預(yù)制保溫供熱管道的水力計(jì)算及熱力站主要設(shè)備選擇

【資料簡(jiǎn)介】

集中供熱系統(tǒng)熱水管道的水力計(jì)算是管道設(shè)計(jì)中及其重要的部分，通過(guò)水力計(jì)算結(jié)果不僅可以確定熱水網(wǎng)路各管段的管徑，還可以確定網(wǎng)路循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程。在保證系統(tǒng)管網(wǎng)水力平衡的基礎(chǔ)上，再進(jìn)行合理的選用熱力站內(nèi)的設(shè)備，是提高供熱質(zhì)量，降低供熱成本的前提。以下將介紹水力計(jì)算和設(shè)備選型的方法及注意事項(xiàng)。 

預(yù)制保溫供熱管道的水力計(jì)算及熱力站主要設(shè)備選擇

　　在熱水網(wǎng)路中經(jīng)常采用當(dāng)量長(zhǎng)度法，亦即將管段的局部損失折合成相當(dāng)?shù)难爻虛p失計(jì)算管網(wǎng)總損失。 

   供熱管道的平均比摩阻R值，對(duì)于確定整個(gè)管網(wǎng)的管徑起著決定性作用，如選用比摩阻R值越大，需要的管徑越小，因而降低了管網(wǎng)的基建投資和熱損失，但網(wǎng)路循環(huán)水泵的基建投資和運(yùn)行電耗隨之增大，這就需要確定一個(gè)經(jīng)濟(jì)比摩阻，使系統(tǒng)在規(guī)定年限內(nèi)總費(fèi)用小。對(duì)于采用間接連接的熱水網(wǎng)路系統(tǒng)，根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，主線的平均比摩阻盡量小于100Pa/m，而支線的平均比摩阻可以在小于300Pa/m的范圍內(nèi)選擇。根據(jù)區(qū)域大小不同有所區(qū)別，例如對(duì)于建筑群內(nèi)的供熱二次管網(wǎng)，整體外網(wǎng)損失控制在5m左右，這樣熱力站內(nèi)循環(huán)水泵揚(yáng)程不會(huì)過(guò)高，供熱管道的管徑也較為適中，整個(gè)系統(tǒng)容易水力平衡，投入運(yùn)行后易于調(diào)節(jié)，基建投資也較為合理。而且在布置管網(wǎng)時(shí)，應(yīng)盡量利用調(diào)節(jié)管道管徑使系統(tǒng)的各環(huán)路趨于平衡，少設(shè)置流量閥、壓差閥等調(diào)節(jié)裝置，以減少管網(wǎng)初投資和日后的運(yùn)行維護(hù)量。 　

預(yù)制保溫供熱管道的水力計(jì)算及熱力站主要設(shè)備選擇

　　集中供熱系統(tǒng)的熱力站是供熱網(wǎng)路與用戶連接的場(chǎng)所，它的作用是根據(jù)熱網(wǎng)工況和熱用戶不同的條件，采用不同的連接方式，將熱網(wǎng)輸送的熱媒加以調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換，向熱用戶系統(tǒng)分配熱量以滿足用戶需求，并根據(jù)需要，進(jìn)行集中計(jì)量、檢測(cè)供熱熱媒的參數(shù)和數(shù)量。對(duì)于供熱系統(tǒng)的民用熱力站，應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較確定。如果不具備經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較條件，熱力站規(guī)模宜按照下列原則確定：對(duì)于新建的居住區(qū)，熱力站大規(guī)模以供熱范圍不超過(guò)本街區(qū)為限;對(duì)已有采暖系統(tǒng)的街區(qū)，在減少原有采暖系統(tǒng)改造工程量的前提下，宜減少熱力站的個(gè)數(shù)。目前供熱系統(tǒng)多采用間接連接，民用熱力站采用水-水換熱，熱水通過(guò)站內(nèi)換熱設(shè)備進(jìn)行熱交換后進(jìn)入用戶系統(tǒng)。
　　選擇板式換熱器時(shí)要注意以下幾點(diǎn)：
　　板式換熱器板片的材料必須考慮換熱器的實(shí)用條件和材料的焊接性能、加工性能及經(jīng)濟(jì)合理性。如果熱水（輸送介質(zhì)）無(wú)腐蝕性且氯離子含量不高，可以選擇316作板片的材料，也可以選擇性能更好一些的316L。但是如果輸送介質(zhì)中氯離子的含量超過(guò)316或316L的承受能力時(shí)，可以使用鈦或價(jià)格比鈦便宜的含鉬量大于6%-6.5%的254SMo。 

在選擇板式換熱器時(shí)，板片厚度也是一個(gè)需要注意的環(huán)節(jié)，因?yàn)榘迤穸炔粌H與換熱器承壓能力有關(guān)，還會(huì)影響換熱器的傳熱系數(shù)。厚度越厚，承壓能力越高、但傳熱系數(shù)卻越低。使用人字形板片，其兩相鄰板片互相倒置組合，波紋相互接觸，可以提高承壓能力、適當(dāng)降低板片厚度。

預(yù)制保溫供熱管道的水力計(jì)算及熱力站主要設(shè)備選擇
　　選擇換熱器時(shí)，要對(duì)生產(chǎn)廠家限制傳熱系數(shù)的上限值，以保證換熱器的換熱效果。
　　還要注意集中供熱系統(tǒng)水-水板式換熱器的波紋深度，不要選擇淺密波紋，因?yàn)椴y過(guò)淺，流道容易堵塞，一般波紋深度控制在2.5-4mm之間。 
　　換熱器一二次側(cè)的壓力損失不宜過(guò)大，如果熱力站所處位置資用壓頭較小，換熱器一次側(cè)壓力損失大，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法克服換熱器本身的阻力不能正常運(yùn)行;而換熱器二次側(cè)壓損大，需要的循環(huán)水泵揚(yáng)程就高，循環(huán)水泵電耗加大，增加了運(yùn)行成本。 
　　循環(huán)水泵應(yīng)滿足系統(tǒng)中所需的大流量和揚(yáng)程，并處于循環(huán)水泵的工況點(diǎn)，盡可能接近系統(tǒng)實(shí)際的工作點(diǎn)，且能*在區(qū)運(yùn)行，以提高水泵*運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性;循環(huán)水泵的流量—揚(yáng)程特性曲線，在水泵工作點(diǎn)附近應(yīng)盡量平緩，以便當(dāng)網(wǎng)路水力工況發(fā)生變化時(shí)，循環(huán)水泵揚(yáng)程變化較小。一般用單級(jí)泵做循環(huán)泵，流量在300t/h范圍之內(nèi)的可以選擇立式離心泵。這種水泵基礎(chǔ)小，占用空間也較小。在選擇水泵時(shí)要注意以下幾個(gè)可能因設(shè)計(jì)原因引起的安全問(wèn)題。 
　　循環(huán)水泵在閉式熱網(wǎng)系統(tǒng)中運(yùn)行，熱網(wǎng)系統(tǒng)定壓點(diǎn)大都放在循環(huán)水泵的吸入口，不論采用什么樣的定壓方式，水泵的吸入口壓力都大致與系統(tǒng)定壓點(diǎn)的壓力值相等。因此，在水泵選型時(shí)要注意水泵入口的承壓?jiǎn)栴}。凡是定壓點(diǎn)壓力值大于0.3MPa的系統(tǒng)，不應(yīng)選用IS型水泵作為熱網(wǎng)循環(huán)水泵，因?yàn)檫@種類型的水泵屬于單級(jí)清水離心泵，入口承壓不得大于0.3MPa。如果系統(tǒng)定壓點(diǎn)特別高，需要設(shè)計(jì)人員和生產(chǎn)廠家，需要特殊加工的提前核實(shí)。
　　目前大多數(shù)熱力站均采用變頻補(bǔ)水定壓，需要在循環(huán)水泵入口處加安全閥，安全閥的開(kāi)啟壓力等于該處正常工作壓力加0.05MPa。 

節(jié)能是減少投資、提率不可忽視的重要方面，符合國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)利益。在對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行水力計(jì)算時(shí)，根據(jù)熱負(fù)荷距離熱力站的遠(yuǎn)近不同，盡量通過(guò)改變管徑達(dá)到水力平衡。沒(méi)有必要在每個(gè)單元或節(jié)點(diǎn)處都設(shè)置調(diào)控裝置，只需要在管徑無(wú)法平衡的位置加裝調(diào)控措施。這樣既維持了水力平衡從而達(dá)到熱力工況的穩(wěn)定，又節(jié)省了管道初投資，并且運(yùn)行后的維護(hù)檢修量也大大減少。