供热系统的水力平衡
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供热管网水力平衡的调节措施探讨随着城市化进程的加快和居民生活水平的提高,供热管网作为城市基础设施的重要组成部分,承担着为居民提供温暖的重要任务。
在供热管网的运行中,水力平衡是一个重要问题,它直接关系到整个供热系统的运行效率和稳定性。
对供热管网水力平衡的调节措施进行探讨,对于提高供热系统的运行效率和保证居民供热质量有着重要的意义。
一、水力平衡的概念和意义水力平衡是指系统中各分支管道的局部压力、流量和温度等参数的合理调控,使各点的水压、流量和温度能够在规定的范围内保持稳定,并且水力资源得以均衡利用。
在供热管网中,水力平衡是指在整个系统中,各个分支管道的水压、流量和温度等参数能够平衡分布,保证热水能够均匀地传递给各个用户,从而实现供热系统的高效、稳定运行。
水力平衡对于提高供热系统的能效和稳定性具有重要的意义。
二、水力平衡调节措施的必要性1. 提高供热系统的运行效率如果供热管网中存在严重的水力不平衡现象,就会导致系统中部分管道的流量过大,而另一部分管道的流量过小,从而导致热水的传递不均匀,一些用户会得到过热的热水,而另一些用户则会得到过冷的热水。
这不仅会降低供热系统的能效,还会影响用户的供热体验。
2. 保证居民供热质量如果供热管网中存在水力不平衡的问题,就会导致一些用户受到供热质量的影响,有些用户会出现供热不足的情况,而另一些用户则会出现供热过热的情况,这不仅会影响用户的生活质量,还会造成用户的投诉和维修成本的增加。
水力平衡调节措施的必要性无疑是非常明显的,它关系到整个供热系统的运行效率和居民供热质量,是供热系统运行中需要高度重视的问题。
1. 合理设置阀门在供热管网中,合理设置阀门是保证系统水力平衡的必要措施之一。
通过合理设置调节阀和截止阀等,可以实现对供热系统中不同支路的流量、压力、温度等参数的调节和控制,从而达到整个系统的水力平衡。
2. 使用比例阀比例阀是一种根据流量大小自动调节开度的阀门,通过安装比例阀,可以实现对各分支管道流量的自动调节,从而达到供热系统的水力平衡。
供热管网水力平衡调节方法的研究随着城市化进程的加快,城市热力供应系统也得到了迅速发展。
而在热力供应系统中,供热管网的水力平衡调节是非常重要的一环。
水力平衡是指在供热管网中,各个支路、回路以及末端用户之间保持合理的压力、流量等参数的均衡状态,以保证整个供热系统的稳定工作和高效能运行。
提高供热管网的水力平衡调节方法显得尤为重要。
本文将对当前供热管网水力平衡调节方法进行研究,并提出一些改进措施,以期能够提高供热系统的运行效率和稳定性。
1. 静态平衡调节方法静态平衡调节方法是最为直接和常见的一种方法,通常是通过合理的管道设计和安装来保证供热管网的水力平衡。
在设计和安装过程中,需要考虑管道的布局、管径、阀门的位置等因素,以确保各个支路和回路在负载均衡时能够保持相对稳定的水力平衡状态。
此方法的优点是操作简单,易于理解和掌握。
但是其缺点也显而易见,即在实际运行中由于用户用热量的变化,会使得管网产生不同程度的水力不平衡,从而影响整个供热系统的运行效率。
2. 动态平衡调节方法动态平衡调节方法是通过安装调节阀、联动阀等设备来实现管网的水力平衡调节。
这些设备能够根据系统的实际运行情况,及时调整水流的分配,从而保证管网的各个部分能够在不同的工况下保持水力平衡。
这种方法相对于静态平衡调节方法来说,能够更加灵活地应对管网运行中可能出现的各种情况,保证整个供热系统的稳定运行。
但是这种方法需要有较高的技术水平和经验来进行操作,同时成本也相对较高,对于一些小型和中小型供热系统来说,可能会存在一定的困难。
1. 结合现代控制技术随着现代控制技术的不断发展,人们可以更加方便地对供热系统进行监控和调节。
结合现代控制技术,可以通过安装传感器、控制阀等设备,对供热管网进行实时监测和调节。
在管网中设置控制节点,通过数据采集和处理,可以根据实际运行情况进行动态调节,及时解决管网中的水力不平衡问题。
这种方法能够更加精确地掌握管网的运行情况,提高供热系统的运行效率和稳定性。
供热系统水力平衡节能改造应用与研究
供热系统是一种常见的暖气设备,其有效性往往取决于水力平衡。
为了提高供热系统的能源效率,节省能源消耗,提高系统的稳定性和安全性,需要对供热系统进行水力平衡节能改造。
水力平衡是指在供热系统中,通过调节管道、阀门和泵等运行参数,使热水在供热系统中的流速、流量和温度达到理想的状态,从而达到节能和提高热利用率的目的。
实现水力平衡的重要前提是合理规划供热系统的管道、泵和阀门的布局,以确保平衡水流和消除闭环压力。
在实际应用中,为了实现水力平衡,需要进行数值模拟和仿真试验。
其中,数值模拟可以通过计算机程序进行,仿真试验则需要对供热系统进行实地测试。
通过数值模拟和仿真试验,可以确定合理的管道尺寸和截面,以及管道、阀门和泵的最佳摆放位置,从而达到水力平衡的最佳效果。
在进行水力平衡节能改造时,需要考虑供热系统的管道、阀门和泵等组件的减少和替换。
其中,关键的组件是阀门,因为它们对于水力平衡的稳定性和可靠性有很大的影响。
另外,需要采用流量控制技术,对热水供应进行控制,以确保供热系统的效率最大化。
对于供热系统的水力平衡节能改造,应该注重实际操作和经济性的考虑。
因此,在进行改造时,需要根据具体情况进行规划和设计,集中考虑最经济、最实用的方案,同时在实施过程中,还要注重安全和节能效果的监测和评估。
通过科学规划和合理实施水力平衡节能改造,可以有效提高供热系统的能源利用效率,实现节能减排的目标。
供热系统水力平衡节能改造应用与研究供热系统水力平衡是指系统内各支路流量的平衡性,是保证供热系统正常运行和节能的重要因素。
在供热系统中,如果各支路的流量分布不均衡,就会导致一些支路供热不充分,而另一些支路流量过大,造成能源的浪费。
对供热系统进行水力平衡节能改造应用与研究是十分必要和重要的。
一、供热系统水力平衡的作用1. 保证供热系统正常运行水力平衡是供热系统正常运行的基础。
只有保证了各支路的流量平衡,系统才能正常运行,满足用户的供暖需求。
2. 提高供热系统的热效率水力平衡能够提高供热系统的热效率。
通过调整各支路的流量,使供热系统工作在最佳状态,能够有效地降低系统的能耗,提高能源利用率。
3. 延长供热设备的使用寿命水力平衡可以减少供热设备的负荷不均衡,减少设备的过载运行,降低设备的故障率,延长设备的使用寿命。
二、供热系统水力平衡节能改造的方法1. 流量调节阀的安装在供热系统的支路中安装流量调节阀,通过调节阀门的开度来控制支路的流量,从而实现各支路的流量平衡。
2. 管网改造对供热系统的管网进行改造,通过增加或减少管道的长度、直径等方式,调整支路的流动阻力,从而实现各支路的流量平衡。
3. 泵的调整通过调整泵的转速和工作状态,来改变各支路的流量分布,实现水力平衡。
三、供热系统水力平衡节能改造的应用与研究1. 应用水力平衡节能改造已经在一些供热系统中得到了应用。
通过改造供热系统,优化管道布局、调整泵的工作状态等措施,实现了供热系统的水力平衡,提高了系统的热效率,降低了能耗,受到了用户的好评。
2. 研究目前,国内外对供热系统水力平衡节能改造的研究也在不断进行。
通过建立数学模型、进行仿真计算等方法,研究人员可以优化供热系统的设计方案,实现系统的水力平衡,提高系统的热效率,降低系统的能耗。
四、供热系统水力平衡节能改造的意义1. 节能减排通过实施供热系统水力平衡节能改造,可以降低供热系统的能耗,减少供热过程中的能源消耗,减少二氧化碳等温室气体的排放,有利于环保和可持续发展。
供热管道系统的水力平衡分析与优化作为一名工程专家和国家专业的建造师,我将就供热管道系统的水力平衡分析与优化这一主题展开论述。
供热管道系统的水力平衡是保证供热系统高效运行和能源利用的关键环节,它涉及到供热系统的管道网络、泵站、阀门等设备的设计、调试和维护。
首先,水力平衡是指在供热系统中各个支路或节点的流量与压力合理分配的状态,包括主管道和支管道的流量平衡以及各个支路的压力平衡。
流量平衡是指在供热管道系统中,通过合理的调节泵的转速和阀门的开度,使各个支路的流量达到设计要求,避免出现流量过大或过小的情况。
压力平衡是指在供热管道系统中,通过控制泵站的压力、调节阀门的开度以及安装补偿措施,保证各个支路的压力维持在设计范围内,避免出现压力过高或过低的情况。
其次,供热管道系统的水力平衡分析与优化需要综合考虑各种因素,如管道长度、管径、支路数目、流体介质、水泵性能、阀门参数等。
在设计阶段,需要依据供热系统的规模、设备参数、供热负荷等因素,通过水力计算方法和模拟软件等进行水力平衡分析。
通过对管道系统中各个节点的流速、流量、压力等参数进行分析,可以确定各个支路的流量和压力,进而选择合适的泵站和阀门,确保系统达到预期的供热效果。
再次,供热管道系统的水力平衡优化可以通过多种方式实现。
一方面,可以通过合理选取管道材料和管径,减少管道阻力,提高流经管道的流量,从而降低能耗。
另一方面,可以采用分区控制、变频调速等措施,根据不同地区的供热需求,灵活调节各个支路的流量和压力,提高供热系统的运行效率。
此外,还可以通过优化泵站和阀门的布置方式,减少泵站能耗和阀门压力损失,提高系统的稳定性和可靠性。
最后,供热管道系统的水力平衡分析与优化需要在设计、安装和运行维护各个阶段进行全过程管理。
设计阶段需要充分考虑系统的水力特性和变化情况,合理选择设备和控制策略。
安装阶段需要注意管道的施工质量和防止漏水等问题。
运行维护阶段需要定期检查和维护泵站、阀门等设备,及时处理系统中出现的故障和异常情况。
供热管网水力平衡的调节措施探讨随着城市供热管网的不断完善和发展,供热管网水力平衡问题也日益引起人们的关注。
水力平衡是指管网中各个分支和末端热量的分配均匀,使热力管网中的水流量和压力保持稳定。
而供热管网水力平衡的调节措施是确保供热系统正常运行的关键,本文将从调节措施的技术原理和应用效果两个方面探讨供热管网水力平衡的调节措施。
一、调节措施的技术原理1. 流量调节阀的安装在供热管网中,通过合理设置流量调节阀实现管网中各个分支和末端热量的分配均匀,保证供热系统水力平衡。
流量调节阀安装在管道上,通过调节阀门的开度来控制管道中的水流量,从而实现供热管网的水力平衡。
这种技术原理简单易行,操作方便,能够有效地调节供热管网的水力平衡。
2. 自动调节阀的应用3. 管网调节技术的优化通过对供热管网的调节技术进行优化,包括管网的设计、安装和维护等方面的措施,能够更好地实现供热管网的水力平衡。
在供热管网的设计中,应根据管道的长度、直径、材质等因素进行合理的布局和设计,确保管网中的水流量和压力均匀分布。
在管网的安装和维护过程中,应加强对管道的维护和管理,及时检测和修复管道中的漏水和堵塞等问题,保证供热系统的正常运行。
二、调节措施的应用效果1. 提高供热系统的稳定性通过采取有效的水力平衡调节措施,能够提高供热系统的稳定性,确保供热管网中各个分支和末端热量的分配均匀。
水力平衡调节措施能够减少管网中的水流量和压力的波动,降低供热系统的运行风险,保证供热系统的安全稳定运行。
2. 减少能源消耗3. 延长设备的使用寿命通过调节措施,能够使供热系统中的设备运行更加稳定,延长设备的使用寿命。
水力平衡调节措施能够降低供热系统中设备的运行压力和负荷,减少设备的磨损和损坏,延长设备的使用寿命。
供热管网水力平衡的调节措施是确保供热系统正常运行的关键。
通过应用流量调节阀、自动调节阀等设备,优化管网调节技术,能够提高供热系统的稳定性,减少能源消耗,延长设备的使用寿命。
供热系统水力平衡节能改造应用与研究【摘要】本文主要探讨了供热系统水力平衡节能改造的应用与研究。
在对研究背景和研究意义进行了介绍。
在首先详细分析了水力平衡在供热系统中的作用,然后对供热系统水力失衡问题进行了分析,并介绍了相应的节能改造技术。
接着通过案例分析和效果评价展示了水力平衡改造的实际效果。
在展望了水力平衡改造在供热系统中的应用前景,并提出了未来的研究方向。
通过本文的研究,可以有效提高供热系统的能效,降低能源消耗,为环保节能做出贡献。
【关键词】供热系统、水力平衡、节能改造、研究背景、研究意义、水力失衡、改造技术、案例分析、效果评价、应用前景、未来研究方向1. 引言1.1 研究背景引言供热系统作为建筑环境控制的重要组成部分,对于保障建筑物内部温度的稳定和舒适具有至关重要的作用。
随着供热系统的运行时间的延长,系统内部容易出现水力失衡问题,导致部分区域供暖效果差、能耗增加等情况。
对供热系统进行水力平衡节能改造已经成为当前供热领域亟待解决的问题。
为了更好地解决供热系统水力失衡问题,提高系统运行效率,节约能源资源,本文将重点探讨供热系统水力平衡节能改造的应用与研究。
通过对供热系统水力平衡的作用、水力失衡问题的分析、节能改造技术的探讨以及案例分析和效果评价,旨在为供热系统的节能改造提供可行性建议和技术支持。
1.2 研究意义供热系统水力平衡节能改造的研究意义主要体现在以下几个方面:1. 提高供热系统的能效:水力平衡是供热系统运行的基础,只有保持系统的水力平衡,才能确保热水在管道中均匀流动,减少管道损失,提高能效。
2. 减少能源消耗:水力失衡会导致供热设备不均衡运行,部分区域温度过高或过低,从而浪费能源。
进行水力平衡节能改造可以有效减少能源消耗。
3. 提升供热系统运行稳定性:水力失衡容易导致供热系统压力不稳定、水流速度不均匀等问题,影响系统稳定性。
通过水力平衡节能改造,可以提升系统的运行稳定性,减少故障率,延长设备寿命。
集中供热系统水力平衡的若干观点与分析集中供热系统水力平衡的若干观点与分析集中供热系统由多部分组成,有市政主管道、小区接入管道、交换站、压力装置和冷水系统、锅炉集中供热系统、分户计量表等,虽听起来复杂,但其运转原理基本上离不开三大过程。
即:能热转换过程——由热源系统完成;热量输配过程——由室外系统完成;热量散发过程——由室内系统完成。
而在集中供热系统中,水力平衡是热量输配过程的基本保障,而如果水力失衡不仅会造成室温供热不均,更存在较多弊病,今天我们就着重来分析这个问题。
1、水力失调的表现:在集中供热系统的室外管网中,水力失调主要表现为:各个环路的流量输配不均衡,致使各个用户的室温冷热不均,距循环泵较近的室温偏高,用户被迫开窗散热,大量热能流失;距循环泵较远的用户却因室温偏低经常投诉,甚至拒交采暖费。
另外一些问题也和水力失调密切相关,例如系统在大流量小温差的工况下运行,锅炉或换热器等热源设备难以达到其额定出力,投入运行的设备超过实际负荷的需求,水泵的工作点偏离高效区,燃料和输热电能的消耗过高等等,水力失调已成为集中供热系统中普遍存在又难以治愈的顽疾。
2、集中供热室外系统是节能运行的前提条件。
室外系统的水力平衡决定着整个系统运行效果。
但由于种种原因,水力平衡很难真正实现,尽管各种技术措施和调控设备已推广应用了很多年,水力失调仍然普遍存在。
其根源首先是人们对这个问题的认识不足,其次是缺乏可靠有效的技术设备,而现有技术设备的实用性和可靠性有待提高。
3、水力失调是先天性的弊病。
室外管网一般都是异程系统,在异程管网中的循环水,从循环泵流经各个环路的路程不同,阻力就不同,所需的动力也不同。
而循环泵提供的动力呈现两极分化的趋势,最不利环路的路程最长,阻力最大,所需的动力最大,却处在管网中动力最小的位置,流量甚至不足额定值的30%。
水力失调不可避免。
4、仅靠设计计算难以保证水力平衡。
通过对室外管网系统进行整体设计计算,仍难以克服水力失调,这是因为设计者要加上保险系数,还要为系统扩容预留余量,无法准确地以最不利环路的阻力去匹配其它环路的阻力,此外,计算数据与实际状况的误差、施工的误差和变更也是造成水力失调的重要原因。
41集中供热系统的水力平衡调节与节能措施分析文_冯琪1,2 汪广慧2 孙志勇11 呼伦贝尔安泰热电有限责任公司满洲里热电厂2 华能内蒙古东部能源有限公司摘要:在实际的集中供热系统中,水力平衡调节发挥着极其重要的作用。
本文按照一定的研究方法对水力失衡程度的调节和潜力模拟进行分析,介绍了集中水力供热系统水力失调的原因,并结合实际的供热情况,分析了集中供热系统水力平衡调节和诸多节能措施,希望能够给同行带来一定的帮助。
关键词:集中供热系统;水力平衡调节;节能措施Analysis of the Hydraulic Balance Regulation and Energy Saving Measures of Central Heating SystemFENG Qi WANG Guang-hui SUN Zhi-yong[ Abstract ] In the actual central heating system, hydraulic balance regulation plays an extremely important role. According to certain research methods, this paper analyzes the adjustment and potential simulation of the degree of hydraulic imbalance, introduces the causes of the hydraulic imbalance of the central hydraulic heating system, and analyzes the hydraulic balance adjustment and many energy-saving measures of the central heating system combined with the actual heating situation, hoping to bring some help to the peers.[ Key words ] central heating system; hydraulic balance regulation; energy saving measures1 主要研究方法1.1 水力失调程度的度量指标分析在集中供热系统的运行过程中,水力失调程度和供热系统的最大节能潜力存在很多联系,应周密地对其进行分析和调节。
供热管网水力平衡的调节措施探讨供热管网水力平衡是保证供热系统正常运行的关键。
水力平衡是指在供热管网中各支管路中的流量分配合理,保证热水在各处均匀流动,达到稳定的工作状态。
如果供热管网水力不平衡,就会导致一些支管路流量过大,一些流量过小,甚至出现死水区,降低供热质量,增加能耗,损害供热系统的长期运行。
1.管网设计中考虑水力平衡:在供热管网的设计中,应考虑各支管路长度、直径、高度差等因素,合理配置管道和阀门,使得流动阻力平衡,尽量避免水力不平衡的出现。
还应考虑到不同季节供热负荷的变化情况,并进行合理的预留和调节。
在设计阶段就要充分考虑这些因素,以减少后期的调整。
2.安装流量控制阀:在供热管网中安装流量控制阀是实现水力平衡的重要手段。
流量控制阀的作用是根据不同支管路的需求,调整和控制流量。
通过适当调节流量控制阀的开度,可以实现各支管路流量的平衡。
还可以根据实际情况进行调节,确保供热系统的稳定运行。
3.增加调节阀和控制阀:在供热管网中,增加调节阀和控制阀可以实现对水流的调节和控制。
调节阀可以根据需要调整阀门的开度,控制流量。
控制阀可以根据需要调整阀门的开度,控制温度。
通过合理设置和调节这些阀门,可以实现供热管网的水力平衡。
4.定期检查和维护:供热管网的水力平衡是一个动态过程,在使用过程中,由于各种原因,管路阻力可能发生变化,导致水力不平衡。
对供热管网进行定期检查和维护非常重要。
通过检查各支管路的流量、压力等参数,及时发现和排除问题,保证供热系统的正常运行。
5.优化供热管网结构:供热管网的结构优化也是保证水力平衡的重要措施。
通过合理调整管道的布置和连接方式,减少水力损失,提高供热效果。
还可以加装节流装置,减少死水区的产生,提高供热管网的流动性。
供热管网水力平衡是供热系统正常运行的基础,通过合理的管网设计、安装流量控制阀和调节阀、定期检查和维护以及优化管网结构等措施,可以有效实现供热管网的水力平衡,确保供热系统的高效运行。
再议供热系统的水力平衡清华大学石兆玉摘要:由于水力失调,引起的冷热不均,至今仍然是困扰本行业的难题。
本文重点指出:积极推广热计量收费,是实现水力平衡、消除冷热不均的关键技术措施。
文中还就节流式水力平衡、有源式水力平衡技术的关键环节,进行了具体分析,提出了解决办法。
关键词:供热系统、水力平衡、计量收费、节流、有源供热、空调系统的水力失调进而引起的冷热不均现象,历来是困扰业内人员的老大难问题。
20世纪七十年代末,八十年代初,我国科技人员和管理运行人员在学习国外先进经验的基础上,对这一难题从理论到技术进行了比较深入的探讨。
30年来,随着国家的改革、开放,经济发展、节能减排和环境保护,本行业也有了长足的进步。
但是在供热体制改革,建筑节能和热计量收费的推广应用过程中,仍然存在着各种不同的争论。
比如如何解决系统的水力平衡进而消除冷热不均?再如水力平衡与节能减排、计量收费到底有着什么样的因果关系?就是其中的一个重要的争论热点。
为了进一步推动行业的技术进步,有必要在新的形势下,就这一问题进行“老话新说“,以期达到更多的共识。
1、推广热计量收费是消除冷热不均最有效的措施在二十世纪七十年代末,八十年代初,我们在研究供热系统水力工况的基础上,拓展研究了热力工况,并就水力工况与热力工况的相互关系给出了奠基性的结论:指出系统的水力不平衡,是导致系统冷热不均的重要原因;并就国内长期推行的“大流量、小温差”运行方式从理论上进行了深入的利弊分析,明确指出“大流量、小温差”运行方式虽然能自动消除系统的冷热不均,但这是一种大投入、高能耗、低产出因而是落后的运行方式。
上述结论在我的《供热系统运行调节与控制》[1]这本书中,有详细的论述。
在[1][2]文献中,对水力不平衡引起的冷热不均,进而造成的能量浪费,进行了数量分析:一般情况下,能量浪费20-30%;如果采用“大流量、小温差”运行方式,既加大循环水泵又增加锅炉台数提高供水温度,则能量浪费可能达到40-50%。
至今业内有人仍然不承认系统冷热不均会造成能量浪费;有的虽然承认,但往往把这部分能量的浪费,统计到管网的散热损失中。
这是理念上的错误。
我们应该明白,冷热不均、大流量运行,实际上是造成二种能量的浪费:一部分是热量浪费、一部分是电量浪费。
热量浪费是由于系统近端热用户室温过热,通过开窗户等方式浪费掉的,所以把这部分热量算在管网损失里边是没有道理的。
关于电量的浪费,这是由于加大循环水泵增加的电功率造成的,跟管网热损失同样没有关系。
在正常情况下,如按照传统方法设计循环水泵,则水泵电耗约占供热系统总能耗的1%左右,如果采用大流量运行方式,当实际循环流量为设计循环流量的1.5倍以内时,系统能耗则要占到2-3%,如果循环流量再增大,则电耗占系统能耗的比例将达到很不合理的程度。
分析能量浪费的原因,目的是为了了解节能的潜力和提出节能的措施。
就本行业而言,在建筑节能上,主要应该抓好三方面的技术措施:一是在满足人们的基本需求下,尽量减少能耗,具体措施是改善建筑物围护结构的保温性能,进行分阶段变室温控制,实现最低的冷热负荷供给;二是尽量利用(供热)、减少(制冷)自由热(太阳能、家用电器、照明等),防止有用能的浪费;三是提高供热、空调系统的能效。
头一条技术措施,有明显的节能效果,但不会提高系统能效。
在第三条的提高系统能效方面,目前人们对冷、热源的能效的提高,管网热损失的降低,都有比较明确的努力目标,唯独对系统的水力失调、冷热不均的克服,缺乏统一认识。
当前对计量收费究竟节不节能的争论,就说明这一点。
我坚持认为,推广计量收费是一项建筑节能的重要举措。
计量收费,除了利用自由热和调动热用户的行为节能外,最主要的功能是解决了系统的水力平衡,节约了因冷热不均引起的热量浪费,提高了系统能效。
有人认为上述节能只是附带效果,计量收费本身不节能。
我不能赞同这样的看法。
我认为,“计量收费”应该包含完整的技术内容,不能只片面地理解为安装热表。
因为热计量收费是供热商品化实现公平交易的一个重要方式,因此,谁受热谁交钱和谁交钱谁享受必须皆得,也就是说,供热作为商品,一定要追求“价廉物美”,实现热价合理,供热效果好。
为此,推广计量收费,必须同时即安装热表又安装调节装置,这是一对双胞胎,绝不能偏废。
而安装调节装置,就是为了提高系统的可调性,实现水力平衡,消除冷热不均,改善供热效果。
从节能的意义上讲,就是为了消除因冷热不均带来的热量浪费,进而提高系统能效20-30%,这是相当可观的节能潜力,绝对不能忽视。
这些年来,从国家的有关文件和计量收费的技术规程都可以看出,在规定计量措施的同时,都明确规定了系统的调节措施,其意义就在这里。
多年的实践也证明,凡是计量与调节皆顾的,推广效果都比较好;凡是只注意计量不注意调节的,都走了弯路。
这些经验、教训应该很好记取。
我们不是常常期盼有消除冷热不均的“灵丹妙药”吗?那么全面推广计量收费就是最好的处方。
2、完善节流式水力平衡供热、空调系统在运行期间,各热用户不能在设计条件下达到设计流量称为系统水力失调。
系统水力失调是由于系统各环路未实现阻力平衡而导致的。
因此,要实现系统水力平衡必须着手于系统的阻力平衡。
达到系统阻力平衡有两种方法:一是靠调节阀通过节流改变管网阻力而实现,称为节流式水力平衡;一种是通过分布式变频水泵的变速改变管网的流通率亦即改变管网阻力而完成,称为有源式水力平衡。
从纯数学的角度而言,解决水力平衡,就是已知管网设计流量求解管网的阻力配置,如果列出数学方程组,将会发现方程数小于未知数,这个方程组,将有无穷多个解。
这就是说系统要实现某一个设计流量的组合,将会有无穷个管网阻力组合与之对应。
我们在管网的水力计算中都有这样的体验,为达到某一设计流量的组合,往往可以选取多种管径的组合来完成,为此,常常采用经济比摩阻作为优化目标来选取管径。
从上述分析,就会发现,由于水力平衡有无穷多个答案,而且在调节过程中管网间的相互耦合,使管网的实际阻力大小难以判断,因此系统的水力平衡是一件难度相当大的工作。
多年来,国内外就节流式水力平衡方法进行了许多研究,我在《供热系统运行调节与控制》一书中,曾介绍了十种调节方法。
近年来瑞典TA公司,在原有的比例调节法和补偿调节法的基础上,研发了CBI平衡仪,利用平衡仪进行流量测量和补偿法的程序计算,提出了TA平衡法[3],这种调节方法比原有的补偿法更方便,更快速。
我在上述一书[1]中提出的快速简易调节法,只利用超声波流量计,即可快速一次性地完成系统水力平衡,这些年,已在许多实际工程中应用,效果良好。
应用的最大工程是位于北京西单路口的中国银行大楼[4],建筑面积为17.4万平方米,即有供暖系统,又有空调系统,总共对1208个手动平衡阀进行了调节,工程验收为外方公司,调节精度达±10%,得到了验收单位和甲方的好评,该工程的水力平衡调节方法曾在《暖通空调》上进行过介绍。
这些年,除手动平衡阀外,自力式调节阀(恒温阀,自力式平衡阀、差压调节阀等)、电动调节阀等都得到了广泛应用,越来越被广大业内人员所认可。
随着技术的进步,目前在利用调节阀进行节流调节的过程中,出现了二个比较突出的新问题,需要进一步解决。
2.1、调节阀如何正确选用?目前存在的主要问题是调节效果不理想:系统近端的超流量没有减下来,系统末端亏缺的流量没有补起来,结果冷热不均的现象没有达到彻底解决。
咎其原因,除了调节阀产品质量不过关外,大多数的情况是产品选用不当:我国产品样本,目前多数只给出口径和流量的控制范围,选用人员根据要求的调节流量就确定了调节阀型号和口径大小。
这种粗糙的选用方法,存在明显的缺陷。
首先是忽略了调节阀的调节特性的变化。
调节阀样本,一般都给出了调节阀是线性调节特性还是等百分比的调节特性。
然而,这些调节曲线是在实验室里调节阀两端压差始终固定在0.1MPa(10米水柱)的条件下做出的。
我们把阀门开度与流量的这种关系曲线称为调节阀的理想调节特性。
但是,当任何一个调节阀安装在系统上时,阀两端很难再保持0.1MP的压差。
事实上,阀端压差越大,调节阀的调节特性越差。
原来是线性调节特性的将向快开特性发展;原来是等百分比特性的,将向线性特性靠拢。
为了判断安装在系统上的调节阀的实际工作特性远离理想特性的程度,我们定义了阀权度β的概念,有时也称为阀的调节能力。
阀权度是调节阀端差压力的比值,分子是该阀全开时,流量是设计流量下的压差;分母是该阀所在设备回路中,当调节阀关闭时的阀端最大压差。
实验证明,当阀权度β=1.0时,调节阀的工作特性等于理想调节特性。
这种情况,只有当设备回路全部压降都出现在调节阀上,设备、管路压降都为0时才能发生,这显然是理想状态,实际不可能发生。
由于在实际工况中,调节阀的工作特性变坏,本来应该在某个开度下,就能把流量调到预期的数值,现在却出现流量超量,只好再关小阀门,甚至直到调节阀全关闭(调节阀与关断阀不同,全部关闭也有2-3%的泄漏量),流量仍然过大,达不到调节的目的。
为了防止这种现象发生,国内外一致认为:选用调节阀,阀权度β应大于等于0.25-0.3。
以上只就调节阀的调节特性提出了阀权度的限制范围,在实际调节阀的选用时,还应考虑配套换热设备的热特性。
对于热水换热器,流量与换热量之间的热特性是一条向上突起的曲线;而蒸汽换热器,其热特性则是一条线性曲线。
根据控制调节理论,为了保证调节的稳定性和一定的调节精度,调节阀与换热器的放大系数的乘积应尽量为1.0,为此,与热水换热器配套的调节阀应该是等百分比特性,即特性曲线是向下弯的曲线;与蒸汽换热器配套的调节阀应该是线性特性曲线。
对于室温调节,比较合适的调节精度应为20±2℃,使室温波动在18-22℃之间,最容易满足人们舒适度的要求,为此,根据比例带的设定,调节阀的开度应工作在50-100%的范围内。
而选用调节阀的阀权度不小于0.25-0.3的要求,与调节阀工作开度的要求又正好是一致的。
为了保证调节阀阀权度能在0.25-0.3以上的范围工作,调节阀的选用必须根据Kv值的大小确定,应该逐渐改变以前只按口径、流量大小选用调节阀的做法。
调节阀的Kv 值是指阀端压差为0.1MPa时各种开度下的流量值。
这是产品出厂前,预先在实验台上标定好并且列在样本上的数据。
利用K v值选用调节阀口径的好处是在选择的过程中,要进行流量、端压的计算,并做阀权度的校核。
如果发现阀权度值小于允许值(这种情况常常发生在供热、空调系统的近端),则要采取措施,提高调节阀的阀权度值。
这些措施,对于恒温阀,要采取预设定值的设置;对于调节阀,则要串连适当的手动平衡阀或差压调节阀,目的是为了消除多余的资用压头,减少调节阀的端差压力,进而提高阀权度,采用这种调节阀的选用方法,其调节功能一定能有明显改善。