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直连机组在高低区直连供热的应用

2017-2-19 16:54:27      点击:

随着高层建筑的不断涌现,住宅小区出现多层建筑与高层建筑并存的现状。当一个供热范围内同时存在高区、低区供热系统时,通常的处理方法为[1-4]:为高区部分单独设置一套供热系统;采用双水箱系统,即在高层建筑中设立两个保温水箱及两个专门的水箱设备间;采用高低区直连机组[5-6],实现高低区直接连接;采用自力式压差控制阀、电磁阀等装置,实现高低区直接连接。本文对直连机组在高低区直接连接供热的应用进行探讨。


1 直连机组的工作流程及优势
1、工作流程
直连机组的工作流程见图1。二级管网供水进入分水器后,一部分供水供给低区供热系统,另一部分供水经加压泵加压后,送至高区供热系统。高区回水经减压装置(由减压阀、球阀、蝶阀组成)减压后,压力降低,保证高区回水与低区回水压力一致。减压装置并联设置,1用1备,提高了减压的可靠性。当供热系统突然停电时,为了防止高区静压向低区传递,造成低区散热器破坏,在高区回水管上设置常闭电磁阀。常闭电磁阀和加压泵出口止回阀共同作用,使高区与低区供热系统在断电后隔离,提高了供热系统运行的质量。

2、优势
实现了高、低区供热系统直接连接,不需为高区供热系统单独设置换热系统,加压前后供水温度不变,特别适合低温供热系统。设备简单,占地面积小,布置紧凑,安装方便。采用闭式循环,降低了高区供热系统管道及设备的腐蚀,也避免了开式系统的噪声、系统中不凝性气体较多等问题。


2 直连机组的设计选型[7]
1、加压泵
加压泵扬程日的计算式为:


 式中 H——加压泵扬程,m
     h1——高层建筑高度,m
     h2——直连机组的压头损失,m
     h3——直连机组与高层建筑间供水管道的压头损失,m
     h4——高区供热系统的压头损失,m
     h5——富裕压头,m,取5 m
     h6——加压泵入口的供水压头,m


2、碱压阀
选用的减压阀出口压力可调。为了操作、调节和维修方便,减压阀应安装在水平管道上。减压阀根据其进出口压头差和质量流量进行选型,其质量流量与加压泵质量流量一致。
减压阀进出口压头差Δh的计算式为:


 式中 Δh——减压阀进出口压头差,m
     h6——直连机组与高层建筑间回水管道的压头损失,m
     hr——二级管网回水压头,m


3、常闭电磁阀
常闭电磁阀选型应遵循可靠性、适用性、经济性原则。根据高区供热系统管径确定常闭电磁阀通径,根据供热介质运行参数选择常闭电磁阀的材质和耐温等级,根据供热系统压力选择常闭电磁阀结构。
  
3 应用实例
   山西省大同市某住宅小区设计供、回水温度为80、60℃,既有建筑均为6层,采用铸铁散热器,承压能力为0.4MPa。新建1幢高层建筑,建筑高度为50 m,采用散热器供暖,其中高区热负荷为704kW。原有热力站预留供热能力可满足高层建筑热负荷需求,热力站距高层建筑120 m。若将高层供热系统与原系统直接连接,系统定压压力需提高到0.5MPa以上,易导致既有建筑散热器超压。若单独为高层建筑设置一套独立的供热系统(包括高区换热器、高区循环泵、高区补水定压装置),则设备造价、占地面积均较大,且实际情况无法满足设备用地要求。研究结果是采用直连机组,将原有热力站预留分支与直连机组连接,实现低区与高区的直接连接。
实践证明,高低区供热系统均运行良好。整个供暖期,高层建筑室温均满足要求,直连机组运行稳定,供热效果良好,满足用户要求。当供热系统突然停电时,高低区供热系统可相互隔离。


4 结论
直连机组实现了高低区供热系统的直接连接,简化了高区供热系统,降低了设备造价,节约了占地,有效避免了氧腐蚀,实现了系统稳定运行。直连机组不仅适用于高层建筑供热系统,还适用于高差过大热网中的高区供热系统。