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辛苦我一人溫暖千萬(wàn)家供熱節(jié)能技術(shù)培訓(xùn)教程供熱關(guān)鍵應(yīng)有量的概念
建筑面積1平米的耗熱量、循環(huán)流量應(yīng)是多少?1
一個(gè)熱網(wǎng)的循環(huán)流量應(yīng)是多少?鍋爐的額定流量應(yīng)是多少?鍋爐的供、回水溫度應(yīng)是多少?怎樣確定循環(huán)泵的流量、揚(yáng)程和功率?熱網(wǎng)管徑應(yīng)是多少?熱網(wǎng)平衡有哪些控制設(shè)備?有哪些控制方案?哪些控制方案性?xún)r(jià)比最高?怎樣選取較適合的方案?鍋爐、泵、管道和供暖負(fù)荷應(yīng)怎樣搭配?2345678熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答供熱的目的是為了獲得舒適的室內(nèi)溫度,在冬天,人們生活環(huán)境的舒適溫度是21~23℃,考慮節(jié)能、減排的要求,現(xiàn)階段應(yīng)定在18~20℃。滿(mǎn)足節(jié)能\降耗\減排的要求供熱的目的我們?cè)趪?guó)際氣候談判中對(duì)國(guó)際社會(huì)有過(guò)莊嚴(yán)承諾:到2020年單位GDP碳排放要在2005年的基礎(chǔ)上下降40%—45%,非化石能源占一次能源消費(fèi)比重達(dá)15%左右。節(jié)能、降耗、減排煤炭是中國(guó)的主體能源,分別占一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)總量的77%和70%。2010年,中國(guó)消耗了32.4億噸煤炭,占全世界總煤耗的46%。而在2000年-2010年的十年間,中國(guó)的煤耗增加了近20億噸,按這種趨勢(shì)增長(zhǎng),2020年中國(guó)的煤耗將達(dá)到50億噸以上。按最保守的估計(jì),2015年中國(guó)二氧化碳的排放將達(dá)到75-80億噸。我國(guó)耗能巨大煤炭是我國(guó)的主要能源目前,我國(guó)有500億平米的建筑,每年還要增加20億平米的新房開(kāi)發(fā)量,高耗能建筑占92%以上。建筑能耗占社會(huì)終端能耗的比率已超過(guò)30%,而其中供暖、熱水占了80%以上。建筑能耗比率太高中國(guó)政府確定了“十一五”關(guān)停5000萬(wàn)千瓦小火電機(jī)組的目標(biāo),到08年底,已關(guān)停2896萬(wàn)千瓦。僅此一項(xiàng)每年可節(jié)約一次能源6492萬(wàn)噸標(biāo)煤,減少二氧化硫排放103萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放1.8億噸,“十一五”節(jié)能減排取得顯著成效。我國(guó)下大力度節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃重申節(jié)能減排為確保實(shí)現(xiàn)“十二五”節(jié)能減排約束性目標(biāo),緩解資源環(huán)境約束,應(yīng)對(duì)全球氣候變化,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變,建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì),增強(qiáng)可持續(xù)發(fā)展能力,根據(jù)《中華人民共和國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十二個(gè)五年規(guī)劃綱要》,制定《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》。中國(guó)的“十二五”能源規(guī)化草案提出,要將煤炭消耗總量控制在36億噸以?xún)?nèi),將煤炭消耗占總能耗的比例從70%降低到63%左右。為節(jié)能減排我國(guó)對(duì)能源結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整70%63%風(fēng)電太陽(yáng)能和生物質(zhì)能天然氣70%60%50%40%30%20%10%
7.5%9%0.8%2.6%3.9%8.3%風(fēng)電太陽(yáng)能和生物質(zhì)能水電和核電煤炭2009年2015年2009年2015年建設(shè)“綠色家庭”深化節(jié)能減排熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答供熱存在的問(wèn)題近熱遠(yuǎn)冷、散熱器冷熱不均用戶(hù)抱怨較大工作人員維修量大,一冬在忙欠交熱費(fèi)多用戶(hù)放水多,補(bǔ)水量大鍋爐、循環(huán)泵和管線(xiàn)投資過(guò)大循環(huán)流量大熱源內(nèi)阻大、外網(wǎng)壓差小供回水溫差小電能、熱能耗費(fèi)大供熱企業(yè)效益下降,甚至虧損熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)失調(diào)室內(nèi)系統(tǒng)排氣不好采暖入戶(hù)污物過(guò)濾差鍋爐流量過(guò)大循環(huán)泵連接管徑過(guò)小沒(méi)有確定較合理的流量、阻力、溫度數(shù)據(jù)設(shè)備選的過(guò)大熱網(wǎng)平衡是實(shí)現(xiàn)供熱目的的基礎(chǔ)工作熱網(wǎng)平衡是完成供熱目的最基礎(chǔ)的工作,但這一工作又是非常乏味的;在能量不太昂貴的情況下,這項(xiàng)工作沒(méi)人愿意去做。然而,世界多次的能源危機(jī)清楚地表明,不管目前能源的價(jià)格如何,我們必須減少對(duì)能源的消耗和依賴(lài)。因此,現(xiàn)在大家越來(lái)越清楚地認(rèn)識(shí)到熱網(wǎng)平衡的重要性。熱網(wǎng)平衡是一種控制方法,它將控制回路集成到熱網(wǎng)水力系統(tǒng)中,以最少能耗費(fèi)用取得真正的舒適性。熱網(wǎng)平衡包含:熱源、傳輸管道及用戶(hù)必須同時(shí)獲得并保持所需流量。熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)是按需分配流量供熱的基本原理示意圖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量公式散熱器的散熱量公式熱水循環(huán)傳熱公式供熱的基本原理示意圖圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量公式Q3=Kw.Fw(tn-tw)式中:Q3——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量,W;Kw——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);Fw——圍護(hù)結(jié)構(gòu)的傳熱面積,m2;tn——采暖室內(nèi)計(jì)算溫度,℃;tw——采暖室外計(jì)算溫度,℃;散熱器的散熱量公式Q2=Ks.Fs(tpj-tn)
tpj=(tg+th)/2式中:Q2——散熱器的散熱量,W;Ks——散熱器的傳熱系數(shù),W/(m2·℃);Fs——散熱器的散熱面積,m2;tpj——散熱器內(nèi)熱水平均溫度,℃;熱水循環(huán)傳熱公式Q1=4187G(tg-th)/3.6
式中:Q1——熱水傳遞的熱量,W;G——循環(huán)流量,m3/h;tg——供水溫度,℃;th——回水溫度,℃;傳熱規(guī)律(一)房間的傳熱遵從Q1=Q2=Q3這個(gè)等式,也就是圍護(hù)結(jié)構(gòu)的基本耗熱量、散熱器的散熱量和熱水循環(huán)傳遞熱量是相等的。這三個(gè)公式告訴我們:在圍護(hù)結(jié)構(gòu)、散熱器確定的前提下,要保持人們需要的室內(nèi)溫度,熱水的循環(huán)流量和供水溫度要與室外溫度相適應(yīng)。傳熱規(guī)律(二)為了適應(yīng)室外溫度的變化,循環(huán)流量和供水溫度有以下三種調(diào)節(jié)方式:流量、溫度同時(shí)調(diào)節(jié)(質(zhì)、量并調(diào))流量固定,調(diào)節(jié)供水溫度(質(zhì)調(diào)節(jié))供水溫度固定,調(diào)節(jié)流量(量調(diào)節(jié))供熱單位大多采用選擇一個(gè)合適的流量加以固定,調(diào)節(jié)供水溫度適應(yīng)室外溫度的變化(質(zhì)調(diào)節(jié)),因?yàn)檫@一方式比較容易實(shí)現(xiàn)。傳熱規(guī)律(三)如果只給一間房子供熱,確定一個(gè)合適的流量就很簡(jiǎn)單,然而,我們的供熱對(duì)象是千家萬(wàn)戶(hù),每個(gè)房間很難同時(shí)滿(mǎn)足所需的流量,也就出現(xiàn)了冷熱不均問(wèn)題??梢?jiàn)供熱的難點(diǎn)是在流量分配上。流量按需分配是控制出來(lái)的,不是設(shè)計(jì)出來(lái)的熱網(wǎng)先天存在近端流量大遠(yuǎn)端流量小的問(wèn)題流量分配的其它影響因素
熱網(wǎng)先天存在近端流量大遠(yuǎn)端流量小的問(wèn)題沿程阻力公式每米管長(zhǎng)的沿程阻力(比摩阻)
G----管段的水流量m3/hd----管的內(nèi)徑mmρ----水的密度kg/m3K----管壁的當(dāng)量絕對(duì)粗糙度m,K=0.5×10-3m局部阻力公式
Σζ----管道的總局部阻力系數(shù)
ρ----水的密度Kg/m3
v----水的流速m/s熱水網(wǎng)路總的壓降公式
△P=RL+△Pj
=R(L+Ld)=RLzh(Pa)
L——管道實(shí)際長(zhǎng)度mLd——局部阻力的當(dāng)量長(zhǎng)度Lzh——管道的折算長(zhǎng)度m熱網(wǎng)流體的壓降導(dǎo)出公式△P=R(L+Ld)=SV2
其中S=6.88×10-9(L+Ld)ρPa/(m3/h)2
S——網(wǎng)路計(jì)算管段的阻力數(shù),Pa/(m3/h)2,它代表管段通過(guò)1m3/h水流量時(shí)的壓降;在已知水溫參數(shù)下網(wǎng)路各管段的阻力數(shù)S只和管段的管徑d、長(zhǎng)度L、管道內(nèi)壁當(dāng)量絕對(duì)粗糙度,以及管段局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度Ld的大小有關(guān),即S值僅取決于管段本身,它不隨流量而變化。伯努里方程及水壓圖式中:P1、P2----斷面1、2的壓力,Pa;Z1、Z2----斷面1、2的管中心線(xiàn)離某一基準(zhǔn)面的高度,m;v1、v2----斷面1、2的流體平均流速,m/s;ρ----流體的密度,kg/m3;
g----自由落體的重力加速度,9.81m/s2;
ΔH1-2----流體流經(jīng)管段1-2的壓頭損失,mH2O。案例分析:
如下圖一熱網(wǎng),5棟6層樓,每棟均為5萬(wàn)平米,系統(tǒng)阻力為10米,間距均是500米,試進(jìn)行管徑及設(shè)備選型,并畫(huà)出水壓圖(局部阻力按沿程阻力的0.3倍計(jì)算)1.按4kg/h.㎡計(jì)算出各管段的流量;2.根據(jù)各管段的流量,查比摩阻表,查出各管段管徑及比摩阻,并算出各管段的阻力;3.畫(huà)出水壓圖;4.確定循環(huán)泵的參數(shù):G=1000m3/hH=42.6m;設(shè)計(jì)說(shuō)明:設(shè)計(jì)水壓圖存在問(wèn)題
因近端壓差過(guò)大為31.7m,是需要的3.17倍,近端流量將是需要的1.78倍,近端將過(guò)熱,遠(yuǎn)端流量將不足,遠(yuǎn)端肯定不熱,因此必須進(jìn)行熱網(wǎng)平衡,需在各棟樓回水管上裝流量控制部件(DN250的流量控制閥)。流量控制后的壓力分布流量輸配的基本規(guī)律流量輸配時(shí)受沿程阻力和局部阻力的影響,在供水管與回水管之間產(chǎn)生近端壓差大、遠(yuǎn)端壓差小的偏差,從而造成近端流量大、遠(yuǎn)端流量小的問(wèn)題,無(wú)論我們?cè)O(shè)計(jì)的多么仔細(xì)和完善,都不能徹底解決這一失調(diào)問(wèn)題,真正的平衡只能靠設(shè)備控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。流量分配的其他影響因素管道銹蝕會(huì)大大增加管道的粗糙度,壓力降將增加40%~70%;管道直徑誤差每1%引起的壓力降計(jì)算誤差為5%;水溫在20~80℃時(shí),管道壓力降減少12-18%。因此,系統(tǒng)水力平衡計(jì)算很明顯是一項(xiàng)既具近似性但又必須做的工作,真正的平衡只能通過(guò)設(shè)備控制來(lái)獲得。流量分配結(jié)論每個(gè)房間散熱器所需要的熱水流量是控制出來(lái)的,不是設(shè)計(jì)出來(lái)的;每組散熱器都應(yīng)裝有流量控制設(shè)備;工作人員要入室反復(fù)細(xì)調(diào)。熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答熱網(wǎng)平衡的好處解決冷熱不均、提高收費(fèi)率、減少維護(hù)量節(jié)熱能15~20%、節(jié)電20~70%、節(jié)水、多帶面積、減少設(shè)備流量與耗電的關(guān)系
N1/N2=G13/G23N1、N2----平衡前后的耗電功率kWG1、G2----平衡前后的循環(huán)流量kg/h流量10%的變化對(duì)耗電的影響將G1=1.1G2=1代入N1/N2=G13/G23得N1/N2=1.33
即流量增加10%,則多耗電能33%房間溫度與耗能的關(guān)系供熱時(shí),房間溫度高于所需溫度1℃將引起能耗增加,此增加量可由以下公式估算(瑞典公式):
式中:
tic——房間設(shè)計(jì)溫度,℃;
tec——室外設(shè)計(jì)溫度,℃;
ai——內(nèi)部得熱影響房間溫度,以溫度值表示,2℃;
Sc——季節(jié)平均供熱量與最大需熱量之比,0.4;
S%——房間溫度升高引起的能耗增加量,以季節(jié)能耗的百分?jǐn)?shù)計(jì)算。`室溫1℃的變化對(duì)耗熱能的影響當(dāng)房間溫度18℃,室外溫度-9℃(北京地區(qū)室外計(jì)算溫度為-9℃)代入上式S%=10%即平衡以后,室內(nèi)平均溫度降低1℃時(shí),在北京地區(qū)可節(jié)約熱能10%左右。過(guò)熱用戶(hù)開(kāi)窗供熱試驗(yàn)驗(yàn)證A.建筑面積137平米,臥室三間在陽(yáng)面,單層鋁合金玻璃窗;客廳、餐廳在陰面,雙層鋁合金玻璃窗,5樓(樓房共6層,37墻磚混結(jié)構(gòu),無(wú)保溫);鄰居未住人,不采暖,另一側(cè)為樓間中間封夾墻;間段供暖。B.室內(nèi)系統(tǒng):6組散熱器水平串聯(lián),客廳第一組,主臥最后一組,DN20的PPR管連接。C.儀表:DN20丹佛斯超聲波熱能表一臺(tái),裝在供水管;玻璃管溫度計(jì)3個(gè)。試驗(yàn)數(shù)據(jù)日期流量大kg/h·㎡流量小kg/h·㎡室外溫度(早℃)室外溫度(中℃)室外溫度(晚℃)客廳溫度(℃)主臥溫度(℃)熱量Kcal2011.1.10.640.421.66.85.02223342011.1.30.560.30-1.14.33.022.623.1282011.1.50.410.210.15.33.0222226.92011.1.100.270.14-5.21.0-1.121.221.224.12011.1.150.240.12-2.03.93.020.120.122試驗(yàn)總結(jié)對(duì)戶(hù)內(nèi)單管串系統(tǒng),每平米流量可設(shè)定在1.5~2kg/h室溫降1℃可節(jié)能10%左右熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備自力式流量控制閥均流閥(均流活接)差壓閥恒溫閥靜態(tài)平衡閥自力式流量控制閥(定義、結(jié)構(gòu))定義:工作時(shí)不依靠外部動(dòng)力,在壓差控制范圍內(nèi),保持流量恒定的閥門(mén)。結(jié)構(gòu):由自動(dòng)和手動(dòng)兩部分組成,自動(dòng)部分由彈簧、膜片和自動(dòng)閥瓣等部分組成;手動(dòng)部分由手動(dòng)閥瓣、流量刻度尺等部件組成,二者由一個(gè)公共的腔體有機(jī)地結(jié)合在一起。原理:手動(dòng)部分兩邊的壓差通過(guò)導(dǎo)壓管作用在膜片的兩側(cè),手動(dòng)部分設(shè)定流量大小,自動(dòng)部分保持手動(dòng)部分兩邊的壓差不變,從而保持設(shè)定的流量不變。當(dāng)流量增大時(shí),則手動(dòng)部分兩邊的壓差增大,膜片克服彈簧的彈力帶動(dòng)自動(dòng)閥瓣關(guān)小自動(dòng)閥口,減小流量;反之,增加流量,這樣,就保證了設(shè)定的流量始終不變。自力式流量控制閥(原理)流量控制閥性能曲線(xiàn)自力式流量控制閥結(jié)構(gòu)圖自力式流量控制閥實(shí)物圖鎖閉流量閥均流閥(定義、原理)定義:通過(guò)切換孔徑來(lái)改變流通能力的閥門(mén);功能:使被控阻力件得到所需要的流量;結(jié)構(gòu):本閥主要由閥體、可調(diào)孔板組成;原理:可調(diào)孔板上有幾個(gè)大小不同的標(biāo)準(zhǔn)孔,在同樣的壓差下,每個(gè)孔通過(guò)不同的流量,它與流量閥或壓差閥連用,效果最佳??装骞絛=10
其中:d——孔板孔徑mm;
G——通過(guò)的流量m3/h;
H——孔板兩邊的壓差m均流閥結(jié)構(gòu)圖均流閥實(shí)物圖均流活接將普通活接加一個(gè)孔板膠墊,即做成一個(gè)均流活接。對(duì)上供下回單管系統(tǒng),它裝在每串的閥門(mén)活接處,即將串與串之間的流量得到均衡;對(duì)上供下回雙管系統(tǒng)或水平并聯(lián)系統(tǒng)(如車(chē)間暖器并聯(lián)),可裝在每組暖器的活接處,即將暖器與暖器之間的流量得到均衡。均流活接實(shí)物圖差壓閥結(jié)構(gòu)圖差壓閥(定義、結(jié)構(gòu))定義:工作時(shí)不依靠外部動(dòng)力,在壓差控制范圍內(nèi),保持被控阻力件兩邊壓差恒定的閥門(mén)。功能:穩(wěn)定被控阻力件的壓差,使回路之間相互獨(dú)立。結(jié)構(gòu):本閥主要由閥體、自動(dòng)閥瓣、彈簧、膜片和導(dǎo)壓管組成。差壓閥(原理)原理:被控阻力件兩邊的壓差通過(guò)導(dǎo)壓管作用在膜片的兩側(cè),當(dāng)被控阻力件兩邊的壓差增大時(shí),膜片克服彈簧的彈力帶動(dòng)自動(dòng)閥瓣關(guān)小自動(dòng)閥口,減小流量,從而降低被控阻力件兩邊的壓差;反之,增大被控阻力件兩邊的壓差,這樣,就保證了被控阻力件的壓差始終不變。溫控閥(定義、結(jié)構(gòu))定義:是一個(gè)受控于膨脹元件的自力式自控閥門(mén),它根據(jù)溫度設(shè)定值于室溫的差值,逐漸進(jìn)行開(kāi)啟和關(guān)閉。功能:控制通過(guò)散熱器的流量,從而控制散熱器的散熱量,保持室內(nèi)的溫度不便。結(jié)構(gòu):它由閥體、自動(dòng)閥瓣、感溫元件和彈簧等部件組成。溫控閥(原理)原理:當(dāng)室內(nèi)溫度高于給定的溫度值時(shí),感溫元件熱膨脹增大,克服彈簧彈力,帶動(dòng)自動(dòng)閥瓣,關(guān)小閥口,減小進(jìn)入散熱器的流量,散熱器的散熱量自動(dòng)減小,室溫隨之下降;反之,室溫隨之升高。。靜態(tài)平衡閥定義:在水力工況下,起到動(dòng)態(tài)、靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)的閥門(mén)。結(jié)構(gòu):閥門(mén)設(shè)有開(kāi)啟度指示、開(kāi)度鎖定裝置及用于流量測(cè)定的測(cè)壓小閥。原理:通過(guò)改變閥芯與閥座的間隙(即開(kāi)度),改變流體流經(jīng)閥門(mén)的流通阻力,達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的,調(diào)節(jié)時(shí)需要專(zhuān)用的智能儀表來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。結(jié)構(gòu)圖實(shí)物圖熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)流量按需分配的控制方案樓間的平衡方案單元間的平衡方案戶(hù)間的平衡方案暖器間的平衡方案換熱站間的平衡方案節(jié)約計(jì)算依據(jù)假設(shè)一采暖系統(tǒng):無(wú)平衡設(shè)備,循環(huán)流量為4kg/h·㎡時(shí),熱網(wǎng)末端基本達(dá)到所需溫度16℃;此時(shí)熱網(wǎng)平均室溫20℃,采暖期熱能費(fèi)用20元/平米,循環(huán)泵耗電費(fèi)用1.2元/平米。以下使用方案,不但介紹了方案的組成,還介紹了設(shè)備投入與效益的對(duì)比,而節(jié)能效益的計(jì)算結(jié)果是以上述假設(shè)為前提的。流量控制閥安裝圖片方案說(shuō)明此安裝方案:在單體建筑熱入口回水管上安裝一個(gè)流量控制閥,按每平米循環(huán)流量3.5kg/h調(diào)節(jié)。此方案節(jié)電33%,節(jié)電費(fèi)0.4元/平米;室溫平均降低0.5℃,節(jié)熱5%,節(jié)熱費(fèi)1元/平米;裝閥投資0.5元/平米,一個(gè)采暖期節(jié)能費(fèi)減投資為0.9元/平米,即一個(gè)采暖期就可收回裝流量閥投資,并獲利0.9元/平米。熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)流量按需分配的控制方案樓間的平衡方案單元間的平衡方案戶(hù)間的平衡方案暖器間的平衡方案換熱站間的平衡方案方案說(shuō)明此安裝方案:在每個(gè)單元熱入口回水管上裝一個(gè)流量控制閥,按每平米循環(huán)流量3kg/h調(diào)節(jié),此方案節(jié)電57.8%,節(jié)電費(fèi)0.69元/平米;室溫平均降低1℃,節(jié)熱10%,節(jié)熱費(fèi)2元/平米;裝閥投資0.7元/平米,一個(gè)采暖期節(jié)能費(fèi)減投資為2元/平米,即一個(gè)采暖期就可收回裝流量閥投資,并獲利2元/平米。熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)流量按需分配的控制方案樓間的平衡方案單元間的平衡方案戶(hù)間的平衡方案暖器間的平衡方案換熱站間的平衡方案鎖閉流量閥安裝圖片方案說(shuō)明在每戶(hù)熱入口回水管上安裝一個(gè)鎖閉流量閥,按每平米循環(huán)流量2.5kg/h調(diào)節(jié)。此方案節(jié)電75.6%,節(jié)電費(fèi)0.91元/平米;室溫平均降低1.5℃,節(jié)熱15%,節(jié)熱費(fèi)3元/平米;裝閥投資1.4元/平米,一個(gè)采暖期節(jié)能費(fèi)減投資為2.51元/平米,即一個(gè)采暖期就可收回裝流量閥投資,并獲利2.51元/平米。熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)流量按需分配的控制方案樓間的平衡方案單元間的平衡方案戶(hù)間的平衡方案暖器間的平衡方案換熱站間的平衡方案方案說(shuō)明安裝方案:在每戶(hù)入口回水管安裝一個(gè)鎖閉流量閥,流量按每平米1.5kg/h調(diào)節(jié)并鎖閉;在每個(gè)散熱器回水管裝一個(gè)均流閥,將流量調(diào)均。此方案節(jié)電94.7%,節(jié)電費(fèi)1.13元/平米;室溫平均降低2℃,節(jié)熱20%,節(jié)熱費(fèi)4元/平米;裝閥投資2元/平米,一個(gè)采暖期節(jié)能費(fèi)減投資為3.13元/平米,即一個(gè)采暖期就可收回裝流量閥投資,并獲利3.13元/平米。安裝流量控制閥效果對(duì)比控制方案投資效益樓間單元間戶(hù)間暖器間流量(kg/h·㎡)3.532.51.5節(jié)電33%57.80%75.60%97.40%節(jié)電費(fèi)(元)0.40.690.911.13降低室溫(℃)0.51.01.52.0節(jié)熱5%10%15%20%節(jié)熱費(fèi)(元)1234投資(元)0.50.71.42當(dāng)年效益(元)0.922.513.13方案總結(jié)熱網(wǎng)平衡設(shè)備裝的越細(xì),節(jié)能效果越好,供熱企業(yè)效益越高。因此,根據(jù)實(shí)際條件熱網(wǎng)平衡設(shè)備盡量細(xì)裝,盡量裝全。熱網(wǎng)實(shí)現(xiàn)流量按需分配的控制方案樓間的平衡方案單元間的平衡方案戶(hù)間的平衡方案暖器間的平衡方案換熱站間的平衡方案案例解析
一個(gè)熱網(wǎng)供暖面積60萬(wàn)平米,L1、L2和L3均為1000米,供、回水平均溫度50℃,試分析不同的控制方式產(chǎn)生的不同效果。小流量、大溫差的巨大效益單位面積的流量越小,管徑可降一到兩個(gè)規(guī)格,可節(jié)約管材50%左右,同時(shí)運(yùn)行成本也大大減少,可節(jié)電40%以上。熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題領(lǐng)導(dǎo)重視組織落實(shí)裝細(xì)裝全反復(fù)細(xì)調(diào)特別注意領(lǐng)導(dǎo)重視有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)要真正理解熱網(wǎng)平衡的重要性,統(tǒng)一思想,形成決議,共同大力支持這項(xiàng)工作。組織落實(shí)安排一到兩個(gè)技術(shù)過(guò)硬、工作認(rèn)真的員工專(zhuān)門(mén)進(jìn)行熱網(wǎng)調(diào)試工作;詳細(xì)記錄流量閥的位置、所帶面積、規(guī)格、所調(diào)流量、室內(nèi)溫度、回水溫度、有無(wú)漏裝、有無(wú)堵塞、有無(wú)短路;主管副職領(lǐng)導(dǎo)要適時(shí)監(jiān)督檢查,進(jìn)一步完善平衡工作。裝細(xì)裝全熱網(wǎng)是一個(gè)系統(tǒng)工程,要從全局去考慮,要從近及遠(yuǎn)全部安裝,不能有遺漏;新接熱網(wǎng)要及時(shí)補(bǔ)上;流量閥要盡量裝細(xì),盡量裝小閥,能裝戶(hù)上就裝戶(hù)上,不能裝戶(hù)上就裝單元,不能裝單元就裝單棟樓。反復(fù)細(xì)調(diào)調(diào)流量不可能一次到位,要根據(jù)室溫、回水溫度反復(fù)細(xì)調(diào),真正做到室溫在18~20℃以?xún)?nèi),回水溫度基本一致(相差3℃以?xún)?nèi))。特別注意發(fā)現(xiàn)不熱問(wèn)題,應(yīng)先檢查過(guò)濾器有無(wú)堵塞,系統(tǒng)是否積氣,其它閥門(mén)有無(wú)問(wèn)題等,然后再考慮安裝的控制設(shè)備有無(wú)問(wèn)題;室溫低1℃,節(jié)能10%,室溫高1℃,多耗能10%,因此應(yīng)特別注意室溫1℃變化對(duì)節(jié)能的影響。熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答供熱界存在的其他問(wèn)題熱源內(nèi)阻過(guò)大鍋爐進(jìn)水溫度過(guò)低室內(nèi)系統(tǒng)排氣不暢散熱器不應(yīng)串聯(lián)連接系統(tǒng)入口的過(guò)濾器不是可有可無(wú)不應(yīng)采取間斷運(yùn)行熱源內(nèi)阻過(guò)大由于熱源內(nèi)鍋爐的流量過(guò)大、泵的的連接管過(guò)小或不當(dāng)?shù)倪B接方式,造成熱源內(nèi)阻過(guò)大,有的甚至達(dá)到0.3MPa以上,造成外網(wǎng)壓差過(guò)小,并白白吃掉了泵的很多揚(yáng)程,浪費(fèi)了大量的電能。揚(yáng)程對(duì)耗電能的影響揚(yáng)程與耗電功率的關(guān)系式:
N1/N2=H1/H2
N1、N2----平衡前后的耗電功率kWH1、H2----平衡前后的揚(yáng)程m產(chǎn)生內(nèi)阻過(guò)大的原因及對(duì)策(一)循環(huán)泵的進(jìn)出管過(guò)細(xì):如一臺(tái)流量100m3/h的水泵,泵的進(jìn)出口徑為DN100,此時(shí)的比摩阻為1800Pa/m,再加上閥門(mén)、止回閥和彎頭的局部阻力,泵的進(jìn)出口管本身就產(chǎn)生了5m左右的阻力,浪費(fèi)電能10~15%。減小阻力的辦法是加大循環(huán)泵的進(jìn)出口管徑,根據(jù)流量,按比摩阻小于150Pa/m選取合適管徑即可(一般比泵進(jìn)出口大一到兩個(gè)口徑)。循環(huán)泵現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片循環(huán)泵現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片產(chǎn)生內(nèi)阻過(guò)大的原因及對(duì)策(二)通過(guò)鍋爐、換熱器的流量過(guò)大:在正常流量情況下,鍋爐的阻力為8~10m,板換的阻力為5~7m,根據(jù)△P=SV2(△P代表阻力,V代表流量),當(dāng)流量增加到正常流量的1.5倍時(shí),則阻力增加到正常值的2.25倍(特別是高溫爐按低溫運(yùn)行,阻力增加更大)。鍋爐流量可用公式
Q1=4187G(tg-th)/3.6計(jì)算 式中:Q1——熱水傳遞的熱量,W;G——循環(huán)流量,m3/h;tg——供水溫度,℃;th——回水溫度,℃;減小阻力的辦法是給鍋爐加一根旁通管,旁通管上裝一個(gè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥,旁通管可根據(jù)需要在旁通管通過(guò)的流量和比摩阻小于300Pa/m選擇管徑。熱源加裝旁通管示意圖供熱界存在的其他問(wèn)題熱源內(nèi)阻過(guò)大鍋爐進(jìn)水溫度過(guò)低室內(nèi)系統(tǒng)排氣不暢散熱器不應(yīng)串聯(lián)連接系統(tǒng)入口的過(guò)濾器不是可有可無(wú)不應(yīng)采取間斷運(yùn)行鍋爐水溫過(guò)低,效率降低提高鍋爐供、回水溫度,可提高鍋爐效率5~10%左右。鍋爐設(shè)計(jì)供、回水溫度一般是95/70℃、115/70℃和130/70℃,而直供系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行供、回水溫度一般都在60/40℃以?xún)?nèi),我們可利用鍋爐加旁通管和泵的方法,將鍋爐出水加壓回到鍋爐進(jìn)水,這樣提高到進(jìn)水溫度,鍋爐爐溫提高,即提高鍋爐效率和出力。案例解析
一熱網(wǎng)60萬(wàn)平米,熱源為3臺(tái)14MW、130/70℃熱水鍋爐,存在問(wèn)題:熱源內(nèi)阻過(guò)大,熱效率低,尾部煙道腐蝕嚴(yán)重。鍋爐供、回水管之間加一DN400旁通管,通過(guò)流量1800m3/h,使三個(gè)鍋爐通過(guò)600m3/h流量。解決熱源內(nèi)阻過(guò)大鍋爐供、回水管之間增設(shè)加壓泵旁通管,將200m3/h鍋爐出水,與400m3/h外網(wǎng)回水混合,再進(jìn)入鍋爐。解決熱效率低的方法供熱界存在的其他問(wèn)題熱源內(nèi)阻過(guò)大鍋爐進(jìn)水溫度過(guò)低室內(nèi)系統(tǒng)排氣不暢散熱器不應(yīng)串聯(lián)連接系統(tǒng)入口的過(guò)濾器不是可有可無(wú)不應(yīng)采取間斷運(yùn)行注意室內(nèi)系統(tǒng)排氣是否通暢系統(tǒng)不能正常排氣,產(chǎn)生氣堵。造成有的甚至很多暖器不熱,不得不浪費(fèi)過(guò)多流量帶走空氣。因此,管線(xiàn)安裝一定要注意坡度,高點(diǎn)要有排氣閥(排氣閥要功能正常)。供熱界存在的其他問(wèn)題熱源內(nèi)阻過(guò)大鍋爐進(jìn)水溫度過(guò)低室內(nèi)系統(tǒng)排氣不暢散熱器不應(yīng)串聯(lián)連接系統(tǒng)入口的過(guò)濾器不是可有可無(wú)不應(yīng)采取間斷運(yùn)行散熱器宜并聯(lián)安裝散熱器單管串聯(lián)安裝,雖然安裝方便,省管材,但散熱器偏大,散熱器的進(jìn)出口溫差小,流量偏大,前熱后冷不易控制。散熱器并聯(lián)安裝,雖然安裝有些不便,廢點(diǎn)管材,但散熱器偏小,散熱器的進(jìn)出口溫差可拉大,流量偏小,前熱后冷易控制,更省電能、熱能。供熱界存在的其他問(wèn)題熱源內(nèi)阻過(guò)大鍋爐進(jìn)水溫度過(guò)低室內(nèi)系統(tǒng)排氣不暢散熱器不應(yīng)串聯(lián)連接系統(tǒng)入口的過(guò)濾器不是可有可無(wú)不應(yīng)采取間斷運(yùn)行系統(tǒng)入口過(guò)濾器不是可有可無(wú)系統(tǒng)污物不能徹底除掉,很易產(chǎn)生系統(tǒng)某處甚至多處或多次堵塞。造成暖器不熱。如此管線(xiàn)過(guò)濾器因此,在系統(tǒng)入口一定要安裝過(guò)濾器,發(fā)現(xiàn)堵了及時(shí)清理。過(guò)濾網(wǎng)不宜過(guò)細(xì)過(guò)濾網(wǎng)戶(hù)用過(guò)濾器網(wǎng)眼直徑在0.5~1mm為宜,單體入口除污器網(wǎng)眼直徑在3~5mm為宜。DN250過(guò)濾器(自制)供熱界存在的其他問(wèn)題熱源內(nèi)阻過(guò)大鍋爐進(jìn)水溫度過(guò)低室內(nèi)系統(tǒng)排氣不暢散熱器不應(yīng)串聯(lián)連接系統(tǒng)入口的過(guò)濾器不是可有可無(wú)不應(yīng)采取間斷運(yùn)行連續(xù)運(yùn)行優(yōu)于間斷供暖(一)在完成供熱指標(biāo)的前提下,無(wú)論連續(xù)運(yùn)行還是間斷供暖,給用戶(hù)的供熱量是一樣的,而間斷供暖熱效率低于連續(xù)運(yùn)行,也就是連續(xù)運(yùn)行優(yōu)于間斷供暖,原哈爾濱建筑工程學(xué)院供熱研究室1983年冬季進(jìn)行了一臺(tái)往復(fù)爐排熱水爐間歇運(yùn)行測(cè)試,升溫第一小時(shí)的鍋爐效率為57%,第二小時(shí)為64.5%到第三小時(shí)時(shí)穩(wěn)定后,效率才穩(wěn)定在76%。間斷供暖設(shè)備起停頻繁,冷熱頻繁交替,縮短設(shè)備壽命;起停頻繁,熱網(wǎng)系統(tǒng)不能平穩(wěn)工作,易出現(xiàn)冷熱不穩(wěn)定現(xiàn)象。特別是那些管徑比較大、管線(xiàn)比較長(zhǎng)的外網(wǎng),容水量比較大,流速比較慢,熱水到達(dá)末端的時(shí)間比較長(zhǎng),近端熱了一個(gè)多小時(shí)了,末端熱水還沒(méi)到,又快停運(yùn)了,末端總是熱不起來(lái),用戶(hù)抱怨很大。
連續(xù)運(yùn)行優(yōu)于間斷供暖(二)供熱系統(tǒng)正常運(yùn)行的基本條件熱源、循環(huán)泵、管道、負(fù)荷搭配是否合理;定壓點(diǎn)的壓力是否合理;熱源設(shè)備進(jìn)出口要有溫度計(jì);主要設(shè)備進(jìn)出口要有壓力表;熱入口要有過(guò)濾器;流量控制設(shè)備要裝到位供熱人員應(yīng)了解的一些數(shù)據(jù)(一)熱水鍋爐的內(nèi)阻一般是8~10mH2O;鍋爐房?jī)?nèi)阻不要大于15mH2O。鍋爐流量變動(dòng)范圍為±10%,即是額定流量的90~110%。板式換熱器系統(tǒng)阻力正常范圍應(yīng)在5~7mH2O。供熱采暖一次網(wǎng)供回水溫差以40~50℃為宜,目前行業(yè)普遍維持在20~35℃;二次網(wǎng)溫差以20~25℃為宜,目前國(guó)內(nèi)行業(yè)運(yùn)行水平在10~15℃。采暖單體流量合理范圍應(yīng)在2.5~3.5kg/(h?㎡)。供熱人員應(yīng)了解的一些數(shù)據(jù)(二)主干線(xiàn)、支干線(xiàn)的經(jīng)濟(jì)比摩阻在30~70Pa/m為宜,支干線(xiàn)、支線(xiàn)應(yīng)按其資用壓力確定其管徑,但熱水流速不大于3.5m/s,同時(shí)比摩阻不應(yīng)大于300Pa/m。民用建筑室內(nèi)管道流速不宜大于1.2m/s。室內(nèi)系統(tǒng)最不利環(huán)路比摩租取60~120Pa/m為宜,最不利環(huán)路與各并聯(lián)環(huán)路之間的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額,不應(yīng)大于±15%;整個(gè)熱水供暖系統(tǒng)(室內(nèi))總的計(jì)算壓力損失,宜增加10%的附加值。供熱人員應(yīng)了解的一些數(shù)據(jù)(三)熱網(wǎng)壽命應(yīng)為30年,國(guó)外為30~50年;150℃以下的介質(zhì),保溫好的管網(wǎng),降溫不大于0.5℃/km。室溫升高1℃(或室外降低1℃)平均水溫要增高2℃左右,同時(shí)多耗熱量10%左右。室內(nèi)采暖達(dá)標(biāo)溫度18~20℃。建筑面積采暖熱負(fù)荷40~60kcal/h·㎡(45~70W/㎡)。熱網(wǎng)的補(bǔ)水量應(yīng)小于熱網(wǎng)循環(huán)量的0.5%。1蒸噸的熱量可供(1~1.5)×104㎡的建筑面積(節(jié)能建筑(2~3)×104㎡)。熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答離心水泵水泵的特性曲線(xiàn)水泵的并聯(lián)水泵的變頻單臺(tái)水泵的特性循環(huán)泵的特性曲線(xiàn)通??梢杂孟铝泻瘮?shù)式來(lái)表示:
H=a+bv+cv2+dv3
式中:a、b、c、d——根據(jù)水泵的特性曲線(xiàn)數(shù)據(jù)擬繪的數(shù)值;循環(huán)泵的工作點(diǎn)在該曲線(xiàn)上,始終不會(huì)離開(kāi);其實(shí)際工作點(diǎn)與熱網(wǎng)的特性有關(guān),熱網(wǎng)特性公式如下:△P=SV2兩式聯(lián)立即可求得:△P和V,即兩個(gè)函數(shù)的交叉點(diǎn)為循環(huán)泵的工作點(diǎn);用曲線(xiàn)求得△P和V(如下圖),即A為工點(diǎn);如果想改變水泵的工作點(diǎn)A,只能通過(guò)調(diào)節(jié)外網(wǎng)的S值來(lái)改變,使外網(wǎng)特性曲線(xiàn)向右偏移或者向左偏移。水泵的變頻調(diào)速頻率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系:
n=60?(1-Sn)/P式中:n——水泵轉(zhuǎn)速,r/min;
?——電流頻率,Hz;
P——電動(dòng)機(jī)的極對(duì)數(shù);
Sn——電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)差,即定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速之差比值(5%)。比例定律水泵流量、揚(yáng)程和功率與轉(zhuǎn)速的關(guān)系
對(duì)水泵的理解誤區(qū)1水泵選大些,變頻就省電了。這種想法對(duì)嗎?水泵性能演示臺(tái)(循環(huán)泵的參數(shù)均為:G=25m3/h;H=32m;N=4kW;額定電流7.9A)水泵并聯(lián)演示臺(tái)
實(shí)驗(yàn)原理開(kāi)啟循環(huán)泵,通過(guò)流量計(jì)可以讀出循環(huán)流量;泵進(jìn)、出口的壓力表差值可以計(jì)算出循環(huán)泵的實(shí)際揚(yáng)程;根據(jù)水泵凈功率計(jì)算公式:Nj
=G·H×2.778,可以計(jì)算出泵的出力;水泵的實(shí)際耗電功率Ns=√3U·I·COSθ;根據(jù)兩式可以計(jì)算出循環(huán)泵的效率:=Nj/Ns。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論效率曲線(xiàn)功率曲線(xiàn)變頻測(cè)試結(jié)果通過(guò)以上數(shù)據(jù)得出,循環(huán)泵變頻后隨著頻率的逐漸降低(1)循環(huán)水泵的特性曲線(xiàn)向左下方偏移;(2)效率曲線(xiàn)的軸線(xiàn)向左偏移,效率逐漸快速降低,40Hz變頻運(yùn)行,效率比50Hz將降低25%左右,因此不建議循環(huán)泵頻率在40Hz以下運(yùn)行;變頻越低,效率越低。(3)功率曲線(xiàn)則是隨著流量的增加呈上升趨勢(shì),也就是電耗逐漸升高,即在外網(wǎng)阻力較小且沒(méi)有控制手段的的情況下,會(huì)出現(xiàn)超流的現(xiàn)象。對(duì)水泵的理解誤區(qū)2有些人認(rèn)為,兩臺(tái)循環(huán)泵并聯(lián)運(yùn)行,總流量小于單臺(tái)泵運(yùn)行的兩倍,由此說(shuō)兩臺(tái)泵運(yùn)行效率低,盡量不要采取兩臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行。實(shí)際是否如此呢?水泵并聯(lián)演示臺(tái)系統(tǒng)圖演示臺(tái)系統(tǒng)圖實(shí)驗(yàn)原理該實(shí)驗(yàn)相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)單的供熱系統(tǒng),3#、4#循環(huán)泵為動(dòng)力設(shè)備,閘閥為外網(wǎng)的閥門(mén),流量計(jì)就相當(dāng)于熱用戶(hù)。開(kāi)啟3#循環(huán)泵工頻運(yùn)行,通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)將流量從小到大調(diào)節(jié)一遍,并記錄流量和揚(yáng)程等有關(guān)數(shù)據(jù)。將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)軸上標(biāo)出,并用平滑的曲線(xiàn)連接到一起即為單臺(tái)泵的特性曲線(xiàn)。然后同時(shí)開(kāi)啟3#、4#兩臺(tái)循環(huán)泵工頻運(yùn)行,此時(shí)再調(diào)節(jié)閥門(mén)將流量從小到大調(diào)節(jié)一遍,并記錄流量和揚(yáng)程等有關(guān)數(shù)據(jù)。將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)軸上標(biāo)出,并用平滑的曲線(xiàn)連接到一起即為兩臺(tái)泵并聯(lián)后的特性曲線(xiàn)。單臺(tái)變頻泵工頻運(yùn)行單臺(tái)變頻泵工頻運(yùn)行流量t/h揚(yáng)程(m)電流A電機(jī)功率效率10346.33.320.2815326.63.480.3818326.93.630.4520317.23.790.4725287.74.050.4930248.24.320.4640149.24.840.32兩臺(tái)水泵工頻運(yùn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)水泵并聯(lián)實(shí)測(cè)曲線(xiàn)實(shí)測(cè)效率曲線(xiàn)并聯(lián)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析通過(guò)數(shù)據(jù)及特性曲線(xiàn)可以看出,兩臺(tái)同規(guī)格的循環(huán)泵并聯(lián)運(yùn)行:(1)在同一揚(yáng)程下流量疊加;(2)并聯(lián)后循環(huán)泵的效率發(fā)生變化,兩臺(tái)泵并聯(lián)后的高效點(diǎn)稍有降低(2%左右),但高效區(qū)與單臺(tái)循環(huán)泵相比要寬很多(兩倍以上),因此說(shuō),在要求同樣出力的情況下,兩臺(tái)循環(huán)泵并聯(lián)運(yùn)行未必就比單臺(tái)循環(huán)泵效率低,并很容易在高效區(qū)工作。泵的并聯(lián)運(yùn)行與外網(wǎng)的關(guān)系
兩臺(tái)同規(guī)格的循環(huán)泵并聯(lián)運(yùn)行,效率降低的想法是錯(cuò)誤的兩臺(tái)同規(guī)格的循環(huán)水泵并聯(lián)運(yùn)行時(shí),其特性曲線(xiàn)由每個(gè)揚(yáng)程相對(duì)應(yīng)單臺(tái)水泵流量的兩倍(2GB‘=GB)為工作點(diǎn)組成。但實(shí)際運(yùn)行時(shí)水泵工作點(diǎn),針對(duì)某一熱網(wǎng),單臺(tái)水泵運(yùn)行時(shí)其工作點(diǎn)在A(yíng)點(diǎn);當(dāng)兩臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)流量增加(GB>GA),揚(yáng)程增加(HB>HA),造成了水泵工作點(diǎn)的左移,每臺(tái)水泵工作點(diǎn)在B’點(diǎn)(GB‘<GA),單臺(tái)泵的揚(yáng)程提高、流量降低了。因此兩臺(tái)泵運(yùn)行的流量小于單臺(tái)泵運(yùn)行流量的兩倍,而非效率所致。對(duì)水泵的理解誤區(qū)3一臺(tái)工頻泵和一臺(tái)變頻泵并聯(lián)運(yùn)行,工頻泵出力差多少,由變頻泵就補(bǔ)多少,這種做法對(duì)嗎?實(shí)驗(yàn)過(guò)程1#循環(huán)泵工頻運(yùn)行,通過(guò)調(diào)節(jié)閥門(mén)將其工作點(diǎn)達(dá)到其額定工作點(diǎn)(G=25m3/h;H=32m),2#循環(huán)泵先工頻運(yùn)行后變頻運(yùn)行,不再調(diào)節(jié)任何閥門(mén),逐漸降低其頻率,測(cè)得流量、揚(yáng)程等數(shù)據(jù)。單臺(tái)變頻泵工頻運(yùn)行單臺(tái)變頻泵工頻運(yùn)行流量t/h揚(yáng)程(m)電流A效率(%)電機(jī)功率10346.328.503.3215326.638.403.4818326.944.083.6320317.245.473.7925287.748.004.0530248.246.364.3240149.232.144.841#工頻和2#變頻并聯(lián)運(yùn)行結(jié)果及分析隨著變頻泵頻率的降低,工頻泵的出力越來(lái)越大,電流越來(lái)越高,甚至嚴(yán)重超過(guò)額定電流,時(shí)間長(zhǎng)了有燒泵的危險(xiǎn)。變頻泵頻率45Hz以下時(shí),不但沒(méi)出力,反而成了工頻泵的旁通(變頻泵未裝止回閥時(shí)),也就是說(shuō)一臺(tái)工頻泵與一臺(tái)變頻泵(兩臺(tái)泵參數(shù)不同了)并聯(lián)運(yùn)行是不可取的,彼此之間會(huì)相互影響。對(duì)水泵的理解誤區(qū)4泵的進(jìn)、出口徑是多大,就選多大的管去連接,這樣合理嗎?循環(huán)泵現(xiàn)場(chǎng)安裝圖片演示臺(tái)演示臺(tái)實(shí)物圖
實(shí)驗(yàn)過(guò)程1#循環(huán)泵由DN65擴(kuò)徑到DN100,2#循環(huán)泵未擴(kuò)徑且有止回閥;開(kāi)啟1#循環(huán)泵,調(diào)節(jié)壓力表A后的閥門(mén),記錄在不同流量的情況下1#泵出口壓力表與壓力表A的數(shù)值;開(kāi)啟2#循環(huán)泵,記錄該泵在不同流量情況下的壓力值。通過(guò)記錄的數(shù)據(jù),比較在同流量下,兩泵出口位置的壓力損失。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出:1#泵出口壓力與壓力表A的差值隨著流量的增大而逐漸變大,額定流量時(shí)達(dá)到3m,而2#泵出口壓力與壓力表A的差值幾乎為0,最大僅0.5m,因此,循環(huán)泵在安裝時(shí),泵出口需要擴(kuò)徑,盡量不裝止回閥。設(shè)計(jì)怎樣選泵在熱網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí),建議采用兩種規(guī)格的循環(huán)泵,一臺(tái)按照滿(mǎn)負(fù)荷(規(guī)劃面積)的70%設(shè)計(jì)(流量、揚(yáng)程、功率均較?。?;另一臺(tái)按照滿(mǎn)負(fù)荷設(shè)計(jì),隨著負(fù)荷的變化運(yùn)行不同的循環(huán)泵。此時(shí)兩臺(tái)泵之間互為備用,既減少了初投資的成本,又節(jié)省了電能,(初期負(fù)荷如果較小,可以按照滿(mǎn)負(fù)荷的50%增設(shè)一臺(tái)循環(huán)泵)。總結(jié)水泵變頻應(yīng)不小于40Hz,否則高效點(diǎn)降低25%以上;兩臺(tái)水泵并聯(lián),比單臺(tái)泵的運(yùn)行有一定的優(yōu)勢(shì),且效率并不太低,排斥雙泵運(yùn)行是片面的,泵的運(yùn)行效率的高低,跟并聯(lián)和并聯(lián)幾臺(tái)沒(méi)有絕對(duì)關(guān)系,關(guān)鍵看每臺(tái)并聯(lián)泵是不是均在高效區(qū)運(yùn)行;工頻泵和變頻泵并聯(lián)運(yùn)行是不妥當(dāng)?shù)?,工頻泵容易燒電機(jī),變頻泵容易當(dāng)旁通;每臺(tái)泵均加變頻最好;依據(jù)規(guī)劃面積選泵時(shí),宜按全負(fù)荷和70%左右負(fù)荷選兩臺(tái)泵,根據(jù)不同負(fù)荷運(yùn)行不同的泵,利于運(yùn)行和節(jié)電;水泵進(jìn)、出口要擴(kuò)管變徑,出口管盡量不裝止回閥,這樣可節(jié)電10%以上??傊谶x型、匹配及運(yùn)行管理方面,都加以研究并加以實(shí)施,可以更有效地得到節(jié)電和提高經(jīng)濟(jì)效率的目的。熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答供熱易混的問(wèn)題補(bǔ)水泵與循環(huán)泵的功能不同一臺(tái)工頻泵和一臺(tái)變頻泵并聯(lián)運(yùn)行水流量的大小與壓差有關(guān)而與壓力無(wú)關(guān)水溫低的位置未必堵了差壓閥可否起到調(diào)解流量的作用流量控制閥可否用在熱計(jì)量系統(tǒng)中供熱系統(tǒng)不是管徑越大越好補(bǔ)水泵與循環(huán)泵的功能不同補(bǔ)水泵揚(yáng)程公式H=Hj+△Hb-h(huán)式中:H—補(bǔ)水泵揚(yáng)程m;Hj—系統(tǒng)靜壓值,可按系統(tǒng)最高高度加2m計(jì)算;
△Hb—補(bǔ)水系統(tǒng)管路壓力損失m;h—補(bǔ)水箱位置與水泵位置高度差m。補(bǔ)水泵的功能是克服地勢(shì)高度和建筑高度影響,并將水充滿(mǎn)整個(gè)供暖系統(tǒng),它的揚(yáng)程主要與地勢(shì)高度和建筑高度有關(guān)。循環(huán)泵揚(yáng)程公式
H=H1+H2+H3+(2~3)
式中H1—鍋爐房?jī)?nèi)系統(tǒng)壓力損失;H2—外管網(wǎng)供、回水壓力損失;H3—最不利環(huán)路系統(tǒng)用戶(hù)內(nèi)壓力損失,一般為2~4m。
循環(huán)泵的功能是克服系統(tǒng)的阻力將供熱系統(tǒng)中的水循環(huán)起來(lái),它的揚(yáng)程與地勢(shì)高度和建筑高度無(wú)關(guān)。一臺(tái)工頻泵和一臺(tái)變頻泵并聯(lián)運(yùn)行兩臺(tái)同規(guī)格的泵并聯(lián)運(yùn)行,一臺(tái)工頻,一臺(tái)變頻,變頻的泵的揚(yáng)程和流量均小了,就不是兩臺(tái)同規(guī)格的泵并聯(lián)運(yùn)行了(兩臺(tái)同規(guī)格的泵并聯(lián)運(yùn)行,也很難兩臺(tái)高效出力,盡量用一臺(tái)泵運(yùn)行),變頻泵的出力將有部分不起作用,即有部分電能白白消耗了。應(yīng)單臺(tái)泵運(yùn)行。
兩臺(tái)泵并聯(lián)運(yùn)行由于外網(wǎng)的關(guān)系,泵的工作點(diǎn)會(huì)發(fā)生變化,建議在熱網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí),采用兩種規(guī)格的循環(huán)泵,一臺(tái)按照滿(mǎn)負(fù)荷(規(guī)劃面積)的70%設(shè)計(jì)(流量、揚(yáng)程、功率均較?。?;另一臺(tái)按照滿(mǎn)負(fù)荷設(shè)計(jì),隨著負(fù)荷的變化運(yùn)行不同的循環(huán)泵。此時(shí)兩臺(tái)泵之間互為備用,既減少了初投資的成本,又節(jié)省了電能,(初期負(fù)荷如果較小,可以按照滿(mǎn)負(fù)荷的50%增設(shè)一臺(tái)循環(huán)泵)。流量的大小與壓差有關(guān)而與壓力無(wú)關(guān)
由流量公式△P=SG2可知:系統(tǒng)中流量G的大小,與系統(tǒng)兩端的壓差△P的有關(guān)。
系統(tǒng)中任何位置堵塞,循環(huán)流量都將減少甚至為零,造成散熱能力較強(qiáng)的設(shè)備后方表面溫度下降幅度較大,但不能判斷就是這個(gè)位置堵了。水溫低的位置未必堵了差壓閥不能起到調(diào)解流量的作用差壓閥的功能是保證某一設(shè)備兩端的壓差是一個(gè)定值,保證這一設(shè)備的功能正常發(fā)揮或不產(chǎn)生過(guò)大噪音,而不是直接控制流量。流量控制閥可用在熱計(jì)量系統(tǒng)中1.鎖閉流量閥具有設(shè)定流量和恒定流量的功能,設(shè)定的流量不受壓力和壓差的影響;它安裝在每戶(hù)熱入口的回水管上,可以設(shè)定每戶(hù)的流量,一般按建筑面積2.0~2.5kg/h.㎡來(lái)設(shè)定,這樣可消除戶(hù)與戶(hù)之間的垂直失調(diào)和水平失調(diào),徹底解決戶(hù)與戶(hù)之間的冷熱不均問(wèn)題,同時(shí)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能20%左右。2.熱計(jì)量系統(tǒng)主要由恒溫閥、熱能表和差壓閥等部件組成,熱能表計(jì)量用戶(hù)消耗的熱能,差壓閥保障恒溫閥發(fā)揮功能正常,恒溫閥設(shè)定室內(nèi)溫度;熱計(jì)量系統(tǒng)主要是挖掘人們10%左右的行為節(jié)能潛力,用戶(hù)為了少花一些采暖費(fèi)或?yàn)榱私档鸵稽c(diǎn)室溫,將恒溫閥溫度設(shè)定的低一些,這樣也就降低了熱能的消耗(同時(shí)可充分利用太陽(yáng)能、室內(nèi)用電設(shè)備和人發(fā)出的熱量)。
3.熱計(jì)量系統(tǒng),當(dāng)真正實(shí)現(xiàn)熱計(jì)量收費(fèi)時(shí),用戶(hù)才能去調(diào)恒溫閥的溫度來(lái)降低室溫,否則不會(huì)去做,熱計(jì)量系統(tǒng)就失去功能,即系統(tǒng)是失控狀態(tài),將出現(xiàn)冷熱失調(diào)問(wèn)題,如果裝了鎖閉流量閥就彌補(bǔ)了這一問(wèn)題。4.熱計(jì)量系統(tǒng),當(dāng)供暖開(kāi)始時(shí),室溫均未達(dá)到設(shè)定溫度,即便設(shè)定了恒溫閥,恒溫閥此時(shí)也將處在全開(kāi)狀態(tài),不起限定作用,系統(tǒng)也是失控狀態(tài),將出現(xiàn)近端先熱末端后熱問(wèn)題,如果裝了鎖閉流量閥就彌補(bǔ)了這一問(wèn)題。供熱系統(tǒng)不是管徑越大越好一些人總認(rèn)為管徑越大系統(tǒng)越熱,其實(shí)不盡然,從水循環(huán)的基本原理來(lái)講:干線(xiàn)管徑越大,支線(xiàn)管徑越小,對(duì)供熱越有利。也就是在很多地方,管徑越小反而系統(tǒng)倒熱了。如一戶(hù)內(nèi)采暖系統(tǒng),暖器并聯(lián)異程設(shè)計(jì),近端與末端資用壓力相差4kPa左右,而暖器及暖器連接管本身卻阻力很?。?0Pa左右),前后暖器的資用壓力比為100倍左右,因此前后流量相差很大;系統(tǒng)圖、水壓圖將前后暖器同時(shí)增加一個(gè)5kPa的阻力,則前端暖器資用壓力為9kPa,末端暖器資用壓力為5kPa,前后暖器的資用壓力比變?yōu)?.8倍,前后流量相差將變的很??;若將前端的阻力再大點(diǎn),前后流量將基本一致。物探局徐水基地車(chē)間暖器平衡改造序號(hào)暖器位置組數(shù)改造前改造后均流活接的型號(hào)/mm供水溫度/℃回水溫度/℃溫差/℃供水溫度/℃回水溫度/℃溫差/℃1南墻從西至東第一組235323433211Φ52第二組139363372512Φ2.53第三組141.5392.5372611Φ2.54第四組24239337307Φ55第五組23835.72.337298Φ56第六組240364432716Φ57第七組238.433.74.735287Φ58第八組237334392712Φ59第九組239363403811Φ510北墻從西至東第一組129181133249Φ511第二512第三組23129.31.7352411Φ513第四組232.7311.733258Φ514第五組132311352312Φ515第六516第七組232302352411Φ517第八組23430433258Φ518第九組234295372710Φ519平均溫差/℃
3
10
熱網(wǎng)說(shuō)明要點(diǎn)供熱的目的供熱存在的問(wèn)題產(chǎn)生問(wèn)題的原因熱網(wǎng)平衡的主要任務(wù)熱網(wǎng)平衡的好處熱網(wǎng)中常見(jiàn)的控制設(shè)備熱網(wǎng)流量按需分配的控制方案熱網(wǎng)平衡應(yīng)注意的問(wèn)題供熱界存在的其它問(wèn)題離心泵供熱界易混的其它問(wèn)題供熱的幾大系統(tǒng)方案問(wèn)題解答供熱的幾大系統(tǒng)及方案混水系統(tǒng)分布泵系統(tǒng)高低聯(lián)供系統(tǒng)分時(shí)供暖機(jī)組熱源循環(huán)泵與分布泵聯(lián)用方案熱源循環(huán)泵與加壓泵聯(lián)用方案混水系統(tǒng)混水系統(tǒng)是通過(guò)混水站將外網(wǎng)供熱系統(tǒng)分為高溫水一次網(wǎng)和低溫水二次網(wǎng)兩部分,二次網(wǎng)的回水一部分回的一次網(wǎng)變成一次網(wǎng)的回水,另一部分回水通過(guò)混水站加壓與一次供水混合變成二次網(wǎng)的供水。水壓圖混水供熱系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)熱損耗較小維護(hù)費(fèi)用小初投資費(fèi)用低混水流量與溫度的關(guān)系式
U==
U—混合比;
Gh—進(jìn)入混水裝置的回水流量m3/h;
G1g—混水裝置之前熱網(wǎng)供水流量m3/h;
t1g—熱網(wǎng)供水溫度℃;
t2g、t2h—混水裝置后供、回水溫度℃
則:t1g=t2g+u(t2g-t2h)混水系統(tǒng)應(yīng)滿(mǎn)足的條件熱用戶(hù)對(duì)壓差的要求(水能流)熱用戶(hù)最高點(diǎn)對(duì)定壓的要求(不倒空)熱用戶(hù)對(duì)壓力的要求(不超壓)熱用戶(hù)的回水要能送到供水管(能混水)混水系統(tǒng)的水泵加壓方式水泵旁通加壓:適用于二次網(wǎng)所需的供、回水壓力在一次網(wǎng)供、回水壓力之間。水泵回水加壓:適用于二次網(wǎng)所需的回水壓力在一次網(wǎng)回水壓力以下。水泵供水加壓:適用于二次網(wǎng)所需的供水壓力在一次網(wǎng)供水壓力以上。利用混水供熱應(yīng)注意的問(wèn)題首先一定要將一次網(wǎng)和各站二次網(wǎng)水壓圖繪制好;根據(jù)各站壓力和流量情況及與一次大網(wǎng)的關(guān)系,確定各站采取哪種混水方案;混水泵的出力要有富余,以彌補(bǔ)設(shè)計(jì)偏差和負(fù)荷變化造成的系統(tǒng)不可調(diào)問(wèn)題;為了方便判斷熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)及運(yùn)行情況,各站的壓力表和溫度計(jì)要裝全;一次供(或回)水管盡量裝上流量控制閥,以方便平衡;加壓泵、混水泵盡量加變頻,這樣方便調(diào)平且更節(jié)電能;對(duì)過(guò)低用戶(hù)要有超壓保護(hù)措施。分布泵系統(tǒng)分布泵系統(tǒng)是將熱源的阻力由熱源循環(huán)泵來(lái)提供動(dòng)力,外網(wǎng)各個(gè)小區(qū)內(nèi)均設(shè)有自己的熱力站,熱力站內(nèi)設(shè)有循環(huán)泵,來(lái)克服熱源到本熱力站的阻力。分布泵系統(tǒng)水壓圖重要作用一次網(wǎng)循環(huán)水泵能耗降低40%左右。因剩余壓頭為零,降低了系統(tǒng)控制難度及噪音。案例分析一熱網(wǎng)的供暖面積為200×104㎡,分五個(gè)換熱站,每個(gè)站的面積40×104㎡,節(jié)點(diǎn)間的距離相等,均為800m,系統(tǒng)圖如下:分布式水泵序號(hào)管段所帶面積(×104㎡)總流量(m3/h)管徑規(guī)格(?×&)比摩阻(Pa/m)管長(zhǎng)(m)管段間阻力損失(mH2O)單體的面積(×104㎡)單體的流量(m3/h)系統(tǒng)阻力mH2O)凈功率(kw)12002400720×843.58004.5404801925.321601920630×7528005.44048029.839.731201440529×729.48003.1404803648.0480960478×655.78005.84048047.663.5540480426×1028.78003.04048053.671.5熱源內(nèi)部2400
15100.0合計(jì)
348.0傳統(tǒng)形式整個(gè)系統(tǒng)2400
68.6457.4注意事項(xiàng)分布泵系統(tǒng)適合供熱半徑大和阻力偏大的供熱大熱網(wǎng),且熱網(wǎng)負(fù)荷變動(dòng)不宜過(guò)大;應(yīng)根據(jù)水壓
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