供熱系統(tǒng)阻力分析

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供熱系統(tǒng)阻力分析

 供熱系統(tǒng)的阻力主要來(lái)自兩個(gè)方面：一是熱水在輸送管道中流動(dòng)產(chǎn)生的阻力，叫做沿程阻力；二是由于各種管件和供熱設(shè)備對(duì)水的流動(dòng)產(chǎn)生的阻力，叫做局部阻力。供熱系統(tǒng)最不利環(huán)路中的局部阻力和沿程阻力的大小決定了選用循環(huán)水泵揚(yáng)程的大小，循環(huán)水泵揚(yáng)程的大小直接影響著水泵電耗的大小，因此，有必要對(duì)供熱系統(tǒng)中，涉及最不利環(huán)路的各種阻力進(jìn)行仔細(xì)的分析。
 一、熱源的阻力
 供熱系統(tǒng)的熱源有兩種主要形式，一種是熱水鍋爐直接供暖的形式，另一種是換熱器換熱間接供暖的形式。
 1、鍋爐
 供熱系統(tǒng)中使用的鍋爐大多是熱水鍋爐，鍋爐在通過(guò)額定水量的情況下，鍋爐的阻力應(yīng)在40-80Kpa之間。在供暖實(shí)際中，造成鍋爐阻力增大的原因主要是鍋爐通過(guò)的實(shí)際水量大于其額定的循環(huán)水量。
 對(duì)于鍋爐的循環(huán)水量允許有一定的波動(dòng)，波動(dòng)的范圍應(yīng)小于20％。當(dāng)實(shí)際流量超過(guò)額定流量過(guò)大時(shí)，大大增加鍋爐的阻力；當(dāng)實(shí)際流量低于額定流量過(guò)小時(shí)，會(huì)使鍋爐內(nèi)的部分管束流量發(fā)生偏流，造成局部汽化或爆管。
 鍋爐阻力的增加也就是增加了循環(huán)泵的負(fù)擔(dān)，增加了電耗，因此要把鍋爐的阻力降低到合理的程度，具體的方法是根據(jù)鍋爐流量增加的程度，增加一條與鍋爐并聯(lián)的分流管道，分流的管徑應(yīng)進(jìn)行合理的計(jì)算確定，分流管道上安裝的閥門應(yīng)該使調(diào)節(jié)閥或平衡閥，不應(yīng)是蝶閥或閘板閥。應(yīng)用時(shí)使用流量計(jì)測(cè)定鍋爐的實(shí)際水量來(lái)決定閥門的開(kāi)啟程度。
 2、換熱器
 供熱系統(tǒng)中常用的換熱器是板式換熱器，換熱器對(duì)于熱媒參數(shù)和循環(huán)流量的要求不向鍋爐那樣嚴(yán)格，但過(guò)高的流量同樣會(huì)大大增加換熱器的阻力，影響水泵出力。換熱器的阻力一般是2-5米。
 二、除污器
 在循環(huán)泵的進(jìn)口前，都安裝有除污器，目的是清除管道中的雜質(zhì)，保證水泵和鍋爐的安全運(yùn)行。除污器的阻力一般在1-2米之間。出現(xiàn)除污器阻力增大的原因有以下幾個(gè)方面：第一，除污器堵塞，這種原因在現(xiàn)場(chǎng)見(jiàn)到的比較多，第二，非正常原因，如用原有的兩個(gè)小型號(hào)的除污器并聯(lián)安裝在大一號(hào)的管道上；使用自制的除污器在制作當(dāng)中流通面積制作不合理。
 三、循環(huán)泵進(jìn)出口的阻力
 水泵進(jìn)出口阻力的大小取決于水泵進(jìn)出口各種管件的阻力和進(jìn)出口管道的阻力，正常情況下，從水泵進(jìn)水管與回水母管連接處到水泵出水管與系統(tǒng)供水母管的連接處，之間的阻力損失在30-60Kpa之間，而實(shí)際在供熱系統(tǒng)中，這個(gè)阻力多達(dá)到50-100Kpa之間，只是由于這段阻力在現(xiàn)場(chǎng)不容易發(fā)現(xiàn)而被人忽略。
 水泵的進(jìn)口與出口管徑一般情況下要小一號(hào)，進(jìn)口的水流速度在2.5-3m/s，出口的水流速度一般2-2.5m/s，這樣的流速對(duì)于管道來(lái)講比摩阻將達(dá)到200Pa/m-300Pa/m，所以無(wú)論對(duì)于管道還是對(duì)于管件，都將產(chǎn)生巨大的阻力。
 供熱規(guī)范中規(guī)定：供熱系統(tǒng)最不利環(huán)路中的比摩阻為30Kpa-60Kpa，其它環(huán)路的比摩阻不能大于300Pa/m，同時(shí)水的流速不能高于3m/s。對(duì)于供熱循環(huán)泵的進(jìn)出口的管道，屬于供熱系統(tǒng)中所有環(huán)路包括最不利環(huán)路中的一部分，它的比摩阻如何取規(guī)范中沒(méi)有明確規(guī)定。在條件許可的情況下，水泵進(jìn)出口的管道管徑應(yīng)適當(dāng)加大。
 四、熱用戶
 對(duì)于熱用戶，一般情況下一熱用戶的熱力入口閥門井為界，閥門井以里屬于熱用戶系統(tǒng)，這里的熱用戶指的是一般住宅。根據(jù)熱用戶室內(nèi)系統(tǒng)的不同形式，其阻力大小也不同。傳統(tǒng)的上給下回單管串聯(lián)系統(tǒng)，它的阻力大小是5Kpa-20Kpa，新建的立管在樓梯間的分戶控制一戶一環(huán)系統(tǒng)，它的阻力一般是20Kpa-40Kpa，原上給下回式單管串聯(lián)系統(tǒng)改造成的一戶一環(huán)分戶控制系統(tǒng)，它的阻力一般是30Kpa-60Kpa。
 五、熱力入口閥門井
 傳統(tǒng)的熱力入口閥門井里面的管件有供、回水閥門和除污器，其中供回水閥門的阻力小于10Kpa，除污器的阻力略大，一般10Kpa左右。
 綜述：
 對(duì)于鍋爐房鍋爐的阻力應(yīng)控制在40-80Kpa，換熱器的阻力應(yīng)控制在20-50Kpa，水泵的進(jìn)出口阻力控制在30-50Kpa，除污器的阻力控制在10-20Kpa，閥門井里的阻力30Kpa以下，用熱戶的阻力控制在30Kpa以下。這樣的阻力分配是目前比較經(jīng)濟(jì)的，并且能夠完全滿足大多數(shù)單位的供熱運(yùn)行狀況。