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1、1. 工程概况及热水供应系统形式 某单位培训中心新 建一栋四层住宿楼,主要接待行业内的国家级和地区性 会议,使用率较低。该楼的房间按宾馆 的标准间客房设计,总床位数为80个。卫生间洗浴热水 由自建锅炉房供给。该热水供应系统平时极少运行,只 在接到会议通知后启动,在人员入住前几 小时内将蓄水罐温升至55左右,人员入住后系统持续 运行,保证客房24h小时的洗浴热水供应。 2. 系统分 析及运行状况 2.1系统分 析 根据建设方的要求,并考虑到该系统利用率较低 和节约初投资及运行费用,原设计人员为该工程选用了 一台输出热量为175KW的电热锅炉(经 计算该系统的小时耗热量为285KW ),备设容量为
2、10m3 蓄水罐,两台循环水泵,流量4m3/h,扬程20m.系统使用 前和用水低峰时(如 夜间),蓄水罐内存储大量热水(设计温度为55), 以备高峰时连续的热水供应。该系统锅炉房与住宿楼相 距约160m,锅炉房地势比住宿楼室外 地面高8米;供回水管均为DN80的钢管,其中热水循环回 水管为原有管道改造而成,时有漏水情况发生;系统冷 水补水为本单位自建蓄水池供给,由 一套定压为0.35MPa的变频供水设备提升,该设备比锅炉 房地势低5米,间距约10米。根据测算该系统内管道及水 罐总蓄水量约16m3,按照 初次加热时原水温度为12计算,则在理想工况(无散 热损失和渗漏损失)下,持续加热4.6小时就
3、可以使系统 内的水达到设计要求温度。由于理想 工况事实上是不存在的,实际加热时间会根据热损失的 多少而增长。 2.2运行状况 本工程在2002年5月安 装完工后,在两个月内接待了几 次会议,运行效果不理想,不能达到预定的要求。主要 是:(1)系统初次启动后加热速度缓慢。不管是启动一 台循环水泵还是两台循环水泵并联运行, 初次加热时间超过10h,水罐内温升仍达不到预定温度。 (2)在住宿楼内少量用水时,系统出水温度较高,可基 本满足洗浴用水要求;大量用水的情 况下,系统持续出热水的温度低,不能满足洗浴要求。 (3)电锅炉自动运行状态下,储水罐内温度未达到设定 要求时,锅炉就频繁断电,然后又自行启
4、 动;人工手动控制时连续加热30分钟后锅炉出现开锅现 象。 3. 存在问题及解决措施 3.1循环水泵流量过 小 按照锅炉生产厂家提供的 资料表明,该电热锅炉的加热方式为间接加热方式,锅 炉内部自身循环水(以下简称炉内循环)为一次加热介 质。由于电加热的瞬间温升速度快,炉内循 环水温必须控制在80以下(正常情况下水温超过85 时开始汽化)。在热水供应系统循环流量(简称二次循 环)带走的热量小于锅炉一次循环水得 到的热量的情况下,该锅炉运行只能靠间断加热来保证 炉内循环水温不超标。因此,要使锅炉不间断加热,就 要有足够大的循环流量、较低的进出水温差 ,促使炉内循环水得到的热量及时被带走。而本工程在
5、 原设计时未考虑以上因素,循环水泵流量是按照使用流 量设计选用的,流量为4m3/h(两台泵 为一用一备)。即使备用泵也同时运行,系统循环流量 仅为8m3/h.按此流量该系统在理论工况下运行,锅炉的 进出水温差为19。此时锅炉内一 次循环水的最低温度要求为74,如此高的一次水温就 会经常由于超温而自动停机。同时,由于该工程只对热 水蓄水罐和供水主干线进行了保温,循环 水管和供水支管未做保温,系统的散热损失和渗漏损损 都很大。以上这些也使得系统实际加热时间远远超过理 论加热时间。 3.2系统补水定压点位 置不合适且压力过大 可以看出,该系统为带循环泵 的闭式系统。系统补水点压力:PA=PD-PAD
6、 PD 变频供水泵出口设定压力,为 0.35 Mpa ; PDAD点与A点的压力差,约为 0.06Mpa ; 则,PA =0.35-0.06=0.29MPa 根 据实际测量,PB 0.25Mpa .则就有PB PA,即循环水泵 出口压力小于系统冷水补水点压力,该冷水补水点实际 成为该热水供应系 统的定压点。因为变频供水泵的出水压力(PD)只在很 小范围内上下波动,循环水泵出水必然受到定压点的限 制,其实际循环流量远远小于额定流量, 这也就是为什么两台循环泵并联运行时的加热时间并不 是单台泵运行加热时间一半的原因。在资料(1)中,对 带循环水泵的闭式热水供应系统形式的介 绍中,补水定压方式多为高
7、位水箱。高位水箱补水定压 的优点就在,因为其高度的限制就不会使系统承受过高 的压力且定压波动小,循环水泵扬程只需要 克服系统循环阻力即可。而本工程中,原设计未考虑系 统定压形式和定压点实际压力值,是造成系统循环不利 的主要原因。 3.3改造措施 本着 节约投资和减少工程施工工期的原则,对该系统进行了 改动。(一)增加一台给水泵,流量6.3 m3/h,扬程22m (该泵是该单位原有库存设备 ,与本工程的循环泵基本匹配,可并联运行)使其与原 有的一台泵并联运行(建设方要求另一台泵不进行拆除 ,仍为备用泵)、系统循环流增大到10. 3 m3/h.此时,该系统的初次加热理论循环次数约为3次, 锅炉进出
8、水温差降低为14.5,比原设计进出水温差降低 了23.6%.(二), 改变该供热系统的补水定压点的位置(见图二),将系 统定压点改在C处,增加阀门1(常关)和阀门2(常开 )。这样该系统内在任何情况下都可以保 证压力均衡。(三)对该系统的循环回水管进行了检修 和保温,减少了散热损失和渗漏损失。(四)由于锅炉 本身的加热特性决定了这种锅炉不能进行手 动控制,因此,对司炉人员进行了必要的上岗培训,规 范了管理、操作程序。 4. 结论与思考 该工程改 造投入使用后效果明显,基本解决了前 述的各种问题,达到了原设计的目的,用户也很满意。 但由于资金和时间的限制使得本工程仍然存在一些问 题。(一)由于原
9、有变频给水泵主要供应该单 位小区生活供水,其出口设定压力不能改变,即补水定 压点的压力不能降低,导致该工程在改造后,系统内最 低压力不小于0.29MPa,就使整个系 统处于较高承压状态下。(二)对于本工程这种小规模 的系统、使用率又低,可以不设计备用水泵,只要日常 做好维护和检修工作就完全可满足使用要求 。改造过程中虽然没有新增加投资,但事实上已经造成 了浪费。以上两个问题虽然不是必须解决的,但如果初 始设计时能考虑周到,都是可以避免的。因 此,在从事此类工程设计时,不能盲目地照搬书本,而 应客观分析现实情况,取其利而避其弊,从而做出一个 合理可行的最佳设计。 参考文献: 1陆耀宗,姜文源,胡鹤均,张延灿,张淼主编 建筑给 水排水设计手册中国建筑工业出版社 1992 2刘振印 ,博文华,张国柱主编 民用建筑 给水排水设计技术措施中国建筑工业出版社 1997 广州陶粒 咯庀缂 全文完!谢谢观看!