供热工程第8章热水供热系统的定压修改后.pptx

8.1 热水供热系统的水压图热水供热系统的水压图8.1.1 水压图水压图返回首页返回首页8.1.2 供热系统正常运行对水压的基本要求供热系统正常运行对水压的基本要求8.1.3 水压图分析水压图分析断面断面2的流体平均速度，的流体平均速度，m/s断面断面1-2间压力损失，间压力损失，Pa断面断面1的流体平均速度，的流体平均速度，m/s8.1.1 水压图水压图n伯努利方程式伯努利方程式u 管道中的压力分布管道中的压力分布断面断面1的压力，的压力，Pa断面断面2的压力，的压力，Pa断面断面1的管道中心线距离基准面的高度，的管道中心线距离基准面的高度，m断面断面2的管道中心线距离基准面的高度，的管道中心线距离基准面的高度，m用水头高度表示的伯努利方程式用水头高度表示的伯努利方程式断面断面1-2间压头损失，间压头损失，mn总水头线与测压管水头线总水头线与测压管水头线总水头：位置水头压力能水头动能水头总水头：位置水头压力能水头动能水头测压管水头：位置水头压力能水头测压管水头：位置水头压力能水头是测压管上显示的液面高度是测压管上显示的液面高度8.1.1 水压图水压图n水压图的组成水压图的组成u 水压图水压图n水压图的作用水压图的作用确定管道上任一点压力确定管道上任一点压力确定散热设备处压力确定散热设备处压力确定热用户的资用压头确定热用户的资用压头横坐标：供热系统管道单程长度横坐标：供热系统管道单程长度纵坐标：供热系统（管网、设备、地面、建筑物）纵向高度纵坐标：供热系统（管网、设备、地面、建筑物）纵向高度动水压线：供水管动水压线动水压线：供水管动水压线 回水管动水压线回水管动水压线静水压线静水压线确定循环水泵扬程确定循环水泵扬程8.1.1 水压图水压图n室内热水供暖系统的水压图室内热水供暖系统的水压图u 水压图水压图8.1.1 水压图水压图n热水网路的水压图热水网路的水压图u 水压图水压图返回本节返回本节8.1.2 供热系统正常运行对水压的基本要求供热系统正常运行对水压的基本要求水温（水温（O OC C）100100110110120120130130140140150150汽化压力（汽化压力（KPa）046103176269386u 不超压不超压返回本节返回本节通常在建筑物最底层的散热设备所承受的压力最大通常在建筑物最底层的散热设备所承受的压力最大u 不汽化不汽化n保证管网中各处的水压均要大于相应水温的饱和压力保证管网中各处的水压均要大于相应水温的饱和压力n最容易发生汽化的位置：系统的顶部最容易发生汽化的位置：系统的顶部u 不倒空不倒空n保证管网中各处的水压不能出现负压保证管网中各处的水压不能出现负压n最容易发生倒空的位置：系统的顶部最容易发生倒空的位置：系统的顶部u 保证热用户有足够资用压头保证热用户有足够资用压头8.1.3 水压图分析水压图分析例：例：一一个个连连接接着着四四个个供供暖暖热热用用户户的的高高温温水水供供热热系统；系统；网网路路设设计计供供、回回水水温温度度 为为 130oC 70oC；用用户户1、2采采用用低低温温水水供供暖暖，用用户户3、4直接采用高温水供暖；直接采用高温水供暖；各各用用户户的的建建筑筑高高度度分分别别为为15m，32m，15m，15m。8.1.3 水压图分析水压图分析（1）建立坐标系）建立坐标系:以网路循环水泵中心线的高度为基准面以网路循环水泵中心线的高度为基准面8.1.3 水压图分析水压图分析（2）确定静水压线）确定静水压线:根据各热用户的承压能力，合理确定静水压线位置根据各热用户的承压能力，合理确定静水压线位置8.1.3 水压图分析水压图分析（3）确确定定动动水水压压线线位位置置:保保证证系系统统中中不不会会出出现现 超超压压、汽化、倒空现象，保证用户的资用压头汽化、倒空现象，保证用户的资用压头 返回本节返回本节8.2 热水供热系统的定压热水供热系统的定压8.2.1 膨胀水箱定压膨胀水箱定压返回首页返回首页8.2.2 补水泵定压补水泵定压8.2.3 惰性气体定压惰性气体定压8.2.4 蒸汽定压蒸汽定压8.2.1 膨胀水箱定压膨胀水箱定压u 膨胀水箱定压原理膨胀水箱定压原理 依靠安装在系统最高点处的膨胀水箱形成的水柱高度来维持依靠安装在系统最高点处的膨胀水箱形成的水柱高度来维持定压点压力稳定定压点压力稳定 u 膨胀水箱结构膨胀水箱结构1 膨胀管膨胀管 2 溢流管溢流管 3 信号管信号管4 循环管循环管8.2.1 膨胀水箱定压膨胀水箱定压u 膨胀水箱容积膨胀水箱容积膨胀水箱的有效容积（溢流管至信号管之间高度的容积），膨胀水箱的有效容积（溢流管至信号管之间高度的容积），L系统中水的温升，一般由系统中水的温升，一般由20OC升至升至95OC水的体积膨胀系数，水的体积膨胀系数，0.0006L/(m3OC)系统的水容量，系统的水容量，L可依据总供热量由经验值估算可依据总供热量由经验值估算u 膨胀水箱高度膨胀水箱高度膨胀水箱高度，膨胀水箱高度，m系统中最高建筑物的高度，系统中最高建筑物的高度，m水的汽化压力相应的压头，水的汽化压力相应的压头，mu 膨胀水箱定压的特点膨胀水箱定压的特点n简单可靠，压力稳定简单可靠，压力稳定n系统中最高建筑物层数较高且远离热源，或高温水供热时，系统中最高建筑物层数较高且远离热源，或高温水供热时，水箱架设高度难以满足设计要求水箱架设高度难以满足设计要求n适合于建筑层数较低的小区低温水供热系统适合于建筑层数较低的小区低温水供热系统返回本节返回本节8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 补水泵连续补水定压补水泵连续补水定压定定压压点点设设在在管管网网循循环环水水泵泵的的吸吸入入端端，利利用用压压力力调调节节阀阀保保持持定定压压点点恒恒定定的压力；系统内压力过高时，可通过安全阀泄水降压的压力；系统内压力过高时，可通过安全阀泄水降压 适用于系统规模较大，供水温度较高，补水量波动不大的供热系统适用于系统规模较大，供水温度较高，补水量波动不大的供热系统 8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 补水泵间歇补水定压补水泵间歇补水定压补补给给水水泵泵的的启启动动和和停停止止由由电电接接点点式式压压力力表表表表盘盘上上的的触触点点开开关关控控制制；动动水水压压曲线上下波动，波动范围为曲线上下波动，波动范围为5mH2O左右左右适用于系统规模不大、供水温度不高、系统漏水量较小的供热系统适用于系统规模不大、供水温度不高、系统漏水量较小的供热系统8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 定压点位于旁通管处的补水泵定压定压点位于旁通管处的补水泵定压在在热热源源供供、回回水水干干管管之之间间连连接接一一根根旁旁通通管管，利利用用补补给给水水泵泵使使旁旁通通管管上上定定压压点点J点点压压力力符符合合静静水水压压力力要求要求调节旁通管上的调节旁通管上的两个阀门两个阀门m和和n的开启度，可控的开启度，可控制同路的动水压制同路的动水压曲线升高或降低曲线升高或降低能能够够适适当当降降低低运运行行时时的的动动水水压曲线压曲线能能够够灵灵活活调调节节系系统统的的运运行行压压力力适适用用于于大大型型热热水水供供热系统热系统关关键键设设备备是是变变频频器器，把把通通常常50Hz的的交交流流电电先先变变为为直直流流电电；再再经经过过逆逆变变器器把把直直流流电电变变换换为为另另一一种种频频率率的的交交流流电电，使使补补水泵调速水泵调速定定压压点点在在循循环环水水泵泵旁旁通通管管上上，调调节节器器比比较较旁旁通通管管上上被被调调压压力力值值与与设设定定压压力力值值，改改变变变变频频器器输输入入电电流流值值；变变频频器器根根据据输输入电流值，自动将频率调整至相应值入电流值，自动将频率调整至相应值8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 补水泵变频调速定压补水泵变频调速定压根根据据供供热热系系统统的的压压力力变变化化，改改变变电电源源频频率率，平平滑滑无无级级地地调调节节补补水水泵泵转转速速，及及时时调节补水量并实现定压点压力稳定调节补水量并实现定压点压力稳定n变频调速过程变频调速过程n定压过程定压过程8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 补水泵的选择补水泵的选择返回本节返回本节n补水泵流量补水泵流量 补给水泵的流量主要取决于整个系统的渗漏水量补给水泵的流量主要取决于整个系统的渗漏水量 渗漏水量与系统的规模、施工安装质量和运行管理水平有关渗漏水量与系统的规模、施工安装质量和运行管理水平有关 热网规范热网规范规定：补水量不应小于供热系统循环流量的规定：补水量不应小于供热系统循环流量的2%；事故补水量不应小于供热系统循环流量的；事故补水量不应小于供热系统循环流量的4%n补水泵扬程补水泵扬程 定压点压力，定压点压力，mH2O 补水泵吸水管路的阻力损失，补水泵吸水管路的阻力损失，mH2O 补水泵压出管路的阻力损失，补水泵压出管路的阻力损失，mH2O当除氧水箱直接作为补水箱时，水当除氧水箱直接作为补水箱时，水 箱中的蒸汽压力，箱中的蒸汽压力，mH2O补给水箱最低水位高出补水点的高补给水箱最低水位高出补水点的高度相应的压力，度相应的压力，mH2On补水泵台数补水泵台数不应少于两台，正常时一台工作，事故时两台工作不应少于两台，正常时一台工作，事故时两台工作8.2.3 惰性气体（氮气）定压惰性气体（氮气）定压u 定压装置和工作过程定压装置和工作过程供供热热系系统统的的压压力力状状况况靠靠连连接接在在循循环环水水泵泵进进口口侧侧的的氮氮气气罐罐的的氮氮气气压压力来控制力来控制氮氮气气从从氮氮气气瓶瓶经经减减压压后后进进入入氮氮气气罐罐内内，并并充充满满氮氮气气罐罐最最低低水水位位I-I以以上上的的空空间间，此此时时罐罐内内氮氮气气压压力力为为P1当当热热水水供供热热系系统统内内水水受受热热膨膨胀胀时时，氮氮气气罐罐内内水水位位上上升升，气气体体空空间间减减小小，气体压力上升气体压力上升当当水水位位升升高高到到氮氮气气罐罐最最高高水水位位II-II时时，罐罐内内氮氮气气压压力力为为P2当当罐罐内内气气体体压压力力超超过过P2时时，氮氮气气罐罐顶顶部部安安全全阀阀开开启，向外排气启，向外排气当当系系统统由由于于漏漏水水或或冷冷却却，氮氮气气罐罐内内水水位位降降低低至至I-I水水位位时时，补补水水泵泵启启动动补补水水；水水位位升升高高至至II-II水水位位时时，补补水水泵泵停停止止工作工作因因罐罐内内氮氮气气融融解解或或漏漏失失，气气体体压压力力低低于于P1时时，氮氮气气瓶瓶向向罐罐内内补补气气，保保持持P1压力压力为为防防止止罐罐内内出出现现不不正正常常水水位位，设设置置高高水水位位II-II警警告告及及低低水水位位I-I警告警告8.2.3 惰性气体（氮气）定压惰性气体（氮气）定压u 水压图水压图8.2.3 惰性气体（氮气）定压惰性气体（氮气）定压u 氮气罐的容积氮气罐的容积罐体总容积：罐体总容积：气体容积：气体容积：水净膨胀容积：水净膨胀容积：与系统水容量、与系统水容量、设计供回水温度、设计供回水温度、漏水率等因素有漏水率等因素有关关最低水位时水容积：最低水位时水容积：取系统总水容取系统总水容量的量的238.2.3 惰性气体（氮气）定压惰性气体（氮气）定压u 惰性气体定压（氮气）定压的特点惰性气体定压（氮气）定压的特点n 安全可靠安全可靠n设备较复杂，罐体体积较大设备较复杂，罐体体积较大n也可采用空气定压方式也可采用空气定压方式罐内压力随系统水温升高而增加，防止系统出现汽化现象罐内压力随系统水温升高而增加，防止系统出现汽化现象罐内气体可起到缓冲压力传播的作用，防止水击现象罐内气体可起到缓冲压力传播的作用，防止水击现象适用于高温水系统适用于高温水系统空气与水必须采用弹性密封材料（橡胶）隔离空气与水必须采用弹性密封材料（橡胶）隔离返回本节返回本节8.2.4 蒸汽定压蒸汽定压u 定压装置和工作过程定压装置和工作过程采采用用蒸蒸汽汽锅锅筒筒定定压压的的高高温温水水供供热热系系统统，依依靠靠锅锅炉炉上上锅锅筒筒蒸蒸汽汽空空间间的的压压力力来来定定压压锅锅炉炉内内水水被被加加热热到到饱饱和和温温度度后后，从从上上锅锅筒筒引引出出；为为防防止止饱饱和和水水因因压压力力降降低低而而汽汽化化，应应将将其其引引入混水器中入混水器中8.2.4 蒸汽定压蒸汽定压u 混水器混水器u 水压图水压图8.2.4 蒸汽定压蒸汽定压u 蒸汽定压的特点蒸汽定压的特点n简单经济简单经济n具有较好的负荷适应性具有较好的负荷适应性n系统的压力状况受锅炉燃烧状况影响很大系统的压力状况受锅炉燃烧状况影响很大采用锅炉加热过程中伴生的蒸汽来定压采用锅炉加热过程中伴生的蒸汽来定压在供热水的同时，也可以供蒸汽在供热水的同时，也可以供蒸汽返回本节返回本节n锅炉出现低水位时会引起严重的汽水冲击锅炉出现低水位时会引起严重的汽水冲击n两台锅炉并联运行时可采用外置膨胀罐的蒸汽定压方式两台锅炉并联运行时可采用外置膨胀罐的蒸汽定压方式8.3 中继加压泵站中继加压泵站8.3.1 加压泵站的作用加压泵站的作用返回首页返回首页8.23 加压泵站的设置加压泵站的设置8.3.1 加压泵站的作用加压泵站的作用返回本节返回本节u 复杂条件下不能只在热源处设置循环水泵和补水泵复杂条件下不能只在热源处设置循环水泵和补水泵n当供热距离很长时当供热距离很长时n当原有热水网路扩建时当原有热水网路扩建时n当供热区域地形变化复杂时当供热区域地形变化复杂时u 解决方案解决方案n在网路供水或回水管上设置中继加压泵站在网路供水或回水管上设置中继加压泵站n甚至需要设置两个或两个以上的补水定压点甚至需要设置两个或两个以上的补水定压点8.3.2 加压泵站的设置加压泵站的设置u 长距离供热时回水干管设回水加压泵站长距离供热时回水干管设回水加压泵站由由于于供供热热距距离离过过远远，网网路路后后部部的的回回水水干干管管的的动动水水压压曲曲线线过过高高，会会使使后后部部的的用用户户承承受受超超过过散散热热器所能承受的压力器所能承受的压力在在网网路路回回水水干干管管上上设设置置回回水水加加压压泵泵站站，就就可可使使后后部部用用户户承承受受的的压压力力降降低到允许范围内低到允许范围内8.3.2 加压泵站的设置加压泵站的设置u 网路扩建时供水或回水干管设加压泵网路扩建时供水或回水干管设加压泵 由由于于扩扩建建接接入入了了许许多多用用户户，网网路路流流量量增增大大，在在管管径径不不改改变变情情况况下下，网网路路的的动动水水压压曲曲线线坡坡度度增增大大，后后部部网网路路的的用用户户的的资资用用压压头头和和流流量就显得不足了量就显得不足了可可以以在在供供水水干干管管或或者者在在回回水水干干管管上上设设置置加加压压水水泵泵，扩扩大大了供热范围了供热范围8.3.2 加压泵站的设置加压泵站的设置u 热源位于高处时回水干管设加压水泵热源位于高处时回水干管设加压水泵 如如果果不不在在网网路路回回水水干干管管上上设设置置加加压压水水泵泵，网网路路的的动动水水压压曲曲线线将将如如图图中中虚虚线线所所示示，在在网网路路后后部部位位于于低低处处的的用用户户将将承受很高的压力承受很高的压力设设置置加加压压水水泵泵后后，动动水水压压曲曲线线如如图图中中实线所示实线所示在在地地势势高高差差悬悬殊殊的的场场合合，当当网网路路循循环环水水泵泵和和加加压压泵泵停停止止运运行行时时，网网路路的的某某些些区区域域很很有有可可能能出出现现超超压压；需需要要采采取取措措施施，立立即即将将网网路路截截断断为为两两个个区区域域，以以维维持持不不同同的的水水静静压压线线。可可以以在在供供水水干干管管设设置置自自动动截截断断阀阀门门和和在在回回水水干干管管上上设设置置止止回回阀阀来来实实现。现。当当网网路路循循环环水水泵泵和和回回水水加加压压泵泵停停止止运运转转时时，网网路路后后部部的的回回水水干干管管压压力力升升高高，当当到到达达j2-j2静静水水线线的的压压力力时时，自自动动截截止止阀阀门门关关闭闭和和回回水水管管上上的的止止回回阀阀一一起起保保护护网网路路后后部部的的用用户户免免受受前前面面网网路路高高水水静静压压力力的的直直接接作作用用，将将网网路路分分成成了了压压力力状状况况不不同同的的两两个区域个区域8.3.2 加压泵站的设置加压泵站的设置u 热源位于低处时回水干管设加压水泵热源位于低处时回水干管设加压水泵 只只在在热热源源处处设设置置循循环环水水泵泵和和补补水水泵泵时时，网网路路水水压压图图如如图图中中虚虚线线表表示示。此此时时，供供水水干干管管出出口口处处压压力力高高，前前面面网网路路回回水水管管动动水水压压曲曲线线也也很很高高，有有可可能能使使前前面面网路的用户超压。网路的用户超压。可可在在供供水水干干管管上上设设置置加加压压水水泵泵，同同时时顺顺着着地地势势特特点点，在在回回水水干干管管上上设设置置“阀阀前前”压压力力调调节节器器，网网路路动动水水压曲线将如图上实线所示。压曲线将如图上实线所示。在在网网路路循循环环水水泵泵和和加加压压水水泵泵停停止止运运转转时时，同同样样需需要要将将网网路路截截断断为为两两个个区区域域，维维持持不不同的水静压线。同的水静压线。供供水水干干管管上上的的止止回回阀阀起起着着保保护护前前面面用用户户免免受受后后面面网网路路的的高高水水静静压压力力的的作作用用；又又由由于于回回水水干干管管压压力力下下降降，当当压压力力下下降降到到静静压压力力线线j2-j2 的的位位置置时时，“阀阀前前”压压力力凋凋节节器器自自动动关关闭闭，从从而而实实现现了了将将网网路路分分成成压压力力状状况况不不同同的的两两个个区区域的目的。域的目的。返回本节返回本节