热水采暖的供热调节(共5篇)
热水采暖的供热调节 篇1
1 锅炉房系统缺陷引起的供热故障
锅炉房系统缺陷引起的供热故障就一独立热源的热水系统来讲往往是全局性的,主要表现为两种情况:第一种情况是,系统中所有用户或较大部分用户散热器的温度达不到要求;第二种情况是系统中只是局部系统用户散热器温度达不到要求,但这些用户是离锅炉房最远的。在出现以上两种情况时,应依次从热水锅炉供热能力及循环水泵输送热媒能力两个方面进行检查。
1)热水锅炉供热能力检查
热水锅炉供热能力不足有以下两种情况:
(1)新投入运行的热水锅炉供热能力的检查
新投入运行的热水锅炉是指热水锅炉初次与供热用户匹配,向用户供热的情况,它包括:
(1)热水锅炉与系统均为新投入运行;
(2)在原有供热系统中增加了部分热用户;
(3)由蒸汽采暖改为热水采暖的系统。
供热能力检查的一般方法是在全部用户开启的条件下,观察热水锅炉出水温度能否满足要求。如炉内燃烧情况正常,但出水温度达不到额定温度,则表明该锅炉供热能力可能不足,应对整个采暖系统的供热负荷进行校核。
(2)在用热水锅炉实际供热能力的检查
在用热水锅炉实际供热能力的检查是指:系统运行初期或某一阶段能满足供热要求,但运行一个或若干个采暖季节后,在采暖面积未增加的情况下,出现供热能力不足。出现以上情况,就锅炉本体来讲,应着重从以下几个方面进行检查:
(1)自然通风热水锅炉其烟囱烟道是否有堵塞现象。如锅炉经较长时间运行后,烟道积灰严重,或烟道内衬塌落形成堵塞等。
(2)烟火管型热水锅炉烟管、烟箱积灰严重,使锅炉受热面积减小,热阻增加,引起锅炉出力不足,此情况在实际运行中多有发生。
(3)送引风机的检查。
机械通风热水锅炉送引风量不足也是导致出力不足的原因之一。送引风机的检查主要有以下3方面:
a.送引风机入口的导流片是否人为变动位置;
b.风机叶片是否磨损严重;
c.采用皮带传动时,皮带老化、松弛,风机丢转,引起风量风压不足。
2)系统循环水泵输水能力不足,则热水采暖系统中的循环流量必然不能满足系统设计流量的要求。此时,即使热水锅炉供热能力没有问题,同时不能将正常供热所需热量送入用户系统,而形成供热故障。
在系统中无流量指示仪表的情况下,判断系统循环水量是否满足要求,主要是检查循环水泵选型是否适宜,或循环水泵工作是否正常。
(1)循环水泵流量的检查
循环水泵流量应按下式校核:
式中,K为考虑管网散热和漏损的系数,一般取1.05;Q为热水锅炉额定供热能力,k J/h;C为水的比热容,取4.186k J/(kg·K);t出、t入为热水锅炉设计供、回水温度,℃。
(2)按上式校核循环水泵符合要求,但实际流量达不到要求,是由以下原因造成的:
(1)循环水泵出、入口阀门未全部打开。
(2)循环水泵运行故障。
(3)汽水两用炉或常压热水锅炉循环水泵泵内汽化。泵内汽化造成流量不稳定,严重时不能供水,此时泵内声音不正常。克服泵内汽化的方法主要是加强泵前混水降低进泵水温。
(4)循环水泵不恰当地采用并联运行。
在某些供热系统中,由于采暖负荷增加,为节省投资,仍沿用原有水泵,为解决循环水泵流量不足而采取循环水泵并联运行,以求较大幅度提高循环水量。实际上,相同流量的两台水泵并联其流量不是成倍增加,这与两台水泵的特性曲线(G-H曲线)有关。
因此,当热水采暖系统增加循环流量时,一般应更换扬程和流量较大的循环水泵,如确需采用并联时,则选择特性曲线(G-H曲线)相同的循环水泵,并绘制并联运行水泵的合成特性曲线,以便分析并联后循环水泵的实际情况。
3)锅炉房系统内的管路堵塞,锅炉房系统堵塞现象多出现在除污器处。如笔者所在单位锅炉供热量为1.4MW,循环水泵流量为50m3/h,经2a运行后,系统出现供热不足,起初准备更换循环水泵,后经打开除污器发现除污器出口花管管孔有80%以上被砂石颗粒堵塞(2a内除污器从未除污),将除污器清理干净后,系统循环水量增加,供热恢复正常。
2 系统设计不当引起的供热故障
施工中常见的是膨胀水箱的连接问题。在自然循环系统中膨胀水箱应与供水管相连,此时膨胀箱的作用是吸收系统膨胀水、排除系统中的空气。在自然循环系统中,气体最易由供水干管析出(供水干管压力最低),如将膨胀水箱与系统回水管相连,则膨胀水箱起不到排气的作用,因为在自然循环系统中,无论是运行还是停止工作时,其回水管的压力是最高的,这与机械循环系统是不同的。如在上述情况下,系统供水干管未设集气罐,将形成气塞,影响供热。在机械循环系统中膨胀水箱应与回水干管相连,若膨胀水箱与供水干管相连,此时恒压点定在供水干管上。在此系统中,循环水泵停止运行时,其系统压力分布与恒压点位于回水干管时相同。但当循环水泵运行时,系统内大部分管段的压力尤其是水温较高的供水干管的压力较水泵停运时降低,如系统某部位压力降至低于该点水温所对应的饱和压力,将出现汽化现象。当供水温度超过100℃时易出现此种情况。所以在机械循环系统中膨胀水箱接在供水干管上是不正确的。
3 室外管网缺陷引起的供热故障
室外管网缺陷主要有以下几种情况:
1)室外管网保温不符合要求,有以下3种情况
(1)保温层厚度小于设计要求;
(2)保温材料的保温性能不符合要求;
(3)室外管网遭水浸泡,或保温层严重脱落。
在上述情况下,热媒流经室外管网时,其散热损失超过允许范围,这样既使锅炉出水温度满足要求,但进入用户时降低较多,以至影响正常供热。此现象在热用户分散供热半径较大的情况下较为突出。如出现室外管网遭水浸泡的情况,则管道热损失剧增,严重时系统不能运行。
2)室外管网盲目连接新用户
热水采暖系统中需要接入新的用户时,除前面讲述的应该校核热水锅炉供热能力及循环水泵的输水能力外,还应对室外管网的水力工况进行校验,否则不但新增热用户不能达到预期的采暖效果,还会影响原有用户的供热。
此外,在由蒸汽采暖改为热水采暖的情况下,一定要对原有室外管网的供水能力进行校核,并以此为根据进行改造。汽改水时室外管网基本情况分析如下:
(1)如原来使用的采暖系统为低压蒸汽系统(P≤0.07MPa)改为95℃~70℃低温水采暖系统后,原蒸汽管和凝结水管管径可以不变,此时供水管(原蒸汽管)内水流速度小于设计要求的经济流速,回水管(原凝结水管)内水流速度近似等于经济流速。
(2)如原有采暖系统为P=0.2MPa的高压蒸汽系统,当改为95℃~70℃低温水采暖系统时,其供水管、回水管的管径应适当加大。
3)用户系统入口处供、回水管上的阀门开度被人为改变
室外管网安装调节完后,应当固定所有用户系统入口处供、回水管上的阀门开度。如果这些阀门开度遭到人为改变,原调节后的水力、热力工况也会随之改变。其后果是造成某些用户系统不热,另一些用户系统过热。出现此情况时,应检查所有用户系统入口处安装的压力表与温度计,重新对其调节,并在重新调节后重新固定阀门的开启度。
4)室外管网中连接供水管与回水管的旁通管上的阀门关闭不严或误开启
供热系统正常运行时,旁通管上的阀门是关闭的,当热用户因检修需要与室外管网断开时,才将此阀门开启,使网络循环水经循环管循环。但在系统运行时,此阀门误开或关闭不严,则系统供水管中的部分热水经旁通管回流至锅炉房,使得实际进入用户系统的热水量减少,影响供热。在此情况下系统回水温度将会提高。
4 室内管网缺陷引起的供热故障。
室内系统缺陷主要有以下几种情况:
1)排气装置安装不正确
(1)机械循环上供下回式系统的排气装置是装设在系统最高点的集气罐。其安装必须注意的是:两个不同环路不能合用一个集气罐,否则热水可能通过集气罐互相串通,影响正常供热。
(2)机械循环系统中管内水流速度较快,应选用穿流式集气罐,否则空气会被水由集气罐带走。为达到理想的排气效果,集气罐上应安一较短的排气管,放气时打开放气阀就地排气。有时为了开关放气阀方便,在集气罐上接一较长的排气管并向下引至洗手盆,此时应注意,放气时一定要先放掉排气管内的死水,待排气管内流出热水后,表明集气罐内空气已排净,才可关闭放气阀。否则,一见到排气管有水流出便以为集气罐内无气,而关闭排气阀,会使集气罐内积留过多的空气,甚至在罐内形成“气堵”,影响正常供热。排气装置的正确接法见图1。
2)室内系统、管路布置不利于排出气体
要保证室内系统的正常运行,系统各部位不允许有空气留存。一旦管路内存了空气,就会使这段管路的流通断面阻塞,严重时形成气塞。主要有以下情况:
(1)供热干管倒坡,形成气堵,以致系统中热水循环不畅,造成局部散热器不热。解决的方法是,按照设计要求调整干管坡度。如设计无规定时,供热干管的坡度一般为0.003,但不小于0.002。
(2)散热器与支管连接不正确,散热器支管倒坡以致散热器内空气不易排除。解决的方法是经常打开手动放风阀,排除空气;调整散热器支管坡度,支管坡度一般在其全长内10mm。
(3)立管与干管连接有误。双管系统安装时如不注意,有时会使供水立管错接到回水干管上,或将回水立管错接到供水干管上。在机械循环系统中,既使立管与干管接反,管内介质仍然循环流动。此时,水在散热器内由下向上流动,散热器仍能维持工作。但如果供回水立管全部接至供水干管或回水干管,则散热器不能正常工作。
3)室内供回水管与室外供热管网接头时,错把供水管接到回水管上,把回水管接到供水管上。出现此种情况,若建筑物高度低,回水管的压力能满足要求,此时散热器热但室内达不到设计温度。若建筑物高,回水管压力不能满足室内热循环的压力要求,此时室内散热器绝大部分根本不热,因室内管根本无法正常循环。磁山社区招待所就属此种情况。
4)系统调节不好
系统局部散热器不热,有时是由于室内系统调节不好,或调节好的阀门被人为变动造成的,此时通过某些管段的流量可能超过计算流量,而另外一些管段的流量就会相对不足,最终表现为某些散热器不热。施工中经常遇到的情况有以下两种:
(1)多层建筑物双管上分式热水采暖系统,上层散热器过热,下层散热器不热。发生这种热力失调的原因,多是通过上层散热器的热媒流量多,通过下层散热器的热媒流量少。排除这种故障的方法是关小上层散热器支管上的阀门。
(2)异程式采暖系统末端散热器不热,产生这种现象的原因是水平方向的水力失调,遇到这种情况,应关小系统始端环路立管或支管上的阀门来进行反复调节,直至供热正常为止。
5)室内系统的堵塞
热水采暖系统的供热故障不少是由于管网中存在堵塞现象引起的。北洺河化验楼的采暖系统故障就属于此种情况。室内系统中最容易形成堵塞的部位有:阀门、三通、四通、变径、弯头、除污器、散热器等。排除室内系统堵塞故障的关键在于找出堵塞的准确位置,因为我们不可能采用大量拆除管网的方法去寻找堵塞部位。
供回水干管上若存在堵塞现象,则堵塞部位两侧管段必然存在明显的压力差,因而可借助压力表来确定堵塞部位,此时可以将压力表安装在排气或放水旋塞处,必要时也可在管子上安装临时接头。
管网中出现堵塞时,一定会影响到某一局部的水循环,所以堵塞部位两侧一般也会存在较明显的温度差异。如管路中某部位的一侧热一侧不热,则该部位一定存在整体性实心堵塞。
5 结语
以上热水采暖系统常见的供热故障,只有掌握各种故障产生的原因及排除方法,才能在实际应用中做到具体问题具体分析、运用自如,从而更好地维护采暖系统的运行,更好地为生产、生活服务。
参考文献
[1]白莉,冉春雨.供热工程[M].北京:化学工业出版社,2009.
[2]白桦.流体力学泵与风机[M].北京:中国建筑工业出版社,2005.
[3]陆跃庆.实用暖通空调设计手册[K].北京:中国建筑工业出版社,1993.
浅谈热水采暖系统的供热故障 篇2
一、局部散热器不热原因
1、用户感觉温度偏低存在两种情况:一是室内散热器不能达到采暖设计要求的温度;二是散热器能达到采暖设计要求的温度, 但室温仍偏低。采暖循环水系统的换热设备的结垢、杂物阻塞影响换热效率、系统管网的腐蚀以及腐蚀造成的水质二次污染, 管网末端散热器铁垢沉积、堵塞也会影响局部散热器不热。由于采暖循环水在经过换热设备时温度上升, 会析出大量水垢, 这些水垢会紧贴在换热设备内表面, 造成暖气不热。这时可用放水的方法查找, 放水点可在不热段管道的中间依次向两端进展。当把堵塞点找出后, 段开管子, 将管内污物清除或把该管段更换。
2、采暖系统管道坡度安装的不合理, 致使管道出现鼓肚, 在其内部产生气塞, 堵塞或减小了该管段的流通截面积。水系统的空气一般通过管道布置时作成一定的坡度, 在最高点外设排气阀排出。管道坡度顺向坡度为0.003, 逆向坡度为0.005。管道内的空气若不排出, 会产生气塞, 阻碍循环, 影响供热, 另外还会对管路造成腐蚀。室内系统的送、回水管道与室外热网的送、回水相互接反, 或全部在送 (或回) 水管上, 室内系统不能形成一个循环环路, 尽量避免此现象发生。
二、热力失效
采暖系统包括热源、输热管道和用热设备三个部分。热源指生产和供给热能的部分, 如锅炉、热交换器等;输热管道把热源和用热设备用管道连接起来, 输热管道的室外部分称为热力管网或热力管道, 室内部分称之为采暖管道, 通过热介质与供水管与回水管进行闭式循环。供回水温差及比摩阻是影响管网设计的主要参数, 选择不当, 运行中不但耗电量大, 还会引起管网严重失调。实践证明, 主干线经济比摩阻在30-80Pa为宜, 支线大些可有利于调节, 但不应超过300Pa。温差大循环量则小, 温差小循环量则大。室内供热管网调节的目的是使热用户内散热器的放热与热用户热损失的变化相适应, 以确保热用户室内温度达标, 既节约能源, 又保证供热质量。采用双管上分式采暖系统时, 多层建筑上层散热器过热, 下层散热器过冷。产生这种垂直热力失调的原因有两种可能。
1、通过上下层散热器的热媒流量相差较大。排除这种故障的方法是关小上层散热器支管上的阀门, 以减少其热媒流量。
2、支管下端管段被氧化铁皮、水垢等堵塞, 增加了该循环系统的阻力, 破坏了系统各环路压力损失的平衡。对于这种情况及时清除管段中的污物或更换支立管, 减少阻力损失, 恢复系统各环路间的压力损失平衡关系。当多层建筑中采用下供式系统, 出现下层散热器过热, 上层散热器不热的情况时, 原因可能是上层散热器中存有空气, 应该检查散热器上的放气阀或管路上的排气阀, 将空气排除;也有可能是系统缺水, 应进行补水。
三、回水温度过高
热用户入口装置处送回水管上的循环阀门没关闭或者关闭不严, 此时应检查各入口装置, 关严循环阀。系统热负荷小, 循环水量大, 提供的热量大, 这时应调整总进、回水阀门, 增加系统阻力, 从而减少循环流量。锅炉供热能力过大, 采暖系统的消耗量小, 产生供回水温度过高, 这时应控制送水温度上限。当送水温度达到一定值时, 在锅炉房采取相应措施, 如用停开鼓、引风机的方法处理。
四、系统操作不当引起的不热
1、系统充水过快。由于系统充水过快。系统中积存的空气将无法完全排出, 使系统将无法全部充满水。致使散热器不热。这种故障多是局部性的。且多发生于供热初期。理想过程是:充水应由回水管路缓慢进行。充水过程中要间隔1h~2h进行系统排气。
2、系统充水不够。运行初期充水不够。这种故障处理方法简单, 操作人员注意系统充水完全可以避免。运行过程中由于系统泄漏或补水不及时造成的充水不够, 操作人员应严格观察水位变化, 及时补水维持在正常水位;如果是系统泄漏引起的缺水。则应及时查找泄漏原因并进行处理。
3、系统调节不好。系统没有进行认真的调节或调节好的阀门人为地改变, 此种情况应根据系统形式重新调节。达到效果后应固定阀门;调节应直到供热正常为止。
五、室外系统缺陷引起的供热故障
1、室外管网保温不符合要求。一是保温层厚度小于设计要求, 材料不符合要求;二是保温层施工质量低劣;三是保温层遭到水浸活严重脱落。
2、随意在外网上连接新用户。热水系统供热量是一个定值, 系统中需接入新用户时, 除应对热水锅炉的供热能力和系统循环水泵输水能力进行校验外, 还应对外网水力工况进行校验。在没有进行校验的情况下盲目接入, 不但新用户达不到预期效果还会影响原有用户的供热。
3、初调节受到人为破坏。外网安装调节完毕后, 应当固定所有用户系统热力入口阀门的开启度。如果这些阀门的开启度遭到破坏, 必然使整个系统水力工况发生变化, 从而引起用户不热或过热情况。应重新调节并固定开启度 (包括供、回水管的旁通阀关闭不严或误开启的情况) 。
4、热网系统局部堵塞 (污物活空气堵塞) 。
综上所述, 造成热水采暖系统故障的原因是多方面的, 了解和掌握供热故障产生的原因和排除方法对安全生产, 提高供热质量具有重要的现实意义。
摘要:分析了热水采暖系统常见故障, 即局部散热器不热, 热力失效, 回水温度过高, 系统回水温度过低及其它故障, 并提出了相应的解决方法。
热水采暖的供热调节 篇3
对间接式热水采暖系统供热故障产生的原因及排除方法做简要分析:其一, 使工作人员对供热故障有一些基本了解, 以利于提高工作人员的实际工作能力, 提高供热质量。其二, 通过分析, 使设计、施工、管理人员找到故障成因, 并在工作中更好地解决和完善
1 热源或换热站系统缺陷引起的供热故障
热源或换热站系统缺陷引起的供热故障, 就独立热源的采暖系统来讲往往是全局性的;如有以下供热故障出现, 则应首先考虑是否热源或换热站系统缺陷引起的: (1) 系统中局部用户散热器的温度不能达到要求, 但这些用户是最远端的或最不利点的。 (2) 系统中所有用户 (或大部分用户) 散热器的温度都不能达到供暖要求的温度。
出现以上情况时, 应依次对热源的供热能力和换热站系统循环水泵输水能力, 换热站除污器、换热器是否堵塞, 阀门是否开启及开启度, 换热站定压是否满足系统要求等方面进行检查。
2 楼内某一环路的暖气不热
一般情况下, 热水供暖系统的供暖形式总体来说可分为垂直式热水供暖系统和水平式热水供暖系统。下面就以最常见的单管垂直式热水供暖系统为例, 分析一下某一环路暖气不热的原因及排除方法。
2.1 某一支路暖气都不热。
2.1.1 检查供、回水干管阀门是否已经打开, 是否完好, 阀门闸板是否脱落。
如果发现是阀门失灵或损坏, 应立即修理或者重新更换阀门。2.1.2检查环路上的自动或手动排气阀是否打开, 环路中是否因为某处存有空气造成气塞。如果发现气塞现象, 只需打开放气阀, 排掉管道中的空气即可。2.1.3在环路供回水干管上, 用手摸一下管壁的温度。如果某点前后管道的温差明显, 则说明管道发生了阻塞, 应该在距离该点 (即堵塞处) 最近的连接处, 将管道拆开, 清除堵塞物。
2.2 前端个别立管不热。
2.2.1 检查立管管径设计是否合理。
有时可能因为设计或施工的失误, 造成个别立管的管径过小, 从而导致不热现象。如果经核算的确是管径过小, 就要进行换管。2.2.2检查立管的上、下阀门是否打开, 阀门是否完好, 有时可能是由于阀门没有打开或没有全部打开, 而造成此立管暖气不热。这时, 只要将阀门完全打开即可解决。2.2.3检查管道是否堵塞。如果真是管理堵塞的话, 检查办法是用手摸其管壁的温度, 如果发现管道前后有明显的温差, 则说明管道在此处已经堵塞, 应该在附近的连接处拆开, 消除污物, 并用水冲洗, 直到水流畅通为止。
3 室外系统缺陷引起的供热故障
3.1 随意在外网上连接新用户。
热水系统供热量是一个定值, 系统中需接入新用户时, 除应对热源、换热站的供热能力和系统循环输水能力进行校验外, 还应对外网水力工况进行校验。在没有进行校验的情况下盲目接入, 不但新用户达不到预期效果还会影响原有用户的供热, 此问题是我们必须注意的。
3.2 初调节受到人为破坏。
外网安装调节完毕后, 应重新调节并固定开启度 (包括供、回水管的旁通阀关闭不严或误开启的情况) 。如果这些阀门开启度遭到破坏, 必然使整个系统水力工况发生改变, 从而引起用户不热或过热情况, 因此, 外网安装调节完毕后, 应重新调节并固定开启度。
3.3 由于污物或空气堵塞, 造成热网系统局部堵塞, 从而引起供热故障。
3.4 室外管网保温不符合要求, 主要包括以下三种情况:
一是保温层施工质量低劣;二是保温层遭到水浸或严重脱落;三是材料不符合要求, 保温层厚度小于设计要求。
4 室内管网缺陷引起的供热故障
4.1 安装不当引起的不热主要有以下两种情况:
4.1.1 阀门安装不当造成的不热。
施工时漏装调节用的阀门, 这样就不能消除水平或垂直水力失调;阀门方向反装, 也会使阻力增大, 造成系统不热。4.1.2管道连接不当造成的不热。立干管与散热器支管连接时支管伸入立干管太深或连接方式有误, 使水流阻力增大热媒流量减少, 从而造成散热器不热或不太热现象;主干管与立干管的连接也会出现这种情况, 将导致立干管内热媒流量减少或滞流, 造成整个立干管不太热或完全不热。
4.2 系统操作不当引起的不热主要有以三种情况:
4.2.1 因为系统调节不好。
系统没有进行认真的调节或调节好的阀门人为地改变, 此种情况应根据系统形式重新调节。达到效果后应固定阀门;调节应直到供热正常为止。4.2.2因为系统充水过快。由于系统充水过快。系统中积存的空气将无法完全排出, 使系统将无法全部充满水。致使散热器不热。这种故障多是局部性的。且多发生于供热初期。理想过程是:充水过程中要间隔1~2h进行系统排气。充水应由回水管路缓慢进行。4.2.3因为系统充水不够。运行初期充水不够。这种故障处理方法简单, 操作人员注意系统充水完全可以避免。运行过程中由于系统泄漏或补水不及时造成的充水不够。操作人员应严格观察水位变化, 及时补水维持在正常水位;如果是系统泄漏引起的缺水。则应及时查找泄漏原因并进行处理。
4.3 室内用户系统气堵引起的不热主要有以下两种情况:
4.3.1 因为管道或散热器中的气囊。
由于施工原因造成的水平干管和散热器支管的坡度或弯曲方向不对等都会造成气囊, 影响整个采暖系统的正常运行。第一是管道布置不正确 (最典型的是向上或向下弯曲的过门管) 会造成某一局部散热器不热, 甚至是整个系统不正常。第二是散热器与支管连接不正确, 一般来讲只影响个别散热器不热。4.3.2因为排气装置的安装和操作不当。第一是集气罐的安装与操作。集气罐应设在系统最高点, 安装在离弯头、丁字弯等产生局部阻力部位的一定距离 (500~800mm) 的地方;在排气时刚打开阀门排气管向外流水时, 不能立即把它关闭, 待放出热水时才能证明空气已排除。第二是自动排气阀的安装与操作。自动排气阀前的阀门在运行时关闭, 使自动排气阀没有处在工作状态无法排除系统中的空气, 因此, 自动排气阀前的阀门在运行时应开启。
5 系统充水存气造成的暖气不热
5.1 供暖系统初次充水工作没有做好, 出现“假满”现象。
在初次充水试火过程中, 当维修工配合不当或操作失误, 未能使水自下而上缓慢流动, 造成系统中的空气未排净, 表现上看来水已充满, 实际上, 系统顶层以及其它部分尚存有空气。此时, 应停下水泵, 将水补满。
5.2 定压不合理, 补水不及时, 系统经常亏水。
应该每隔一定时间应给整个供暖系统进行适量补水, 如果补水不及时, 系统经常亏水也会影响供暖质量。
浅谈热水采暖系统的初调节 篇4
我国北方地区冬季气候寒冷, 每年有好几个月的冬季采暖期。在现代工业与民用建筑中, 通常会采用热水采暖方式供暖。按照国家的有关规定, 在热水采暖系统安装完成后, 必须在设计人员的指导下由专业人员进行热网初调节, 待热力基本均衡后再交付使用。但多年以来, 这项工作一直未被重视, 热网投入运行后, 普遍存在着近端过热而末端过冷、局部散热器不热、系统回水温度过低等问题, 严重制约了热水采暖系统的发展, 也影响了运行质量和效果。为了改善热力工况, 有些单位采用加大水泵或增设管道泵的方法, 不但造成了浪费而且收效甚微, 很难达到预期的效果。
热网初调节是一项细致而复杂的工作。由于各热用户之间、用户系统内部存在着流量分配不均的问题, 各部分之间相互依托、相互影响, 所以调整工作经常需要反复多次进行。加之供暖介质热惰性大, 只要稍作调节, 就需要经过很长的时间才能达到新的平衡。因此, 热网初调节必须在专业人员的指导下, 遵循一定的调试原理及方法, 才能收到事半功倍的效果。
1 采暖系统初调节的内容及要求
热水采暖系统的初调节是对采暖系统安装的总体质量和供暖效果的最终检验, 它首先是系统冲水、启动, 然后在系统启动完毕、各热用户的流量已得到初步分配的基础上进行网络调节, 根据各热用户供暖面积、管路长短的不同决定其流量、热量分配, 要求各用户的压力、流量、流速达到基本均衡一致, 热量分配基本合理, 水力工况良好。最后对用户系统进行调节, 主要针对各采暖房间出现的不同问题, 调节其散热器或立管间的流量, 使其达到与之相匹配的设计温度要求。
2 采暖系统初调节的方法和流程
2.1 系统充水
系统充水时使用软化水, 不能使用硬度大的水。若水源压力大于系统静压, 直接由水源充水, 否则采用补水泵或网络循环水泵进行系统充水。
首先是热水锅炉充水。在充水前, 应先打开锅炉顶部集气罐上的放气阀, 从锅炉的下锅筒和下联箱开始进水, 当放气阀有水冒出时, 关闭放气阀, 完成充水。其次是网络充水。开始先关闭所有的排水阀, 打开系统最高点的排气阀, 派专人看守, 同时开启网络末端连接供水、回水管路的旁通管阀门, 慢慢地打开回水管上的阀门, 将水压入网络, 待网络最高点上的放气阀有水冒出时, 反复开闭几次排气阀, 使系统内空气排净, 网络充水完成。最后, 开启用户系统回水管上的阀门, 逐个开放用户系统, 边充水边放气, 对用户系统进行充水。
2.2 系统启动
系统充水完毕, 启动系统。首先开启网络末端连通供水、回水管的旁通阀门, 在关闭用户系统的情况下, 启动循环水泵。对于容量较大的循环水泵, 为了防止电动机起动电流过大, 循环泵应在其出口阀门关闭的情况下启动, 然后再逐渐开启水泵出口阀门, 在循环水泵启动时, 其流量很小, 因而其压头比正常运行时要高, 为此, 系统启动时可仅开启1台循环水泵, 然后逐个开放热用户系统, 待流量增加后再开启第2台循环水泵。总之, 在系统启动过程中, 随时调节给水阀门, 注意网络中的压力变化, 尽可能使供水压力基本保持不变。
系统启动后逐步开放热用户, 根据热用户与网络连接点处的压力决定热用户供水、回水阀门的开度, 一般先开回水阀门, 再开供水阀门, 启动完毕, 将网络末端连通供水、回水管的旁通阀门关闭。
2.3 网络调节
在系统启动完毕、各热用户的流量已得到初步分配的基础上, 如何进行初调节, 使各热用户的流量分配基本合理, 是一个比较困难的问题。因为在多数的采暖网络系统中, 用户引入口一般未安装流量计。
初调节前, 在热用户引入口安装压力表和温度计, 保持热源进水温度60℃不变, 待系统达到热力稳定后, 记录热源的供水、回水温度和所有热用户内部的供水、回水温度。根据压力表和温度计的读数, 对系统进行初调节。
当发现各热用户的供水、回水温差相差很大时, 应先找出供水、回水温差小于热源温差的用户, 按温差偏离程度的大小确定调节次序。在调节前应先检查用户入口装置处送回水管上的循环阀门是否未关闭或者关闭不严, 首先关严各入口装置循环阀。若温差仍小, 说明热用户负荷小, 循环水量大, 提供的热量大, 这时再调整总进水、回水阀门, 增加系统阻力, 从而减少循环流量, 使热用户的供水、回水压差达到新的数值。这个数值可以用 (1) 式来确定:
式中:Δpyj———初调节前在热用户中记录的供水、回水压差;
Δtyj———初调节前在热用户中记录的供水、回水温度差;
Δtrj———初调节前在热源中记录的供水、回水压差;
a———修正系数, 一般在0.95~0.98之间。热用户的供水、回水温差和热源的供水、回水温差的偏离程度越大, a取值越小。
对于供水、回水温差大于热源温差的热用户, 同样按用户温差偏离程度的大小确定初调节的次序, 先调节规模大、温差偏离大的用户。如果用户引入口的供水、回水阀门是在节流状况下, 则开大供水阀门或回水阀门, 减小运行阻力, 使热用户的供水、回水压差调节到 (2) 式所确定的数值:
式中:b———修正系数, 一般在1.03~1.05之间。热用户的供水、回水温差和热源的供水、回水温差的偏离程度越大, b取值越大。
2.4 用户系统调节
网络调节虽然可以保证热用户间的流量均衡, 但热水采暖系统是一个复杂的水力、热力系统, 各部分之间相互依托、相互影响, 若用户系统内部、各立管间以及各散热器之间流量分配不均, 也会影响网络初调节的成果。
用户初调节虽然十分重要, 但由于缺少检验仪表, 与网络的初调节相比, 却带有很大的盲目性。因此, 为了保证用户系统内各散热设备的流量达到合理分配, 首先要求在设计中设法提高用户系统的水力稳定性, 以便于用户系统初调节工作的顺利进行。
对于双管上分式采暖系统, 若出现上层散热器过热、下层散热器过冷, 则应关小上层散热器支管上的阀门开度, 减小上层散热器的热媒流量, 从而减小由于温差造成的垂直失调。对于下供式系统, 若出现下层散热器过热、上层散热器不热, 应检查散热器上的放气阀或管路上的排气阀, 将空气排除;也有可能是系统缺水, 应进行补水。对于异程式系统出现的水平失调问题, 应先关小近环路阀门开度, 增大其运行阻力, 同时开大远环路阀门开度, 尽量使各环路的作用压力与该环路本身所消耗的压力平衡。
3 调节过程中应注意的问题
(1) 在系统调节过程中, 由于网络工况的变化, 某些尚未进行调节的热用户供水、回水温差与初调节前记录的数值已完全不同。但不管如何变化, 均应以 (1) 式和 (2) 式计算出的Δp进行调节。
(2) 如果供水、回水温差大于热源总供水、回水温差的热用户的供水、回水阀门已全部开启, 仍无法使供水、回水压差增大, 并且从水力工况分析发现在其他热用户调节后, 该用户的流量不可能有很大的增加, 因而供水、回水温差不可能有较大减小时, 则 (1) 式和 (2) 式中初调节前热源记录的供水、回水温差应适当加大, 以便在初调节时适当减小通过其他热用户的流量。
(3) 上述两个公式仅适用于保温较好的网络, 如果网络保温较差, 温降就大, 对于供水温度低的用户, 其供水、回水压差应按比 (1) 式和 (2) 式计算所得的数值大一些调节。
4 结语
热水采暖系统的系统调节是对采暖系统安装总体质量和供暖效果的最终检验, 它的好坏直接决定了采暖质量和用户的满意度。同时热水采暖系统的调节又是一项既耗时又复杂的工作, 不过只要遵循一定的原理和顺序进行实施, 一定能达到满意的效果。
参考文献
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[3]刘印芝, 吴三临.热水供暖系统的运行和调节[J].暖通空调, 2000, 30 (6) :87-88.
热水采暖的供热调节 篇5
地板辐射采暖以室内热舒适度高, 能源利用率高以及对环境产生污染性低等优点, 迅速占领供热市场。其运行节能问题越来越凸显出来, 根据地暖的传热特点选择合适的运行调节方式, 可以大大减小运行能耗, 下面针对地板辐射采暖常用质调节、分阶段改变流量调节和混水调节方式[1,2], 根据其推导的运行调节公式, 对比其不同运行情况下的运行能耗, 从而选择出一种最佳的运行方案。
1 调节方式基本公式的推导
当热网稳定状态下, 若不考虑管网沿途热损失, 则供热量等于户内系统的散热量, 同时也应等于供暖热用户的热负荷[3,4]。采暖形式采用低温热水地面辐射采暖时, 则有如下的热平衡方程式:
式中:Q1'———建筑物的供暖设计热负荷, W;
Q2'———在供暖室外计算温度tw'下, 低温热水地面辐射采暖放出的热量, W;
Q3'———在供暖室外温度tw'下, 热水网路输送给供暖用户的热量, W;
q'———建筑物的体积供热指标, W/ (m3·℃) ;
V———建筑物的外部体积, m3;
tw'———供暖室外计算温度, ℃;
tn———供暖室内计算温度, ℃;
tg'———进入供暖热用户的供水温度, ℃;
th'———供暖热用户的回水温度, ℃;
tp·j———低温热水地面辐射采暖管道内的热媒平均温度, ℃;
G'———供暖热用户的循环水量, kg/h;
c———热水的质量比热, c=4 187 J/ (kg·℃) ;
k'———低温热水地面辐射采暖在设计工况下的地面传热系数, W/ (m3·℃) ;
F———低温热水地面辐射采暖的散热面积, m2。
在保证室内设计温度tn条件下, 可以得出下面的热平衡方程式。即:
通过任意供暖热负荷与供暖设计热负荷之比, 可以得到相对热负荷和相对流量的计算公式:
在不考虑其他传热因素的干扰下, 供暖热负荷与室内外温差的变化成正比, 亦即相对供暖热负荷比 等于相对的室内外温差比。
综合上述公式, 可得:
式 (11) 是地板辐射采暖供热负荷供热调节的基本公式。式中分母的数值, 均为设计工况下的已知参数。
2 不同调节方式公式推导
1) 质调节。
质调节是只改变供暖系统的供水温度, 而水量保持不变的调节方式, 即 。对无混水热水供暖系统, 将 代入式 (11) , 可求出质调节的供、回水温度的计算公式:
对带混水的热水供暖系统, 则τ1>tg, τ2=th:
混水比:
2) 分阶段改变流量的质调节。
分阶段改变流量的质调节是在供暖期中按室外温度划分成几个阶段, 随着室外气温的降低, 分阶段增加水量, 在每个阶段的水量保持不变, 每个阶段采用的是质调节的方式。即令 将补充条件代入式 (11) , 可求出:
对无混水的供暖系统:
对带混水的供暖系统:
3 地暖不同调节方式的运行能耗比较
以某小区为例, 总供热面积为100万m2。采暖室外计算温度为-12℃, 计算热负荷为45 MW, 设计供回水温度为60℃/50℃, 供暖天数为125 d。实行分阶段改变流量的质调节时, 两阶段时可取相对流量比 ;三阶段时可取相对流量比 。
分阶段改变流量的质调节, 改变流量时对应的室外温度是依照调节方式的供水温度公式和相对流量比经试算出, 不同室外温度延续时间可按无因次综合公式法算出。本例中, 分两阶段时, 变流量的室外温度为-4℃;分三阶段时, 分别为-5.6℃和0.8℃。
水泵轴功率按扬程37 m, 流量3 870 t/h, 效率0.8计算。混水泵扬程6 m。电费按每度1.1元计算。地暖不同调节方式运行耗电量, 电费对比见表1。
4 结语
通过对低温热水地面辐射供暖调节公式的推导, 以及从上述例子可以看出, 采用分三阶段变流量的质调节 (带混水) 是较节能的调节方式, 与常用的质调节比较节能达到57%, 继而减少了污染物排放量。因此, 调节方式的改进具有巨大的节能空间, 分三阶段变流量的质调节 (带混水) 应大力推广。
参考文献
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[2]贺平, 孙刚.供热工程[M].第3版.北京:中国建筑工业出版社, 1993.
[3]凌继红, 张于峰, 董颖.低温热水地板辐射供暖系统的理论研究[J].工程热物理学报, 2002 (23) :146-148.