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)的阻力主要來自兩個方面：一是熱水在輸送管道中流動產生的阻力，叫做沿程阻力；二是由于各種管件和供熱設備對水的流動產生的阻力，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)水泵揚程的大小，循環(huán)水泵揚程的大小直接影響著水泵電耗的大小，因此，有必要對供熱系統(tǒng)中，涉及最不利環(huán)路的各種阻力進行仔細的分析。
 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，鍋爐在通過額定水量的情況下，鍋爐的阻力應在40-80Kpa之間。在供暖實際中，造成鍋爐阻力增大的原因主要是鍋爐通過的實際水量大于其額定的循環(huán)水量。
 對于鍋爐的循環(huán)水量允許有一定的波動，波動的范圍應小于20％。當實際流量超過額定流量過大時，大大增加鍋爐的阻力；當實際流量低于額定流量過小時，會使鍋爐內的部分管束流量發(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)泵的負擔，增加了電耗，因此要把鍋爐的阻力降低到合理的程度，具體的方法是根據鍋爐流量增加的程度，增加一條與鍋爐并聯的分流管道，分流的管徑應進行合理的計算確定，分流管道上安裝的閥門應該使調節(jié)閥或平衡閥，不應是蝶閥或閘板閥。應用時使用流量計測定鍋爐的實際水量來決定閥門的開啟程度。
 2、換熱器
 供熱系統(tǒng)中常用的換熱器是板式換熱器，換熱器對于熱媒參數和循環(huán)流量的要求不向鍋爐那樣嚴格，但過高的流量同樣會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)泵的進口前，都安裝有除污器，目的是清除管道中的雜質，保證水泵和鍋爐的安全運行。除污器的阻力一般在1-2米之間。出現除污器阻力增大的原因有以下幾個方面：第一，除污器堵塞，這種原因在現場見到的比較多，第二，非正常原因，如用原有的兩個小型號的除污器并聯安裝在大一號的管道上；使用自制的除污器在制作當中流通面積制作不合理。
 三、循環(huán)泵進出口的阻力
 水泵進出口阻力的大小取決于水泵進出口各種管件的阻力和進出口管道的阻力，正常情況下，從水泵進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，而實際在供熱系統(tǒng)中，這個阻力多達到50-100Kpa之間，只是由于這段阻力在現場不容易發(fā)現而被人忽略。
 水泵的進口與出口管徑一般情況下要小一號，進口的水流速度在2.5-3m/s，出口的水流速度一般2-2.5m/s，這樣的流速對于管道來講比摩阻將達到200Pa/m-300Pa/m，所以無論對于管道還是對于管件，都將產生巨大的阻力。
 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，同時水的流速不能高于3m/s。對于供熱循環(huán)泵的進出口的管道，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)范中沒有明確規(guī)定。在條件許可的情況下，水泵進出口的管道管徑應適當加大。
 四、熱用戶
 對于熱用戶，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。根據熱用戶室內系統(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：
 對于鍋爐房鍋爐的阻力應控制在40-80Kpa，換熱器的阻力應控制在20-50Kpa，水泵的進出口阻力控制在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濟的，并且能夠完全滿足大多數單位的供熱運行狀況。