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技術文章

供暖外網管徑的確定和水力平衡閥門的選擇

時間:2021-9-23 10:17:05   作者:jadelv   來源:注冊   評論:0
內容摘要:供暖管網的水力平衡問題,是供暖系統運行的安全性、穩定性和經濟性的關鍵,本文就供暖外網設計中水力調控閥件進行分析,對供暖外網水力平衡閥的設計安裝提供參考

隨著城鎮建設進程的加快,人們生活水平的提高,對冬季生活、居住環境舒適度的要求越來越高;供暖系統總是發生一些不暖、過熱等供暖不平衡問題,造成能源的浪費和住宅小區收費難的問題。本文就供暖外網設計對水力平衡閥進行分析,對供暖外網設計中水力平衡的問題進行探討,從而保障供暖系統運行的安全性、穩定性和經濟性。


供暖外網管徑的確定和水力平衡閥門的選擇

單體熱負荷的確定


供暖外網設計時,各用戶供暖熱負荷宜采用經核實的建筑物供暖設計熱負荷。沒有建筑物的供暖設計熱負荷資料時,可以按照《城鎮供熱管網設計規范》CJJ34規定的建筑物供暖負荷熱指標推薦值進行估算;如現階段設計的住宅小區均為節能建筑,就華北地區來說,住宅建筑的供暖熱指標可以選用40w/m2,小學、幼兒園等建筑的供暖熱指標可以選用50w/m2,沿街商業等建筑的供暖熱指標可以選用55w/m2。


供暖外網敷設方式


隨著人們生活水平的提高,對車位建設的要求越來越高,工程建設一般設有地下車庫,供暖外網敷設在地下車庫內可以減少地下車庫的覆土厚度,既減少建安投資,又便于安裝和維護。 
如果車庫內敷設的供暖管線不能直接進入各單體用戶時,從車庫至各單體用戶的管網宜選擇直埋敷設。直埋敷設方式比室外架空、室外地溝等敷設方式有美觀、熱損失較小等優點。 


供暖外網管徑的確定


3.1  依據《全國民用建筑建筑工程設計技術措施 暖通空調 動力》2009年版,主干線應按經濟比摩阻確定管徑。一般情況下,主干線平均比摩阻應在以下數值范圍內: 
主干線總長度(包括供回水,下同)不大于500m時,平均比摩阻以60~100Pa/m為宜; 
主干線總長度大于500m小于1000m時,平均比摩阻以50~80Pa/m為宜; 
主干線總長度大于等于1000m時,平均比摩阻以30~60Pa/m為宜。 
3.2   確定室外供暖管網最不利環路管道的比摩阻和壓力損失 
《民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范》GB50736以及各地區《居住建筑節能設計標準》對供暖系統選配的循環水泵的耗電輸熱比(EHR)都有明確限制規定,循環水泵的耗電輸熱比的限制決定了水泵的揚程,所以供暖管網最不利環路管道的壓力損失以不超過循環水泵的揚程為原則。 
對于住宅變流量供暖系統,確定室外供暖管網最不利環路管道的比摩阻和壓力損失時,應預留自力式壓差控制閥的壓力損失,壓差控制閥的壓力損失應與閥內管路系統在設計流量下的阻力相匹配(與閥內管路系統在設計流量下的阻力相當,一般不大于30kPa),以保證閥門在其最佳工作區域工作。 
3.3 水力平衡計算 
其他環路的比摩阻和壓力損失應與最不利環路管道的比摩阻和壓力損失進行水力平衡計算(壓力損失不得大于最不利環路管道的壓力損失),并進一步確定每棟建筑熱力入口處的資用壓差,來確定是否加設水力平衡調控閥門。
對于住宅變流量供暖系統,確定室外供暖管網的比摩阻和壓力損失時,也應預留各環路自力式壓差控制閥的壓力損失,壓差控制閥的壓力損失應與閥內管路系統在設計流量下的阻力相匹配(與閥內管路系統在設計流量下的阻力相當,一般不大于30kPa)。 
依據《全國民用建筑建筑工程設計技術措施 暖通空調 動力》2009年版,水力平衡時,支干線、支線管道內的供熱介質流速不應大于3.5m/s,支干線比摩阻不應大于300Pa/m,支線比摩阻不應大于400Pa/m。 


水力平衡閥 


4.1定流量系統 
4.1.1靜態水力平衡閥 
對于定流量系統,首先應設置靜態水力平衡閥通過初調試來實現水力平衡。靜態水力平衡閥具有開度顯示、壓差和流量測量、限定開度等功能,且閥門的調節性能較好(根據產品標準規定,當閥門開度在50%時,流量應在40%~70%),通過操作平衡閥對系統調試,能夠實現設計工況的水力平衡。 
靜態水力平衡閥的選擇:經水力平衡計算,某一熱力入戶與最不利環路壓力損失的不平衡小于規范規定不平衡率15%,可以不加設靜態水力平衡閥;如果不平衡率大于15%,該熱力入口應加設靜態水力平衡閥。靜態水力平衡閥的選擇按照該熱力入戶與最不利環路壓力損失的差值△P,和該熱力入戶的流量Q,根據閥門樣本或根據陸耀慶主編的《實用供熱空調設計手冊》第二版P442 P443提供的SPF45-16型數字鎖定平衡閥線算圖選取閥門的規格和開度,在選擇時口徑時,盡量選擇與所在管道等徑的閥門。 
靜態水力平衡閥主要用于消除環路的剩余壓頭、限定環路設計工況的水流量;經調試后具有開度限定功能,檢修關閉后再打開不需要重新調試,因此可以作為檢修法門使用,不需要重復設置檢修閥。 
4.1.2 自力式流量控制閥 
自力式流量控制閥水阻力較大、價格較高,當同一定流量系統供熱的建筑有可能分期建設時,可以在熱力入口設置自力式流量控制閥,既能夠保證管網在初期運行中環路的水力平衡,后期增加熱用戶后仍能在一定范圍內自動穩定環路流量,使管網的流量調節一次完成,把調網工作變為簡單的的流量分配。免除了熱源切換、管網增容時的流量重新分配工作。 
4.2變流量系統 
現階段住宅小區的供暖設計均為戶為系統供暖方式,每個住戶均可以根據各自的舒適度要求來調控供暖溫度,住戶也可以根據自己的居住情況來選擇是否供暖,為了使供暖系統節能運行,規范要求住宅小區的供暖系統采用變流量系統。變流量系統水力平衡調控閥門的選擇,首先應選擇靜態水力平衡閥,通過初調試來實現水力平衡;靜態水力平衡閥選擇同本文4.1.1條。
4.2.1自力式壓差控制閥 
自力式壓差控制閥可在一定范圍內動態地穩定環路壓差,保證散熱器恒溫閥的閥權度和調節性能,但自力式壓差控制閥的價格較高,可經技術經濟比較后確定是否設置。 
對于散熱器供暖系統,當供暖系統壓差不大時,一般壓差變化達不到恒溫閥的最大允許壓差時,可以只設置靜態水力平衡閥;但當供暖系統壓差很大時,如果壓差變化超過散熱器恒溫閥的最大允許壓差(0.1Mpa),以至在關閉過程中產生噪音,則應設置自力式壓差控制閥。 
對于低溫熱水地板輻射供暖系統,低溫熱水地板輻射供暖系統熱惰性較大,溫度控制一般采用開關式閥門控制;由于低溫熱水地板輻射供暖系統水流量較大,為了變流量循環水泵節能運行,熱力入口應設置自力式壓差控制閥。 


水力平衡閥設計安裝要點


5.1自力式壓差控制閥的壓差測點應在供水和回水管分別設置,因此在安裝自力式壓差控制閥的回水管的另一側的供水管上設置靜態水力平衡閥,可以方便地作為壓差測點和測量系統流量。 
5.2 水力平衡閥盡可能安裝在直管段上。 

5.3 未安裝自力式流量控制閥,安裝靜態水力平衡閥來實現初調試水力平衡的供暖管網,在系統增加或取消環路時應重新調試整定。


標簽:供暖外網管徑確定方法 水力平衡閥門選型 熱網閥門選型 供熱管道管徑確定方法 
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