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採暖水系統中平衡閥的應用


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近年來,隨著我國經濟的快速發展、人民生活質量的不斷提高,城雨的建築規模越來越大,現代化的大型住宅小區和大型商業貿易區的建立,擴網增容的現象極為普遍,集中供熱事業發展迅速。隨著節能要求的不斷提高,準確調節流量己受到用戶和管理部門的高度重視。平衡閥是供熱管網中調節水力工況的重要方式之一,科學的應用平衡閥解決供熱管網中的水力失調問題,將會取得顯著的節能效益。這在當前我國建築節能呼聲日益強烈、世界性的能源日趨緊張的形式面前,具有重要意義。同時平衡閥的合理應用也給供熱管網的運行及管理帶來了極大方便。

一、水力失調及水力平衡概念及分類

管道水力失調一般分為靜態失調和動態失調兩種。

 ()靜態水力失調和靜態水力平衡

靜態水力失調:是由於設計、施工、設備材料等原因導致的系統管道特性阻力數比值與設計要求管道特性阻力數比值不一致,從而使系統各用戶的實際流量與要求流量不一致,引起的水力失調。這種水力失調是根本性的,如不加以解決,影響始終存在。

    靜態水力平衡:通過在管道系統中增設靜態水力平衡設備,在水系統初除錯時對系統管道特性阻力數比值進行調節,使其與設計要求管道特性阻力數比值一致,此時當系統總流量達到設計總流量時,各末端設備流量同時達到設計流量,實現靜態水力平衡。

 ()動態水力失調和動態水力平衡

動態水力失調:是系統實際運行過程中當某些末端閥門開度改變引起水流量變化時,系統的壓力產生波動,其它末端的流量也隨之發生改變,偏離末端要求流量,引起的水力失調。這種水力失調是隨機變化的,動態的,這種水力失調現象靜態平衡閥是無法實現的,只能用動態平衡閥來解決。

動態水力平衡:通過在管道系統中增設動態水力平衡設備,當其它用戶閥門開度改變引起水流量變化時,通過動態水力平衡設備的屏蔽作用,自身的流量並不隨之變化,末端設備流量不互相干擾,實現動態水力平衡。

二、平衡閥的分類和特性

 ()平衡閥的分類

平衡閥是在水力工況下起到靜態、動態水力平衡調節的閥門。並不是在供熱系統中安裝了平衡閥就肯定能夠解決水力失調問題。瞭解各類平衡閥的特性,使之與供熱系統相匹配,與系統的調節方式相協調,才能充分發揮其效能。從調節功能上看,平衡閥可分為靜態平衡閥和動態平衡閥兩類。

 ()平衡閥的特性

靜態平衡閥實質上只起一個手動可調孔板的作用,因此在實現供熱管網的平衡調節時,要順序、重覆多次的調節才能達到或接近平衡,供熱系統規模越大,重覆調節的工作量就越大,當負荷增減變化時,又需進行重覆調節。這類平衡閥沒有自動消除供熱系統中剩餘壓頭的功能,所以一般適用於供熱規模較小,負荷及工況穩定的系統。

並且這類平衡閥需要在支幹線、支線和熱用戶的熱入口都同時安裝才能起到較好的效果,從經濟角度看,固然平衡閥的單價相對較低,但在系統中要求安裝的數量多,加上每次的除錯費用,總的投資是不低的。為此,一般集中供熱火較大的管網系統,只有安裝動態平衡閥,才能徹底解決水力失調,確保全系統的供暖質量。

三、平衡閥的安裝位置

 ()對於區域鍋爐房供熱系統,每台鍋爐均匝安裝一個平衡閥用於調整鍋爐之間的流量分配,使每台鍋爐都不存在流量過大或過小現象。

()對於集中供熱的間供系統,應在每台換熱器的一、二次側各安裝一個平衡閥用於調整各台換熱器之間的流量分配,使每台換熱器都不會出現流量過大或過小現象。

()供熱系統所有需要保證設計流量的環路中都匝安裝平衡閥,每一環路中只需安裝一個平衡閥(安裝於供水管路或回水管路上),也可根據實際情況選一些重要位置,區域性安裝控制。

四、平衡閥安裝的註意事項

()為降低工作溫度,方便除錯,平衡閥宜安裝在回水管上,但在系統供水壓力較高的情況下,也可將平衡閥安裝在供水管上。

()為保證流量的測量精度,平衡閥安裝時要註意方向,切勿裝反。盡可能在平衡閥前保留3倍以上管徑長度的直管段。

()為保證平衡閥的平衡準確度,安裝和維修時嚴禁起封,嚴禁用手搬動和用工具撬動閥內機件,嚴防電焊弧光和氣焊火焰進入閥內及電氣焊鐵水滲入閥內,必須保證管路先焊接,後安裝平衡閥的原則。為防止平衡閥被堵塞,新安裝的管路嚴防有石塊和破布等雜物留存管路內。

()管網安裝完畢、經過常規驗收後,即可進行水力平衡的除錯工作,以確保平衡閥發揮其功能。除錯前將全部平衡閥置於全開狀態,其它閥門置於要求的狀態,然後按設計流量對平衡閥逐個進行除錯。除錯按總管、乾管、支管的順序進行。除錯合格後記錄所有平衡閥的流量、開度,並將平衡閥鎖定,以防因誤操作和無關人員變動開度而破壞水力平衡。

五、結論

平衡閥規格的確定必須以管網系統的水力計算為基礎,以保證平衡閥規格的合理性,從而降低系統成本,取得更好的經濟效果。在目前我國供熱系統以質調節為王的前提下,合理安裝使用平衡閥是解決系統水力失調、降低運行成本、節約能源、提高供熱質量的有效措施,對推動集中供熱事業的發展必然產生深遠的影響。


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