集中供热系统中定压方式的比较及选择

尹富强

集中供热系统中定压方式的比较及选择

尹富强

针对集中供热系统中常见的几种定压方式进行了介绍,包括膨胀水箱定压、气体定压、补给水泵定压三种,分别阐述了补水泵定压的三种具体方法的优缺点,指出补水泵间歇补水定压设备简单,且节省电能,值得推广。

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在供热系统中绘制网路的水压图,确定水压曲线的位置是正确进行热网设计,分析用户压力状况和连接方式以及合理组织热网运行的重要手段。但是要使供热网按水压图给定的压力状况运行,必须要确定定压点的位置以及控制好定压点所要求的压力和热网供热系统所采用的定压方式。供热系统定压方式多种多样,常见的定压方式有：1)膨胀水箱定压。2)气压罐定压。3)补给水泵定压。其中补给水泵定压又分三种方式：1)补给水泵连续定压。2)补给水泵间歇定压。3)补给水泵补水定压点设在旁通管处的定压方式。

1 膨胀水箱定压

在高出采暖系统最高点 2 m～3m处,设一水箱维持恒压点定压的方式称为膨胀水箱定压。膨胀水箱定压方式压力稳定,系统简单,基本上不用管理。但缺点是水箱高度受限,当最高建筑物层数较高而且远离热源,或为高温水供热时,膨胀水箱的架设高度难以满足要求,膨胀水箱不适用于大的供热系统中。它一般用于离热源较近,供热面积较小,建筑物,高度较低的中小型热水供热系统中。

2 气体定压

气体定压分氮气定压和空气定压两种,其特点都是利用低位定压罐与补水泵联合动作,保持供热系统恒压。氮气定压是在定压罐中灌充氮气。空气定压则是灌充空气,为防止空气溶于水腐蚀管道,常在空气定压罐中装设皮囊,把空气与水隔离。气体定压供热系统优点是：运行安全可靠,能较好地防止系统出现汽化及水击现象;其缺点是：设备复杂,体积较大,也比较贵,多用于高温水系统中。

3 补水泵定压

用供热系统补水泵连续充水保持恒压点压力固定不变的方法称为补水泵定压。这种方法的优点是设备简单、投资少,便于操作。缺点是怕停电和浪费电。

1)补给水泵连续补水定压方式。补给水泵连续补水定压方式的系统定压点设在网路循环泵 E的吸入端。利用压力调节阀B保持定压点恒定的压力,直接作用的压力调节阀B在系统的压力升高时会慢慢关闭阀门使补水量慢慢减少,调节阀B反复作用直至系统压力达到设定压力为止(见图1)。相反,当压力低时,压力调节阀同样使阀门开大,加大补水量,以维持定压点的压力。其优点为：系统运行较稳定安全,供热规模较大,供水温度较高的系统,减少了建筑物的承重。缺点为耗电量较大。

2)补给水泵间歇补水定压系统。间歇补水定压方式主要使用在系统规模不大,供水温度不高、系统漏水量较小的供热系统中。工作原理见图 2。

当图中B点压力下降到某一设定参数时,电接点压力表触点就会接通,补给水泵C启动向系统补水,B点压力慢慢升高。当压力升高到系统某一设定数值时电接点压力表触点会断开,补给水泵停止补水。在一定时间内,停止补水后的系统压力会慢慢下降,当下降到一定数值时补水泵C会再次启动向系统补水增加压力。如此反复动作,使定压点的压力在一个压力范围内波动,保持系统压力的相对稳定。其优点为比较节省电能,设备也简单。但是利用间歇补水系统定压会使系统内压力不如连续补水方式稳定。

3)补给水泵补水定压点设在旁通管处的定压方式。定压点设在旁通管上的补水定压方式见图 3。

在供、回水干管之间(一般设在循环泵前后)连接一根旁通管,利用补给水泵C使旁通管循环泵吸入口保持符合静水压线要求的压力。在循环泵 E运行时,当定压点的压力低于控制值时,压力调节阀B打开,补水量增加;当定压点的压力高于要求值时,压力调节阀关闭,补水量减少,当网路循环泵停止运行时,整个网路压力先达到运行时的平均值然后下降,通过补水泵的补水作用,使整个系统压力维持在定压点的静压力。其优点在于对调节系统的运行压力,具有较大的灵活性,但缺点在于旁通管不断通过网路水,网路循环水泵的计算流量,要包括这一部分流量,这就意味着循环泵的循环量增加,其必多消耗电能。

综上所述各种定压方式有各自的优缺点,通过上述了解到,膨胀水箱定压方式受到位置高度的限制以及气压罐定压设备复杂占地多的缺点。在现如今的集中供热系统中第一种及第二种定压方式适用地方比较小,基本不采用。而第三种定压方式不受位置高度及占地面积小的特点得到广泛的采用,但第三种定压方式又分三种方式,各方式又有各自的优缺点,通过比较我们发现,连续定压方式耗能比较大,旁通管定压方式较复杂,在现在提倡节能减排社会中不太适合,故现在大多数集中供热系统定压方式都采用补水泵间歇补水定压的方式,它不仅设备简单,还大大节省电能,为现代社会集中供热系统主要定压方式。

[1] 贺 平,孙 刚.供热工程[M].1980年修订第2版.北京：中国建筑工业出版社,1993.

[2] 陆亚俊,马最良,邹平华.暖通空调[M].北京：中国建筑工业出版社,2002.

[3] GB 50019-2003,采暖通风与空气调节设计规范[S].

[4] 张仲生.自动控制在城市集中供热中的应用[J].山西建筑, 2010,36(10)：177-178.

The constant pressure way's com parison and chooses in the central heat supply system

YIN Fu-qiang

The paper introduced the common way of constantpressure in the centralized heating system,including the expansion tank at constant pressure,gas constantpressure,supplieswaterpump constantpressure three kinds,respectively,described the advantages and disadvantages of the three specific methods of water supply pump constantpressure,pointed out that the water supply pump constant pressure equipment is simp le,and save energy,it isworth p romoting.

central heating,constant pressuremode,water supply pump,constant pressure point

TU995

A

1009-6825(2011)09-0129-02

2010-11-25

尹富强(1984-),男,助理工程师,太原市热力公司,山西太原 030012