)裝置,在水罐出水管上要設(shè)止氣閥,以免壓縮空氣進(jìn)入水系統(tǒng)。
2.2.1 定壓式定壓
定壓式氣壓膨脹罐補(bǔ)水定壓特點(diǎn):是在向水系統(tǒng)補(bǔ)水的過(guò)程中水壓維持恒定。因此設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高,對(duì)無(wú)特殊要求的用戶,應(yīng)不予考慮選用此種設(shè)備。
2.2.2 變壓式定壓
變壓式氣壓膨脹罐補(bǔ)水定壓特點(diǎn):是在向水系統(tǒng)補(bǔ)水的過(guò)程中水壓處于變化狀態(tài)。因此設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低,所以目前國(guó)內(nèi)中小型定壓補(bǔ)水系統(tǒng)中,常選用變壓式設(shè)備。
2.3變頻調(diào)速定壓
此設(shè)備是90年代開(kāi)始使用的?;驹硎歉鶕?jù)供熱系統(tǒng)的壓力變化,改變電源頻率,平滑無(wú)級(jí)地調(diào)整補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)速,并與在旁通管上增設(shè)電磁閥,進(jìn)而及時(shí)調(diào)節(jié)補(bǔ)水量,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)恒壓點(diǎn)壓力的恒定。
該定壓方式的關(guān)鍵設(shè)備是變頻器,其工作原理是把50HZ的交流電轉(zhuǎn)為直流電,再經(jīng)過(guò)變頻器把直流電變換為另一種頻率的交流電。由于電流頻率的改變,從而達(dá)到補(bǔ)水泵調(diào)速的目的。頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系為:
n=60f(1-Sn)/P
式中n一異步電動(dòng)機(jī)即水泵轉(zhuǎn)速;
f 一電源頻率,Hz;
Sn一電機(jī)額定轉(zhuǎn)數(shù),即電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速之差,一般為5%左右;
P 一電機(jī)的極對(duì)數(shù)。
由上式可看出,當(dāng)P、Sn一定時(shí),電機(jī)即水泵轉(zhuǎn)速與輸入電流的頻率成正比。頻率愈高,轉(zhuǎn)速愈快,頻率愈低,轉(zhuǎn)速愈慢。由水泵特性可知,水泵流量與頻率也成正比,調(diào)節(jié)頻率即調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,則可直接調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵。一般變頻器的頻率,調(diào)節(jié)范圍為0.5Hz~400Hz之間,因此轉(zhuǎn)速的變化為14r/min~11200r/min之間。
優(yōu)點(diǎn):一點(diǎn)控制、系統(tǒng)恒壓。變頻控制柜依據(jù)設(shè)定的壓力,自動(dòng)調(diào)控水泵電機(jī)轉(zhuǎn)速,降低電機(jī)輸出功率,以保證供水壓力恒定,從而達(dá)到節(jié)能目的,變頻調(diào)速補(bǔ)水定壓是連續(xù)補(bǔ)水、功能齊全,可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)或自動(dòng)操作,運(yùn)行中水壓穩(wěn)定、安全可靠。在建筑面積大、水系統(tǒng)失水量大的情況下,使用效果最佳。缺點(diǎn):在供熱面積1萬(wàn)m2以下,在運(yùn)行過(guò)程中,水受熱膨脹,無(wú)膨脹空間,要從安全閥排出,形成軟水流失,造成水資源的浪費(fèi)。變頻在補(bǔ)水量較小時(shí),頻率在20Hz左右,有效功率最低,待機(jī)無(wú)功耗電,此時(shí)最不節(jié)電,相應(yīng)水泵機(jī)械磨損較快。
2.4 數(shù)字式自控定壓
它是一種研制開(kāi)發(fā)的新產(chǎn)品,是采用數(shù)顯儀表加單片機(jī)控制,具有數(shù)字監(jiān)視、控制點(diǎn)精確(精確度:0.1m),壓力波動(dòng)范圍與高位水箱相同,波動(dòng)范圍在1m~1.5m。當(dāng)分段供熱時(shí),系統(tǒng)中熱膨脹壓力傳給數(shù)顯儀表打開(kāi)水泵進(jìn)、出口聯(lián)通電磁閥將膨脹水退回軟水箱,比變頻定壓耗電少50%~70%,機(jī)械磨損少,而且價(jià)格低,占地只有定壓罐的1/3。50m以上、2萬(wàn)m2以下高層,效果最好。
3 結(jié)論
系統(tǒng)的補(bǔ)水定壓是供熱水系統(tǒng)中重要的組成部分,不可缺少的環(huán)節(jié)。定壓的方法有很多,因根據(jù)經(jīng)濟(jì)情況和具體條件采用不同的方法,其基本原則應(yīng)盡可能具有遠(yuǎn)程監(jiān)視、設(shè)備先進(jìn)、穩(wěn)定可靠、自動(dòng)定壓、無(wú)須人員管理等功能。在大力提倡低碳生活及節(jié)能的今天,供熱系統(tǒng)定壓方式的確定及設(shè)備的選擇應(yīng)綜合考慮,根據(jù)實(shí)際工程的不同情況選用相應(yīng)的定壓方式。通過(guò)對(duì)定壓方式的分析,為廣大工程設(shè)計(jì)人員提供參考。
參考文獻(xiàn)
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