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供热、空调水系统定压方式与设备选型的分析
分类:企业新闻 点击:457 发布:2014/7/26
高效智能水水板式
摘要:供热、空调水系统,在不同条件下定压方式各有特点,如何选用定压设备、解决水系统中的热膨胀问题、保证安全运行,有待于分析,经过太原地区几个工程选用共例,现介绍一种研制开发的新产品――数字式自控定压机组设备,并指出定压方式DCS集散控制的发展方向。
关健词:分类、特点、应用。
前言
供热空调水系统为何要随时进行补水定压呢?概括地讲有这么几方面:
1、供热空调水系统在充水之前,管道中为空气所充满。充水时,空气经膨胀水箱、集气罐或自动排气阀排除,充水由回水总干管进入水系统,沿系统管道缓慢上升,直至将空气从管道中排尽,水充满整个水泵系统为止。
2、系统开始运行时,水逐渐被加热,还会有空气不断地从水中分离出来。同时系统在运行过程中,不可避免地存在着漏水现象,必须随时进行补水定压,排除水系统中的空气。
3、《民用建筑工程设计技术措施》明确指出:系统的小时泄漏为系统水容量的1%,系统补水量为水容量的2%。
    因此,供热空调水系统为了排除空气,达到运行效果,必须随时补水定压。为此,在不同条件下,如何确立定压方式,进行定压设备选型,应从经济、安全、合理、适用等方面考虑,设计选型时,值得探讨与分析。
1. 定压方式分类与设备选型及特点
    供热空调水系统补水定压的作用是保证系统充满水,不允许有缺水的现象,否则会产生水流噪音,并影响系统局部运行效果,产生夏季不冷、冬季不热的情况。
供热空调水系统定压方式(设备)的分类
1.1   膨胀水箱定压;供热空调水系统中要进行补水定压及水处理。因水有受热膨胀和遇冷收缩的性质,系统中的水受热时,体积要发生膨胀,为了收贮这部分水量,需在系统中设置膨胀水箱。
1.1.1 高位开式膨胀水箱;高位开式膨胀水箱定压,这是一种最初始的定压方式。特点:定压点稳定、波动不大。当系统运行时,可解决因水受热体积膨胀空间问题,并有自动补水控制装置。缺点:安装要受高度限制,必须安装在建筑物的点,因此,加重了建筑物承重负荷。按设计规范要求,高位膨胀水箱上的膨胀管(定压点),必须接在循环水泵入口处的10米之内,并将循环管和膨胀管与水箱连通,形成水箱内水的循环,可解决水箱的防冻问题;此外,水箱间无供暖设施,水箱还得进行保温,一般水箱内的水温不能超过95℃。
高位开式膨胀水箱定压适应于建筑面积1万㎡,建筑高度30M以下,建筑面积超过4万㎡以上,水箱需要很大的容积,否则水受热膨胀易出现水箱溢水现象。因管路系统复杂,在运行操作、管理维修等方面较为复杂。
    1.1.2 低位开式膨胀水箱;低位开式膨胀水箱定压,特点:系统中的回水集中进入建筑物底层或地下室的水箱,再由水泵输送至整个系统。缺点:因是开式系统水质易脏,容易对管路产生污垢和腐蚀,并因克服系统静压压头,水泵耗电量大。
    1.2   落地闭式膨胀罐定压;落地闭式膨胀罐定压方式是80年代替代膨胀水箱定压的一种定压方式。是利用密闭贮罐中的充入的氮气或压缩空气的压力变化,进行贮存、调节和压送水量的气压补水定压设备,其作用相当于高位水箱。特点:过量补水不会出现溢水现象,膨胀的水流回软水箱,可以重复利用。灵活性大,可安装在任何高度,对不宜设置高位水箱、有隐蔽要求、地震等高发地区和临时性等建筑物均可适用,施工安装简便、周期短、占地小、便于新建或扩建拆迁,操作简便,无需专人管理。缺点:因气压膨胀罐调节容积较小,补水泵启动频繁,水泵在变压情况下运行,平均效率低,所以能量消耗大,二次运行费用高。而因断电或控制系统发生故障,断水率高,所以供水安全性差。选用落地闭式膨胀罐定压设备,应装安全阀、压力表(在选用电触点压力表在读压力时,不中另设压力表)、泄水阀、补水泵装有自动开关装置,在水罐出水管上要设上气阀,以免压缩空气进入水系统。
1.2.1 定压式定压;定压式气压膨胀罐补水定压特点:是在向水系统补水的过程中水压维持恒定。因此设备结构复杂、造价高,对无特殊要求的用户,应不予考虑选用此种设备。
1.2.2    变压式定压;变压式气压膨胀罐补水定压特点:是在向水系统补水的过程中水压处于变化状态。因此设备结构简单、造价低,所以目前国内中小型定压补水系统中,常选用变压式设备。
1.2.2.1 隔膜式定压;隔膜式定压又分为纵向隔膜(囊形)和横向隔膜(帽形)。(见图)。隔膜式气压补水定压设备因罐内有弹性隔膜、气水分离,设备运行中,气体不会溶于水中被水带走,所以为需要经常补气,同时水质也不易被污染。纵向隔膜式因固定隔膜的法兰口径小,所以较横向隔膜式气密性好。
1.2.2.2 自动补气式定压(见图);自动补气式定压设备,罐内不设隔膜,罐体构造简单,气密性好。因气水直接接触,运行中空气可能溶入水中,使罐内压力下降,但可通过调节装置自动补气调压。
1.3 变频调速定压;此设备是90年代开始使用的。特点:一点控制、系统恒压。变频控制柜依据设定的压力,自动调控水泵电机转速,降低电机输出功率,以保证供水压力恒定,从而达到节能目的,变频调速补水定压是连续补水、功能齐全,可实现手动或自动操作,运行中水压稳定、安全可靠。在建筑面积大、水系统失水量大的情况下,使用效果。缺点:在运行过程中,水受热膨胀,无膨胀空间,要从安全阀排出,形成软水流失,造成水资源的浪费。变频在补水量较小时,频率在20HZ左右,有效功率,待机无功耗电,此时最不节电,相应水泵机械磨损较快。
1.4 数字式自控定压;是一种研制开发的新产品,采用数显仪表加单片机控制,具有数字监视,控制点精确(精确度0.1M),压力波动范围与高位水箱相同,波动范围在1-1.5M之间。补水泵与软水箱位安装有自锁装置,防止缺水烧坏水泵。低水位、低压时报警。二次仪表有RS-485通信接口,可实现DCS集散控制。
    系统运行时,热膨胀压力传给数显仪表,打开水泵进出口联通电磁阀,将膨胀水退回软水箱,比变频定压耗电少50-70%,水泵机械磨损少,设备价格低,占地只有定压罐的1/3,建筑物高度50M以上、建筑面积2万㎡以下的高层,效果。
结束语
系统的补水定压及水处理是供热空调水系统中重要的组成部分,不可缺少的环节。在不同的条件下,如何确立定压方式,选用定压设备极为重要,关系到运行安全,达到效果的目的,为设计人员及用户开辟一条思路,供探讨与分析。 
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