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1、第十章第十章热水供热系统的定压方式热水供热系统的定压方式及循环水泵的选择及循环水泵的选择(第十三章第六、七节)(第十三章第六、七节)第一节第一节第一节第一节 补给水泵定压方式补给水泵定压方式补给水泵定压方式补给水泵定压方式欲使热网按水压图给定的压力状况运行,要靠所采用的欲使热网按水压图给定的压力状况运行,要靠所采用的定压方式,定压点的位置和控制好定压点所要求的压力。定压方式,定压点的位置和控制好定压点所要求的压力。常用的定压方式有:常用的定压方式有:1.1.膨胀水箱定压膨胀水箱定压2.2.补给水泵定压补给水泵定压3.3.惰性气体定压惰性气体定压4.4.蒸汽定压蒸汽定压一一一一.补给水泵连续补水
2、定压方式补给水泵连续补水定压方式补给水泵连续补水定压方式补给水泵连续补水定压方式 定压点设在循环水泵定压点设在循环水泵6 6的入口,利用压力调节阀的入口,利用压力调节阀3 3保持定压点保持定压点O O的压的压力恒定。当系统压力增加时,力恒定。当系统压力增加时,O O点压力增加,压力调节阀关小,补点压力增加,压力调节阀关小,补给水泵给水泵1 1的补水量减少,使系统内压力降低到设定水平;当的补水量减少,使系统内压力降低到设定水平;当O O点压点压力减小时,压力调节阀力减小时,压力调节阀3 3开大,补给水泵开大,补给水泵1 1补水量增加,系统压力补水量增加,系统压力回升到设定水平。回升到设定水平。特
3、点:补水方式连续,水压曲线稳定,多耗电能。特点:补水方式连续,水压曲线稳定,多耗电能。适用场合:适用于系统规模较大,供水温度较高(如适用场合:适用于系统规模较大,供水温度较高(如130130以上)的供热系统。以上)的供热系统。二二二二.补给水泵间歇补水定压方式补给水泵间歇补水定压方式补给水泵间歇补水定压方式补给水泵间歇补水定压方式 补给水泵补给水泵1 1的启动和停止是由电接点式压力表的启动和停止是由电接点式压力表4 4表盘上的触点开关表盘上的触点开关控制的。控制的。O O点压力下降到某一设定数值时,电接点压力表触点接通,点压力下降到某一设定数值时,电接点压力表触点接通,补给水泵补给水泵1 1启
4、动,向系统补水,启动,向系统补水,O O点压力升高。当压力升高到某一点压力升高。当压力升高到某一设定数值时,电接点压力表触点断开,补给水泵停止补水。停止设定数值时,电接点压力表触点断开,补给水泵停止补水。停止补水后系统压力逐渐下降到压力下限,水泵再启动补水,如此反补水后系统压力逐渐下降到压力下限,水泵再启动补水,如此反复,使定压点复,使定压点O O点压力在上、下限之间波动。点压力在上、下限之间波动。特点:比连续补水定压节省电能,设备简单,但其动水压曲线上下波特点:比连续补水定压节省电能,设备简单,但其动水压曲线上下波动,不如连续补水方式稳定。动,不如连续补水方式稳定。(通常取(通常取H HA
5、A和和H HA A 之间的波动范围为之间的波动范围为5 5mHmH2 2O O左右,不宜过小,否则触点开关动作过于频繁而易损坏。)左右,不宜过小,否则触点开关动作过于频繁而易损坏。)适用场合:适用于系统规模不大、供水温度不高、系统漏水量较小的适用场合: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中。供热系统中。三三三三.补水定压点设在旁通管的连续补水定压方式补水定压点设在旁通管的连续补水定压方式补水定压点设在旁通管的连续补水定压方式补水定压点设在旁通管的连续补水定压方式 上述两种补水定压方式,运行时动水压曲线都比静水压曲线高。对于大型上述两种补水定压方式,运行时动水压曲线都比静水
6、压曲线高。对于大型的热水供热系统,为了适当的降低网路的运行压力和便于调节网路的压力的热水供热系统,为了适当的降低网路的运行压力和便于调节网路的压力工况,可采用定压点设在旁通管的连续补水定压方式。工况,可采用定压点设在旁通管的连续补水定压方式。在热源的供、回水干管之间,连接一根旁通管,利用补给水泵使旁通管上在热源的供、回水干管之间,连接一根旁通管,利用补给水泵使旁通管上J J点点保持符合静水压线要求的压力。在网路循环水泵运行中,当定压点保持符合静水压线要求的压力。在网路循环水泵运行中,当定压点J J的压的压力低于控制值时,压力调节阀力低于控制值时,压力调节阀4 4的阀孔开大,补水量增加;当定压点
7、的阀孔开大,补水量增加;当定压点J J的压的压力高于控制值时,压力调节阀关小,补水量减少。如由于某种原因(如水力高于控制值时,压力调节阀关小,补水量减少。如由于某种原因(如水温不断急骤升高等原因),即使压力调节阀完全关闭,压力仍不断地升高,温不断急骤升高等原因),即使压力调节阀完全关闭,压力仍不断地升高,则泻水调节阀则泻水调节阀3 3开启,泻放网路中的水,一直到定压点的压力恢复到正常开启,泻放网路中的水,一直到定压点的压力恢复到正常为止。当网路循环水泵停止运行时,整个网路压力先达到运行时的平均值为止。当网路循环水泵停止运行时,整个网路压力先达到运行时的平均值然后下降,通过补给水泵的补水作用,使
8、整个系统压力维持在定压点然后下降,通过补给水泵的补水作用,使整个系统压力维持在定压点J J的的静压力。静压力。利用旁通管定压力点连续补水定压方式,可以适当地降低运行时利用旁通管定压力点连续补水定压方式,可以适当地降低运行时的动水压曲线,网路循环泵吸入端的动水压曲线,网路循环泵吸入端AA点的压力低于定压点点的压力低于定压点J J的静压的静压力。同时,靠调节旁通管上的两个阀门力。同时,靠调节旁通管上的两个阀门mm和和n n的开启度,可控制网的开启度,可控制网路的动水压曲线升高或降低。如将旁通管上阀门路的动水压曲线升高或降低。如将旁通管上阀门mm关小,旁通管关小,旁通管段段BJBJ的压降增大,的压降
9、增大,J J点的压力通过脉冲管传递到压力调节阀点的压力通过脉冲管传递到压力调节阀4 4的膜的膜室上压力降低,调节阀的阀孔开大,作用在室上压力降低,调节阀的阀孔开大,作用在AA点的压力升高,从而点的压力升高,从而整个网路的动水压曲线升高到如图虚线的位置。如将阀门整个网路的动水压曲线升高到如图虚线的位置。如将阀门mm完全完全关死,则关死,则J J点的压力与点的压力与AA点的压力相等,网路整个动水压曲线位置点的压力相等,网路整个动水压曲线位置都高于静压力线。反之,如将旁通管上的阀门都高于静压力线。反之,如将旁通管上的阀门n n关小,网路的动水关小,网路的动水压曲线则可降低。另外,如要改变所要求的静水
10、压线的高度,可压曲线则可降低。另外,如要改变所要求的静水压线的高度,可通过调整压力调节器内的弹簧或重锤平衡力实现。通过调整压力调节器内的弹簧或重锤平衡力实现。四四.补水泵的选择计算补水泵的选择计算特点:利用旁通管定压点连续补水定压方式,可以灵活的调节系统的特点:利用旁通管定压点连续补水定压方式,可以灵活的调节系统的运行压力,但旁通管内的水流量,也要计入网路循环水泵的计算运行压力,但旁通管内的水流量,也要计入网路循环水泵的计算流量,使循环水泵多消耗电能。流量,使循环水泵多消耗电能。适用场合:大型的热水供热系统适用场合:大型的热水供热系统四四四四.补水泵的选择计算补水泵的选择计算补水泵的选择计算补
11、水泵的选择计算1.1.流量的确定流量的确定流量的确定流量的确定 a.a.在闭式热水供热管网中,在闭式热水供热管网中,补给水泵的正常补水量取决于系补给水泵的正常补水量取决于系统的渗漏水量。目前热网规范规定,热水网路的补水率不宜统的渗漏水量。目前热网规范规定,热水网路的补水率不宜大于总循环水量的大于总循环水量的1%1%,但选择补水泵时,整个补水装置与补给水,但选择补水泵时,整个补水装置与补给水泵的流量,应根据供热系统的正常补水量和事故补水量来确定。泵的流量,应根据供热系统的正常补水量和事故补水量来确定。一般取正常补水量的一般取正常补水量的4 4倍计算。倍计算。一般热水供暖系统,按循环水量的一般热水
12、供暖系统,按循环水量的3%5%3%5%计算(大型系计算(大型系统按统按2%4%2%4%)。)。b.b.开式热水供热系统,补给水泵的流量应根据热水供热系统的最大设开式热水供热系统,补给水泵的流量应根据热水供热系统的最大设计用水量和系统正常补水量之和确定。计用水量和系统正常补水量之和确定。2.2.扬程的确定扬程的确定扬程的确定扬程的确定 应根据保证静水压曲线的压力要求来确定,其扬程应小应根据保证静水压曲线的压力要求来确定,其扬程应小于建筑物高度,与地形和建筑物高度有关。于建筑物高度,与地形和建筑物高度有关。按下式确定:按下式确定:3.3.台数选择台数选择台数选择台数选择闭式热水供热系统,补给水泵宜
13、选二台,可不设备用泵,闭式热水供热系统,补给水泵宜选二台,可不设备用泵,正常时一台工作;事故时,两台全开。正常时一台工作;事故时,两台全开。开式系统,补给水泵宜设开式系统,补给水泵宜设3 3台或台或3 3台以上,其中一台备用。台以上,其中一台备用。第二节第二节第二节第二节 惰性气体定压方式惰性气体定压方式惰性气体定压方式惰性气体定压方式 补给水泵定压方式的可靠性完全依赖于电源。在电力供应紧张的地区常会补给水泵定压方式的可靠性完全依赖于电源。在电力供应紧张的地区常会出现突然停电。补给水泵循环水泵停止工作。在大型高温水供热系统中可出现突然停电。补给水泵循环水泵停止工作。在大型高温水供热系统中可安装
14、柴油发电机组自用,或由内燃机带动备用循环水泵和补给水泵。但一安装柴油发电机组自用,或由内燃机带动备用循环水泵和补给水泵。但一般供热系统可改用气体定压方式维持系统压力,并采取缓解系统出现汽化般供热系统可改用气体定压方式维持系统压力,并采取缓解系统出现汽化的措施。采用气体定压,大都采用惰性气体(氮气)定压。的措施。采用气体定压,大都采用惰性气体(氮气)定压。1.1.工作原理工作原理 下图为热水供热系统采用氮气定压(变压式)的原则性系统图,供热系统下图为热水供热系统采用氮气定压(变压式)的原则性系统图,供热系统的压力状况靠连接在循环水泵进口侧的氮气罐的压力状况靠连接在循环水泵进口侧的氮气罐5 5的氮
15、气压力来控制。的氮气压力来控制。氮气从氮气瓶经减压后进入氮气罐,充满氮气罐氮气从氮气瓶经减压后进入氮气罐,充满氮气罐-水位之上的空间,水位之上的空间,保持保持-水位时罐内压力水位时罐内压力p p1 1一定。当热水供热系统内水受热膨胀,氮气一定。当热水供热系统内水受热膨胀,氮气罐内水位升高,气体空间减小,气体压力升高,水位超过罐内水位升高,气体空间减小,气体压力升高,水位超过-,压力达,压力达到到p p2 2值后,氮气罐顶部设置的安全阀排气泄压。值后,氮气罐顶部设置的安全阀排气泄压。当系统漏水或冷却时,氮气罐内水位降到当系统漏水或冷却时,氮气罐内水位降到-水位之下,氮气罐上的水水位之下,氮气罐上
16、的水位控制器自动控制补给水泵启动补水。水位升高到位控制器自动控制补给水泵启动补水。水位升高到-水位后,补给水水位后,补给水泵停止工作。泵停止工作。罐内氮气如果溶解或漏失,当水位降到罐内氮气如果溶解或漏失,当水位降到-附近时,罐内氮气压力将低附近时,罐内氮气压力将低于规定值于规定值p p1 1 ,氮气瓶向罐内补气,保持,氮气瓶向罐内补气,保持p p1 1压力不变。压力不变。为防止氮气罐出现不正常水位,尚需设高水位为防止氮气罐出现不正常水位,尚需设高水位-警报和低水警报和低水位位-警报警报.为氮气定压方式的热水供热系统的水压图。其中虚线代表热水供为氮气定压方式的热水供热系统的水压图。其中虚线代表热
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