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供热混水系统的设计运行调节和节能效果计算结论

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2011-08-25  来源:供热系统分布式混水连接方式的选优  作者:清华大学 石兆玉  浏览次数:220

      通过对比分析了解后,对供热混水系统的设计、运行调节和节能效果计算作如下结论:

      1.当供热系统采用分布式变频循环水泵的方案设计时,热力站(含热入口)最优方案是采用双泵系统:一次网循环泵安装在回水管上,二次网循环混水泵安装在供水管上。该方案的优点除节能(电)外,循环水泵都置于低水温下运行,有利于提高水泵的运行寿命。该方案与双泵分别置于一、二次网的回水管上的方案相比较,都有节电和低温运行的优势,但从水力工况上分析(见图5所示),后者的一、二次网的水压偏差较大,工况复杂,不如前者,水力工况平稳,易于控制。

      2.当供热系统的水压图,供水压力线大于回水压力线时,各热力站(含热入口)的变频混水泵应置于混水旁通管上。混水泵的设计流量为符合该热用户的设计混合比下的设计混水量;扬程数值为该混水旁通管的设计压降和该热力站一次网供、回水压差之和。当该压差小于二次网所需循环压头时,还需在二次网上增设循环混水泵(供、回水管上皆可),其扬程宜补足二次网循环压头的不足。这种设计方案,通常是在供热的改造工程中应用。因为此时的系统循环水泵往往是按照传统方法设计的。对于采用分布式变频循环水泵设计的供热系统,其供、回水压力线的交汇点,尽量不要设计在有热用户的区段内,因为这种设计不是供热节能(电)的最优方案。

      3.在混水系统中,一次网循环泵,二次网循环混水泵,都应随室外气温的变化,进行变频变流量调节。在整个运行期间,循环流量(含一、二次网)应在设计循环流量的50~100%之间调节,与定流量运行相比,可节电50%左右。从二次网混水泵的调节特性可知:混水泵进行变频调节,只能改变二次网的循环流量大小,但不能改变系统的混合比数值。当系统的供热规模发生变化,引起一次网设计供水温度的变化,或热用户采暖方式的改变,都可能要求混合比做适当调整,此时二次网上的变频混水泵将无能为力。实现混合比的变化,必须调整管网的阻力系数,为此,有二种处理方法:一是设置一定的电动调节阀;二是依靠一次网上的循环泵进行变频调速。

      因此,当混水热力站采用双泵系统时,二次网的循环混水泵,通过变频调速,可以进行二次网的变流量调节。一次网循环泵的变频调速,既可进行一次网的变流量调节,又可实现混合比的调节。通过以上分析,对于双泵系统,原则上可不安装电动调节阀,混合比调节功能由一次网循环泵完成。但在实际工程中,为了安全、可靠起见,在一次网上安装一个电动调节阀作为备用也是可以的。对于单一混水泵的混水系统,为了调节混合比,必须装置一个电动调节阀。该阀最好安装在一次管网上,因为一次管网的循环流量最小,节流损失也最小,符合节电原则。图5给出了二种优选混水系统电动调节阀的安装位置,以及运行中的水压图。从水压图上可以很清晰地看出电动调节阀的节流作用。与图5系统相比较,目前不少现行的混水系统,常常同时在一次网、二次网和混水旁通上都安装电动调节阀,把本来有用的电能,通过电动调节阀的反复节流,白白浪费掉了,这是一种思维方式很落后的工艺设计。

      4.节能(电)计算。上述优选混水供热设计方案与传统设计方案相比较,其节能(电)效益,完全可以通过理论计算获得结果。

 

 
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