小區(qū)換熱站采暖系統(tǒng)定壓方式

【關(guān)鍵詞】定壓補(bǔ)水；開式膨脹水箱；氣壓罐；變頻調(diào)速補(bǔ)水泵 

　　一、采暖系統(tǒng)定壓方式 

　　1、高位膨脹水箱補(bǔ)水定壓方式 

　　高位膨脹水箱補(bǔ)水定壓方式是在熱水供暖系統(tǒng)的最高點(diǎn)設(shè)置高位開式膨脹水箱，在水箱中設(shè)定最高和最低水位，并通過水位電信號(hào)控制補(bǔ)水泵的啟停， 膨脹水箱在定壓中有重要作用，在熱水供暖系統(tǒng)中，當(dāng)膨脹水箱的安裝高度超過系統(tǒng)的充水高度，而膨脹水箱的膨脹管連接在靠近循環(huán)水泵進(jìn)口側(cè)時(shí)，就可以保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作。無論是在運(yùn)行還是在停運(yùn)時(shí)，各點(diǎn)的壓力都超過大氣壓力。只有這樣，系統(tǒng)才不會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，出現(xiàn)熱水汽化或吸入空氣等問題。因此，在機(jī)械循環(huán)供暖系統(tǒng)中，膨脹水箱不僅起著容納系統(tǒng)水膨脹體積之用，而且還對系統(tǒng)起著定壓的作用。這種對熱水供暖系統(tǒng)起定壓作用的設(shè)備，被稱為定壓裝置。但是，要想維持系統(tǒng)某點(diǎn)壓力（即膨脹水箱與采暖系統(tǒng)的連接點(diǎn)，通常是循環(huán)水泵的吸入口）穩(wěn)定，僅有膨脹水箱還是不夠的，還必須有反映水箱液位或壓力變化的儀表及被它控制的補(bǔ)水裝置。這是因?yàn)橄到y(tǒng)的漏水通常是不可避免的。因此，水箱定壓系統(tǒng)的選擇上可有水泵補(bǔ)水裝置。這種方式具有初投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，壓力穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)；但因開式水箱與大氣連通，由此引起的管道系統(tǒng)的氧化腐蝕問題是這種方式最大的缺點(diǎn)，另外水箱設(shè)于最高建筑物的頂層以上，管理起來也有諸多的不便；因此，這種補(bǔ)水定壓方式僅適用于小型熱水采暖系統(tǒng)。應(yīng)當(dāng)注意，熱水供暖系統(tǒng)水壓曲線的位置，取決于定壓裝置對系統(tǒng)施加壓力的大小和定壓點(diǎn)的位置。膨脹水箱定壓的系統(tǒng)各點(diǎn)壓力，取決于膨脹水箱安裝高度和膨脹管與系統(tǒng)的連接位置。如將膨脹水箱連接在熱水供暖系統(tǒng)的供水干管上，此時(shí)整個(gè)系統(tǒng)各點(diǎn)的壓力都降低了。同時(shí)，如供暖系統(tǒng)的水平供水干管過長，阻力較大，則有可能在干管上出現(xiàn)負(fù)壓，就會(huì)吸入空氣或發(fā)生水的汽化，影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行。由于這個(gè)原因，從安全運(yùn)行角度出發(fā)，在機(jī)械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)中，應(yīng)將膨脹水箱的膨脹管連接在循環(huán)水泵吸入口側(cè)的回水干管上。 

　　2、落地式膨脹定壓罐補(bǔ)水定壓方式 

　　落地式膨脹定壓罐補(bǔ)水定壓方式是在補(bǔ)水泵附近設(shè)置落地式膨脹定壓罐，通過電接點(diǎn)壓力表控制補(bǔ)水泵。由于氣囊式定壓裝置隔絕了水系統(tǒng)與大氣的連通，因此管道系統(tǒng)的氧化腐蝕明顯減輕，而且只要簡單地調(diào)整電接點(diǎn)壓力表的上下限位置，就能很好地適應(yīng)新建的更高建筑物的需要，另外落地式膨脹定壓罐設(shè)于泵房內(nèi)，也便于管理�；�于以上一些優(yōu)點(diǎn)，這種補(bǔ)水定壓方式適用于供暖面積不太大且單體建筑高度不太高的熱水采暖系統(tǒng)。但這種補(bǔ)水定壓方式不適用于區(qū)域集中供熱或高層、超高層建筑的情況，原因如下：（1）對于區(qū)域集中供熱的情況，由于管線長，用戶多， 因此補(bǔ)水量較大，由電接點(diǎn)壓力表控制的補(bǔ)水泵將頻繁啟、停，每小時(shí)啟泵次數(shù)遠(yuǎn)高于6～8次的合理值，泵的壽命大大降低，同時(shí)，由于系統(tǒng)壓力波動(dòng)大，引起靜壓處在上下限值之間的建筑物頻繁“充放氣”，導(dǎo)致該高度范圍內(nèi)的建筑物往往無法正常供暖。（2）對于高層、超高層單體建筑，這一補(bǔ)水方式不僅會(huì)引起系統(tǒng)壓力的波動(dòng)，而且由于補(bǔ)水泵啟動(dòng)點(diǎn)的工作壓力（低壓）應(yīng)滿足該單體建筑的靜水壓高度（這個(gè)壓力值已經(jīng)比較高了） ，補(bǔ)水泵停止點(diǎn)的工作壓力（高壓）一般比低壓值高10～15mH2O，因此整個(gè)系統(tǒng)的工作壓力還需在靜水壓的基礎(chǔ)上再增加10～15mH2O，使得系統(tǒng)管道和末端供暖設(shè)備承壓能力的要求進(jìn)一步提高，設(shè)備投資進(jìn)一步增加。另外，補(bǔ)水泵在高壓處停機(jī)時(shí)極易發(fā)生水錘現(xiàn)象，造成管道劇烈振動(dòng)。 

　　3、變頻控制的補(bǔ)水定壓裝置 

　　這一補(bǔ)水定壓方式是采用變頻調(diào)速技術(shù)對補(bǔ)水泵進(jìn)行閉環(huán)控制，根據(jù)熱水供暖系統(tǒng)中瞬時(shí)失水量的大小與相應(yīng)的壓力值兩種參數(shù)，利用變頻裝置自動(dòng)調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)數(shù)，使系統(tǒng)補(bǔ)水壓力點(diǎn)恒定在系統(tǒng)的靜水壓線上，壓力波動(dòng)很小。安裝在定壓點(diǎn)處的壓力傳感器感受到補(bǔ)水泵出口壓力值 （即系統(tǒng)定壓點(diǎn)的值）后，反饋回變頻控制柜，與給定壓力比較后，控制變頻器調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，使補(bǔ)水泵流量隨之變化。當(dāng)補(bǔ)水泵出口壓力低于給定壓力值時(shí)，供電頻率增加，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速提高。水泵流量增大；反之流量則減��；如果超過給定壓力值，則自動(dòng)停機(jī)。這樣通過變化水泵流量的方法可保證系統(tǒng)壓力不變，自動(dòng)定壓補(bǔ)水。若系統(tǒng)超壓，則靠安全閥泄水。這種補(bǔ)水定壓方式有不增加系統(tǒng)工作壓力，壓力穩(wěn)定，補(bǔ)水泵無需頻繁啟動(dòng)，水泵運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，而且從經(jīng)濟(jì)可行性方面來看，由于這種補(bǔ)水定壓方式中落地式膨脹定壓罐的容積只需滿足系統(tǒng)的水膨脹量即可，因此膨脹定壓罐減少的投資可部分地補(bǔ)償補(bǔ)水泵因增加變頻設(shè)備而增加的投資。另外由于補(bǔ)水泵一般功率比較小，因此由變頻設(shè)備增加的投資并不大，而補(bǔ)水泵壽命延長也可部分地補(bǔ)償增加的投資。所以這種補(bǔ)水定壓方式應(yīng)該是區(qū)域集中供熱和高層、超高層建筑優(yōu)先選擇的補(bǔ)水定壓系統(tǒng)。總之，熱水供熱系統(tǒng)補(bǔ)水定壓裝置的選擇，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)規(guī)模、建筑物高度、運(yùn)行方式（連續(xù)或間歇）及室外管網(wǎng)與室內(nèi)管路連接方式等綜合考慮后確定。 

　　二、小區(qū)換熱站采暖系統(tǒng)定壓方式實(shí)踐 

　　筆者曾經(jīng)承接一小區(qū)供暖設(shè)計(jì)工程，整個(gè)供暖系統(tǒng)的定壓，采用EPN隔膜式全自動(dòng)膨脹水箱穩(wěn)壓設(shè)備。它是全封閉穩(wěn)壓裝置，是利用氣體壓縮性質(zhì)來進(jìn)行水量調(diào)節(jié)和定壓的。同時(shí)也是一種技術(shù)先進(jìn)、性能可靠、自動(dòng)化程度高的設(shè)備。使用初期，穩(wěn)壓效果良好。但隨著水處理設(shè)備的老化，系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)復(fù)雜，這臺(tái)定壓設(shè)備經(jīng)常出現(xiàn)故障。供暖系統(tǒng)水壓上下波動(dòng)、汽化、倒空、超壓現(xiàn)象經(jīng)常出現(xiàn)，維修量和材料消耗較大，需要進(jìn)行改造，需要設(shè)計(jì)一個(gè)適合采暖系統(tǒng)的定壓裝置。由于該小區(qū)采暖系統(tǒng)最高處在教學(xué)樓五樓，因此我們在五樓設(shè)置了敞開式膨脹水箱，作為整個(gè)采暖系統(tǒng)的定壓裝置。并根據(jù)原有的系統(tǒng)，采用補(bǔ)給水泵定壓裝置，利用原有的備用水泵做為補(bǔ)給水泵。在集水器上開了兩個(gè)孔，安裝上一個(gè)安全閥和一個(gè)電接點(diǎn)壓力表，并在電接點(diǎn)壓力表上安裝兩個(gè)信號(hào)燈，一個(gè)是最低水壓信號(hào)燈，一個(gè)是最高水位信號(hào)燈。目的是方便司爐人員隨時(shí)觀察和監(jiān)控系統(tǒng)的水量和水壓。并根據(jù)系統(tǒng)的水壓，在電接點(diǎn)壓力表上，定出采暖系統(tǒng)的水壓最低點(diǎn)和最高點(diǎn)，使安全閥的開啟壓力與系統(tǒng)水壓的最高點(diǎn)相符，以保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行。當(dāng)系統(tǒng)水壓由于滲漏等原因使水壓降至電接點(diǎn)壓力表上的最低點(diǎn)時(shí)，即系統(tǒng)水壓最低點(diǎn)時(shí)，最低點(diǎn)指示燈就會(huì)閃亮，給司爐人員一個(gè)指示。司爐人員就會(huì)馬上開啟補(bǔ)水水泵補(bǔ)充水量定壓。當(dāng)系統(tǒng)的水壓升到最高水壓時(shí)，最高水壓的指示燈就會(huì)閃亮，司爐人員可根據(jù)情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)男顾�，以保證系統(tǒng)水壓穩(wěn)定在適當(dāng)范圍內(nèi)。實(shí)踐證明，這種敞開式膨脹水箱與補(bǔ)給水泵的定壓裝置比較適用。這種改造后的定壓裝置與自動(dòng)穩(wěn)壓設(shè)備相比，不僅簡單易懂，安全可靠，便于操作，而且造價(jià)低廉，經(jīng)久耐用。 

　　三、結(jié)語 

　　定壓本身是一個(gè)調(diào)節(jié)過程，這是由于系統(tǒng)經(jīng)常性的漏水等干擾所造成的。因此，為了保證系統(tǒng)運(yùn)行可靠，節(jié)水節(jié)電等，應(yīng)當(dāng)把定壓工藝設(shè)計(jì)看成一項(xiàng)既包括采暖又包括調(diào)節(jié)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，當(dāng)前的主要間題還在于提高調(diào)節(jié)元器件的質(zhì)量，以保證定壓的長期可靠。從事供暖的專業(yè)技術(shù)人員一定要精通業(yè)務(wù)，選用優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品，既要滿足當(dāng)前供熱的需要，又要盡可能地滿足將來負(fù)荷變化的需要。 

　　參考文獻(xiàn)： 

　　[1]暖通空調(diào)動(dòng)力技術(shù)措施，中國計(jì)劃出版社，2003（2）. 

　　[2]賀平，供熱工程，中國建筑工業(yè)出版社，2003（11）.