集中供熱系統中定壓方式的比較及選擇

尹富強

集中供熱系統中定壓方式的比較及選擇

尹富強

針對集中供熱系統中常見的幾種定壓方式進行了介紹,包括膨脹水箱定壓、氣體定壓、補給水泵定壓三種,分別闡述了補水泵定壓的三種具體方法的優缺點,指出補水泵間歇補水定壓設備簡單,且節省電能,值得推廣。

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在供熱系統中繪制網路的水壓圖,確定水壓曲線的位置是正確進行熱網設計,分析用戶壓力狀況和連接方式以及合理組織熱網運行的重要手段。但是要使供熱網按水壓圖給定的壓力狀況運行,必須要確定定壓點的位置以及控制好定壓點所要求的壓力和熱網供熱系統所采用的定壓方式。供熱系統定壓方式多種多樣,常見的定壓方式有：1)膨脹水箱定壓。2)氣壓罐定壓。3)補給水泵定壓。其中補給水泵定壓又分三種方式：1)補給水泵連續定壓。2)補給水泵間歇定壓。3)補給水泵補水定壓點設在旁通管處的定壓方式。

1 膨脹水箱定壓

在高出采暖系統最高點 2 m～3m處,設一水箱維持恒壓點定壓的方式稱為膨脹水箱定壓。膨脹水箱定壓方式壓力穩定,系統簡單,基本上不用管理。但缺點是水箱高度受限,當最高建筑物層數較高而且遠離熱源,或為高溫水供熱時,膨脹水箱的架設高度難以滿足要求,膨脹水箱不適用于大的供熱系統中。它一般用于離熱源較近,供熱面積較小,建筑物,高度較低的中小型熱水供熱系統中。

2 氣體定壓

氣體定壓分氮氣定壓和空氣定壓兩種,其特點都是利用低位定壓罐與補水泵聯合動作,保持供熱系統恒壓。氮氣定壓是在定壓罐中灌充氮氣。空氣定壓則是灌充空氣,為防止空氣溶于水腐蝕管道,常在空氣定壓罐中裝設皮囊,把空氣與水隔離。氣體定壓供熱系統優點是：運行安全可靠,能較好地防止系統出現汽化及水擊現象;其缺點是：設備復雜,體積較大,也比較貴,多用于高溫水系統中。

3 補水泵定壓

用供熱系統補水泵連續充水保持恒壓點壓力固定不變的方法稱為補水泵定壓。這種方法的優點是設備簡單、投資少,便于操作。缺點是怕停電和浪費電。

1)補給水泵連續補水定壓方式。補給水泵連續補水定壓方式的系統定壓點設在網路循環泵 E的吸入端。利用壓力調節閥B保持定壓點恒定的壓力,直接作用的壓力調節閥B在系統的壓力升高時會慢慢關閉閥門使補水量慢慢減少,調節閥B反復作用直至系統壓力達到設定壓力為止(見圖1)。相反,當壓力低時,壓力調節閥同樣使閥門開大,加大補水量,以維持定壓點的壓力。其優點為：系統運行較穩定安全,供熱規模較大,供水溫度較高的系統,減少了建筑物的承重。缺點為耗電量較大。

2)補給水泵間歇補水定壓系統。間歇補水定壓方式主要使用在系統規模不大,供水溫度不高、系統漏水量較小的供熱系統中。工作原理見圖 2。

當圖中B點壓力下降到某一設定參數時,電接點壓力表觸點就會接通,補給水泵C啟動向系統補水,B點壓力慢慢升高。當壓力升高到系統某一設定數值時電接點壓力表觸點會斷開,補給水泵停止補水。在一定時間內,停止補水后的系統壓力會慢慢下降,當下降到一定數值時補水泵C會再次啟動向系統補水增加壓力。如此反復動作,使定壓點的壓力在一個壓力范圍內波動,保持系統壓力的相對穩定。其優點為比較節省電能,設備也簡單。但是利用間歇補水系統定壓會使系統內壓力不如連續補水方式穩定。

3)補給水泵補水定壓點設在旁通管處的定壓方式。定壓點設在旁通管上的補水定壓方式見圖 3。

在供、回水干管之間(一般設在循環泵前后)連接一根旁通管,利用補給水泵C使旁通管循環泵吸入口保持符合靜水壓線要求的壓力。在循環泵 E運行時,當定壓點的壓力低于控制值時,壓力調節閥B打開,補水量增加;當定壓點的壓力高于要求值時,壓力調節閥關閉,補水量減少,當網路循環泵停止運行時,整個網路壓力先達到運行時的平均值然后下降,通過補水泵的補水作用,使整個系統壓力維持在定壓點的靜壓力。其優點在于對調節系統的運行壓力,具有較大的靈活性,但缺點在于旁通管不斷通過網路水,網路循環水泵的計算流量,要包括這一部分流量,這就意味著循環泵的循環量增加,其必多消耗電能。

綜上所述各種定壓方式有各自的優缺點,通過上述了解到,膨脹水箱定壓方式受到位置高度的限制以及氣壓罐定壓設備復雜占地多的缺點。在現如今的集中供熱系統中第一種及第二種定壓方式適用地方比較小,基本不采用。而第三種定壓方式不受位置高度及占地面積小的特點得到廣泛的采用,但第三種定壓方式又分三種方式,各方式又有各自的優缺點,通過比較我們發現,連續定壓方式耗能比較大,旁通管定壓方式較復雜,在現在提倡節能減排社會中不太適合,故現在大多數集中供熱系統定壓方式都采用補水泵間歇補水定壓的方式,它不僅設備簡單,還大大節省電能,為現代社會集中供熱系統主要定壓方式。

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[2] 陸亞俊,馬最良,鄒平華.暖通空調[M].北京：中國建筑工業出版社,2002.

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[4] 張仲生.自動控制在城市集中供熱中的應用[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

尹富強(1984-),男,助理工程師,太原市熱力公司,山西太原 030012