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1、供熱工程常用閥門淺談 閥門的種類很多，使用范圍也很廣。在管路中有時它是主要設備，起控制作用;有時它是次要設備，起輔助作用。如果使用不當，便會出現“跑、冒、滴、漏”現象，輕者影響生產，重者引發(fā)事故。所以了解并正確使用閥門是一個很重要的問題。 ????1?閥門分類 在供熱系統(tǒng)中，使用的閥門有很多種。比如閘閥、截止閥、球閥、蝶閥、止回閥、安全閥、調節(jié)閥、平衡閥、自力式平衡閥等等。下面逐一介紹。 ????1.1?閘閥 ????也叫閘板閥、閘門閥，是廣泛使用的一種閥門。 ????工作原理:閘板密封面與閥座密封面高度光潔、平整、一致，加工成一個非常貼合、

2、嚴密的密封副。閘板通過閥桿的上提、下壓，對介質形成導通和關斷。它在管路中起關斷作用。 ????優(yōu)點:流體阻力小;全開時密封面不受沖蝕;可以在介質雙向流動的情況下使用，沒有方向性;結實耐用;不僅適合做小閥門，而且可以做大閥門。 ????缺點:高度大;啟閉時間長;笨重;修理難度大;如果是大口徑閘閥，手動操作比較費力。 ????閘閥按閥桿的不同分明桿式和暗桿式;按閘板構造不同分平行式和楔式;還有單閘板、雙閘板之分。供熱工程中，常用的是明桿楔式單閘板閘閥(Z41H-16C)和暗桿楔式單閘板閘閥(Z45T-10)，前者裝在熱力站內一次側，后者裝在熱力站內二次側。它一般起兩個作用:作為主

3、設備起開關作用;作為輔設備安在主設備前后作檢修用。 ????閘閥安裝時，不要使手輪處在水平線以下(倒裝)，否則會使介質長期留存在閥蓋中，容易腐蝕閥桿。在供熱工程中，閘閥曾經是閥門中的主力軍?，F在隨著蝶閥的廣泛采用，閘閥已被蝶閥取而代之。 ????1.2?截止閥 ????也是廣泛使用的一種閥門。一般口徑在100?mm以下。它的工作原理與閘閥相近，只是關閉件(閥瓣)沿閥座中心線移動。它在管路中起關斷作用，亦可粗略調節(jié)流量。 ????優(yōu)點:制造容易，維修方便，結實耐用。 ????缺點:只允許介質單向流動，安裝時有方向性。流阻大，密封性差。 ????按結構不同分直通

4、式、直角式、直流式、平衡式。工程中一般使用法蘭直通式(J41H)和內螺紋直通式(J11H)。截止閥有方向性，不可按反。也不宜倒安。 ????在我們的生產、生活中，過去常用直通式、小口徑截止閥，現在已漸漸被球閥所取代。 ????1.3?球閥 ????相比閘閥、截止閥，球閥是一種新型的、逐漸被廣泛采用的閥門。它的工作原理是:閥芯為一個有通腔的球體，通過閥桿控制閥芯作90°旋轉，使閥門暢通或閉塞。它在管路中起關斷作用。 ????優(yōu)點:除具有閘閥、截止閥的優(yōu)點外，還有體積小、密封好(零泄漏)、易操作的優(yōu)點。目前在石化、電力、核能、航空、航天等部門廣泛使用。 ????缺點:

5、維修困難。 ????球閥有兩種形式:浮動球式和固定球式。在供熱工程中，一些關鍵位置，如重要的分支、熱力站的接人口，DN250以下，常采用進口球閥。它與國產球閥的結構不同:國產球閥的閥體一般是二塊式、三塊式，法蘭連接;而進口球閥的閥體是一體式，焊接連接，故障點要少。它的原產地是北歐如芬蘭、丹麥等供熱技術比較發(fā)達的國家。如芬蘭的NAVAL,VEXVE，丹麥的DAFOSS等。由于其極佳的密封性，操作的可靠性，長期以來頗受用戶的青睞。球閥無方向性，可以任意角度安裝。焊接球閥水平安裝時，閥門必須打開，避免焊接時的電火花傷及球體表面;當在垂直管道上安裝時，如果焊接上接口，閥門必須打開，如果焊接下接口

6、，閥門必須關閉，以免閥門內部被高熱灼傷。 ????1.4?蝶閥 ????在供熱系統(tǒng)中，目前是使用最廣泛，種類也最多的一種閥門。 ????工作原理:閥瓣是一個圓盤，通過閥桿旋轉，閥瓣在閥座范圍內作90℃轉動，實現閥門的開關。它在管路中起關斷作用。 ????亦可調節(jié)流量。 ????優(yōu)點:結構簡單，體積輕巧，操作方便，密封性好。 ????缺點:全開時，閥板(密封圈)受介質沖蝕。 ????在供熱工程中，用到的蝶閥有三偏心金屬密封蝶閥，橡膠軟密封蝶閥。 ????1.4.1?三偏心金屬密封蝶閥 ????所謂“三偏心”是指閥軸、閥板在閥門內相對位

7、置的偏移。普通的蝶閥都是一個偏心，即閥軸中心線與密封面中心線(閥板中心線)偏離;高性能的再加一個偏心，即閥軸中心線與閥門中心線(管道中心線)偏離;雙偏心的目的在于使閥板開至20°之后，密封副之間相互脫離，從而減少摩擦(凸輪效應)。三偏心蝶閥在上述雙偏心的基礎上再增加一個獨特的偏心—?斜錐，即閥板的偏移(密封面與管道垂直面傾斜一個角度)。這樣使得閥門在90°行程范圍內，密封副之間完全脫離，既加強了凸輪效應，又完全消除了摩擦;同時關閉閥門時，當密封副逐漸閉合，產生“楔塊效應”，以最小的扭矩實現最嚴密的關斷。 ????所謂“金屬密封”是指閥座、密封圈采用耐磨、耐腐、耐高溫的優(yōu)質合金制成;同時為

8、了避免密封圈與閥座硬碰硬，密封副之間設計成柔性接觸，即形成“彈性金屬密封”，以保證關得嚴密，開無摩擦。有了“三偏心”的結構，再輔以“彈性金屬密封”，這樣的閥門操作輕便、經久耐用且密封良好。 ????三偏心金屬密封蝶閥一般用在供熱系統(tǒng)的主干線以及主分支上。口徑為DN300以上。 ????進口三偏心金屬密封蝶閥無方向性，但一般有建議安裝方向，不宜反裝;國產的有方向性，一般反向比正向差一個泄漏等級或差一至二個壓力等級，不可反裝。如在水平管道上焊接，應將閥門關閉，以保護密封圈;如在垂直管道上焊接，應將閥門關閉，且在焊接上口時要在閥板上注水，以熄滅焊渣。在水平管道上安裝時，建議方位為閥桿水平

9、或與垂直方向有一定傾斜，以保證底部軸承處的清潔。 ????1.4.2?橡膠軟密封蝶閥 ????蝶板一般為電鍍球墨鑄鐵，密封圈為橡膠材料。所用密封材料不同，性能有所不同。常用的有: 丁青橡膠，適用溫度一12℃一+82℃;乙丙橡膠，適用溫度一45℃一+135℃;耐熱乙丙橡膠，適用溫度一20℃一+150℃。 ????供熱工程中常用的有對夾式(D371X)，法蘭式(D341X)?。DN125以下可用手柄驅動(D71,?D41X)。對夾式蝶閥小巧輕便，啟閉迅速，操作方便，又好安裝，又容易維修，密封和調節(jié)性能俱佳，性價比高，所以應大力采用。軟密封蝶閥無方向性，可任意安裝。 ???

10、?蝶閥在倉儲時，閥板應開啟4°一5°。以免密封圈長期受壓而變形，影響密封。 ????1.5?止回閥 ????也叫逆止閥、單流門。一種常用的起輔助作用的閥門。 ????工作原理:依靠流體自身的力量以及閥瓣的自重，自動啟閉的閥門。顧名思義，它的作用是阻止介質倒流。一般裝在水泵出口，防止水錘對水泵造成損壞。 ????供熱工程中常用的有水平升降式(H41H)，單瓣旋啟式(H44H)，雙瓣蝶式(H77H)。 ????止回閥有方向性，絕對不能裝反。不同形式止回閥，按其結構，都有固定的安裝方式，切不可裝錯。水平升降式只能安裝在水平管路上，且保證閥瓣處于垂直狀態(tài);單瓣旋啟式也只能

11、安裝在水平管路上，且保證閥瓣轉軸處于水平狀態(tài);雙瓣蝶式可以任意安裝。 ????1.6?調節(jié)閥 ????也叫節(jié)流閥。是供熱系統(tǒng)二次網的常用閥門。 ????工作原理:外形、結構與截止閥相似。只是密封副不同，調節(jié)閥的閥瓣和閥座類似暖水瓶的瓶塞和瓶口，通過閥瓣的移動改變過流面積來調節(jié)流量。在閥軸上有標尺表示相應流量。 ????作用:調節(jié)管路間介質流量分配以達到熱力平衡。 ????供熱工程中曾使用的是直通式(T41H)，但它有一些缺點:流阻大，不宜垂直安裝。于是隨著技術的進步，平衡閥(PH45F)代替了調節(jié)閥。 ????1.7?平衡閥 ????改進型調節(jié)閥。流道

12、采用直流式，閥座改為聚四氟乙烯; ????克服了流阻大的缺點，同時增加了兩個優(yōu)點:密封更合理、兼有截止功能。 ????供熱工程中在熱力站二次網上使用，具有優(yōu)異的流量調節(jié)特性，特別適用于變流量系統(tǒng)。 ????有方向性，可以水平裝，也可以垂直裝。 ????1.8?自力式平衡閥 ????也叫流量控制閥。它的工作原理是:在閥門內有一個由彈簧與橡膠膜組成的機構，它與閥桿連接。如果流量增大，會在其上產生一個不平衡力，使得閥瓣向關閉方向移動，以減少過流面積，降低流量，使流量回歸設定值。反之亦然。由此始終保持閥后流量不變，達到控制流量的目的。 ????安裝在供熱系統(tǒng)的熱人口

13、，分支點。自動消除水力失調，提高系統(tǒng)效能，實現經濟運行。自力式平衡閥有方向性，切勿裝反。 ????1.9?安全閥 ????當介質壓力超過規(guī)定數值時，閥門能自動開啟并泄壓，當壓力正常后，又能自動閉合，以保證系統(tǒng)正常運行，起這種作用的閥門叫安全閥。 ????按結構分有:彈簧式、杠桿式、脈沖式。 ????按動作量分:閥瓣開啟高度與閥座通徑之比10%以下叫微啟式，20%一30%叫全啟式。 ????按排泄方式分:介質通過管道排走叫封閉式，直接排向空中叫敞開式。 ????現以彈簧式為例作一簡述:彈簧力與介質作用于閥瓣的正常壓力相平衡，使密封面閉合;當介質壓力過高時，彈簧

14、受到壓縮，閥板開啟，介質從中泄出;當壓力回降到正常值時，彈簧力又將閥門關閉。 ????安全閥大量應用于壓力容器。 ????2?閥門使用中的共性問題 ????a)要保持閥門內的清潔。 ????b)起吊時，繩子不要系在手輪或閥桿上。 ????c)安裝前要確認閥門工作正常。 ????d)焊接時，焊機地線必須搭在同側焊口的鋼管上，防止電流擊傷閥門。 ????e)中、小口徑閥門焊接過程中宜對閥門采取冷卻措施。 ????f)管路中不經常啟閉的閥門要定期轉動。 ????另外，使用中還有環(huán)境對閥門的腐蝕及防護問題、介質對閥門內部的腐蝕及防護問題、溫度壓力問

15、題以及密封與泄漏問題等等?？傊?，閥門雖小，學問很大，有待我們去不斷的學習總結。?? 　　（來源：中華泵閥網） 淺談供暖中的節(jié)能問題 ??????? 隨著時代發(fā)展，“節(jié)能、環(huán)?！币阎鸩匠蔀槿藗兊墓沧R，政府也明確提出要打造節(jié)約型社會，因此，節(jié)能降耗成了各行業(yè)面臨的共同課題。現就供熱行業(yè)節(jié)能問題淺談如下，與大家探討。 一、?????? ???換熱站設備要與所帶熱負荷相匹配 （1）??? 除了要選用高效節(jié)能換熱器外，還要考慮換熱器設計能力與所帶熱負荷相匹配。根據筆者統(tǒng)計，換熱站所帶熱負荷占換熱器設計能力的85—90%時，較為經濟。某單位購買蒸汽自建站，所收取暖費（收費

16、率98%）無法支付汽費，一直處于虧損狀態(tài)。經現場分析研究后發(fā)現，該單位為節(jié)省初投資，1.2萬平方米熱負荷配置了一臺設計能力為1萬平方米的換熱器，在運行初期天氣尚暖時，還能正常運行，但隨著天氣轉冷就顯出了弊端：供水溫度難以上提，開大進汽閥門，供水溫度也只能穩(wěn)定在60℃左右，并且出現了冷凝水溫度過高，甚至汽水混流，在水箱中造成水擊的現象。經粗略估算，該站因浪費的熱能而多支出的汽費在一個采暖季下來就能更換一臺新的設計能力為2萬平方米的換熱器。根據筆者建議，該單位更換一臺設計能力為1.5萬平方米的換熱器后，運行平穩(wěn)，汽費同比往年下降了15%，當年就止住了虧損現象。 （2）??? 在換熱站運行費用中，

17、電費支出占有相當大的比重，而循環(huán)泵選擇的合適與否直接影響到電費支出。傳統(tǒng)的“大流量、小溫差”運行模式使得人們在水泵選型時往往向大處估算，這樣進一步加大了耗電量，甚至會因水流狀態(tài)而影響到換熱器熱效率。 （3）??? 分集水器的規(guī)格要與所帶分支管道相匹配。一般來說，隨著擴容往往會在原分集水器上再開口接分支管道，這樣分集水器穩(wěn)壓分流的作用會受到影響，造成局部供暖不達標，用戶投訴強烈，在冬季運行條件下只能通過提高溫度來緩解。這就造成了不必要的浪費。曾有類似狀況的換熱站，經更換合適的分集水器后，幾年來供熱不均衡的現象得到徹底解決。 （4）??? 筆者所在地區(qū)地形復雜，熱負荷較分散，因此，換熱站的供熱

18、能力多數在6——8萬平方米。為了做到從細微處節(jié)約，循環(huán)泵多采用一大一小模式：在天氣較冷時，開啟大泵；在天氣暖和時，開啟小泵（大泵40米3/小時，小泵28米3/小時）。這種模式要求對循環(huán)泵有較短的檢修時間，以保證供暖的穩(wěn)定。 二、?????? 室外管網要合理設計，兼顧長遠 室外二級管網設計、敷設時，要充分考慮換熱站周邊熱負荷的發(fā)展狀況，科學分析，合理設計，既著重眼前又兼顧長遠， 初投資看起來有點大，但可避免將來因擴容造成的重復建設，有效發(fā)揮初投資效力。在一些中小城市，供熱單位普遍存在這種現象，因開戶擴容等原因不斷在原管網上接出分支，幾年下來就造成系統(tǒng)水力失調、冷熱不均，用戶意見大，從而給供熱

19、單位運行工作造成很大被動。 三、?????? 加強管網施工管理，做好管網維護檢修 管道安裝過程中，要加強施工管理，特別是要確保管道清潔，要清除管道中的雜物后方可安裝。我們曾遇到好多因雜物堵塞造成不熱甚至脹管這樣的情況，筆者學生時代就認識到這一點，記得當時某大廈中央空調冷水系統(tǒng)運行不正常，制冷機常因冷凍水過低而死機，請了好多專家也沒找出原因，最后將系統(tǒng)分段割開檢查，結果在冷凍水主管中堵了一副焊工手套。由此可見，管道安裝過程中保證管道清潔的重要性。另外，做好管網維護檢修，以盡量減少跑冒滴漏造成的損失。 四、?????? 推進分戶控制改造，結合小區(qū)熱表以實現大戶計量 分戶控制改造是維護供用熱

20、方利益以實現誰交費誰用熱的重要手段。隨著這幾年改造的進行，分戶控制在采暖效果、運行管理等方面的優(yōu)勢逐步顯現出來。但在一些中小城市由于資金、技術等原因，分戶控制改造還需3——5年的進行過程。因用戶離裝熱表還有一段距離，在一些條件成熟的小區(qū)安裝小區(qū)熱表實現大戶計量，有的城市已開始這樣的試點，應該說這是一種有益嘗試，對供熱單位運行節(jié)能很有好處。 五、?????? 加快推行節(jié)能型建筑，降低建筑的耗熱指標 ??? 現在，國家推出了節(jié)能型建筑的相關標準，而且一些已經建成并投入使用的節(jié)能建筑的節(jié)能效果十分明顯，象使用空心砌塊、安裝雙層或多層中空玻璃、墻體鋪設聚苯板等措施都有效的加大了維護結構的熱阻，從而

21、降低了建筑的耗熱指標。以前老規(guī)范推薦的住宅面積熱負荷為58W/米2，現在的節(jié)能建筑只要40 W/米2左右就可以了，由此可見，加快推行節(jié)能型建筑對于實現節(jié)能降耗有著重要的現實意義。 六、?????? 換熱站安裝自控設備，實現運行節(jié)能的長久效力 換熱站內運行參數的調控僅靠人工完成，應該說是粗線條的，很難達到經濟運行。若安裝自控設備，系統(tǒng)會根據天氣變化情況自動調整相關參數，真正做到蒸汽、水系統(tǒng)壓力等的按需配給，達到節(jié)能的目的。筆者曾對一實現自控的換熱站做過研究，節(jié)能效果明顯。當然，這需要自控設備的前期投資，一些供熱單位很難一次性安裝自控設備，不過從長遠來看，實現自控經濟可行，可分期分批將換熱站實

22、現自控。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????????????????????????? 作者：宋若生 ?????????????????????????? 地址：淄博市博山區(qū)熱力公司 ?????????????????????????? 電話：0533------4167002 ???????????????????????????????????????? 13031791475 熱水采暖系統(tǒng)常見故障的排除 ????? 東北地區(qū)冬季氣候寒冷，每年要有六個月的冬季采暖期。近年來熱水采暖以其在技術和經濟上的顯著優(yōu)越性得到廣大用戶的青睞

23、。 ???????目前熱水采暖廣泛用于工業(yè)和民用建筑中。但是由于施工作業(yè)人員在熱水采暖系統(tǒng)的施工、調整與運行管理方面的經驗不足，系統(tǒng)在運行時可能會出現一些故障，影響正常供熱。經過多年的現場實踐，總結了熱水采暖系統(tǒng)幾種常見的故障及其排除方法，供大家參考。 ??一、局部散熱器不熱 ??????? 局部散熱器不熱的原因大體有以下幾種情況：閥門失靈，閥盤脫落在閥座內堵塞了熱媒流動通道，這時可打開閥門壓蓋進行修理，或把失靈閥門更換掉。集氣罐存氣太多，阻塞管路，也會產生局部散熱器不熱的情況，這時應打開系統(tǒng)中所設置的放氣附件，如集氣罐上的排氣閥，散熱器上的手動放風門等。?管路堵塞，出現這種故障，當送水

24、時間較短時，可用手在管線轉彎處與閥門?前摸其溫度，敲打聽聲；當送水時間過長，系統(tǒng)較大時，堵塞處前后出現死水段，靠手摸不容易確定堵塞位置，這時可用放水的方法查找，放水點可在不熱段管道的中間依次向兩端進展。放水時，如來水端熱水繼續(xù)往前延伸，說明堵塞點在此之后；再取余下管段中段進行放水，若發(fā)現來水段熱水不繼續(xù)向前延伸，說明堵塞點在第一次放水點與第二次放水點之間。當把堵塞點找出后，段開管子，將管內污物清除或把該管段更換.采暖系統(tǒng)管道坡度安裝的不合理，致使管道出現鼓肚，在其內部產生氣塞，堵塞或減小了該管段的流通截面積，從而引起局部不熱。這時應調整管段坡度，使其符合設計要求的坡度及坡向。室內系統(tǒng)的送、回水

25、管道與室外熱網的送、回水相互接反，或全部在送（或回）水管上，室內系統(tǒng)不能形成一個循環(huán)環(huán)路。這時應認真查找，了解外網情況，將接錯的管道改正過來。 二、熱力失效 ??????采用雙管上分式采暖系統(tǒng)時，多層建筑上層散熱器過熱，下層散熱器過冷。產生這種垂直熱力失調的原因有兩種可能。 ???????其一，通過上下層散熱器的熱媒流量相差較大。排除這種故障的方法是關小上層散熱器支管上的閥門，以減少其熱媒流量。 ???????其二，支管下端管段被氧化鐵皮、水垢等堵塞，增加了該循環(huán)系統(tǒng)的阻力，破壞了系統(tǒng)各環(huán)路壓力損失的平衡。對于這種情況及時清除管段中的污物或更換支立管，減少阻力損失，恢復系統(tǒng)各環(huán)路間的壓

26、力損失平衡關系。當多層建筑中采用下供式系統(tǒng)，出現下層散熱器過熱，上層散熱器不熱的情況時，原因可能是上層散熱器中存有空氣，應該檢查散熱器上的放氣閥或管路上的排氣閥，將空氣排除；也有可能是系統(tǒng)缺水，應進行補水。在同一系統(tǒng)中有幾個并聯環(huán)路時，有時會出現有的環(huán)路過熱，有的環(huán)路不熱的水平失調現象，這時，應調節(jié)個環(huán)路上的總控制閥門，使各環(huán)路間的壓力損失接近平衡，從而消除各環(huán)路間冷熱不均現象。異程系統(tǒng)末端散熱器不熱，接近熱力入口處散熱器過熱，也屬于水平熱力失調現象。產生這種現象的原因是前面閥門開大，各環(huán)路的作用壓力與該環(huán)路本身所消耗的壓力之差不平衡造成的；靠近主干線入口端的散熱器內熱媒所通過的路途短，壓力損

27、失小，有較大的剩余壓力，環(huán)路中熱媒流量就會偏大，從而超過實際所需要的值。遠端散熱器內熱媒所通過的路途長，壓力損失大，通過遠端環(huán)路上的熱媒流量就會減少。這時應關小系統(tǒng)入口端環(huán)路支立管上的閥門，同時打開末端集氣罐上的放氣閥或檢查自動排氣閥，排除系統(tǒng)中殘有的空氣。 三、回水溫度過高 ??????熱用戶入口裝置處送回水管上的循環(huán)閥門沒關閉或者關閉不嚴，此時應檢查各入口裝置，關嚴循環(huán)閥。系統(tǒng)熱負荷小，循環(huán)水量大，提供的熱量大，這時應調整總進、回水閥門，增加系統(tǒng)阻力，從而減少循環(huán)流量。鍋爐供熱能力過大，采暖系統(tǒng)的消耗量小，產生供回水溫度過高，這時應控制送水溫度上限。當送水溫度達到一定值時，在鍋爐房采取

28、相應措施，如用停開鼓、引風機的方法處理。 四、系統(tǒng)回水溫度過低 ??????產生系統(tǒng)回水溫度過低的原因大體有以下幾種情況：熱源所設置的鍋爐不能供給足夠是熱量，使送水溫度達不到設計要求。這時應改造或增設鍋爐，提高送水溫度；循環(huán)水泵的流量小或揚程低，系統(tǒng)熱媒循環(huán)慢，同時送回水溫差大，這時應選用適當的循環(huán)泵更換原有水泵。室外管網漏水嚴重，鍋爐房壓力下降太快，鍋爐補給水量遠遠超過正常需要，這時應對室外管網進行檢查，找出泄漏點及時修理。外網熱損失大，有時會成為回水溫度過低的主要原因，引起熱損失過大的因素是外網保溫工程質量差，局部管道或者根本沒保溫，而且所選用的保溫材料性能差；由于地溝蓋板之間安裝不嚴

29、密，地面水流入地溝或地溝內管線泄漏使地溝內存有大量的水，送、回水管都被浸泡在水中，使地溝成為一個大型換熱站，這時應加強室外管網保溫及管理工作，及時排除地溝內積水。?循環(huán)水量太小，此時應檢查水泵是否反轉，管線、孔板、閥門等是否堵塞或者閥門沒全打開，打開閥門，同時清除系統(tǒng)內的污物和沉渣。 五、其它故障及排除方法 ??????送水溫度忽高忽低，變化較大，會引起散熱器及管道配件受熱脹冷縮的影響而漏水，這時應采取相應措施，使鍋爐供水溫度保持穩(wěn)定。建筑物高度相差懸殊，系統(tǒng)中部分建筑在運行時超壓使散熱設備及配件損壞漏水，這時應提請技術部門根據各建筑物所要求的送水壓力，在部分建筑物采暖入口裝置處送水管上加

30、裝調壓板，已裝調壓板的應重新選取調壓板孔徑，有條件的，可在低層建筑采取系統(tǒng)入口處裝設自動泄壓裝置。 ??????隨著科學技術的進一步發(fā)展，熱水采暖技術會不斷提高、采暖設施會不斷完善，從而給人們工作和生活場所提供一個舒適的環(huán)境，保證人體健康，促進我國現代化的發(fā)展。 用變速泵和變速風機代替調節(jié)用風閥水閥 ?通過5個工程實例，探討在供熱空調系統(tǒng)中利用變速風機和變速泵代替調節(jié)用風閥水閥實現風和水系統(tǒng)的調節(jié)的可能性。分析表明，這樣做可以節(jié)省運行能耗，同時改善系統(tǒng)的調節(jié)品質，系統(tǒng)的初投資一般也不會增加。 　　水泵和風機能耗約占供熱空調系統(tǒng)總能耗的40？這些能耗中的1/3左右

31、被各種調節(jié)閥門所消耗，但這樣大的代價并沒有換來好的調節(jié)效果，反而導致系統(tǒng)中許多問題發(fā)生。采用變速風機和變速泵充當調節(jié)手段，可節(jié)省這部分能耗，并可解決許多調節(jié)中的困難。 　　關鍵詞：變頻調節(jié) 水系統(tǒng) 風系統(tǒng) 變速水泵 變速風機 　　1、引言 　　在暖通空調工程中，使用大量的風閥水閥對系統(tǒng)中的風量水量進行調整，使其滿足所要求的工況。它們的調節(jié)原理是增加系統(tǒng)的阻力，以消耗泵或風機提供的多余的壓頭，達到減少流量的目的。因此這些調節(jié)閥的調節(jié)作用是以消耗風機或水泵運行能耗為代價的。目前暖通空調工程中愈來愈多地使用自動控制系統(tǒng)。為實現自控，許多風閥水閥還要使用電動執(zhí)行機構。 　　

32、目前質量好的電動水閥價格為幾千甚至上萬元。電動風閥亦需要幾千元。電動風閥水閥的費用常常占到自控系統(tǒng)總費用的40％以上。能否改變系統(tǒng)的構成方式，減少使用這些既耗能、又昂貴的閥門，用其它方式實現對流量的調節(jié)？風機水泵與風閥水閥是一一對應的兩類調節(jié)流量的設備。 　　風機水泵為流體提供動力，而風閥水閥則消耗流體多余的動力。因此，若用風機水泵代替風閥水閥，不是在能量多余處加裝閥門，而是在能量不足處增裝水泵或風機，通過調節(jié)風機水泵的轉速，同樣可以實現對系統(tǒng)的流量調節(jié)。 　　此時由于減少了調節(jié)閥，也就減少了閥門所消耗的能量，因此會減小運行能耗。同時，目前可變轉速的風機、水泵價格與相同流量的電動風

33、閥、水閥價格接近，甚至更低，因此初投資也不會提高。從這一思路出發(fā)，本文先給出幾個用泵代閥的例子，然后進一步討論這一方案對暖能空調工程的意義及要注意的問題，以期引起大家的討論。 　　2、實例分析 　　2.1 簡單系統(tǒng)的流量控制 　　一個簡單的控制循環(huán)流量的系統(tǒng)，泵P提供動力以實現水通過閥V、管道及用戶U間的循環(huán)。圖2給出當閥全開、泵的轉速n=n0時系統(tǒng)的工作點。此時，流量為G0，水泵工作效率為η0，即效率最高點。要使流量減小一半，一種方式是將閥門關小，使管網等效阻力特性曲線向左偏移，此時泵的效率降低至η1，壓力升至p1。 　　由于壓力升高，效率降低，因此盡管流量減少至一半

34、，泵耗僅減少20％～30％，此時除閥門以外的管網部分由于其阻力特性不變，因此僅消耗壓降p0/4，剩余部分3(p0+(p1-p0))/4均消耗在閥門上，它消耗了此時泵耗的80％，這就是為什么說調節(jié)閥消耗了大部分水泵能耗的依據。此外，水泵工作點偏移造成的不穩(wěn)定、閥關小后大的節(jié)流和壓降引起的噪聲，都對系統(tǒng)有不良影響。 　　若保持不變，但將泵的轉速降至50％，圖2同時給出此時的工作狀況，這時管網的阻力特性曲線不變，泵的工作曲線下移，泵的工作效率仍將為η0，壓力p2為p0/4。這樣，減少流量后泵耗僅為原來的1/8，具有極顯著的節(jié)能效果。同時，由于泵的工作點及閥的位置均未變，因此系統(tǒng)工作穩(wěn)定，且不會

35、有節(jié)流噪聲。 此簡單例子說明： 　　(1) 當調節(jié)閥產生調節(jié)作用時，將消耗其所在支路的大部分流體動力。并且由于改變了管網阻力特性，使管網中的動力機械工作點偏移，在多數情況下這將導致效率下降。 　　(2) 當采用變速方式調節(jié)流量時，泵或風機能耗可與流量變化的三次方成正比。并且由于系統(tǒng)阻力特性不變，泵或風機的工作點不變，因此效率不變，泵、風機及系統(tǒng)均可穩(wěn)定地工作。 　　(3) 以調整泵或風機的轉速來調整流量應該是流量調節(jié)的最好手段。 　　2.2 供熱水網 　　若系統(tǒng)設計合理，泵選擇適當，則最遠端用戶處的余壓恰好為它所需要的壓頭，閥V5全開，不多消耗能量。此時，若各

36、用戶流量相等，彼此距離相等，主干管上比摩阻相同且忽略閥門全開時的阻力，對于n個用戶，閥門V1消耗的能量與用戶外管網所消耗的總能量的百分比EV1為： 　　 EV1＝(1/n)×((n-1)/n) 　　第k個閥門所消耗能量與用戶外管網總能耗的百分比EVk 　　EV1＝(1/n)×((n-1)/n) 　　前n-1個閥門共消耗的能量為： 　　當熱用戶個數足夠多時，（n－1）／(2n)約等于50％，也就是消耗在外網的能耗約有一半被各支路的調節(jié)閥所消耗。一般用戶側真正需要的揚程僅為循環(huán)泵揚程的20％～30％，即外網消耗70％～80％。因此，總泵耗的35％～40％的能量

37、被調節(jié)閥消耗掉。有時為安全起見，循環(huán)泵的揚程還要選大些，然后再通過圖3中的閥門V0將多余部分消耗掉。由此使一般供暖用熱水網中調節(jié)閥消耗一半以上的泵耗。 　　若改用圖5方式連接熱水管網，在各用戶處安裝用戶回水加壓泵，代替調節(jié)閥，減小主循環(huán)泵的揚程，使其只承擔熱源及一部分干管的壓降，用戶的壓降及另一部分干管壓降由各用戶內的回水加壓泵提供，則其水壓圖見圖6。 　　此時無調節(jié)閥，因此也無調節(jié)閥損失的泵耗，用戶處各個回水加壓泵的揚程應仔細選擇。若選擇過大，再用閥門降低同樣會消耗能量。但如果安裝變速泵則可以通過調整轉速來實現各個用戶所要求的流量，因此不再靠調節(jié)閥消耗泵耗，這樣，盡管多裝了許多泵

38、，但運行電耗將降低50％以上。 　　在這種情況下，若各用戶要求的流量變化頻繁，整個系統(tǒng)的總流量亦在較大范圍內變化，總循環(huán)泵也可用變頻泵，并根據干管中部供回水壓差（見圖5、6中點A）來控制其轉速，使該點壓差維持為零，則系統(tǒng)具有非常好的調節(jié)性能與節(jié)能效果。分析表明，當采用如圖3常規(guī)的管網方式時，若由于某種原因，一半用戶關閉，不需要供水時，未關的用戶水量會增加，最大的流量可增加50％以上，而同樣的管網采用圖5的方式，并且對主循環(huán)泵的轉速進行上述方式的控制，則同樣情況下未關閉的用戶的水量增加最大的不超8％，系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性大為改善。 　　此方面的進一步詳細分析見文獻[1]，這一方案準備在已

39、開始施工的杭州熱電廠冷熱聯供熱網中使用，各用戶為吸收式制冷機、生活熱水用換熱器，冬季則為建筑供暖及生活熱水。分析表明，對于這種負荷大范圍變化的系統(tǒng)，采用這種方式，比常規(guī)方式節(jié)省泵的電耗62％，并改善了系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性。同時還使整個系統(tǒng)壓力變化范圍減小，從而可降低管網承壓要求，處長管網壽命。在各用戶處安裝調速泵所增加的費用基本上可以從各用戶省掉的電動調節(jié)閥及節(jié)省的用電增容費中補齊，因此總投資可以不增加甚至有所降低。 　　2.3 空調水系統(tǒng) 　　為減少水泵電耗，便于系統(tǒng)調節(jié)，許多系統(tǒng)采用兩級泵方式，如圖7。泵組P1可根據要求的制冷機的運行臺數而啟停，其揚程僅克服蒸發(fā)器阻力及冷凍站內部分

40、管路的壓降，泵組P2則克服干管及冷水用戶的壓降。為了節(jié)能，P2有時還采用變速泵，根據用戶要求的流量調節(jié)泵的轉速，調節(jié)規(guī)則是維持最遠端用戶處的供回水壓差為額定的資用壓頭。文獻[2]中指出，P2采用變速泵后，其能耗并非如廠商所宣傳的那樣“與流量的三次方成正比”。 　　假設冷水用戶所要求的最大壓降與干管最大流量下的壓降各占50％，例如均為5m，則泵組P2的轉速就要按照使最末端壓差恒定為5m來控制。假設各用戶要求的流量均為最大流量的50％，則各用戶本身的調節(jié)閥都紛紛關小，此時末端壓差仍為5m，干管流量降低一斗，故壓降變?yōu)?.25m，泵組P2所要求的壓降從原來的10m降至6.25m，流量雖降至一半

41、，但泵的工作點左偏，效率降低，因此泵耗約為最大流量時的45％左右，而并非按照三次方規(guī)律所預測的12.5％。造成這種現象是由于現象是由于各用戶調節(jié)閥關小，消耗了多余的這部分能量。見圖8。 　　此外，如果干管壓降占P2揚程的一半，則如同上一例所分析，由于各用戶遠近不同，這部分泵耗的一半也被各用戶的調節(jié)閥所消耗。并且空調系統(tǒng)為了改善其調節(jié)性能，還希望調節(jié)閥兩側壓差占所在支路資用壓頭的一半以上。這樣，平均估計，即使采用變速泵，泵組P2的能量中也有60％以上被各個調節(jié)閥消耗掉。 　　 再分析這種系統(tǒng)的穩(wěn)定性。當由于某種原因，一些用戶關閉，一些用戶調小，總流量降低50％時，干管壓降減少，泵的轉

42、速未變化的用戶的流量最大增加幅度約為10％～20％，與泵的性能曲線形狀有關。這時只要將轉速相應地減少，即可維持原流量。采用這種方式，用各個小變頻泵代替一組大變頻泵，由于總功率降低20％～30％，因此價格不會增加。采用新方案后，還省掉各個空調機的電動調節(jié)閥，因此初投資將降低。 中國與日本無壓鍋爐特點對比 我國的無壓熱水鍋爐，也稱常壓鍋爐，是指鍋爐頂部通大不承受供熱系統(tǒng)的水柱靜壓力。也就是相當一個“開式熱水箱”。 　　循環(huán)水泵只能裝在熱水供水干管上。而且要裝止回閥和流量調節(jié)閥。所以循環(huán)水泵“并不起使水循環(huán)的作用。而起加壓水的作用，實際是加壓水泵?！边@就像給水工程中的

43、冷水加壓泵一樣。 　　把蓄水池的水抽出送到水塔，再靠重力送到用戶。 　　但是。日本的無壓鍋爐并非如此，它是把水一水式換熱器裝在鍋爐內部，供熱系統(tǒng)的熱水不與爐水接觸。循環(huán)水泵的作用與普通有壓鍋爐一樣，只克服系統(tǒng)的循環(huán)阻力而不必克服系統(tǒng)高度的揚水壓力。這與我國的無壓鍋爐完全不同。不能模糊地說“近年來。日本60％的熱水鍋爐已被無壓鍋爐取代”。以免被誤解為我國所推廣的無壓鍋爐也是日本那種無壓鍋護。 　　無壓熱水鍋爐的優(yōu)缺點 　　1、優(yōu)點：根據現有資料歸納如下： 　　(1)永無爆炸危險，可不進行監(jiān)檢。 　　(2)不必考慮鍋爐房的泄壓問題。 　　(3)節(jié)省鋼材與簡化工藝。

44、　　(4)報廢鍋爐再用。 　　(5)取消補水泵。 　　(6)停電保護好。 　　(7)經久面用。 　　(8)節(jié)省用戶投資 　　2、缺點： 　　(1)系統(tǒng)循環(huán)能耗問題。 　　(2)循環(huán)水泵人口靜壓力較低的問題。 　　(3)循環(huán)水泵入口水溫較高的問題。 　　(4)鍋水與大氣直接接觸的問題。 ??? 無壓鍋爐的主要缺點就是循環(huán)水泵要承擔系統(tǒng)高度的靜水壓力。無壓鍋爐的能耗約為有壓鍋爐的2—7倍。建筑越高,倍數越大。 ? 循環(huán)水量與室內系統(tǒng)的關系 循環(huán)水量與室內系統(tǒng)的關系 在以往的供熱系統(tǒng)中，由于缺少簡便易行的流量測試手段和可靠的

45、流量控制元件，對于一個系統(tǒng)而言，需要多少流量才能保證供熱的要求，我們沒有一個明確的數字；對于一個熱用戶而言，需要多少流量才能保證供熱的要求，我們也沒有一個明確的數字。 近幾年，不少供熱系統(tǒng)中使用了廊坊市愛能供熱設有限公司生產的“愛能牌”自立式流量控制閥，依靠該閥可靠的質量和優(yōu)異的流量控制性能，有效地控制循環(huán)水量，即解決了供熱系統(tǒng)的平衡問題，又為我們正確的認識循環(huán)水量提供了有力的依據。在十幾年數百個供熱單位的供熱實踐中，我們發(fā)現不同的室內系統(tǒng)對于循環(huán)水量的要求是不同的。 一、?傳統(tǒng)的上給下回式室內系統(tǒng)所需流量最少 上給下回式系統(tǒng)在我國屬于主流的室內系統(tǒng)，即使在很多地區(qū)進行大量的分戶改造的今

46、天，這種系統(tǒng)的數量依然很多。對于這種系統(tǒng)，按供熱面積進行計算，每平方米需要３公斤左右的循環(huán)水量，就可以滿足供熱的需要。對于比較寒冷的地區(qū)或者是室內系統(tǒng)的垂直失調解決得不是很好的地區(qū)，循環(huán)量要大一點，對于不太寒冷的地區(qū)或者是室內系統(tǒng)的垂直失調解決得比較好的地區(qū)，循環(huán)量可以小一點，變化的幅度可以在2.7-3.3之間。如哈爾濱市“哈飛”后勤處，2001年使用我公司的自立式流量控制閥，循環(huán)水量每平米3公斤，供暖效果良好。 二、原有住房改造的一戶一環(huán)單管串聯系統(tǒng) 改造的一戶一環(huán)單管串聯系統(tǒng)，這種系統(tǒng)由于原設計時自頂樓至一樓是按溫降理論進行的設計，按每層散熱器的不同進口溫度配置的散熱器，而進行一戶一環(huán)

47、的改造時，散熱器還是原來的配置。在實際供熱運行時，每層的散熱器進口溫度都是相同的，由此造成了底層用戶比高層用戶熱得多的現象。對于這種系統(tǒng)，按同一進口溫度統(tǒng)一配置各樓層的散熱器是最好的解決辦法。但是，最好的辦法不一定是可行的辦法，由于資金和改造難度的問題，這個辦法不可行。那么只有靠增大流量來解決，根據這幾年的經驗，對于原有住房改造的一戶一環(huán)單管串聯系統(tǒng)，循環(huán)水量一般4公斤左右，就可以滿足供熱的需要。對于比較寒冷的地區(qū)或者是室內系統(tǒng)的水平失調解決得不是很好的地區(qū)，循環(huán)量要大一點，對于不太寒冷的地區(qū)或者是室內系統(tǒng)的水平失調解決得比較好的地區(qū)，循環(huán)量可以小一點，變化的幅度可以在3.5-4.5之間。如沈

48、陽市東陵區(qū)供熱公司，2001年使用我公司的自立式流量控制閥，流量設定為每平米3公斤時，效果略差，02年將流量設定為每平米3.5公斤，達到供熱的要求。 三、?新建的一戶一環(huán)系統(tǒng) 新建的一戶一環(huán)系統(tǒng)，不論是單管式水平串聯系統(tǒng)，還是雙管式系統(tǒng)，由于按溫降理論進行了合理的計算，散熱器的配置是經過嚴格設計的，所以其循環(huán)水量也比較低，根據這幾年的經驗，一般設定為每平米3.3公斤循環(huán)水量，就可以滿足供熱的需要。對于比較寒冷的地區(qū)或者是室內系統(tǒng)的水平失調解決得不是很好的地區(qū)，循環(huán)量要大一點，對于不太寒冷的地區(qū)或者是室內系統(tǒng)的水平失調解決得比較好的地區(qū)，循環(huán)量可以小一點，變化的幅度可以在每平米3-3.5公斤

49、之間。如吉林省城建物業(yè)公司，2002年使用我公司的自立式流量控制閥，流量設定為每平米3.5公斤時，效果很好，04年將流量設定為每平米3.3公斤，供暖也比較正常。 對于傳統(tǒng)的上給下回式室內系統(tǒng)，根據文中推薦的每平米3公斤的循環(huán)水量，多數情況下都能滿足供暖需要，對于原有住房改造的一戶一環(huán)單管串聯系統(tǒng)和新建的一戶一環(huán)系統(tǒng)，由于地區(qū)不同和設計上的不同，建議先根據文中推薦的流量值進行設定，觀察一段時間效果，然后再確定增加或者減小流量，并以此為依據，制定今后本地區(qū)的循環(huán)流 供熱外網管徑選擇參考表　供熱面積：萬平方米 管徑 熱水流量(t/h) 溫差50°C可供面積 溫差20°

50、C可供面積 DN/mm 標準 最大 標準 最大 標準 最大 65 5.2 7.5 0.52 0.75 0.2 0.3 80 8.5 12 0.85 1.2 0.35 0.5 100 14 20 1.4 2 0.6 0.8 125 26 36 2.6 3.6 1 1.5 150 42 60 4.2 6 1.7 2.4 200 100 140 10 14 4 5.6 250 180 250 18 25 7 10 300 290 400 29 40 12 16 350 430 600 43 60 17 24 14