首  页 

| 行业动态 | 热电信息 | 节能环保 | 锅炉资讯 | 供热改革 | 供求信息 | 招商引资 | 会展信息 | 资料下载  

政策法规 

| 企业黄页 | 专家集粹 | 院校研发 | 行业论文 | 供热常识 | 求职招聘 | 供热论坛 | 网上调研 | 会员中心  
全文检索:
 
您的位置: 首页 >> 行业论文
在供热系统中解决水力平衡的节能探讨 
  来源: 中国供热网 

作者:

发布日期:

2008-05-19 

浏览次数:

摘  要:

在集中供热系统中,采暖热水由水力管网输送到各个用户。对于一个按照设计要求理想运行的供热系统,在按照实际热负荷所需的理论值运行时,各个用户都能够获得设计所需的热水流量,满足用户室内温度的舒适性要求和系统运行的节能性要求,避免了用户投诉和能源浪费。这样的系统就是实现了水力平衡的系统。

关键字:

水力平衡,水力失调原因,水力失调措施,平衡阀
 
一、为什么要解决供热管网的水力平衡
    在集中供热系统中,采暖热水由水力管网输送到各个用户。对于一个按照设计要求理想运行的供热系统,在按照实际热负荷所需的理论值运行时,各个用户都能够获得设计所需的热水流量,满足用户室内温度的舒适性要求和系统运行的节能性要求,避免了用户投诉和能源浪费。这样的系统就是实现了水力平衡的系统。
    但因各种原因,很多集中供热系统都存在水力失衡的现象,主要表现在以下方面:
1.当系统流量按照实际热负荷所需的理论值运行时,存在有的用户室内温度超高,甚至出现严寒的冬季开窗降温现象;而有的用户室内温度达不到要求,甚至很低。
2.当所有的用户室内温度都达到要求时(有些用户室内温度会出现超高现象),系统的流量往往已超出实际热负荷所需的理论值很多。这种运行方式也就是普遍存在的“大流量、低温差”运行方式。采用这种运行方式由于系统所需的流量较大,循环水泵就势必选用较大流量的,这样在实际运行中就会消耗较多的电费,造成能源的浪费。
二、水力失调产生的原因和种类
1.水力失调产生的原因
1.1.工程设计是根据水力学理论进行计算而选取相应的数据, 管网中流体流动的动力源(一般为泵、重力差等)提供的能量与设计要求不符。例如:泵的型号,规格的变化及其性能参数的差异,动力电源的波动,流体自由液面差的变化等,导致管网中压头和流量偏离设计值。
1.2.由于施工条件的限制,使管路的实际情况与设计情况有很大不同,管网的流动阻力特性发生变化, 很多原因会导致管网阻抗发生变化。而实际管材的数值与标准是有差别的;例如:在管路安装中,管材实际粗糙度的差别,焊接光滑程度的差别,存留于管道中泥沙、焊渣多少的差别,管路走向改变而使管长度的变化 ,弯头、三通等局部阻力部件的增减等,均会导致管网实际阻抗与设计值偏离。尤其是一些在管网中设置的阀门,改变其开度即可能大大改变管网的阻力特性。使供热管网在实际运行中不能达到平衡;  
1.3.管网建成后的新用户增加,使原有的水力平衡遭到破坏;管网系统往往是多个循环环路并联在一起的管路系统。各并联环路之间的水力工况相互影响,必然会引起其他环路的流量发生变化。如果某一管段的阀门开大或关小,必然导致管路流量的重新分配,即引起了水力工况的改变。
1.4.管网维护不当,使管网水力平衡受到影响。
在供热系统中流体流量的变化使其负担输配的热量改变,即其水力失调必然会导致热力失调。在水力失调发生的同时,管网中的压力分布也发生了变化。在一些特殊情况下,局部管路和设备内的压力超过一定的限值,则可能使之破坏。
2.水力失调的种类
2.1.静态水力失调(稳定性失调)
    由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求管道特性阻力数比值不一致,从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致,引起系统的水力失调,叫做静态水力失调(稳定性失调)。静态水力失调(稳定性失调)是稳态的、根本性的,是系统本身所固有的,是当前我国暖通空调水系统中水力失调的重要因素。
2.2.动态水力失调
    当用户阀门开度变化引起水流量改变时,其它用户的流量也随之发生改变,偏离设计要求流量,从而导致的水力失调,叫做动态水力失调。动态水力失调是动态的、变化的,它不是系统本身所固有的,是在系统运行过程中产生的。
    通过在管道系统中增设动态水力平衡设备(流量调节器或压差调节器),当其它用户阀门开度发生变化时,通过动态水力平衡设备的屏蔽作用,使自身的流量并不随之发生变化,末端设备流量不互相干扰,此时系统实现动态水力平衡。
三、解决水力失调的措施
    近年来,我公司为能解决系统的水力平衡调节问题进行一些探索工作,取得了较好的成果,在管网的设计阶段通过计算为使支管线及各热用户水力平衡选取适当管径的平衡阀 及相应的开启度,管网投入运行后,按计算结果将平衡阀一次调节完成。可实现管网的初平衡。在管网精细调节时,需要在热用户入口处或支管线上装设流量测孔,并配备一台便携式水力平衡测试仪(该仪表可测流量与温 度)通过流量测试、计算、再调节,从而实现管网的最终水力平衡。
  此方法先将管网的设计参数及管网安装竣工后的管网有关数据输入计算机,计算出各管段设计阻力数S值,根据各支路所设计的流量、阀门阻力特性数S与阀门开启高度Y的拟合方程式,通过计算机程序计算并调节,最后使系统达到所要求的流量分配。
    公司在较早前就对解决二次管网的水利平衡问题进行了尝试,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。因以前的供暖设计基本是单管串联供暖系统,包括垂直双管水平单管串联系统以及垂直单管系统等。
    最早采用的方法是调节有利端入户阀门的开度,调整系统的水利平衡问题。但是效果并不是很理想。一方面是没有在相关部位增设相关的水力平衡设备。因没有使用专门的平衡阀,普通阀门的调节性能达不到要求;另一方面,部分室内温度较高的(有利端)用户不太愿意配合。
    随着独山子地区的发展,建起了集中供热系统。供热系统的运行方式和调节方式也随之发生了改变,供热系统由热源、一次管网、换热站、二次管网和热用户五部份组成,既间接式供热系统。
    在一次管网和二次管网上分别安装了水力平衡设备,对解决“大流量、低温差”这种高耗能运行方式起了一定的作用,起到了节能作用。
    通过在管道系统中增设静态水力平衡设备(水力平衡阀)对系统管道特性阻力数比值进行调节,使其与设计要求管道特性阻力数比值一致,此时当系统总流量达到设计流量时,各末端设备流量均同时达到设计流量,系统实现静态水力平衡。
1. 间接式供热系统的初调节
    间接供热系统的调节分为一次系统调节和二次系统调节,调节时先调节一次系统,后进行二次系统的调节,为减少调节时的盲目性和提高调节效果,在调节前分别对一次和二次系统进行准确的水力计算,然后按计算结果进行调节。
1.1.一次系统的调节主要是利用换热站内或管道上设置的检测仪表(流量计、压力表等)对网路上或换热站内的平衡调节阀按水利计算结果进行调整。
 1.2.二次系统的调节同直接式供热系统的调节一样,即借助检测仪表,按水力计算结果,对管网上和热用户入口处各平衡阀门进行调节。二次系统采用的是自力式平衡阀,自力式流量平衡阀的工作原理:依靠被调介质因流量变化而产生的压差变化,来自动调节阻力大小,控制流量不变,从而消除压差变化产生的影响,稳定流量的一种装置。其作用对象是系统的流量。当外网压力波动时被控系统不受影响。可准确地控制各支路的流量,降低了能量的消耗。
 2. 间接式供热系统的运行调节
    根据调节地点不同,供热系统的运行调节分集中调节、局部调节。集中调节在热源处集中运行;局部调节在热力站或用户引入口进行。集中或局部调节方式又有如下几种:
2.1. 质调节:保持流量不变,用改变网路供水温度来调节的方法。此方式用于二次系统的运行。
2.2. 分阶段改变流量的质调节:按室外温度高低把供热期分成几阶段,在不同阶段保持一定流量情况下进行质调节的方法。
2.3.  间歇调节:通过改变每天供热时数来调节的方法。
2.3.1.一次(高温水)系统的运行调节
    由于一次系统的水利工况较易调节,系统压力可调范围大,因此其运行调节采用质调与量调并用,在保证最不利点压差足够的情况下,尽量采用量调的方法,特别是供热初期和后期以量调为主,供热中期以质调为主,量调为辅。
2.3.2.二次(低温水)系统的运行调节
    间接式供热系统中的每一个独立的二次系统实际上是一个小型直接式供热系统,也是以质调为主。一个间接式供热系统由几十个或数百个二次系统,这些系统运行调节要求同步进行才能达到预期效果,因采用人工调节方法无法实现,采用自动控制方法。自控系统根据室外温度自动调节二次供水温度,按室外温度变化对一次系统供水量进行自动调节,来控制二次系统的供水温度,达到对二次系统质调的目的。
 
四、    结束语
    综上所述,关于供热管网的节能技术管理问题,只是根据供热的实际情况,个人在工作运用中的感受看法以及不成熟的管理经验进行浅谈,以供同行校正指导。
 
       郑重声明:部分论文来源网络,如任何单位或个人认为内容可能涉嫌侵犯其合法权益,请及时向中国供热网反馈,并配合我方尽快查验详细侵权情况,查实后我方将尽快移除被控侵权内容。
发送给朋友】【 评论】【关闭该页


相关信息: 热点信息:
 ·集中供热热网循环水泵节电70%技术方法
 ·中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算及分析
 ·供热管网水力平衡调节方法的研究
 ·中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算及分析
 ·热水采暖系统中常见的问题及对策
·新热计量方式下供热平衡与运行调节方式
·北京市平谷区农村能源问题调研报告
·分析:热水锅炉低压运行爆管事故的原因
·变频器在供热系统换热站供暖设备的应用
·江泽民撰文:对中国能源问题的思考[组图]

关于我们 | 联系我们 | 广告服务 友情链接 | 站点地图 | 免责声明 | <帮助中心>
版权所有:中国供热网(北京暖洋洋) www.chiheat.com  主办:北京暖洋洋供热经营管理有限公司 
联系电话:010-52003090/91/92/93转16   传真:010-52003093-13
京ICP备05001926    法律顾问:北京泽元律师事务所
Copyright 2006-2008 chiheat.com All right reserved     网络实名:中国供热网
Produced By HZCMS合正内容管理系统 内容管理专家publishdate:2008/05/29 10:17:39