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技術(shù)支持

集中供熱水泵及板換選型方法參考資料建議

發(fā)布時間:2021-06-14    來源:http://www.gzjx3d.com
集中供熱水泵及板換選型方法技術(shù)資料參考建議

集中供熱系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化的必要性 

在設(shè)計供熱系統(tǒng)時,應(yīng)該事先了解供熱系統(tǒng)的已知供熱負荷值,并充分考慮和計算出其管路直徑、經(jīng)濟比摩阻和供回水溫差,以及對供回水溫差技術(shù)經(jīng)濟分析等幾個方面的內(nèi)容。 

從供熱企業(yè)的角度來看,供熱質(zhì)量、經(jīng)營管理和收費等方面作為一個互相聯(lián)系、缺一不可的有機整體,一方面出現(xiàn)問題還會連帶其他方面,進一步擴大了對企業(yè)供熱的影響。

同時,通過優(yōu)化熱網(wǎng)經(jīng)濟參數(shù),還能夠為供熱系統(tǒng)創(chuàng)造經(jīng)濟效益和技術(shù)的改進。因此,在相關(guān)的負責(zé)人員制定運行調(diào)節(jié)曲線時,應(yīng)從用戶的實際室溫情況出發(fā),采集準(zhǔn)確的運行參數(shù)信息,從而制定出符合客觀實際的運行調(diào)節(jié)曲線,促使整個熱系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)運行。

 

 

在目前我國的二次網(wǎng)集中供熱系統(tǒng)中,在室外氣象達到設(shè)計參數(shù)工況時,室內(nèi)采暖系統(tǒng)實際采集到的運行參數(shù)都相對較低,其中,供水溫度大概在47.8℃~64.0℃之間,回水溫度大概在40.0℃~53.6℃之間,實際供、回水溫差比室內(nèi)采暖系統(tǒng)的設(shè)計溫差相差25℃左右。從集中供熱系統(tǒng)基于熱媒溫度95℃/70℃(或85℃/60℃)的設(shè)計理念來看,系統(tǒng)供水溫度停留在95℃(或85℃)僅有很短暫的時間,若真正運行起來卻不曾實現(xiàn)。通過降低供水溫度的方式,能夠促使過濾的熱效率補償系統(tǒng)。而供暖熱源選用換熱器,則可以通過降低二次網(wǎng)供水溫度,減少換熱的面積。

根據(jù)對國內(nèi)外集中供熱系統(tǒng)的設(shè)計參數(shù)和實際運行參數(shù)調(diào)研可知:國內(nèi)集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)供回水溫度的設(shè)計參數(shù)多數(shù)采用95℃/70℃,85℃/60℃,也有采用75℃/55℃的;國外集中供熱系統(tǒng)二次網(wǎng)供回水溫度的設(shè)計參數(shù)多采用70℃/40℃,70℃/50℃,80℃/60℃,75℃/65℃等,室內(nèi)溫度設(shè)計參數(shù)為20℃;在本文調(diào)研的幾個國內(nèi)集中供熱系統(tǒng)案例中,調(diào)研運行期間的室外平均溫度約為-16.6~0.3℃,二次網(wǎng)供水溫度約為47.8~64.0℃,二次網(wǎng)回水溫度約為40.0~53.6℃;根據(jù)國內(nèi)集中供熱系統(tǒng)調(diào)研案例可知,這些案例的二次網(wǎng)運行溫差約為7.8~14.7℃,均小于設(shè)計溫差25℃。

降低二次網(wǎng)設(shè)計參數(shù),不但能夠促使熱量回收增加,起到節(jié)能減排作用,同時,通過不斷地研究探討工作,深入了解二次網(wǎng)設(shè)計參數(shù)的相關(guān)內(nèi)容知識,能夠促使供熱系統(tǒng)的各種參數(shù)得到優(yōu)化,進而為供熱企業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。

熱網(wǎng)水泵選型方法:

使用現(xiàn)場調(diào)查:
1.供暖面積;2.供暖半徑;3供暖高度;4.供暖方式(地?zé)、散熱片)?.直供或二次供熱。

2介質(zhì):對材質(zhì)的要求。
1.物理性質(zhì)(名稱、成份、溫度、密度、粘度);
2.化學(xué)性質(zhì)(腐蝕性)——名稱、成份、溫度、密度、粘度;
3.毒性;
4.爆炸性。

3、原則
1.適應(yīng)性(立式、臥式);
2.高效性(屬于類型系列、工況類);
3.經(jīng)濟性。

估算選型

1、經(jīng)驗法
流量計算:住宅暖氣片采暖系統(tǒng)依據(jù)總供暖面積的0.3%;住宅地?zé)岵膳到y(tǒng)依據(jù)總供暖面積的0.4%;
揚程計算:供暖半徑的管阻按照1000米越10米管損;鍋爐運行時的阻力一般4-8米。一般熱媒參數(shù)低的鍋爐阻力比較小,熱媒參數(shù)高的鍋爐,鍋爐阻力比較大;除污器的阻力正常情況下在1-2米。板式換熱器的阻力一般在6-8米。根據(jù)以上及系統(tǒng)的估算得知供暖循環(huán)泵揚程為20-35米之間選擇。

2、理論流量計算:Q=K×0.86×F/△t
Q:代表水泵的流量   F:代表熱網(wǎng)中的熱負荷   0.86:代表計算系數(shù)
K:代表安全系數(shù)  △t:代表供回水溫度

3、水泵揚程的計算:Hb=Hf+Hd+Hm
Hb:代表循環(huán)水泵總揚程,Hf:代表總的水系統(tǒng)阻力,Hd:代表水系統(tǒng)總局部阻力,Hm:代表設(shè)備阻力。
以上阻力可以通過相關(guān)流體力學(xué)資料查找。準(zhǔn)確計算循環(huán)水泵揚程,可以降低能耗。

板換選型方法要點及原則:
板式換熱器是由一系列具有一定波紋形狀的金屬片疊裝而成的換熱器。各種板片之間形成薄矩形通道,通過板片進行熱量交換。其換熱效率較高、熱損失較小、結(jié)構(gòu)緊湊輕巧、占地面積小、安裝清洗方便、應(yīng)用廣泛。

板式換熱器選型原則和計算:

一:看板型 
1、板片型式或波紋式應(yīng)根據(jù)換熱場合的實際需要而定。

2、對流量大允許壓降小的情況,應(yīng)選用阻力小的板型,反之選用阻力大的板型。

3、根據(jù)流體壓力和溫度的情況,確定選擇可拆卸式,還是釬焊式。

4、確定板型時不宜選擇單板面積太小的板片,以免板片數(shù)量過多,板間流速偏小,傳熱系數(shù)過低,對較大的換熱器更應(yīng)注意這個問題。

二:看流程和流道
流程指板式換熱器內(nèi)一種介質(zhì)同一流動方向的一組并聯(lián)流道,而流道指板式換熱器內(nèi),相鄰兩板片組成的介質(zhì)流動通道。一般情況下,將若干個流道按并聯(lián)或串聯(lián)的方式連接起來,以形成冷、熱介質(zhì)通道的不同組合。

流程組合形式應(yīng)根據(jù)換熱和流體阻力計算,在滿足工藝條件要求下確定。盡量使冷、熱水流道內(nèi)的對流換熱系數(shù)相等或接近,從而得到最佳的傳熱效果。因為在傳熱表面兩側(cè)對流換熱系數(shù)相等或接近時傳熱系數(shù)獲得較大值。雖然板式換熱器各板間流速不等,但在換熱和流體阻力計算時,仍以平均流速進行計算。由于“U”形單流程的接管都固定在壓緊板上,拆裝方便。

三:看壓降校核
在板式換熱器的設(shè)計選型時,一般對壓降有一定的要求,所以應(yīng)對其進行校核。如果校核壓降超過允許壓降,需重新進行設(shè)計選型計算,直到滿足工藝要求為止。

1、流速及取值:
①、換熱管網(wǎng)流速:指進、出水管路,見流速表。
②、機組總管流速:管徑≦ 80時,選1m/s, ≧ 100時,見流速表。
③、角孔流速:最大為6m/s (四個進出口)。
④、板間流速:0.4 ~ 0.8m/s(L型0.8,M型0.6,H型0.4)。

2、換熱面積:指換熱器的面積,單板面積*參與換熱片數(shù)(總片數(shù)減二)

①、換熱面積的計算:
換熱面積=換熱量/換熱系數(shù)/對數(shù)平均溫差/污垢系數(shù)

3、介質(zhì)參數(shù):
①、區(qū)域供暖:暖氣采暖/地?zé)岵膳?10/75 ℃ - 50/75
②、區(qū)域供暖:地?zé)岵膳?10/75 ℃- 40/50 ℃
③、樓宇空調(diào):風(fēng)機盤管采暖:110/75 ℃ - 50/60 ℃
④、生活熱水:洗浴、廚房、洗衣房:70/50 ℃ - 10/55 ℃
⑤、泳池供水:游泳池恒溫供水:110/70 ℃ - 10/40 ℃
⑥、超高層空調(diào)制冷:冷水轉(zhuǎn)換:7/11 ℃ - 8/12 ℃

熱網(wǎng)節(jié)能優(yōu)化措施:

1供熱高低溫管網(wǎng)改造
適應(yīng)范圍:高低溫網(wǎng)混網(wǎng)運行企業(yè)

a供熱高低溫管網(wǎng)改造為串聯(lián)方式。技術(shù)原理與特點:高溫網(wǎng)(間供網(wǎng))與低溫網(wǎng)(直供網(wǎng))并存的熱電企業(yè),在兩個熱網(wǎng)循環(huán)水流量相近時,可采用高溫網(wǎng)與低溫網(wǎng)串聯(lián)運行的方式,即增加一條聯(lián)絡(luò)管道將高溫網(wǎng)回水與低溫網(wǎng)供水連接,低溫網(wǎng)回水回到高溫網(wǎng)的低真空系統(tǒng)。這樣既降低了低真空供熱機組的循環(huán)回水溫度,提高了機組真空和經(jīng)濟性;又可避免取消汽機末兩級葉片,從而提高了非供熱期的運行經(jīng)濟性和靈活性;同時充分利用了高溫?zé)嵩礄C組的排汽熱量,可停運低溫?zé)嵩聪到y(tǒng),提高全廠的整體經(jīng)濟性。

b供熱初末期采用低真空并聯(lián)運行。因在供熱初末期即使是高溫網(wǎng),其出水溫度也較低,此時可以將高溫網(wǎng)和低溫網(wǎng)的熱網(wǎng)循環(huán)水同時通至低真空供熱機組的凝汽器兩側(cè),使低真空供熱機組在供熱初末期也能發(fā)揮較好的供熱效益。在嚴(yán)寒季節(jié),當(dāng)供熱循環(huán)水量大、溫度要求高時,可將低真空供熱機組的凝汽器兩側(cè)均切至高溫網(wǎng)運行,啟動原低溫網(wǎng)的熱源機組,投用熱網(wǎng)加熱器加熱低溫網(wǎng)的循環(huán)水,實現(xiàn)整個供熱季的優(yōu)化運行。

2熱網(wǎng)系統(tǒng)采用熱泵技術(shù)
適應(yīng)范圍:熱網(wǎng)管網(wǎng)設(shè)計能力不足

熱泵技術(shù)已在包二等電廠成功應(yīng)用,詳見《燃煤機組節(jié)能降耗技術(shù)推廣用應(yīng)目錄》。除對供熱機組實施熱泵改造外,還可將熱泵應(yīng)用到熱網(wǎng)上。在不需要對熱網(wǎng)進行較大改動的前提下,采用熱泵技術(shù),降低一次網(wǎng)的回水溫度,提高二次網(wǎng)的供水溫度。在人口稠密城市進行熱網(wǎng)改造難度較大,涉及面較廣,條件復(fù)雜,進行此項改造只需在供回水管道上進行小范圍改造即可提高供熱能力。

 


3熱網(wǎng)運行方式調(diào)整優(yōu)化措施

部分供熱區(qū)域采用大流量小溫差供熱方式,主要原因一是在管網(wǎng)設(shè)計時為保證供熱安全可靠,對管網(wǎng)的比摩阻設(shè)計偏小,水泵的流量和揚程的選擇裕量偏大,使管網(wǎng)在設(shè)計時流量偏大;二是由于調(diào)網(wǎng)手段不足,只能用保證管網(wǎng)壓差的方式來控制流量。用這種方式控制流量是目前采用的最常見的一種方法。供熱多采用供水壓力表值減去回水壓力表值得出管網(wǎng)壓差值,所用壓力表一般量程為1.0MPa或1.6MPa,其常見精度為1.5級、2級或2.5級,就1.0MPa-1.5級來講,其允許的誤差值為100mH2Ox±1.5%=±1.5mH2O, 兩塊表差值的誤差在±3.0mH2O范圍,誤差對確定管網(wǎng)壓差以及估計流量影響較大,應(yīng)采用量程0-50kPa的差壓表量取。

對大流量小溫差的供暖方式,供給相同的熱量,比小流量大溫差多消耗電能,因此在水力工況允許情況下,流量越小溫差越大,供熱的運行成本越低。通過對比兩種情況下散熱器的散熱效率不難看出這兩種供熱方式之間存在的差異。室內(nèi)散熱器的散熱量=散熱面積x散熱系數(shù)x散熱溫差(散熱器計算溫度-室內(nèi)溫度),此公式中散熱面積不變,對于相同的回水溫度來說,供水溫度越高,散熱器的計算溫度(tpj=(tsg+tsh)/2)越高,散熱溫差(△t= tpj-tn)就越大,散熱系數(shù)(K=a(tpj-tn)b)也越大,所以在供給相同熱量時,供熱方式可選用降低回水溫度,提高供水溫度來減少循環(huán)流量的供暖方案節(jié)省電能。
不同溫差下散熱器散熱量的區(qū)別:根據(jù)供熱單位目前的供暖現(xiàn)狀,二級網(wǎng)的供回水溫差一般不超過10℃。
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