供热系统运行调节与控制(基本知识)
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Q/BDHG·GL/XS-302-2005第一章基础知识第二节供热基本知识⒈一次水、二次水从热源输送热能到各热力站的管网为一级供热管网。
该管网中流动的水为一次水。
一次水是高温热水,它由热源经管网流入热力站换热设备,释放出热量后再经管网返回热源。
一次水在热源处已经过软化处理,以避免因高温而使换热设备结垢。
从热力站输送热能到各用户的管网为二级供热管网。
该管网中流动的水称为二次水。
二次水在热力站换热设备中吸收热量,经管网流入用户,作为供暖水和生活热水。
为避免换热设备结垢,供暖用水必须经过软化处理;生活用水必须将供水温度控制在60℃以下。
⒉集中供热系统⑴. 热源:是指通过燃料燃烧产生热能将热媒加热成高温水或蒸汽的区域锅炉房或热电厂。
⑵. 热网:是指由区域供热蒸汽管网或热水管网组成的热媒输配系统。
⑶. 热用户:是指由建筑物内供暖、生活生产用热系统与设备组成的系统。
⒊集中供热系统型式⑴. 根据供热系统的热源不同可分为:热电厂供热系统、区域锅炉房供热系统、利用工业余热的供热系统以及以核能、太阳能、地热等作为热源的供热系统。
⑵. 根据使用热媒不同可分为:蒸汽供热系统和热水供热系统。
⑶. 根据用户供热管道的数目不同可分为:单管供热系统、双管供热系统。
⒋集中供热过程的组成供热过程由热介质的准备、热介质的输送、热介质的利用三个步骤组成。
⒌热负荷⑴.按其用途可分为:供暖热负荷:供暖系统的热负荷是指在某一室外温度下,为了达到要求的室内温度,保持房间的热平衡,供暖系统在单位时间内向建筑物供给的热量。
通风(空调)热负荷:在供暖季节,加热从室外进入室内的新鲜空气所消耗的热量。
生活用热负荷:为满足日常生活中用于洗盥、洗衣、洗刷器皿、热饭等的用热。
生产工艺热负荷:为满足生产过程中用于加热、烘干、蒸煮等用热,或作为动力用于拖动机械设备的用热。
⑵.按热媒种类分为:热水热负荷和蒸汽热负荷。
⑶.按使用时间分为:季节性热负荷和长年热负荷。
98 军民两用技术与产品 2018·3(下)采暖系统的调整是以有效的运行管理为基础,通过对厂房实际的生产需求,环境标准进行判断的,明确实际采暖系统的供热面积,对采暖系统实际的运行水平进行分析,尽可能的不影响整体地面生产和煤矿安全生产水平,提升采暖系统的合理规范。
在不影响地面生产的前提下,准确的分析实际安全生产的运行标准和作用,对新开立的矿产采暖系统进行快速的调整,明确实际运行管理的标准和水平,分析判断符合实际采暖系统调整和运行的管理办法。
1 热水采暖系统有效运行和建设的标准形式1.1 管道的检查和冲洗处理采暖系统的建设需要在有效的安装完毕后,对整个系统进行全面的外部状况检查,对采暖入口、设备、管理、附件等安装情况进行分析,确认是否符合实际要求标准,对可能存在问题的地方进行改正,尽可能的避免运行后可能出现的调试不足的问题。
需要根据实际情况,对管道进行冲洗处理,如果管道组装,需要对管道散热器的内部杂质进行清除处理,需要按照系统冲洗、水压试验的结合方式,确定实际的污水处理最低点,控制管道可能发生的堵塞现象。
对于试压和冲洗不容易出现的地方,需要对系统实际的运行进行快速的检修处理。
1.2 水压的试验分析外部检查合格完毕后,需要采用有效的水压试验分析。
按照试压方法进行冲水处理,先对系统的阀门、排气进行开放,链接水箱,使其膨胀,装入有效的链接管和排气装置。
充水速度应当尽量的慢,对整个水位进行同一平面的调整,使其空气顺利的排出。
系统充满后,需要将所有的排气有效阀门进行关闭处理,按照情况进行水压的测试分析,对漏水现象进行处理。
冬季需要进行准确的试压判断,防止管道冻裂的产生。
室温在0℃以下的时候,热水供应条件下,需要采用加压水泵对系统进行处理。
如果发生供水不合理的现象,需要立即停止供水,防止冻结。
1.3 系统运行的过程按照水泵实际空载实验进行分析,准确的检查运转的方向和填料的松紧程度,及时排除泵体内的空气。
供热系统安全运行与调节引言供热系统作为现代城市重要的基础设施之一,其安全运行与调节至关重要。
本文将从供热系统的基本原理、安全运行要点和调节措施等方面进行探讨,以确保供热系统能够高效、安全地运行。
一、供热系统基本原理供热系统是通过传输介质将热能从热源输送到热终端的系统。
其基本原理是利用热源提供的热能,通过热交换器将热能转移到供热介质上,再通过管道输送到用户端。
供热系统一般包括热源设备、输送管道和热终端设备三个主要部分。
热源设备可以是锅炉、换热器、地源热泵等,输送管道一般采用保温管道,其材料和绝缘层的选择需要考虑输送介质的温度和压力。
热终端设备包括散热器、暖气片等,用于将热能传递给用户。
二、供热系统安全运行要点1. 设备安全供热设备是供热系统的核心组成部分,其安全运行对整个系统的稳定性和安全性至关重要。
在设计和选购供热设备时,应考虑以下因素:•设备的质量和性能:优选质量可靠的供热设备,确保其性能符合设计要求。
•设备的安全措施:供热设备应具备过热保护、压力保护等安全措施,以应对突发情况。
•设备的运行维护:定期进行设备的维护和检修,避免设备故障对供热系统的影响。
2. 管道安全供热系统中的管道是热源和用户之间的连接通道,其安全运行也十分关键。
在管道设计和使用过程中,需要注意以下事项:•管道的选择和布置:根据输送介质的温度和压力选择合适的管道材料,并合理布置管道,避免压力过高和温度过低的情况。
•管道的维护和保护:定期对管道进行检查和维护,检测管道是否存在泄露、腐蚀和压力异常等问题。
•管道的防护措施:为管道设置绝缘层,提高管道的保温性能,并采取防腐措施延长管道的使用寿命。
3. 热力站运行安全热力站作为供热系统的关键节点,其安全运行对整个系统的稳定性和安全性有重要影响。
以下是热力站的安全运行要点:•运行参数监控:热力站应配备必要的监测设备,对供回水温差、压力等参数进行实时监控,以及时发现异常情况。
•操作人员培训:热力站的操作人员应接受必要的培训,掌握供热系统的基本原理和操作要点,能够处理常见故障及时采取应对措施。
供暖、通风和空气调节系统是现代建筑中不可或缺的设施,它们对人们的生活和工作环境起着至关重要的作用。
了解这些系统的工作原理、维护方法和未来发展趋势,对于提高建筑能源利用效率、改善室内空气质量以及促进建筑物可持续发展具有重要意义。
本文将深入探讨供暖、通风和空气调节系统的相关知识,并共享一些实用的建议和经验。
一、供暖系统1. 供暖系统的种类及工作原理供暖系统主要分为集中式供热和分户式供热两种。
集中式供热是通过锅炉或热水循环系统将热能传递到建筑物各个部位,而分户式供热则是通过独立的暖气片或地暖系统为每个房间提供热量。
不同供暖系统的工作原理略有不同,但其基本原理都是利用热能传递来实现室内温度的调节。
2. 供暖系统的维护和保养定期清洗和维护供暖设备对于保持系统正常运行和延长设备使用寿命至关重要。
在冬季使用供暖系统时要注意通风透气,避免室内空气污染和二氧化碳超标。
3. 供暖系统的未来发展趋势未来供暖系统的发展将更加注重能源利用效率和环保性能。
新型供暖技术如地源热泵、太阳能热水器等将逐渐应用到建筑供暖中,以实现能源的可持续利用和减少对环境的影响。
二、通风系统1. 通风系统的分类及用途通风系统主要分为自然通风和机械通风两种。
自然通风依靠风力或自然气流来实现室内外空气的交换,而机械通风则通过风机或换气设备来强制实现室内空气的通风换气。
通风系统的主要作用是排除室内有害气体和异味,保持空气新鲜。
2. 通风系统的维护和清洁通风系统的定期清洁和维护对于保证通风效果和室内空气质量至关重要。
堵塞的通风管道和风口将影响空气流通,导致室内空气污染和细菌滋生。
3. 通风系统的未来发展趋势未来通风系统的发展将更加注重能源节约和智能化控制。
新型通风设备将具有更高的能效比和更智能的控制功能,以实现室内空气质量的自动监测和调节。
三、空气调节系统1. 空气调节系统的原理和功能空气调节系统是通过调节室内空气的温湿度和洁净度,保持室内舒适的环境条件。
关于集中供暖系统中各换热站的运行调节与管理随着社会的不断进步,人们的生活水平日益提高,其中集中供暖系统的发展和广泛应用就是我国科学技术得到快速发展的一个重要表现,集中供暖系统中各换热站的运行调节与管理问题也得到社会各界尤其是消费者的广泛关注。
本文主要对集中供暖系统中的各换热站的运行调节与管理进行探讨分析。
标签:集中供暖系统;换热站;运行调节;管理一、供热系统初调节与运行调节系统流量调节分为初调节和运行调节两种:初调节是将各热用户的运行流量调配至理想流量,主要解决系统水量分配不均问题。
供热系统流量的运行调节,是指当热负荷随室外温度的变化而变化时,为实现按需供热,而对系统流量进行调节,主要目的是消除系统热力工况的失调。
在热力管网出现热力、水力失调时,国内通常采用大流量小温差运行方式解决,即更换大功率水泵或者增加水泵串联的台数,以此来提高系统循环水量。
然而事实上,大流量、小温差的运行方式并没有从根源上解决供热管网的热力失调问题,造成的能源浪费有增无减:1、循环水泵流量增加,电动机的功率则按三次方速度增加,从而电费增加;2、增加流量,必然要增大板换的传热面积;3、供热管网主干线的管径需要加大;4、致使供热系统调节性能变坏。
因此,大流量运行方式是一种原始而简单的调节热力失调方法,对供热系统的节能运行是不利的。
二、集中供暖系统中各换热站的运行和管理发展随着我国信息技术的发展,我国由原来那个科学信息技术落后的国家实现了向科学信息技术大国的转变,我国自控技术已经在集中供暖系统中各换热站的运行调节与管理方面得到广泛应用。
目前自控技术已经实现了无人值守管理站,大大地提高了调控的速度和减轻了劳动力。
尽管如此,我国在集中供暖系统中各换热站的运行调节与管理方面在许多地方都还存在着很大的缺陷,所以,我们应该加快我国集中供暖系统中各换热站的运行调节与管理的发展和应用。
三、集中供暖系统中各换热站的运行调节与管理相关问题1、需要完善信息技术在集中供暖系统中各换热站的运行调节与管理的应用。
北方暖气的运行调试与质量控制要点在北方地区,由于寒冷的气候条件,暖气系统成为了重要的供热设备。
暖气的运行调试和质量控制是确保暖气系统正常运行和提供舒适温暖的关键。
本文将针对北方暖气的运行调试与质量控制要点进行详细介绍。
一、运行调试要点1. 暖气设备检查:在启动暖气系统之前,需要对各个暖气设备进行检查,确保它们无漏水、无损坏,并且连接牢固。
2. 安全阀调试:安全阀是防止暖气系统压力过高而设立的设备。
在调试时,需要确保安全阀的工作压力符合设计要求,并进行漏水试验。
3. 放气操作:在启动暖气系统之前,需要对系统中的空气进行放气操作。
放气操作有助于提高暖气系统的热效率和热舒适度。
4. 温控阀调试:温控阀是控制暖气系统供暖温度的关键设备。
在调试时,需要确保温控阀的工作准确、敏感,并进行温度调节测试。
5. 流量调节:暖气系统中,不同区域的供暖需求可能不同,因此需要对不同区域的供暖流量进行调节。
调节流量可以通过调节阀门或者流量控制器来实现。
6. 循环泵调试:循环泵是暖气系统的关键设备,负责将热水循环供应到各个暖气设备。
在调试时,需要确保循环泵的工作正常、噪音低、温升适当,并进行流量测试。
7. 温度均衡调试:暖气系统中,不同区域的供暖温度要保持均衡。
在调试时,需要对系统中不同区域的供暖温度进行检测和调整,确保供暖均衡性。
二、质量控制要点1. 材料选择与安装:暖气系统的质量受到材料选择和安装质量的影响。
应选择符合国家标准的暖气设备和材料,并严格按照相关规范进行安装。
2. 施工质量控制:暖气系统的施工质量是影响其运行稳定性和寿命的重要因素。
应加强对施工人员的培训,确保施工过程符合规范,并进行必要的验收。
3. 耐压测试:暖气系统暴露在高温高压的环境下,耐压试验是确保系统安全可靠的重要环节。
在系统安装完成后,应进行耐压试验,确保系统工作压力符合设计要求。
4. 漏水检测:漏水是暖气系统常见的问题之一,会导致供暖效果下降和能源浪费。
供热系统运行调节的基本知识同方股份有限公司一.供暖热负荷及其变化1.供暖建筑热负荷概算公式/1000Q q A =⋅ (1)式中,Q ——供暖设计总热负荷, KW ;A ——供暖建筑物的建筑面积,2m ;q ——供暖建筑面积概算热指标, 2/W m ;指每一平方米供暖建筑面积的设计热负荷。
2.供暖建筑面积概算热指标城市热力网设计规范(CJJ34-2002)的推荐植如表1所示。
采暖热指标推荐植(W/m 2) 表1表中数据适合于‘三北’地区;热指标中已包括约5%的管网热损失。
3.供暖热负荷变化(1)影响热指标的主要因素:热指标与建筑物房屋基本耗热量的关系如下式()/n w q K F t t A =⋅-∑ (2)式中,K ——房屋维护结构传热系数,2/W m ⋅℃;F ——房屋维护结构传热面积,2m ;n t ——室内设计温度,一般取18℃;w t ——室外设计温度,℃。
对于一个现成的要投入运行的供热系统,在供暖期间其K 、F 、t n 和A 是确定的,而室外温度是变化的。
从式(1)、(2)中可看出:在非设计条件下,供暖热负荷Q 随室外温度变化t ,w 而变化,且呈线性关系。
(2)建筑物房屋耗热量还要计算:①房屋通过门、窗的泠风渗透耗热量;②外门开启泠风渗透耗热量;它的大小与室外温度无关,而与风力大小有关。
4.采暖全年耗热量予测 (1)供暖热负荷延续图计算(2)利用供暖期平均温度计算:()()0.0864/z n p n w Q N Q t t t t =⋅⋅-- (3)式中,z Q ——采暖全年耗热量,GJ ;N ——采暖期天数;p t ——采暖期室外平均温度,℃。
二.供暖系统水力工况1.系统水力工况分析的意义(1)定义:供暖系统中流量、压力的分布状况。
供暖系统供热质量的好、坏,与供暖系统水力工况有着密切的联系。
(2)分析水力工况的工具:水压图。
(3)水压图的作用:①确定静水压线的依据;②决定系统连接方式;③合理配置循环水泵、补水泵和加压泵; ④指导初调节,分析失调原因。
2.水压图绘制和使用 (!)管段压力分布的基本概念流体在管道中流动,将引起能量消耗即表现为流体的压力损失,这样,在不同的管段断面,流体的压力值不同。
可用流体力学中的伯努利能量方程式来描述。
图1 总水头线与测压管水头线如图1的某一流体管道,断面1和断面2的伯努利能量方程式为:221211221222p Z g p Z g p ννρρρρ-++=+++∆ Pa (4)或:221122121222p p Z Z H g g g gννρρ-++=+++∆ 2mH O (5) 公式(4)的单位为帕(Pa ),公式(5)的单位为米水柱(mH 2O );0.1MPa 等于10mH 2O 、等于1kg/cm 2。
水压图通常用后者表示。
公式中各项的物理意义:等式左边和右边分别表示断面1和断面2的总水头值(H A和H B )。
其中,Z 称为位置水头,表示流体在该断面相对于基准面(图中的O-O 线)所处的位置高度;P/ρg 称为压力能水头,表示流体在该断面的位置高度Z 时对管壁的静压力(即等于该处开孔,水的喷出高度);v 2/2g 称为动能水头,表示流体在流速下由流动引起的动能。
图中AB 线称为总水头线,其上各点表示管段上相应各断面处的总水头值;管段上任何两断面之间的压力损失等于这两个断面处流体总水头值之差,如1-2断面的压力损失ΔH 21-可由下式表示:12A B H H H -∆=- 2mH O (6)由于热水供暖管道中流速较小,通常在1-3m/s 之间,动能水头v 2/2g 很小,仅0.05-0.46 mH 2O ,可以忽略,而只考虑位置水头Z 和压力能水头P/ρg ,用C-D 线代替A-B 线表示总水头线,由于它的压力就是用测压管测量显示的液面高度(Z+P/ρg ),故习惯把其称为测压管水头线。
(2)水压图绘制方法利用管道的测压管水头线绘制热水供暖系统水压图,可以很方便地将管道中流体的压力的压力分布作出明晰的分析:①根据测压管水头线和各断面位置高度,可计算各断面流体的压力能水头值P/ρg (mH 2O ),即P/ρg=H-Z (mH 2O )。
此值即表示该断面上压力表的读数;②根据测压管水头线可计算管段断面之间的压力损失,即:121212C D p p H H H Z Z g g ρρ-⎛⎫⎛⎫∆=-=+-+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭ 2mH O (7)一般水压图包括如下内容:横坐标表示供热系统的管道单程长度。
纵坐标的下半部分,表示供热系统的纵向标高,包括管网、散热器、循环水泵、地形及建筑物的标高,对于外网,当纵坐标无法将供热系统组成表示清楚时,可在水压图的下部标出供热系统示意图,如图2所示。
纵坐标的上半部分,表示供热系统的总水头或测压管水头线。
图2 热水管网的水压图(3)水压图的应用①确定管道上任何一点的压力;选择连接方式,静压线位置,保证不压坏,不倒空,不汽化②确定用热设备(散热器和换热器)处的压力;③确定用户资用压头;④确定管道比摩阻;⑤确定循环水泵扬程。
3.管网阻力特性(1)基本公式流体在管道中流动必须克服管道阻力,流体产生一定的压力损失。
流体在管道中的压力损失与管道粗细、管网布置形式和流体的流动速度(流量)有关,基本关系如下:2P S G ∆=⋅; Pa (8)或 2HS G ∆=⋅; 2mH O (9)式中,ΔP 、ΔH——分别为以Pa 、mH 2O 为单位的管段压降; G ——管段的体积流量,m 3/h ;S ——管段的阻力特性系数,它的物理意义是通过单位流量管道(或管网)阻力的变化。
当视水的密度ρ(kg/m 3)为常数时,则S 值只是管道直径、长度、绝对粗糙度的函数,即S 的大小只取决于管道的结构。
也就是说,对于一定的管网,其阻力特性系数也固定不变。
S 值用下式计算: 当单位为Pa/(m 3·h 1-)2时:0.259 5.256.8810 ()d KS l l dρ-=⨯+ Pa/(m 3·h 1-)2 (10)当单位为mH 2O/(m 3·h 1-)2时:0.25105.257.0210()d K S l l dρ-=⨯+ mH 2O/(m 3·h 1-)2 (11) (2)管网阻力特性计算:① 串联管段:总阻力特性系数等于各管段阻力特性系数之和,即1231nn ii S S S S S S ==+++=∑ (12)式中,i ——管段编号; n ——串联的管段数。
说明:在串联管段中,串联管段愈多,总阻力特性系数值愈大,各串联管段流量相等,总压降为各管段压降之和。
② 并联管段:总阻力特性系数的平方根倒数等于各管段阻力特性系数的平方根倒数之和,即∑==++++=ni inS S S S S S1321111111 (13)说明:在并联管段中,各并联管段的压降Δp i 与总压降相等,即Δp =Δp i 。
当并联管段的阻力特性系数值增大时,总阻力特性系数值也增大,反之亦然。
③ 有源管段:是指有安装水泵的管段,如下图3所示。
图3 有源管段对于无源管段,流体通过该管段时,流体对外作功,流体本身压力降低,此时阻力特性系数为正值;对于水泵,流体通过水泵时,流体压力增高,说明流体吸收了水泵提供的能量,增强流体的流动,也就是说,水泵的阻力特性系数S p <0,为负值。
水泵的阻力特性系数S p 值为:2p p P S G∆=- Pa/(m 3·h 1-)2 (14)2p p H S G∆=-mH 2O/(m 3·h 1-)2 (15)说明:有源管段的阻力特性系数一定小于同一管段在无源情况下的阻力特性系数,即管段串联水泵后,其阻力特性系数减小,有时甚至成为负值,主要取决于水泵扬程的大小。
水泵扬程愈高,出现负值的可能性愈大。
④ 混水泵连接管段:如图4所示。
特点:●混水泵连接管段与热用户并联;●当混水泵不运行,关闭旁通管AB 段上的阀门时,外网与用户是简单串联,图4 混水泵连接管段此时S APB =∞,则APB 与ARB 的阻力特性系数S AB =S ARB ,说明对热用户未起并联作用;热用户●当旁通管AB 段上的阀门开启,混水泵运行时,将热用户部分回水抽回与外网供水混合降温后送入热用户,混水泵的水流与热用户的水流相反,此时APB 与ARB 并联的总阻力特性系数由下式计算:APBARBABS S S 111-=(16)由公式可知,S AB >S ARB ,说明在管网中混水泵的作用是增大管网的总阻力特性系数,亦即减少管网的总流量。
(2)管网阻力特性线:以流量为横坐标,压降为纵坐标将管段(管网)的阻力特性(公式8或9)用一条抛物线描绘出来的曲线,成为管网阻力特性曲线。
阻力特性系数不同,阻力特性系数也不同。
①不同阻力特性系数的阻力特性曲线图5 管网阻力特性曲线 图6 串联管网阻力特性曲线② 串联管网阻力特性曲线12 S S S =+③ 并联管网阻力特性曲线=+图7 并联管网阻力特性曲线④ 有源管段阻力特性曲线112= p p P S S S S G∆=+-图8 有源管段阻力特性曲线4.水力工况的确定(1)水泵在系统中的工作点① 水泵的特性:水泵样本给出的基本参数:流量Q ,扬程H ,效率η,必需汽蚀余量NPSH 等,这些参数表示水泵性能是由泵厂以常温清水为介质通过试验测得的值。
离心水泵特性如下图所示。
图图9 离心水泵特性曲线□流量;泵的流量是单位时间内泵排出口所输出的液体量。
泵厂用实测数据绘制的流量-扬程Q -H 曲线,用以表示Q -H 的变化关系。
一般Q 用体积流量m 3/h 或L/s 表示。
但在工艺算中还常用重量流量G (kg/h ),两者之间的关系为:/Q G ρ=式中,Q ,——输送温度下流体的体积流量 (m 3/h ) G ——流体的重量流量 (kg/h )ρ——输送温度下流体的密度 (kg/m 3)。
□扬程:泵的扬程H 是指单位重量液体通过泵获得的能量增量(Pa 或m 水柱)。
泵样本给出的扬程是以水为基准得出的,在任何条件下泵的扬程与流体的密度无关。
而压力与密度有关。
泵的扬程是用来克服下列各项阻力或压头差:① 两端容器液面间距的位差; ② 两端容器液面上压力作用的压头差;③ 泵进出口侧管线、管件、仪表和设备的阻力损失;④ 两端液体出口的速度头差,但此值一般甚小,可忽略不计。
根据用途不同,泵的扬程所要克服的阻力或压头差的内容是不同的。
□功率和效率:① 有效功率:单位时间内对液体所作的功,其计算公式如下0/102N QH ρ= 或 0/367N QH γ=式中:No ——泵的有效功率 kW ; Q ——输送温度下泵的流量 m 3/s ; Q ,——输送温度下泵的流量 m 3/h ; ρ——输送温度下液体的密度 kg/m 3; γ——输送温度下液体的相对容重(相对于水); H ——扬程 m 。