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分布组合式喷射供热系统

   2015-03-10 中国节能网4610
核心提示: 水力平衡调节是供热系统节能改造的基础和前提,进行水力平衡调节的最终目的是达到热力平衡,从而实现按需供热,节能降耗。

技术背景

水力平衡调节是供热系统节能改造的基础和前提,进行水力平衡调节的最终目的是达到热力平衡,从而实现按需供热,节能降耗。

现有供热系统由于各用户所需热负荷不同、管径匹配不合理等情况存在,造成系统普遍存在水力失衡、用户冷热不均的现象。而目前供热系统普遍使用的静态平衡阀、自力式压差控制阀、自力式流量控制阀、散热器恒温调节阀均受到现有条件的制约,造成供热系统水力失衡、大流量小温差问题得不到妥善解决。

传统水力平衡调节技术的缺陷

l 静态平衡阀

静态平衡阀一般安装在室外过热支路上,室外过热支路通常是离热源较近的支路,其流量调节靠人工手动完成,因此静态平衡阀通常只能对室外管网进行粗调节。

l 自立式压差控制阀、自立式流量控制阀

自立式压差控制阀、自立式流量控制阀一般安装在室外过热支路上,其原理是:支路供回水压差一定,局部流量即可限定。其结构是:由弹簧力来平衡压差力。

由于供热环境潮湿,弹簧易受潮生锈;同时如弹簧的材质差或热处理工艺有问题,弹簧往往容易产生蠕变,使其应力发生松弛,因此使用时间稍长后,弹簧力就会发生改变,原设定的压差就会变化,流量也会随之发生变化。

l 恒温调节阀

恒温调节阀一般安装在散热片处,数量相对较多,因此故障率高;恒温调节阀流通面积小,系统水质如果不好,有杂质,易造成调节阀阻塞,以上原因会使供热单位的管理成本大大增加。

用上述阀门进行水力平衡调节时,在某种程度上虽能起一定作用,但在调节时,均是不同程度地关小阀门,形成阻力元件,增加了被调管路的阻力,造成现有管道资源的浪费

混水泵在热用户楼前管道井中的应用

由于热用户楼内系统存在水平失调和垂直失调问题,而目前的技术手段无法有效的予以解决,因此热用户楼内系统宜采用“大流量、小温差”运行模式;而分布式变频技术又为管网输配提供了“小流量、大温差” 运行模式。要将此两项运行模式有机地结合起来,发挥各自的优势,实现最大限度的节能,自然而然便可推出——在热用户楼前管道井内加装混水泵。

但是该项技术有待解决的问题如下:

a.热用户楼前管道井的电源问题。

b.热用户楼前管道井的扩建问题。

c.混水泵的振动问题。

e.混水泵的噪音问题。

f.热用户楼前管道井防水问题,包括供热系统本身的管道漏水及渗水问题、自来水及污水系统管道漏水及渗水问题、下雨天及下雪天的漏水、渗水及排水问题等。

g.投资成本(高)问题。

h.运行管理(难)问题。

i.运行成本(高)问题。

J.设备安全问题。

喷射装置在热用户楼前管道井中的应用

一、喷射装置工作原理

喷射装置工作原理是:管网供水管内的高温水由喷射口进入喷射装置,在压力作用下,由喷嘴高速喷射出来,进入吸入室,动能增加,压力下降,形成低压区,由于喷嘴出口处的压力低于吸入室入口的压力(即引射口压力),可将用户系统的一部分回水吸入并一起进入混合管。在混合管内两者进行热能交换与动能交换,使混合后的两种流体的温度、速度趋于一致,再进入扩散器。在渐扩型的扩散器内,混合水的流速逐渐降低而压力逐渐升高,当压力升至足以克服用户系统阻力时被送入用户供热系统。

二、喷射装置的优点

1.无需电源,无漏电、触电隐患;

2.无振动、无噪音,不扰民;

3.结构简单、紧凑,安装方便;

4.工作可靠,不需备件、免维修;

5.无运动部件,寿命可达8~15年;

6.全封闭、无泄漏。

三、分布组合式喷射供热系统介绍

分布组合式喷射供热系统的核心技术是:在热用户楼前管道井内加装喷射装置,使热用户楼内系统保持“大流量、小温差”运行模式,“大流量、小温差”可以缓解楼内垂直失调与水平失调问题,提高供热质量,因不需要投入大量人力物力调节各用户流量,即可以节热又能降低运行管理成本;而直供或间供二次管网输配采用“小流量、大温差” 运行模式,“小流量、大温差”可是降低系统管网的沿程阻力,使系统供回水压线变得平缓,因此各入户处的压降基本一致,从而起到水力平衡作用,其原理图见图二。该系统解决了现有供热系统存在的问题,并降低直供或二次系统循环泵运行电耗,间接提高热源侧的运行效率,达到节电、节煤、节气的目的。

上图中图一是原有供热系统水压图,由图可以看出:要使末端用户与近端用户具有相同的压差,必须在系统近端用户增加阻力元件,才能实现整个系统的水力平衡,此时图中红色区域就是电能浪费的区域。图二是分布组合式喷射供热系统水压图,由图可以看出:供、回水压线平缓,系统各个用户压差基本相同,因此同样实现了系统的水力平衡,而且图中没有红色区域,说明该系统不存在电能浪费的现象。

根据水力稳定性系数公式:

可知: 越小,供暖管网中各用户在其它用户流量变化时,保持自身流量不变的能力越强。

提高水力稳定性的主要方法是相对减少网路干管的压降,或相对增大用户系统的压降。

分布组合式喷射供热系统就是采用即减少网路干管的压降,同时又增加用户系统的压降来提高水力稳定性。

其系统安装原理图见下图,

四、系统特点

1. 解决传统水力(热量)失衡问题;

2. 提高系统供回水温差;

3. 减少管网的系统阻力;

4. 实现按需供热;

5. 可分别满足不同用户(一步、二步、三步节能建筑、地暖、普通散热片、空调等)不同供水温度的要求;

6. 用户水力变化自适应;

7. 适合直供系统以及间供系统中的二次系统;

8. 降低运行成本。

五、经济指标

1、节电50%以上,节热10%左右;

2、投资回收期1~2年;

3、运行管理成本节省50%以上。

六、解决问题

1、系统水力失衡(包括楼与楼之间的水平失衡,楼内垂直失衡与水平失衡);

2、 由于系统供热面积增加带来的管网管径相对变小,以及电力增容;

3、在大面积供热系统中,一次采用分布式变频使各换热站电量增加而造成的扩容;

4、系统用户复杂,需要不同的供水温度。

技术背景

水力平衡调节是供热系统节能改造的基础和前提,进行水力平衡调节的最终目的是达到热力平衡,从而实现按需供热,节能降耗。

现有供热系统由于各用户所需热负荷不同、管径匹配不合理等情况存在,造成系统普遍存在水力失衡、用户冷热不均的现象。而目前供热系统普遍使用的静态平衡阀、自力式压差控制阀、自力式流量控制阀、散热器恒温调节阀均受到现有条件的制约,造成供热系统水力失衡、大流量小温差问题得不到妥善解决。

传统水力平衡调节技术的缺陷

l 静态平衡阀

静态平衡阀一般安装在室外过热支路上,室外过热支路通常是离热源较近的支路,其流量调节靠人工手动完成,因此静态平衡阀通常只能对室外管网进行粗调节。

l 自立式压差控制阀、自立式流量控制阀

自立式压差控制阀、自立式流量控制阀一般安装在室外过热支路上,其原理是:支路供回水压差一定,局部流量即可限定。其结构是:由弹簧力来平衡压差力。

由于供热环境潮湿,弹簧易受潮生锈;同时如弹簧的材质差或热处理工艺有问题,弹簧往往容易产生蠕变,使其应力发生松弛,因此使用时间稍长后,弹簧力就会发生改变,原设定的压差就会变化,流量也会随之发生变化。

l 恒温调节阀

恒温调节阀一般安装在散热片处,数量相对较多,因此故障率高;恒温调节阀流通面积小,系统水质如果不好,有杂质,易造成调节阀阻塞,以上原因会使供热单位的管理成本大大增加。

用上述阀门进行水力平衡调节时,在某种程度上虽能起一定作用,但在调节时,均是不同程度地关小阀门,形成阻力元件,增加了被调管路的阻力,造成现有管道资源的浪费

混水泵在热用户楼前管道井中的应用

由于热用户楼内系统存在水平失调和垂直失调问题,而目前的技术手段无法有效的予以解决,因此热用户楼内系统宜采用“大流量、小温差”运行模式;而分布式变频技术又为管网输配提供了“小流量、大温差” 运行模式。要将此两项运行模式有机地结合起来,发挥各自的优势,实现最大限度的节能,自然而然便可推出——在热用户楼前管道井内加装混水泵。

但是该项技术有待解决的问题如下:

a.热用户楼前管道井的电源问题。

b.热用户楼前管道井的扩建问题。

c.混水泵的振动问题。

e.混水泵的噪音问题。

f.热用户楼前管道井防水问题,包括供热系统本身的管道漏水及渗水问题、自来水及污水系统管道漏水及渗水问题、下雨天及下雪天的漏水、渗水及排水问题等。

g.投资成本(高)问题。

h.运行管理(难)问题。

i.运行成本(高)问题。

J.设备安全问题。

喷射装置在热用户楼前管道井中的应用

一、喷射装置工作原理

喷射装置工作原理是:管网供水管内的高温水由喷射口进入喷射装置,在压力作用下,由喷嘴高速喷射出来,进入吸入室,动能增加,压力下降,形成低压区,由于喷嘴出口处的压力低于吸入室入口的压力(即引射口压力),可将用户系统的一部分回水吸入并一起进入混合管。在混合管内两者进行热能交换与动能交换,使混合后的两种流体的温度、速度趋于一致,再进入扩散器。在渐扩型的扩散器内,混合水的流速逐渐降低而压力逐渐升高,当压力升至足以克服用户系统阻力时被送入用户供热系统。

二、喷射装置的优点

1.无需电源,无漏电、触电隐患;

2.无振动、无噪音,不扰民;

3.结构简单、紧凑,安装方便;

4.工作可靠,不需备件、免维修;

5.无运动部件,寿命可达8~15年;

6.全封闭、无泄漏。

三、分布组合式喷射供热系统介绍

分布组合式喷射供热系统的核心技术是:在热用户楼前管道井内加装喷射装置,使热用户楼内系统保持“大流量、小温差”运行模式,“大流量、小温差”可以缓解楼内垂直失调与水平失调问题,提高供热质量,因不需要投入大量人力物力调节各用户流量,即可以节热又能降低运行管理成本;而直供或间供二次管网输配采用“小流量、大温差” 运行模式,“小流量、大温差”可是降低系统管网的沿程阻力,使系统供回水压线变得平缓,因此各入户处的压降基本一致,从而起到水力平衡作用,其原理图见图二。该系统解决了现有供热系统存在的问题,并降低直供或二次系统循环泵运行电耗,间接提高热源侧的运行效率,达到节电、节煤、节气的目的。

上图中图一是原有供热系统水压图,由图可以看出:要使末端用户与近端用户具有相同的压差,必须在系统近端用户增加阻力元件,才能实现整个系统的水力平衡,此时图中红色区域就是电能浪费的区域。图二是分布组合式喷射供热系统水压图,由图可以看出:供、回水压线平缓,系统各个用户压差基本相同,因此同样实现了系统的水力平衡,而且图中没有红色区域,说明该系统不存在电能浪费的现象。

根据水力稳定性系数公式:

可知: 越小,供暖管网中各用户在其它用户流量变化时,保持自身流量不变的能力越强。

提高水力稳定性的主要方法是相对减少网路干管的压降,或相对增大用户系统的压降。

分布组合式喷射供热系统就是采用即减少网路干管的压降,同时又增加用户系统的压降来提高水力稳定性。

其系统安装原理图见下图,

四、系统特点

1. 解决传统水力(热量)失衡问题;

2. 提高系统供回水温差;

3. 减少管网的系统阻力;

4. 实现按需供热;

5. 可分别满足不同用户(一步、二步、三步节能建筑、地暖、普通散热片、空调等)不同供水温度的要求;

6. 用户水力变化自适应;

7. 适合直供系统以及间供系统中的二次系统;

8. 降低运行成本。

五、经济指标

1、节电50%以上,节热10%左右;

2、投资回收期1~2年;

3、运行管理成本节省50%以上。

六、解决问题

1、系统水力失衡(包括楼与楼之间的水平失衡,楼内垂直失衡与水平失衡);

2、 由于系统供热面积增加带来的管网管径相对变小,以及电力增容;

3、在大面积供热系统中,一次采用分布式变频使各换热站电量增加而造成的扩容;

4、系统用户复杂,需要不同的供水温度。

 
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