热水供热的优劣分析

热水供热的优劣分析（精选6篇）

热水供热的优劣分析 篇1

1 概述

供热系统是以人工技术把热源的热量通过热媒输送到热用户的散热设备, 为建筑物供给所要求的热量, 以保持一定的室内温度。供热系统由热源、管网、散热设备三大部分组成 (如图1所示) 。

在山西同煤集团平旺地区, 所采用的是热水供热系统, 热媒是水, 散热设备是散热器。管道中的水在热源设备 (锅炉) 中被加热, 循着一定的路线不断地流动着, 热水经管道流到房间的散热器中放热, 然后再流回热源进入下一次循环, 流动的路线形成周而复始的回路。热水锅炉水循环大都为机械循环, 是依靠水泵的推动作用强制锅炉水的循环。在一般热水供热系统中, 供水温度为95℃, 回水温度为70℃。在热水供热系统中, 散热器表面温度较低。从健康的角度来说, 采用热水供热系统为佳。

热水供热系统主要有以下优、缺点:1) 系统水容量大, 热惰性大。2) 系统不易泄漏, 无效热损失少, 因而燃料消耗量较低。3) 系统调节方便。4) 管内充满水, 空气氧化腐蚀小, 管道使用寿命长。5) 热媒温度较低, 室内卫生条件较好。6) 循环水泵功率大, 耗电多, 增加了运行费用。7) 系统静压力较大, 底层散热器易发生超压现象。

2 热水供热系统的维护

供热热源产生的热量是通过管网输送到千家万户的, 供热管网是热量传输的“动脉”。供热管网要求做到不泄漏、不堵塞、保温良好、维护良好, 才能保证供热系统的正常运行。

2.1 室内外管网非供热期的维护保养

在非供热期, 管网根据供热期间运行记录, 对出现的问题进行管路维修, 并对管道加以维护保养, 以确保供热期内管路的畅通。

2.1.1 管道维修

1) 管道安装不顺畅时, 发现阻力大的管道要改装。2) 立管下边管道出现堵塞时一定要打开, 将污垢清除、冲洗干净后堵牢。3) 末端管道内有污垢的必须清除。4) 地沟内的托吊卡要保持牢固, 糟朽的管道一定要更换。5) 在供热运行期内, 出现的跑、冒、滴、漏的部位要及时维修, 维修后不能达到预期效果的管道或伸缩器等, 要在非供热期进行彻底更换。

2.1.2 管道保养

拆装改装的管道, 要认真除锈, 露出管道本色, 然后再给管道刷油, 其目的是防止管道受大气中的氧气、水分等杂质的腐蚀, 有保温层的管道一般应涂两层防锈漆。

管道要进行保温处理, 保温要按规范进行。其目的是减少散热损失, 满足生产需要的压力和湿度;改善劳动条件和环境卫生;防止管道腐蚀, 延长其使用年限。

2.2 供热系统运行前的准备

在供热期开始运行前, 要进行系统上水前的准备和检查, 做好充分的准备工作, 才能使热源顺利畅通地输送出去。

2.2.1 上水前的准备

系统上水顺序是锅炉→管网→热用户。天然水中有悬浮物、胶体物、溶解物等许多杂质, 这些杂质容易形成水垢、水渣, 影响系统水循环。当结生水垢后, 管内水通过的截面面积减小, 增加了水循环的流动阻力, 所以系统上水的水质应是符合要求的软化水。

向锅炉内上水一般从下锅筒、下集箱开始, 至锅炉顶部排气阀冒出水时为止。锅炉上水的时速要缓慢, 水温不宜过高, 冬季水温应在50℃以下。要提前准备好维修用的各种水暖管件, 上水时应检查人孔、手孔、其他各法兰接合面及排污阀等, , 发发现现有有漏漏水时应拧紧螺丝口。锅炉上水正常后, 向管网上水, 网路上水一般从回水管开始, 至网路中各排气阀冒出水时为止。上水前应关闭所有排水和疏水阀门, 打开所有排气阀。同时开启管网末端的连接给水与回水管的旁通阀门。向用户系统上水, 也是至各系统顶部集气罐上的排气阀冒出水时, 即可关闭阀门。但过1 h~2 h后, 还应再排气一次。要组织好维护、维修人员, 随时做好管网系统检查, 并向热用户公布上水日期、时间及维修值班电话。

2.2.2 上水检查

供热运行前应进行系统内外部检查, 主要包括采暖入口, 锅炉附件, 附属设备, 管道, 换热器, 散热器及附件等的检查。

1) 检查水位表是否正常, 连接管、弯管的连接处及中间阀门的开关是否正常, 水位表与水位表柱相连时, 检查水表柱连管的阀门是否开通, 水表柱的泄水阀状态是否正常。检查压力表指针的位置是否在允许误差范围内, 压力表联管上的旋塞应在开启位置。

2) 检查安全阀、放泄阀、给水截止阀、逆止阀等各种阀门的开闭是否灵活, 阀门有无渗漏。

3) 认真检查系统所有管道的连接、伸缩器、架空装置、支撑、流水及保温等是否达标, 派人查看室外管网有无泄漏点, 并做记录。

4) 上水检查。上水检查、泄水一般反复两次即可检修完毕, 系统正式上水后, 准备供热运行。

3 热水供热系统通暖程序和调节

通常热水锅炉是与热力管网连成一体的, 因此必须着眼全网路的启动准备。

3.1 冲洗

在供热系统运行前, 对锅炉及管网系统, 要用水进行冲洗, 以清除管网中的泥污或杂物, 防止在运行中堵塞管路和散热设备。

正常情况下, 供热系统宜在管道强度试验前进行冲洗, 在施工中往往因残存管内的泥沙或杂物未被清理干净而堵塞在系统末端或冲洗阀门的密封, 而造成阀门关闭不严或局部不热现象。因此, 除了在安装时应清除管内灌入的异物和砂石土块外, 还需在施工完毕后进行管道冲洗。可用具有一定压力的上水或水泵将水压注入网路, 冲洗水压一般不低于0.25 MPa, 冲洗原则是由上而下, 直到排出的水变得不再混浊时, 冲洗即可结束。

3.2 水压试验

系统冲洗工作即可与水压试验结合进行。系统外部检查合格后, 即可进行水压试验。供热系统水压试验的程序如下:

1) 在充水前, 应关闭所有排水和疏水阀门, 打开所有排气阀, 同时开启网路末端的连接给水与回水管的旁通阀门。

2) 在试压充水时, 拆开连接膨胀水箱的管道, 装上临时的连接管和排气装置。在回水主管上安装试压泵和临时给水管道, 这时暂不与外网管道连接。

3) 上水的时速要缓慢, 水温不宜过高, 使整个系统内水位上升在同一水平面上, 当空气完全排出至充满水, 关闭所有排气阀门, 进行水压试验。

4) 开启试压泵升压, 确认管子连接处无泄漏出现。试压中应对系统各处做全面细致的检查, 同时试验压力要符合相关规定。

5) 冬季试压时, 排放系统内的水, 要注意管道防冻。室温在0℃以上时可用冷水进行系统试压。室温在0℃以下时, 应用50℃以下的热水试压, 若水温太高, 会使受热面膨胀不均匀而产生热应力, 造成管子胀口泄漏。

3.3 热水供热系统通暖程序

热水供热系统经冲洗、水压试验合格后, 即可进行正式通暖。

1) 确认供热外网运行正常后, 打开室内系统回水总阀门注水。当系统的集气设备排气完成并排水后, 说明系统已经注满水。此时打开供水总阀门, 使室内系统参与外网循环。

2) 按系统或楼层检查散热器冷热程度, 若存在过热或不热现象, 查找原因并及时调整。

3) 对连续运行的系统, 发现异常情况应及时处理。

3.4 系统运行调节

系统的运行调节由集中调节和局部调节两部分组成。集中调节主要分为质调节、量调节、间歇调节方式。做好热水供热系统的调节, 控制热网供、回水温度、压力和各回路系统流量, 使其在规定范围内。

1) 为满足供热负荷的需要, 对热源即锅炉出口水温和流量进行集中调节。

2) 通过支管路上开大或关小阀门改变热水流量, 进行局部调节, 尽量达到各房间温差不大的要求。这是因为各用热单位耗热量受室外环境、太阳辐射、风向风速等影响因素不同, 单靠集中调节不能满足各房间及单位的要求而配合的调节手段。

3) 质调节是在流量不变的情况下, 调节供水温度, 当室外气温回升时, 采用质调节;量调节是在供水温度不变的情况下, 调节网路供水流量;间歇调节是改变供热时间的长短, 当室外气温接近设计温度时, 采用间歇调节。无论哪一种调节, 都应根据室外温度的变化, 灵活运用调节, 来满足室内温度设计要求。室内温度与设计温度的允许温差为±2℃。

4) 调节时应从温度较高的散热设备或环路开始, 热量分配应基本达到设计要求。

4 结语

热水供热系统日常的维护和维修, 是系统正常运行必不可少的条件, 在系统运行前进行充分的准备, 严格的检查, 并按照操作规程来做, 及时灵活地调节, 使系统安全的运行。供热系统的运行, 需要专业技术人员、供热管理人员以及多工种的操作人员协同合作来完成, 是一个复杂的综合工程, 各个环节要科学合理地操作调配, 最终达到良好的供热效果。

参考文献

[1]刘薇, 张喜明, 孙萍.物业设施设备管理与维修[M].北京:清华大学出版社, 2010.

[2]张梦欣.司炉读本[M].第4版.北京:中国劳动社会保障出版社, 2002.

热水供热的优劣分析 篇2

本工程针对我国北方采暖地区既有热水供热系统运行现状,开展了既有热水供热循环动力系统节能改造研究工作,通过调查北方某地区供热管网运行现状和动力设备关键指标参数,进行了科学诊断与梳理,总结分析了供热管网系统节能的潜力,并提出建议改造的对策与措施,为既有热水供热循环动力系统的节能改造提供参考。

1 供热管网系统问题与节能改造潜力分析

1.1 供热管网基本情况

课题组于2012～2014年在两个采暖季对内蒙古某市7个供热企业的15个锅炉房和34个热力站,供热面积约910万m2进行了实地考察和调研工作。主要采集了供热管网动力循环系统的型式、动力设备各项参数及不同型式管网的运行现状等信息(表1)。

1.2 系统运行存在问题分析

1.2.1 供热系统运行与循环水泵选型不合理

1.2.1. 1 供热期间用户室温冷热不均

由于效果失衡,热端用户室温太高开窗放热,冷端用户室温太低放水提高室温,短时间室内温度满足要求了,但几个小时后室温又恢复原状了,同时失水现象严重,浪费了水资源;由于冷热不均匀至远端应该得到的热都在近端浪费了,即前端过热造成燃料浪费。

1.2.1. 2 更换设备不科学造成电耗过高

有些企业在远端用户供热效果不好时,往往不采取调网的方法解决,而是根据供热效果不好的用户“压力不足”这一表面现象,误认为是水泵扬程低或流量不够造成的,为弥补远端不热现象,采用更换大流量、高扬程水泵的方法解决。

1.2.2 安装附属设施增大供热系统阻力

1.2.2. 1 水泵出口安装止回阀

供热系统为闭式系统,水泵停止工作时,水泵两侧的压强相等,并未出现水泵倒转现象,但调研中发现,90%的循环水泵出口都装有止回阀,这给供热系统运行增加了系统阻力(图1)。

1.2.2. 2 水泵进出口配管不合理

由于水泵结构上的原因造成循环水泵出口管径小,流速大,为了减小水的阻力,一般都在水泵出口安装渐扩管(图2)。多数供热系统存在水泵出口不装渐扩管或渐扩管长度不够的现象,造成了供热系统运行阻力过大的因素。

1.2.2. 3 锅炉入口安装止回阀

调研中发现,多数锅炉进出口处未设置变径管,部分锅炉进口处安装了止回阀(图3),这些问题加大了锅炉房内部管道的阻力,增加了水泵运行电耗量。这些不合理配置增大了阻力,浪费了能源。

1.2.3 系统压力表安装位置和使用不合理

多数供热系统压力表安装位置和使用不合理,部分压力表已坏未及时更换,现场运行人员未记录压力表读数。某些位置应安装压力表的位置却未安装,现场管理人员对压力表的作用不理解,使供热系统在运行中的各压力表使用数据。

1.2.4 除污器加装旁通管造成系统水污染

多数供热系统除污器加装了旁通管(图4)。其作用是为检查清掏除污器中泥沙杂物,减少系统的阻力,若在管网供热运行中为了清掏除污器而打开旁通管,会把杂物直接带入水泵和系统设备,污染其它设备和水系统。

1.2.5 热力入口未装自力式平衡阀

各供热企业均未装自力式平衡阀,调节了一个管段的流量,其后的管段流量也会发生相应的变化,若不从整体出发去调节系统,则直接会影响供热质量和稳定性。其中企业3曾在热力入口处安装此种阀门,由于除污方式不当导致阀门堵塞,最终放弃使用。

1.2.6 锅炉循环水量超过额定值

多数锅炉运行时循环水量均超过额定值,且未安装旁通管。在供热系统中,热源的循环水量须同时满足热网和锅炉循环水量要求,而热网的循环水量不小于各锅炉额定循环水量之和。若把热网的总循环水量全部由锅炉分摊,那么一般锅炉的实际循环水量都会高于额定循环水量,使锅炉本体的阻力损失增大。

1.3 节能改造潜力分析

根据经验,供热直供系统循环水泵每万m2电功率为2.5～5kW,间供系统一次网每万m2功率为1～1.5kW,换热站每万m2功率1.5～2.5 kW。参考经验数据,对9个供热企业锅炉房和换热站循环水泵按每1万m2循环水泵供热使用电功率、经济效益和环境效益及达到的综合节能率计算分析得出节能潜力,见表2。调研的供热系统循环水泵选型匹配较好的企业节能潜力仍然可观,节能率可达20%;匹配不合理的企业最大节能潜力可大于70%。

可见,节能潜力在45%以上的供热面积约591万m2,占总调研供热面积的65%,即至少一半以上的供热热水循环动力系统节电潜力能高达50%。以表2中企业3为例,中心锅炉房和党校锅炉房一次网每1万m2供热面积循环水泵耗电功率2.25～2.33 kW;各换热站每1万m2供热面积循环水泵耗电功率2.8～5.5kW;水泵选型普遍过大,换热站设置不合理,外网水力失衡现象严重。

2 改造建议与措施

调研中发现,多数供热系统存在的问题主要集中在系统复杂,不易调节,冷热不均,系统失水严重,多台泵并联、止回阀泛滥、除污器阻力过大等共性问题,造成供热能耗过大,运行成本过高。我们将调研过程中发现的问题进行总结归类,并提出解决的建议与措施。

2.1 供热热水循环动力系统改造对策

(1)安装自力式平衡阀,取消止回阀,更换除污器。

以表2中企业3为例,供热热水循环动力系统应根据现有管道实际情况合理设置换热站,散热器采暖和地板采暖系统应分别设置换热站,新建换热站应合理设置水泵位置和数量,同时安装自力式平衡阀,取消止回阀,更换除污器。

(2)除污器安装人孔,减少系统阻力。

以表1中企业2为例,锅炉房水泵选择比较合理,调研中发现部分已取消止回阀,但节能潜力依然可观;换热站每1万m2供热面积循环水泵耗电功率约4.5 kW,建议类似供热热水循环动力系统应通过合理水力计算更换适合扬程的水泵,并在除污器安装人孔,以便检查和掏空泥沙减少系统阻力,实现节约电能。

2.2 管网运行失调解决措施

2.2.1 热力入口加装自力式平衡阀

管网运行水力失衡的直接反应是管段的实际流量与所需的流量不相符合,冷热不均。供应在热力入口回水管段加装自力式流量控制设备来解决管网运行失调问题,保持通过阀门的流量恒定值,可解决系统水力失衡的问题(图5)。

2.2.2 循环水泵进出口安装渐扩管

供热系统水泵由于结构上的原因而使出口管径小,流速大,出口的配管大大超过了经济比摩阻,造成水泵配管阻力损失大。为了减小阻力,建议在水泵出口处安装一段渐扩管,再配出口阀门和出口管道,使水泵进出口管道直径相等来减少阻力损失。同时水泵进出口管道与系统总管连接处,应采取斜三通的配管方式,而不用丁字形的直三通,以进一步减小局部阻力损失(图6)。

2.2.3 合理安装锅炉旁通管

多数锅炉运行时循环水量均超过额定值,且未安装旁通管。建议在循环水泵入锅炉的总供回水干管间,增设旁通管和调节阀。在供热系统运行时调节此阀门的开度,使锅炉满足额定循环水量的前提下,其余热网所需水量均由旁通管流过。

3 结束语

高品质的供热效果是提高居住者生活舒适性的保障,对于供热企业,加强科学的供热运行管理是促进企业节能降耗的有效措施。调研期间将存在的问题分析后与供热企业进行交流,并提出改进措施,使供热企业均认识到了各自的节能潜力,对既有供热系统进行节能改造的重要意义提高了认识。

经过现场调研、后期信息整理、数据分析、总结得出的改造对策与措施建议,为今后既有供热热水循环动力系统的节能降耗改造提供依据与参考,其成果将为实现建筑节能减排做出贡献。

参考文献

热水供热系统的运行与维护 篇3

1 供热系统运行不正常, 严重影响供热效果

(1) 初期供热, 供热系统不做调试。对于一个供热小区或整个工厂厂区而言, 供热系统都比较大, 末端环路路线较长, 供热系统在刚开始10月供热时, 整个系统的调试工作如果没有做, 系统的末端用户有不热的现象, 由于当时天气暖和, 反应不强烈, 到天气转冷时, 供热矛盾就突显出来。

(2) 整个供热系统失水情况严重, 导致供热系统末端压力较低, 影响供水温度。整个系统中管道、散热器有漏水现象, 系统前端用户有放水直排的地方, 致使系统在运行期间, 失水较多, 系统只有大量补水来维持正常循环, 但是这样补水一是会降低系统供热温度, 一般供热供回水设计温度为95℃/70℃, 大部分板换现在出口实际运行供水温度多为70℃左右, 甚至为节约成本运行温度会更低, 本来运行未达到设计温度, 大量补水更会降低出口供水温度, 越不热, 用户越放水, 系统失水越多, 供热系统末端压力越低, 系统就更加需要不断补水, 供水温度越低, 用户越不热, 形成恶性循环;二是大量补水来不及除氧处理, 大量的溶解氧随补水进入到系统中, 加速了整个系统钢管和钢制散热器的氧腐蚀出现漏水, 大大缩短管道及设备的使用寿命, 带来一定的经济损失, 同时也加速了系统失水现象, 呈现恶性循环, 影响供热效果。

2 供热管道结垢现象严重, 影响供热效果

供热水质中存在大量悬浮物, 悬浮物重量浓度大, 在系统压力小流速低的地方就会出现沉积形成污泥, 大量形成的水垢、铁锈渣使循环水中的管道堵塞情况严重, 在系统末端的散热器支线管道DN25、DN20及阀门处管道结垢现象严重, 管径流量严重变小, 引起热气不热。

3 供热热水水质不是很理想, 影响管道设备使用寿命

与热源间连接的二次水供热系统的水质标准中首先要求是PH值要达到10-12, 而我们通常运行中PH值都小于这个标准, 这会使供热系统管道和设备腐蚀的腐蚀速率加快, 缩短使用寿命。二是补水如果不是软化水其中加入自来水, 水硬度过于偏高, 会影响管道使用寿命。三是氯根CI-, mg/L如果偏高, 由于不同电位差存在, 氯根会加速腐蚀系统中的其他类型的散热器。

4 供热系统中氧腐蚀影响管道设备使用寿命

热水供热管道内部腐蚀的方式主要有:氧腐蚀、二氧化碳腐蚀以及同时有游离二氧化碳的腐蚀。其中氧腐蚀为主要的腐蚀方式。腐蚀是由化学反应或电化学反应引起的一个损坏过程, 它会造成系统中金属或非金属部件的损坏。热水供热系统中金属腐蚀主要由氧腐蚀造成, 水中含氧量过高, 使得水中溶解氧与钢产生电化学反应:阳极反应:Fe→Fe2++2e-, 阴极反应:O2+H2O+4e-→4OH-, 综合反映:2Fe+O2+2H2O→2 Fe (OH) 2, 腐蚀最后反应形成氢氧化亚铁, 并将在热水中进一步分解:3 Fe (OH) 2=Fe3O4+2H2O+H2;最终产物四氧化三铁是一层黑色沉淀物, 吸附在管道、散热器等设备的内壁上, 造成腐蚀漏水。系统中过多的补水造成循环水含氧量过高, 使管道内部遭受溶解氧的腐蚀。

5 热水供热管道停用期间的内部腐蚀

管道系统停用期间, 随着水温的逐渐降低, 水的热胀冷缩, 会使整个系统的上部出现真空, 即使管道各处非常严密, 也会有空气进入, 形成氧腐蚀的条件。停用期间纵然把系统内的水全部放掉, 管道内表面也不是绝对干燥的, 附有一层水膜, 进入系统中的空气中的氧溶于水膜中, 使管道金属壁受到溶解氧的腐蚀, 如果金属表面有沉积物或泥渣, 就更容易发生腐蚀。管道系统在停用期间的内部腐蚀, 比其运行时的氧腐蚀更为严重。一是停用时, 金属壁温低, 腐蚀产物比较疏松, 附着能力小, 容易被水流带走而进入水中, 增加水中的铁含量, 加剧金属沉积物的形成;二是停用时, 由于氧的浓度大, 并且可以扩散到各个部位, 腐蚀严重且面积广三是当系统重新运行时, 疏松的腐蚀产物Fe3O4会沉积在管道底部, 促使管道底部继续腐蚀。因此, 热水供热管道在停用期间, 更应供取强有力的保护措施, 避免内部发生严重腐蚀。

6 提高维护工人技术水平, 加强维护管理工作

冬季供热小区维护面积较大, 如果维护工人技能水平参差不齐, 维护检修工作没有及时做到位, 也会影响了正常的取热工作。

针对以上供热期内出现问题的分析, 下面提出热水供热管道运行与维护的措施建议, 来保证供热期的系统正常运行:

6.1 建议加强系统的初期运行管理:

在夏季维护检修工作结束供热系统投入运行之前, 应对系统进行彻底的冲洗。冲洗可分为粗洗和精洗两个阶段进行, 粗洗时可用0.3—0.4MPa的有压水进行冲洗, 因为我们的系统较大, 可将系统管网分成若干段进行冲洗, 以提高冲洗效果;精洗时启动循环水泵, 使水流速度达到1—1.5 m/s以上, 时间视循环水的洁净程度而定;供热系统首次充水时, 水质应符合补水水质的要求。

6.2 建议控制好供热热水的pH值

实际运行时, 控制pH值为10—12, 不低于9。pH=10—12正是钢的钝化区, 钢的年腐蚀率最低, 在pH=7.5—9.5时, 钢的年腐蚀率变化比较大, 随着pH值的减小而升高, 热水水质pH值=10时, 对钢的腐蚀速率接近于0, pH值=7.5时, 对钢的腐蚀速率是pH值=10时的四倍, 所以在运行期间一定要控制好系统水质的pH值, 同时加强供水水质pH值、硬度检测, 以确保运行水质的正常。

6.3 建议采取非供热期满水保养措施, 加强系统充水量的监测

北方地区供热期有4-5个月, 停热期比较长, 建议采取系统满水保养减少管道设备的腐蚀, 即使夏季系统放空后进行改造、维修, 亦可以局部关闭阀门保证个体建筑物满水保养, 维修改造完成后及时充水, 保证系统满水状态。同时系统在运行或充水保养期间, 定期测量系统的补水量、pH值, 需始终保持在规定的范围内, 水处理不应停止、循环水泵应每周开启30分钟, 以保持系统的pH值均匀并防止污物在管道内沉积。

参考文献

[1]供热供热系统水质及防腐技术规程.DBJ 01-619 2004[S].

[2]工业锅炉水质标准.GB1576-2001[S].

[3]供热通风与空气调节设计规范.GB50019-2003[S].

论述热水供热系统的水力工况 篇4

在热水供热系统运行过程中,往往会由于设计、施工、改建、扩建和调节等原因,使网路中流量分配与热用户所需流量不相符合,各用户之间的流量要重新分配。热水供热系统中,各热用户的实际流量与要求流量之间的不一致性称为水力失调。水力失调造成各热用户的供热量不符合要求,使热用户或供热房间出现冷暖不均的热力失调现象。

一个集中供热系统,特别是一个大的集中供热系统,要实现稳定运行和均衡供热的基本条件是保证管网的水力工况平衡。目前我们一些系统中存在的工作压力不能满足正常工作需要,热力站不能获得需要的压差,部分用户不热,或者前端用户压差高,流量超过设计值,而末端压差不足,流量低于设计值,因而造成近端用户过热,远端用户不热,就是系统存在水力工况不平衡的问题。

造成系统水力工况不平衡的原因是多方面的,下面将常见的几种分析如下。

1 恒压点压力变动

水泵型号、管网阻力系数均未发生任何变化。系统流量未有变化,即无水力失调现象,因此水压图形状不变,只是随恒压点压力变化而沿纵坐标轴上下平移。如图1所示,图中虚线代表原水压图,实线代表变动后的水压图。此时流量无变化,但系统压力却变化很大,可能造成水压不能满足系统运行的基本要求。

2 循环泵出口阀门关小

如图2所示某一热水供热系统,当关小循环泵出口处阀门时,网路的总阻力数增大,总流量将减小(为了便于分析,假定网路循环泵的扬程不变)。由于热用户1～5的网路干管和用户分支管的阻力数没有改变,因而各热用户的流量分配的比例也不变即都按统一比例减小网路产生一致的等比失调工况变化后网路的水压图如图3所示。图中虚线为正常工况下的水压图,实线代表循环泵出口阀门关小后的水压图。由于各管段的流量均减小,因而实线的水压曲线比原来的水压曲线变得平缓一些。各热用户的流量是按统一比例减小的。因而,各热用户的资用压差也是按相同的比例减小。

3 供热系统某一用户阀门开大

如图2所示某一热水供热系统,当某一用户如用户3阀门开大时,水压图的变化如图4所示,图中虚线代表正常工况下的水压图,实线代表工况变化后的水压图。当用户3阀门开大,则系统的总阻力数减少,系统总流量增加。Ⅰ管段动水压线变陡,1用户资用压头减小,流量也减小。Ⅱ干管流量增大,水压线变陡,2用户资用压头减小,流量减小。Ⅲ干管的流量增加最多,水压线斜率最陡,3用户流量增加。在3用户之后,4,5用户的流量将成比例地减小,Ⅳ,Ⅴ干管水压线变得平缓一些。根据分析,3用户阀门开大后,只有3用户流量增大,系统其他用户流量都将减小。3用户以后的各用户流量成一致的等比失调。3用户以前各用户流量成一致不等比失调,离3用户越近的用户,水力失调度越大。

如果3用户阀门关小,水利工况的变动有类似情况,不同的是3用户的流量减小,其他用户流量增加。其他用户的阀门的开大和关小,其变动水力工况也可通过类似的定性分析。

4 供热系统某一用户阀门关闭

如图2所示某一热水供热系统,当一用户如用户3阀门关闭时,水压图的变化如图5所示,图中虚线代表正常工况下的水压图,实线代表工况变化后的水压图。当3用户阀门关闭,则系统总阻力数增加,系统总流量减小。从热源到用户3之间的供水和回水管的水压线将变得平缓一些,如假定网路水泵的扬程不变,在用户3处供回水管之间的压差将会增加,用户3处的作用压差增加相当于用户4和5的总作用压差增加,因而使用户4,5的流量按统一比例增加,并使用户3以后的供水管和回水管的水压线变得陡一些。

在整个网路中,除用户3以外的所有热用户的作用压差和流量都会增加,出现一致失调。对于用户3后面的用户4和5,是一致等比失调。对于用户3前面的热用户1和2,是一致不等比失调。

5 供水干管上阀门关小

如图2所示某一热水供热系统,当干管上阀门如阀门c关小时,水压图的变化如图6所示,图中虚线代表正常工况下的水压图,实线代表工况变化后的水压图。当干管上阀门节流,则系统总阻力增加,系统总流量减小。供水和回水管的水压线将变得平缓一些,并且供水管水压线将在c点出现一个急剧的下降。

水力工况的这个变化,对于阀门c以后的用户3,4,5,相当于本身阻力数未变而总的作用压力却减小了,同时流量也按统一比例减小,出现一致等比失调。对于阀门c以前的用户1,2,可以看出用户流量将按不同的比例增加,它们的作用压差都有增加但比例不同,这些用户将出现一致不等比失调。

对于全部用户来说,流量有增有减,整个网路的水力工况就发生不一致失调

6 热水网路未进行初调节

由于网路近端热用户的作用压差很大,在选择用户分支管路的管径时,又受到管道内热媒流速和管径规格的限制,其剩余作用压头在用户分支管路上难以全部消除。如网路未进行初调节,前端热用户的实际阻力数远小于设计规定值,网路总阻力数比设计的总阻力数小,网路的总流量增加。位于网路前端的热用户,其实际流量比规定流量大得多。网路干管前部的水压曲线,将变得较陡。而位于网路后部的热用户,其作用压头和流量将小于设计值。网路干管后部的水压曲线将变得平缓一些。由此可见,热水网路投入运行时,必须很好地进行初调节。其水压图的变化与图4类似。

以上简单介绍了几种热水供热系统水力工况变化对系统水力失调的影响。故掌握了热力网路各热用户的流量及其压力、压差的变化规律,就可以合理地进行网路的初调整和运行调节。说明水力工况分析对热水供热系统的运行管理具有很重要的指导作用。

摘要：介绍了热水供热系统供热质量与水力工况之间的重要联系,结合造成系统水力工况不平衡的原因,分析了几种热水供热系统水力工况变化对系统水力失调的影响,对热水供热系统的运行管理具有一定的指导作用。

关键词：热水供热系统,水力工况,水力失调

参考文献

[1]贺平,孙刚.供热工程[M].北京:中国建筑工业出版社,1993.

热水供热的优劣分析 篇5

关键词：换热站,节能,二次供水

0 引言

随着工业的进程和环保的要求, 更多的城市都采取了集中供热的方式来解决供暖问题, 集中供热提高供热的质量, 也减少了排放的污染, 又节省了能源。但是集中供热的供热系统依然有节能的潜力可挖, 而且如果不注意节能, 由于集中系统较大, 管线较长, 浪费也是惊人的, 采取相应的措施合理节约能源, 所节省的费用也是十分可观的。对于供热系统来说, 能源的节约不仅仅是燃料的节约, 同时也是对所制造出来的热能的节约。二者同等重要, 可以同日而语。这里主要谈换热站内的能源节约措施。

1 供热系统中换热站的作用及目前换热站存在的缺点

换热站集中供热系统中的重要组成部分。换热站的作用是换热站是系统供热网路和供热用户连接的场所。它是热源和热源所送达目的地的中间环节。换热站决定着供热品质的好坏, 也对改善热网系统的热力工况, 以及提高热网系统的供热质量都起着十分重要的作用。目前, 我国集中供热的地区, 换热站所存在的普遍缺点是:换热站内能耗消耗严重, 站内的循环泵和补水泵的输出流量, 不能根据供暖负荷的变化和管网压力的变化而自动调节输出流量。输出后的二次供水的温度不能完全达到供热的标准。缺乏现代化的高科技数据传输和通信设备, 使换热站的数据传输速度率较慢而且传输不稳定。

2 换热站内的节能措施有哪些

1) 换热站内存在的浪费能源现象是由于换热站的缺点造成的, 主要是能源消耗严重。这个是因为站内的设备与锅炉房的设备不配套造成的, 有的换热站是后加的或者是二次换热站, 这样由于施工时间与锅炉房不同步, 所以无法安装跟锅炉房完全相匹配的设备, 或者换热站的设计不合理, 缺乏科学的计算, 数据有误差。另一方面是换热站内设备陈旧, 无法适应日益增加的供热面积, 也就无法保证供热的质量。应采取的措施是, 对换热站进行合理的设计或者改造, 使换热站所适应的设备尽量与锅炉房的设备相匹配, 尽量减少由于设备的不匹配所造成的浪费;

2) 换热站内的循环泵和补水泵的输出量无法随着供暖负荷的变化而变化, 也无法随着管道的压力变化而变化。造成了当供热负荷增加时, 热水的输出量不够, 而使供热的质量无法达到标准, 供热温度低。而当供热负荷较少时, 热水的输出量过多, 而造成热能的浪费, 管道压力增加, 甚至会造成爆管现象产生。造成了大量的能源浪费。应该采取的措施是, 采用自动调节泵, 来控制和调节循环泵和补水泵的输出热水流量。根据供热负荷的调整和管道压力的变化而自动调节热水的输出量, 既保证供热的质量又合理的利用了能源, 减少热能的浪费现象。同时也保证了供热的质量;

3) 由于缺乏现代化的控制系统, 而使换热站的数据传输不畅通, 使供热的数据显示及其反馈信息不及时, 而造成的浪费。应采取的措施, 引进现代化的控制系统, 科学合理的控制换热站内的热水输出量, 和补水量, 及时掌握供热数据和供热信息, 保证供热的质量和合理节约能源。

3 采用节能设备, 减少能源的消耗

1) 在集中供热系统中, 要减少能源的浪费, 减少能源的消耗。首先要在供热系统的设计时, 就要严格的计算和反复的验证, 必须要人所有的供热设备都与锅炉房的设备以及换热器都完全匹配。其次在投入使用后的运行时, 必须选择科学合理的系统内循环水的水量, 尽量降低阻力损失。在锅炉房内部应该尽量减去不必要的止回阀, 以减少水循环的阻力而带来的热损失, 锅炉的进口管道和出口管道尽量采用大一级的管径, 来减少水循环的阻力而造成的损失;

2) 控制循环水的水质。供热系统内的循环水要按照标准供给, 要符合锅炉使用水的水质标准, 并且还要保证循环水的碱度。使其PH值保持在10-12的范围内, 保证循环水的水质, 可以防止供给管道网络系统结垢, 保持水的碱度可以防止炉管生锈, 从而提高锅炉的热效率, 而保持循环水的碱度使水循环阻力减小, 也降低了循环水阻力的损失;

3) 供热系统综合平衡调节措施。保证供热质量, 不仅仅是保证供热的二次输出热水的温度。同时也要保证用户的均衡供热质量。避免用户冷热的失衡现象的产生。要保证供热均衡, 热网的平衡调节是至关重要的环节。集中供热的热网系统分布范围庞大, 热网首和末端的供热参数必然要有变化, 输出热能的时间也会相差较大, 所以热网的数据采集、传输、处理、调控复杂难度也会增大。传统的控制方式跟不上负荷变化的需要, 随着现代计算机技术和通讯技术的发展, 使实现热网平衡调节有了技术基础, 供热企业要不断探索应用新的技术、新的工艺, 使供热系统按需供热尽可能最大限度节约能源, 完成供热节能的目标。

4 结论

集中供热是当今和未来一段时间里, 城市供热的基本形式, 随着能源的紧缺, 必须尽最大的可能减少对能源的浪费。采用先进的技术, 合理的设备和科学的措施合理利用资源, 合理使用资源是每一个企业的责任, 也是企业利用最大化的有效途径, 通过合理的设计完全相匹配的设备, 保证热网系统的循环水的水质以及综合均衡调节, 合理的降低供热系统的能源消耗, 提高热效率是我们长期的目标, 让我们为这个目标而努力吧。

参考文献

[1]李洪军, 余坚.从某热力工程设计谈设计优化与热网系统节能[J].工程建设与设计, 2009 (8) .

[2]于佳, 王晋英, 莫春微.浅谈合同能源管理在城市集中供热行业的推广应用[J].资源节约与环保, 2010 (4) .

[3]胡峰, 吕国良.集中供热系统的节能措施[J].煤气与热力, 2003 (9) .

[4]马爱华, 王志远, 等.住宅集中供热系统的几种节能供暖方式[J].洛阳工学院学报, 2001 (1) .

热水供热的优劣分析 篇6

为了进一步了解低温地板辐射采暖系统热工性能及其供热的基本规律,我们结合陕西咸阳一个新建多层住宅小区工程,对该系统进行了一些研究,以期在国内其他工程建设项目中得以借鉴。

1 工程概况

该建筑群为35栋多层住宅,地上5层,局部有跃层。建筑面积10万m2,建筑高度14 m。为满足地板辐射采暖的要求,建筑层高为2.8 m。本楼为集中采暖,热源为小区内的地热水供热,采暖的设计供回水温度为55℃/45℃,连续采暖。供回水立管在管道井内,分、集水器均设于每户的客厅中。地板辐射采暖的管材选用无规共聚聚丙烯(PP-R)管。地热井出水量为60 m3/h,出口温度85℃左右,采用板式换热器换热。

在楼内为满足分户热计量的需要,减少对下一层的散热,每层均设保温层。根据采暖管道敷设的要求,本楼的地面厚度为125 mm,其中包括钢筋混凝土层、保温层、采暖管道层及水泥砂浆保护层。

本住宅楼的采暖室内设计温度为18℃,顶层西北角房间按16℃计算。本设计地板散热量适当考虑家具的遮挡因素,家具对地板面积遮挡的有效面积系数按20%～30%考虑,面积小的房间取较大值,面积大的房间取较小值。

2 分析与讨论

2.1 地板辐射采暖的舒适性

我们对顶层(5层)北向房间进行热舒适测试,当室温在20℃左右时,其舒适度满足国际标准的要求。

又对4层南向房间各内表面温度测定,内表面温度高于室内空气温度,这是地板辐射采暖的特点,也是热舒适的原因之一。

室内空气温度分布规律与以往资料介绍的规律不同(顶层符合一般规律)。一般单层采用地板辐射采暖时,采暖房间空气温度分布为下高上低,这是形成地板辐射采暖舒适的主要原因。本住宅楼每层均为地板辐射采暖,由于散热向上向下同时传热,使下层顶板温度升高,因而空气温度分布不理想,看来有必要对中间层进行热舒适测试。上述现象也说明了散热管下设保温层是必要的,这不但有利于分户热量计量,而且还可提高室内的舒适度。

2.2 地板辐射采暖散热管向上、向下的散热量比例

由于地板表面测试的不均匀性以及用热流片测量热流时的干扰因素较多按本次测试方案无法得出地板辐射采暖向上向下的散热量比例。

2.3 地板辐射采暖的节能性

实感温度比室内空气温度高,是地板辐射采暖比其他采暖方式节能的原因。本次测试房间的实感温度与空气温度差约为0.5℃,与一般资料中介绍的温差为1.5℃～2.0℃相比是较小的。

2.4 地板辐射采暖的安全性

地板内散热管直接铺设在楼板结构上时,不会对楼板造成损害。实测散热管外壁温度不超过45℃,设计供水温度(供水管内)为55℃,温度均较低。但楼板上不设保温层在其他方面很不利,一般需设保温层。当有保温层时,楼板结构层上皮(保温层下皮)温度均未超过30℃,比夏季室内空气温度还低。

2.5 地热井的供热

地热井在冬季供热对低温地板辐射采暖系统来说,有以下几个特点:1)供热热媒可以直接使用,运行成本低;2)地热水经过板式换热器换热后可继续利用,可作为制作矿泉水的原材料;3)将板换前的地热水与板换后的地热水混合后,可作为小区的生活热水供应,从而达到充分利用地热水的目的。

3 结语

本文通过对陕西咸阳一个新建多层住宅小区的低温地板辐射采暖系统的论述,对该系统的地板和墙面辐射采暖构造层内的各点温度情况,地板辐射采暖构造层中有无保温层对向上、向下的热流的影响程度,室内竖向空气温度分布室内人体实感受温度(包括室内各非加热面的壁面温度和室温),最不利房间的热舒适性等方面进行了分析研究。

根据分析结果,得出了该系统在舒适性、节能性等方面的一些结论,说明低温地板辐射采暖具有较为突出的特点。特别是低温地板辐射采暖系统与地热井供热的综合利用,达到了高效节能的效果。本课题对于在住宅开发建设中大面积的推广使用低温地板辐射采暖系统具有一定的借鉴作用,同时对实际工程设计中的具体应用具有指导意义

摘要：针对北方地区冬季采暖实际使用情况,通过陕西咸阳一房地产开发项目,论述了低温地板辐射采暖和地热水供热在住宅开发中的综合利用,指出低温地板辐射采暖系统与地热井供热综合利用可达到高效节能的效果。

关键词：低温地板辐射采暖,地热水,综合利用

参考文献

[1]王子介.辐射采暖住宅建筑能耗与室内作用温度[J].南京师范大学学报,2002(2):69-70.

[2]冯晓梅,肖勇全.低温地板辐射采暖特性参数的研究[J].暖通空调,2004,34(1):1-4.

[3]张文帅,张欢,由世俊,等.低温地热水供暖应用研究[A].全国暖通空调制冷,2006年学术年会论文集[C].2006.