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技術文章

集中供熱系統水力平衡調節的一些問題分析

時間:2019-5-10 17:51:31   作者:熱工剛哥   來源:注冊發布   評論:0
內容摘要:集中供熱系統熱網水力平衡調節的一些問題原因分析和解決辦法:1.集中供熱系統形式多種,室外系統水力平衡是熱量輸配過程的基本保障:室外系統的水力平衡決定著整個系統運行效果,也是節能運行的前提條件。但由于種種...
集中供熱系統熱網水力平衡調節的一些問題原因分析和解決辦法:

1.集中供熱系統形式多種,但離不開三大過程:
1)能熱轉換過程—由熱源系統完成
2)熱量輸配過程—由室外系統完成
3)熱量散發過程—由室內系統完成

2.室外系統水力平衡是熱量輸配過程的基本保障:
室外系統的水力平衡決定著整個系統運行效果,也是節能運行的前提條件。但由于種種原因,水力平衡很難真正實現,盡管各種技術措施和調控設備已推廣應用了很多年,水力失調仍然普遍存在。其根源首先是人們對這個問題的認識不足,重視不夠;其次是缺乏可靠有效的技術設備,而現有技術設備的實用性和可靠性有待提高。希望以下的討論能引起業內領導和同行對水力平衡問題的重視,同時也希望大家選用可靠簡單有效的調控設備,根除水力失調問題,在提高供熱質量的同時,降低能耗,實現節能運行。

3.水力失調的表現:
在集中供熱系統的室外管網中,水力失調主要表現是:各個環路的流量輸配不均衡,致使各個用戶的室溫冷熱不均,距循環泵較近的室溫偏高,用戶被迫開窗散熱,大量熱能流失;距循環泵較遠的用戶卻因室溫偏低經常投訴,甚至拒交采暖費;另外一些問題也和水力失調密切相關,例如系統在大流量小溫差的工況下運行,鍋爐或換熱器等熱源設備難以達到其額定出力,投入運行的設備超過實際負荷的需求,水泵的工作點偏離高效區,能量輸配效率低,無法進行整體調控和節能運行,燃料和輸熱電能的消耗過高等等,水力失調已成為集中供熱系統中普遍存在又難以治愈的頑疾。

4.水力失調是先天性的弊病:
室外管網一般都是異程系統,在異程管網中的循環水,從循環泵流經各個環路的路程不同,阻力就不同,所需的動力也不同。而循環泵提供的動力呈現兩極分化的趨勢,最不利環路的路程最長,阻力最大,所需的動力最大,卻處在管網中動力最小的位置,流量甚至不足額定值的30%。而路程越短的環路其阻力也就越小,其中阻力最小的環路,反而處在離循環泵最近、動力最大的位置,流量超額數倍的很常見;如果不采取有效的措施,準確地匹配各個環路的阻力差,水力失調是不可避免的。因此,它是系統先天性的弊病。

5.僅靠設計計算難以保證水力平衡:
通過對室外管網系統進行整體設計計算,仍難以克服水力失調,這是因為設計者要加上保險系數,還要為系統擴容預留余量,無法準確地以最不利環路的阻力去匹配其它環路的阻力,只能盡量減少各個環路的阻力,而這樣做的結果只能使有利環路更加有利,不利環路仍然不利。此外,計算數據與實際狀況的誤差、施工的誤差和變更也是造成水力失調的重要原因。

6.穩態系統具有動態失調的因素:
各環路的阻力固定不變的管網系統是穩態系統或靜態系統,而穩態系統的逐年擴容改造,也是產生水力失調的重要原因,不僅失去原有的設計依據,也失去了原來調試過的穩態水力平衡,因此,逐年擴容的管網系統具有動態因素,必須采用動態調控設備才能有效根除水力失調弊病。

7.動態失調的成因:
各環路的阻力經常調節變化的系統是動態系統,動態失調是指動態系統中某些環路的阻力變化時,也就是這些環路中的調控設備動作時,對其它環路所產生影響造成的失調。供熱信息網了解到系統實行分戶熱計量安裝溫控和熱計量設備后,原來的穩態系統就變為動態系統。如果沒有動態調控設備,當某些用戶主動調節用熱量或散熱器恒溫閥自動動作時,就會干擾其它環路的用熱量,嚴重的還會產生振動和噪音。這種失調弊病不是先天性的,是在各環路的調節過程中產生的,必須采用動態調控設備加以控制和消除,否則系統將難以正常運行。

8.動態系統中也存在穩態失調的因素:
假設在短時間內系統中全部用戶都需要較大的流量時——例如室外氣溫驟降時,或者供水溫度不足時——所有恒溫閥將開到最大,此時,若不對有利環路的最大流量加以限制,不利環路將得不到足夠的流量,因此,動態系統也要注意防止穩態失調。

9.穩態調控設備難以滿足使用要求:
穩態調控設備也可稱為定阻力設備,包括節流孔板、普通閥門、調節閥、平衡閥等。它們共同的特點是:通過人工調節設定其開度,匹配各個環路的阻力,消除剩余壓頭,以實現水力平衡。其中,節流孔板的阻力設定后無法調節,而普通閥門和調節閥的阻力雖然可以調節,卻沒有定量的手段,所以它們基本無法使用;平衡閥可以借助其專用儀表,通過手動定量調試來匹配管網系統中各個環路的阻力,使系統實現水力平衡,但它的調試比較繁瑣,管網系統越大,調試也越困難;當管網系統擴容后,其阻力特性改變,又需重新進行調試;而且平衡閥的調試效果因人而異,其系統穩定性也每每不同。因此平衡閥難以滿足使用要求。

10.動態調控設備必不可少:

動態調控設備也可稱為自力式變阻力設備,這種設備的廠牌很多,其原理相同,結構多種多樣,主要包括自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥等。它們無須外力驅動,能夠根據閥門前后(或系統)壓差的變化自動調節閥門的阻力,保持流量或壓差的恒定,流量或壓差還可以隨時設定調整。變阻力設備適用于動態系統中克服動態失調,也可用于穩態系統克服穩態失調。
供熱系統水力平衡調節技術-供熱管網水力平衡調節方法

熱網水力失調分類:

1.靜態水力失調
靜態失調是管網設計、施工、布局配置不合理造成的水量承載能力及阻力不平衡導致的水力失調,從而使系統各用戶的實際流量與需求流量不一致,引起系統的水力失調。靜態水力失調是供熱管網系統出現的范圍最廣的一種失調狀態。

2.動態水力失調
當用戶閥門開度變化引起水流量改變時,其它用戶的流量也隨之發生改變,偏離設計要求流量,從而導致的水力失調,叫做動態水力失調。
動態水力失調是動態的、變化的,它不是系統本身所固有的,是在系統運行過程中產生的
修正水力失調的方法、設備
既然水力失調是普遍存在的就要想辦法進行矯正。矯正的方法就在管網各個分支節點加裝調節閥(平衡閥)對流量進行調節,壓大放小。
平衡閥樣式很多,主要分為靜態平衡閥和動態平衡閥。

靜態平衡閥調節方法

靜態平衡閥結構簡單、造價低,調節就是轉動手輪,左開右關。平衡閥上有刻度線或數字指示。
平衡閥上的兩個小銅件是壓力測量接口,用來連接壓力測量儀表測量平衡閥兩端壓差或者連接一些智能儀表直接測量流量。但是實際應用很少,主要是這些儀表測量流量不準確可信度低。

自力式動態平衡閥原理和調節方法

常見的自力式動態平衡閥有兩個閥瓣,一個手動一個自動。手動閥瓣調整確定流量,
中國供熱信息網 http://www.gcxwkv.live/
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