8 1 热水供热系统的水压图 第8章 热水供热系统的定压 8 2 热水供热系统的定压 8 3 中继加压泵站 8 1 热水供热系统的水压图 8 1 1 水压图 返回首页 8 1 2 供热系统正常运行对水压的基本要求 8 1 3 水压图分析 断面2的流体平均速度 m s 断面1 2间压力损失 Pa 断面1的流体平均速度 m s 8 1 1 水压图压图 伯努利方程式 u 管道中的压力分布 断面1的压力 Pa断面2的压力 Pa断面1的管道中心线距离基准面的高度 m断面2的管道中心线距离基准面的高度 m 用水头高度表示的伯努利方程式断面1 2间压头损失 m 总水头线与测压管水头线 总水头 位置水头 压力能水头 动能水头 测压管水头 位置水头 压力能水头 是测压管上显示的液面 高度 8 1 1 水压图压图 水压图的组成 u 水压图 水压图的作用 确定管道上任一点压力 确定散热设备处压力 确定热用户的资用压头 横坐标 供热系统管道单程长度 纵坐标 供热系统 管网 设备 地面 建筑物 纵 向高度动水压线 供水管动水压线 回水管动水压线 静水压线 确定循环水泵扬程 8 1 1 水压图压图 室内热水供暖系统的水压图 u 水压图 8 1 1 水压图压图 热水网路的水压 图 u 水压图 返回本节 8 1 2 供热热系统统正常运行对对水压压的基本要求 水温 OC 100110120130140150 汽化压力 KPa 046103176269386 u 不超压 返回本节 通常在建筑物最底层的散热设备所承受的压力最 大 u 不汽化 保证管网中各处的水压均要大于相应水温的饱和 压力 最容易发生汽化的位置 系统的顶部 u 不倒空 保证管网中各处的水压不能出现负压 最容易发生倒空的位置 系统的顶部 u 保证热用户有足够资用压头 8 1 3 水压图压图 分析 例 一个连接着四个供暖 热用户的高温水供热 系统 网路设计供 回水温 度为130oC 70oC 用户1 2采用低温 水供暖 用户3 4 直接采用高温水供暖 各用户的建筑高度分 别为15m 32m 15m 15m 8 1 3 水压图压图 分析 1 建立坐标系 以网路循环水泵中心线的高度为基准面 8 1 3 水压图压图 分析 2 确定静水压线 根据各热用户的承压能力 合理确定静水压线位置 8 1 3 水压图压图 分析 3 确定动水压线位置 保证系统中不会出现 超压 汽化 倒空现象 保证用户的资用压头 返回本节 8 2 热水供热系统的定压 8 2 1 膨胀水箱定压 返回首页 8 2 2 补水泵定压 8 2 3 惰性气体定压 8 2 4 蒸汽定压 8 2 1 膨胀胀水箱定压压 u 膨胀水箱定压原理 依靠安装在系统最高点处的膨胀水箱形成的水柱高 度来维持定压点压力稳定 u 膨胀水箱结构 1 膨胀管 2 溢流管 3 信号管 4 循环管 8 2 1 膨胀胀水箱定压压 u 膨胀水箱容积 膨胀水箱的有效容积 溢流管至信号管之间高度的容积 L 系统中水的温升 一般由20OC升至95OC水的体积膨胀系数 0 0006L m3 OC 系统的水容量 L可依据总供热量由经验值估算 u 膨胀水箱高度 膨胀水箱高度 m系统中最高建筑物的高度 m 水的汽化压力相应的压头 m u 膨胀水箱定压的特点 简单可靠 压力稳定 系统中最高建筑物层数较高且远离热源 或高温 水供热时 水箱架设高度难以满足设计要求 适合于建筑层数较低的小区低温水供热系统返回本节 8 2 2 补补水泵泵定压压 u 补水泵连续补水定压 定压点设在管网循环水泵的吸入端 利用压力调节阀保持定压点恒定 的压力 系统内压力过高时 可通过安全阀泄水降压 适用于系统规模较大 供水温度较高 补水量波动不大的供热系统 8 2 2 补补水泵泵定压压 u 补水泵间歇补水定压 补给水泵的启动和停止由电接点式压力表表盘上的触点开关控制 动水压 曲线上下波动 波动范围为5mH2O左右 适用于系统规模不大 供水温度不高 系统漏水量较小的供热系统 8 2 2 补补水泵泵定压压 u 定压点位于旁通管处的补水泵定压 在热源供 回水 干管之间连接一 根旁通管 利用 补给水泵使旁通 管上定压点J点 压力符合静水压 力要求 调节旁通管上的 两个阀门m和n 的开启度 可控 制同路的动水压 曲线升高或降低 能够适当 降低运行 时的动水 压曲线 能够灵活 调节系统 的运行压 力 适用于大 型热水供 热系统 关键设备是变频器 把通常50Hz的交 流电先变为直流电 再经过逆变器把直 流电变换为另一种频率的交流电 使补 水泵调速 定压点在循环水泵旁通管上 调节器比 较旁通管上被调压力值与设定压力值 改变变频器输入电流值 变频器根据输 入电流值 自动将频率调整至相应值 8 2 2 补补水泵泵定压压 u 补水泵变频调速定压 根据供热系统的压力变化 改变电源频 率 平滑无级地调节补水泵转速 及时 调节补水量并实现定压点压力稳定 变频调 速过 程 定压过程 8 2 2 补补水泵泵定压压 u 补水泵的选择 返回本节 补水泵流量 补给水泵的流量主要取决于整个系统的渗漏水量 渗漏水量与系统的规模 施工安装质量和运行管理 水平有关 热网规范 规定 补水量不应小于供热系统循 环流量的2 事故补水量不应小于供热系统循 环流量的4 补水泵扬程 定压点压力 mH2O 补水泵吸水管路的阻力损失 mH2O 补水泵压出管路的阻力损失 mH2O当除氧水箱直接作为补水箱时 水 箱中的蒸汽压力 mH2O 补给水箱最低水位高出补水点的高 度相应的压力 mH2O 补水泵台数 不应少于两台 正常时一台工作 事故时两台工作 8 2 3 惰性气体 氮气 定压压 u 定压装置和工作过程 供热系统的压力 状况靠连接在循 环水泵进口侧的 氮气罐的氮气压 力来控制 氮气从氮气瓶经 减压后进入氮气 罐内 并充满氮 气罐最低水位I I 以上的空间 此 时罐内氮气压力 为P1 当热水供热系 统内水受热膨 胀时 氮气罐 内水位上升 气体空间减小 气体压力上 升 当水位升高到 氮气罐最高水 位II II时 罐 内氮气压力为 P2 当罐内气体压力 超过P2时 氮气 罐顶部安全阀开 启 向外排气 当系统由于漏水 或冷却 氮气罐 内水位降低至I I 水位时 补水泵 启动补水 水位 升高至II II水位 时 补水泵停止 工作 因罐内氮气融 解或漏失 气 体压力低于P1 时 氮气瓶向 罐内补气 保 持P1压力 为防止罐内出 现不正常水位 设置高水位 II II 警告及低 水位I I 警告 8 2 3 惰性气体 氮气 定压压 u 水压图 8 2 3 惰性气体 氮气 定压压 u 氮气罐的容积 罐体总容积 气体容积 水净膨胀容积 与系统水容 量 设计供回 水温度 漏水 率等因素有关 最低水位时水容积 取系统总水 容量的2 3 8 2 3 惰性气体 氮气 定压压 u 惰性气体定压 氮气 定压的特点 安全可靠 设备较 复杂 罐体体积较大 也可采用空气定压方式 罐内压力随系统水温升高而增加 防止系统出现汽 化现象 罐内气体可起到缓冲压力传播的作用 防止水击现 象 适用于高温水系统 空气与水必须采用弹性密封材料 橡胶 隔离 返回本节 8 2 4 蒸汽定压压 u 定压装置和工作过程 采用蒸汽锅筒定压 的高温水供热系统 依靠锅炉上锅筒 蒸汽空间的压力来 定压 锅炉内水被加热到 饱和温度后 从上 锅筒引出 为防止 饱和水因压力降低 而汽化 应将其引 入混水器中 8 2 4 蒸汽定压压 u 混水器 u 水压图 8 2 4 蒸汽定压压 u 蒸汽定压的特点 简单经济 具有较好的负荷适应性 系统的压力状况受锅炉燃烧状况影响很大 采用锅炉加热过程中伴生的蒸汽来定压 在供热水的同时 也可以供蒸汽 返回本节 锅炉出现低水位时会引起严重的汽水冲击 两台锅炉并联运行时可采用外置膨胀罐的蒸汽定 压方式 8 3 中继加压泵站 8 3 1 加压泵站的作用 返回首页 8 23 加压泵站的设置 8 3 1 加压泵压泵 站的作用 返回本节 u 复杂条件下不能只在热源处设置循环水泵和补水泵 当供热距离很长时 当原有热水网路扩建时 当供热区域地形变化复杂时 u 解决方案 在网路供水或回水管上设置中继加压泵站 甚至需要设置两个或两个以上的补水定压点 8 3 2 加压泵压泵 站的设设置 u 长距离供热时回水干管设回水加压泵站 由于供热距离过远 网 路后部的回水干管的动 水压曲线过高 会使后 部的用户承受超过散热 器所能承受的压力 在网路回水干管上设置 回水加压泵站 就可使 后部用户承受的压力降 低到允许范围内 8 3 2 加压泵压泵 站的设设置 u 网路扩建时供水或回水干管设加压泵 由于扩建接入了许 多用户 网路流量 增大 在管径不改 变情况下 网路的 动水压曲线坡度增 大 后部网路的用 户的资用压头和流 量就显得不足了 可以在供水干管或 者在回水干管上设 置加压水泵 扩大 了供热范围 8 3 2 加压泵压泵 站的设设置 u 热源位于高处时回水干管设加压水泵 如果不在网路回水 干管上设置加压水 泵 网路的动水压 曲线将如图中虚线 所示 在网路后部 位于低处的用户将 承受很高的压力 设置加压水泵后 动水压曲线如图中 实线所示 在地势高差悬殊的 场合 当网路循环 水泵和加压泵停止 运行时 网路的某 些区域很有可能出 现超压 需要采取 措施 立即将网路 截断为两个区域 以维持不同的水静 压线 可以在供水 干管设置自动截断 阀门和在回水干管 上设置止回阀来实 现 当网路循环水泵和 回水加压泵停止运 转时 网路后部的 回水干管压力升高 当到达j2 j2静水 线的压力时 自动 截止阀门关闭和回 水管上的止回阀一 起保护网路后部的 用户免受前面网路 高水静压力的直接 作用 将网路分成 了压力状况不同的 两个区域 8 3 2 加压泵压泵 站的设设置 u 热源位于低处时回水干管设加压水泵 只在热源处设置循环水泵 和补水泵时 网路水压图 如图中虚线表示 此时 供水干管出口处压力高 前面网路回水管动水压曲 线也很高 有可能使前面 网路的用户超压 可在供水干管上设置加压 水泵 同时顺着地势特点 在回水干管上设置 阀 前 压力调节器 网路动 水压曲线将如图上实线所 示 在网路循环水泵和加压水泵 停止运转时 同样需要将网 路截断为两个区域 维持不 同的水静压线 供水干管上的止回阀起着保 护前面用户免受后面网路的 高水静压力的作用 又由于 回水干管压力下降 当压力 下降到静压力线j2 j2 的位置 时 阀前 压力凋节器自动 关闭 从而实现了将网路分 成压力状况不同的两个区域 的目的 返回本节 。