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摘要:科学技术的不断前进,社会经济的快速发展,使得我国人民的生活水平以及生活质量有了很大的提升,目前我国的住宅小区大都已经使用上了完善的供暖设施,但是我们目前的系统中存在一些的弊端,比如供暖管网的热损、以及节能等方面做的不好,这就要求我们在具体的工作时要认真地分析和规划好供暖系统,管理好供暖的管网系统。
关键词:供暖;管网热损;管网管理
引言
目前,在居民供暖的管网系统中,供暖管网失水情况也比较严重,因为,循环水从水泵到各个环路的循环长度不同,循环阻力就不同,所需的动力也不同,而水泵提供的动力无法均衡分配,导致循环长度较短的近环路的资用压头过大,流量超过用户所需的额定流量,导致室温偏高;而远环路的资用压头过小,流量不足,用户室温偏低。因此,这就需要相关人员必须努力优化供暖系统工艺,减少供暖管网失水量,从而为相关企业创造更大的利益空间。
一、供暖管损的基本涵义
供暖管道的损耗简称管损,供热管道的管损是供热管道中的介质在由供热出口至热用户的输送过程中产生的损耗。可以以下表达式表达:
PD=HE-SH
PD为管损,HE代表供热出口的供热量,SH代表各用户入口的用热量总和。在供热管网运行中管损中分为两大类:
(1)能量耗损
供热介质因与外界环境存在温差导致的能量散失或流经计量表未被计量的能量称为能量损耗。以吉焦、千卡等作为计量单位;
(2)质量耗损
供热介质因在输送过程中被排出或泄漏导致未到达用户计量表或虽经过计量表但未被计量的质量称为质量损耗,以吨、公斤等作为计量单位。
另外我们一般采用管损率作为考核供热管网运行效率的主要指标。
管损率=管损量/总表合计
二、影响供暖管道管损的主要因素
1、用户分支阀门关不严
热用户停止用热后,如果该用户位于主管道上的分支閥门关不严,就会发生较大管损。但这种管损有一个特性是持续时间不会太长,因为蒸汽变为凝水后会在几天后将阀门以后的管道及用户用热设备(汽包、换热器等)充满,以后该管段将不会再产生新的管损。
2、管道保温
管道保温效果直接影响管损大小,使用不合格的保温材料,保温层厚度不达标,或未按工艺要求施工都将造成管道冷凝水增加,从而使管损增加。
3、计量装置故障
计量装置发生故障不计量或热用户操纵计量装置偷汽,将造成蒸汽管网管损大量增加,另外采用旋翼式机械流量计及设定补偿参数的涡街流量计都会因计量不准造成较大管损
4、直埋管的土壤条件
干燥的土壤其实具有较好的保温效果,如果因自然地势,降雨等因素使直埋管道周围的土壤湿度增加或完全浸在水中,土壤的保温能力随之下降。在土壤完全浸在水中的情况下,水在管道周围会因管道散热形成微弱对流,热水向上形成蒸汽散失在空气中,不断有新的冷凝水前来补充,造成工作管中蒸汽热量大量散失,甚至形成凝结水。这种 因素造成的管损在一般管网中可造成2%左右的管损。
5、直埋管道外套钢管的焊接质量
如果供热企业不注重外套钢管的焊接质量,致使外套钢管焊接存在砂眼、漏焊等情况,土壤中的水分会进入保温层,降低了保温效果,同时导致外套管腐蚀加速。
三、供暖管网管损的成因分析
1、供暖系统中的必要设备质量不合格
如自动排气阀浮球其质量低下,容易生锈卡死,加上工作人员不能及时更换,从而导致管道排气不畅而使相应单元各层住户的暖气均不热。此外,有许多单元房都是单家独户,如顶层住户外出,工人就无法及时入户维修排除故障。
2、在设备的选型上过于偏向大型
这也会不同程度地加剧了不平衡采暖系统设计。水泵的扬程是按照保证系统最不利环路获得所需流量来选定的,因而在异程系统中,距水泵近的环路具有超大的压头。如果没有采取有效的措施弥补这种差异,那么有利环路的流量就会大大高于设计流量值,造成不利环路压头仍然不足,得不到所需流量。
3、缺乏定量调节装置
在实际运作中通过改变管道的直径根本不足以消除剩余压头,加上普通阀门调节性能差,也无法有效的消除支环路的剩余压头,从而导致供暖管网失水严重。此外,很多住户追求美观效果,在装修居室时将供暖管道、自动排气阀等设备全部用木板对其进行包隔,这一措施不仅降低了供暖效果,且给正常维修带来了不便,也增加了供暖管网的失水量。
4、各环路压头的计算不准确
由于各种不同材料的管道、阀门和连接件的比摩阻不同,而且基础数据也缺乏。在进行供暖管网设计时,难以像其他工程施工设计一样准确地计算出各环路的要求,从而为供暖系统的优化设计带来了一定的难度,也不利于减少施工成本。
四、供暖管网优化管理的具体措施
1、将定阻力设备运用到人工调节设定中
定阻力设备包括调节阀、节流孔板、平衡阀、普通阀门等,通过人工调节设定其开度,匹配管网中各个环路的阻力消除剩余压头,有效地减少供暖网管失水量。此外,还要确保供暖系统的供水水平干管管线较长且必须保证一定的坡度。由于层高较低,敷设在圈梁下时常会部分遮挡窗户上沿,既影响美观,占据了空间,又不能起到减少供暖管网失水的情况。
2、在屋面上直接敷设供水水平干管
在设计供暖管网系统时,在供水水平干管与各立管的分支点处,均用砖砌检查井,并将管道通过套管穿越屋面后,全部直接安装在屋面上。同时,要确保套管顶部应高出检查井底50mm以上,并在检查井底设置铸铁排水短管。各供暖立管与套管之间应用沥青麻丝或其他防水材料嵌缝,以防止检查井内的积水沿套管渗漏到室内套管与屋面之间铺浇一层素混凝土,并刷一层热沥青,使检查井底的标高不低于屋面排水天沟的标高,以利于排出检查井内的水。所有安装在屋面的管道均需进行保温及防水处理。设有动排气阀的管段,其检查井盖板应使用轻质材料制成活动式,便于检修。
3、在天沟中敷设供水水平干管
在屋面上需要敷设管道之处用砖砌天沟,沟顶采用混凝土盖板。经常需要检修的管段可用轻质材料作盖板。为便于天沟内的排水,沟底标高应高于屋面排水天沟的标高并有适当的坡度和坡向。由于这种管道敷设方式因需要在屋面砖砌大量管道天沟,故需要在初步设计阶段与土建各专业进行协调,初期投资也会相应增加较多。可以看出,此方案基本能解决层高低的多层住宅顶层供暖设计与住户要求之间的矛盾,并有效地减少失水量,提高供热效率。
4、运用水力平衡来对匹配网管进行计算
由于各种原因使水力平衡计算难以准确进行和正确实施,因此仅靠计算不能彻底克服水力失调,这就要求人们在设计供暖工艺时必须结合供暖管网所处的实际地理位置与其外部环境,对其进行最优化设计,在系统设计时通过水力平衡计算匹配管网阻力是克服水力失调的理想方法,从而为最终减少供暖管网失水量提供可靠保障。
5、加强对变阻力设备调节系统的运用
在供暖工艺设计工程中,采用变阻力设备调节系统不仅能够有效地调节管网的水流量,也可以在系统水力工况变化时保持流量恒定,实现水力平衡,减少供暖网水量的流失。因为变阻力设备调节系统主要是根据节流孔前后的差压,作为补偿动作的驱动力,从而达到补偿并保持节流孔前后差压稳定的目的,进而保持流量的恒定,调节节流孔的大小就可获得不同的流量。
参考文献:
[1]肖文岗.直埋供暖管网失水查找与整治方法[J].科技致富向导,2014-07-25
[2]李庆涛;李伟杰.城市集中热水供暖系统管网布局存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用,2013-04-08
[3]胡子明.浅谈供暖管网的运行调[J].科学之友,2013-06-15
关键词:供暖;管网热损;管网管理
引言
目前,在居民供暖的管网系统中,供暖管网失水情况也比较严重,因为,循环水从水泵到各个环路的循环长度不同,循环阻力就不同,所需的动力也不同,而水泵提供的动力无法均衡分配,导致循环长度较短的近环路的资用压头过大,流量超过用户所需的额定流量,导致室温偏高;而远环路的资用压头过小,流量不足,用户室温偏低。因此,这就需要相关人员必须努力优化供暖系统工艺,减少供暖管网失水量,从而为相关企业创造更大的利益空间。
一、供暖管损的基本涵义
供暖管道的损耗简称管损,供热管道的管损是供热管道中的介质在由供热出口至热用户的输送过程中产生的损耗。可以以下表达式表达:
PD=HE-SH
PD为管损,HE代表供热出口的供热量,SH代表各用户入口的用热量总和。在供热管网运行中管损中分为两大类:
(1)能量耗损
供热介质因与外界环境存在温差导致的能量散失或流经计量表未被计量的能量称为能量损耗。以吉焦、千卡等作为计量单位;
(2)质量耗损
供热介质因在输送过程中被排出或泄漏导致未到达用户计量表或虽经过计量表但未被计量的质量称为质量损耗,以吨、公斤等作为计量单位。
另外我们一般采用管损率作为考核供热管网运行效率的主要指标。
管损率=管损量/总表合计
二、影响供暖管道管损的主要因素
1、用户分支阀门关不严
热用户停止用热后,如果该用户位于主管道上的分支閥门关不严,就会发生较大管损。但这种管损有一个特性是持续时间不会太长,因为蒸汽变为凝水后会在几天后将阀门以后的管道及用户用热设备(汽包、换热器等)充满,以后该管段将不会再产生新的管损。
2、管道保温
管道保温效果直接影响管损大小,使用不合格的保温材料,保温层厚度不达标,或未按工艺要求施工都将造成管道冷凝水增加,从而使管损增加。
3、计量装置故障
计量装置发生故障不计量或热用户操纵计量装置偷汽,将造成蒸汽管网管损大量增加,另外采用旋翼式机械流量计及设定补偿参数的涡街流量计都会因计量不准造成较大管损
4、直埋管的土壤条件
干燥的土壤其实具有较好的保温效果,如果因自然地势,降雨等因素使直埋管道周围的土壤湿度增加或完全浸在水中,土壤的保温能力随之下降。在土壤完全浸在水中的情况下,水在管道周围会因管道散热形成微弱对流,热水向上形成蒸汽散失在空气中,不断有新的冷凝水前来补充,造成工作管中蒸汽热量大量散失,甚至形成凝结水。这种 因素造成的管损在一般管网中可造成2%左右的管损。
5、直埋管道外套钢管的焊接质量
如果供热企业不注重外套钢管的焊接质量,致使外套钢管焊接存在砂眼、漏焊等情况,土壤中的水分会进入保温层,降低了保温效果,同时导致外套管腐蚀加速。
三、供暖管网管损的成因分析
1、供暖系统中的必要设备质量不合格
如自动排气阀浮球其质量低下,容易生锈卡死,加上工作人员不能及时更换,从而导致管道排气不畅而使相应单元各层住户的暖气均不热。此外,有许多单元房都是单家独户,如顶层住户外出,工人就无法及时入户维修排除故障。
2、在设备的选型上过于偏向大型
这也会不同程度地加剧了不平衡采暖系统设计。水泵的扬程是按照保证系统最不利环路获得所需流量来选定的,因而在异程系统中,距水泵近的环路具有超大的压头。如果没有采取有效的措施弥补这种差异,那么有利环路的流量就会大大高于设计流量值,造成不利环路压头仍然不足,得不到所需流量。
3、缺乏定量调节装置
在实际运作中通过改变管道的直径根本不足以消除剩余压头,加上普通阀门调节性能差,也无法有效的消除支环路的剩余压头,从而导致供暖管网失水严重。此外,很多住户追求美观效果,在装修居室时将供暖管道、自动排气阀等设备全部用木板对其进行包隔,这一措施不仅降低了供暖效果,且给正常维修带来了不便,也增加了供暖管网的失水量。
4、各环路压头的计算不准确
由于各种不同材料的管道、阀门和连接件的比摩阻不同,而且基础数据也缺乏。在进行供暖管网设计时,难以像其他工程施工设计一样准确地计算出各环路的要求,从而为供暖系统的优化设计带来了一定的难度,也不利于减少施工成本。
四、供暖管网优化管理的具体措施
1、将定阻力设备运用到人工调节设定中
定阻力设备包括调节阀、节流孔板、平衡阀、普通阀门等,通过人工调节设定其开度,匹配管网中各个环路的阻力消除剩余压头,有效地减少供暖网管失水量。此外,还要确保供暖系统的供水水平干管管线较长且必须保证一定的坡度。由于层高较低,敷设在圈梁下时常会部分遮挡窗户上沿,既影响美观,占据了空间,又不能起到减少供暖管网失水的情况。
2、在屋面上直接敷设供水水平干管
在设计供暖管网系统时,在供水水平干管与各立管的分支点处,均用砖砌检查井,并将管道通过套管穿越屋面后,全部直接安装在屋面上。同时,要确保套管顶部应高出检查井底50mm以上,并在检查井底设置铸铁排水短管。各供暖立管与套管之间应用沥青麻丝或其他防水材料嵌缝,以防止检查井内的积水沿套管渗漏到室内套管与屋面之间铺浇一层素混凝土,并刷一层热沥青,使检查井底的标高不低于屋面排水天沟的标高,以利于排出检查井内的水。所有安装在屋面的管道均需进行保温及防水处理。设有动排气阀的管段,其检查井盖板应使用轻质材料制成活动式,便于检修。
3、在天沟中敷设供水水平干管
在屋面上需要敷设管道之处用砖砌天沟,沟顶采用混凝土盖板。经常需要检修的管段可用轻质材料作盖板。为便于天沟内的排水,沟底标高应高于屋面排水天沟的标高并有适当的坡度和坡向。由于这种管道敷设方式因需要在屋面砖砌大量管道天沟,故需要在初步设计阶段与土建各专业进行协调,初期投资也会相应增加较多。可以看出,此方案基本能解决层高低的多层住宅顶层供暖设计与住户要求之间的矛盾,并有效地减少失水量,提高供热效率。
4、运用水力平衡来对匹配网管进行计算
由于各种原因使水力平衡计算难以准确进行和正确实施,因此仅靠计算不能彻底克服水力失调,这就要求人们在设计供暖工艺时必须结合供暖管网所处的实际地理位置与其外部环境,对其进行最优化设计,在系统设计时通过水力平衡计算匹配管网阻力是克服水力失调的理想方法,从而为最终减少供暖管网失水量提供可靠保障。
5、加强对变阻力设备调节系统的运用
在供暖工艺设计工程中,采用变阻力设备调节系统不仅能够有效地调节管网的水流量,也可以在系统水力工况变化时保持流量恒定,实现水力平衡,减少供暖网水量的流失。因为变阻力设备调节系统主要是根据节流孔前后的差压,作为补偿动作的驱动力,从而达到补偿并保持节流孔前后差压稳定的目的,进而保持流量的恒定,调节节流孔的大小就可获得不同的流量。
参考文献:
[1]肖文岗.直埋供暖管网失水查找与整治方法[J].科技致富向导,2014-07-25
[2]李庆涛;李伟杰.城市集中热水供暖系统管网布局存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用,2013-04-08
[3]胡子明.浅谈供暖管网的运行调[J].科学之友,2013-06-15