【供热循环系统中的各种阻力分析】在人体循环系统中称阻力血管的是

时间：2019-05-23 03:27:34　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　【摘要】供热循环系统的阻力主要来自两个方面，一是热水在输送管道中流动产生的阻力，沿程阻力；二是由于各种水力和供热设备对水的流动产生的阻力，局部阻力。系统的沿程阻力，设计者应根据工程的具体情况进行适度的超前设计。对于局部阻力，不同的产品有不同的标准。供热系统最不利环路中的局部阻力和沿程阻力的大小决定了选用循环水泵扬程的大小，如果工程原设计的安全余量比较大时，在实际运行中局部阻力的变化就比较突出，因此，有必要对供热系统中，涉及最不利环路的各种阻力，尤其是局部阻力进行仔细的分析。
　　【关键词】阻力分析；热源阻力；除污器阻力；热用户阻力
　　
　　1 热源阻力
　　供热系统的热源有两种形式，一是热水锅炉直接供暖，另一种是换热器换热间接供暖。
　　1.1锅炉
　　供热系统中使用的锅炉大多是热水锅炉，根据其额定发热量的大小分为7MW、14 MW、29 MW、58 MW等多种规格，根据其热媒参数应用较多的是95/70℃、115/70℃两种参数的锅炉。锅炉在通过额定水量的情况下，其阻力应在40～80Kpa之间。在供暖实际运行中，锅炉的阻力经常超出此范围，造成锅炉阻力增大的原因主要是锅炉通过的实际水量大于其额定的循环水量。
　　在锅炉的铭牌参数里，并不提供额定循环水量的数据，锅炉的额定循环水量可按下式计算：G=860Q/CΔt
　　其中：G 理论温差下锅炉的循环水量，即额定循环水量，单位m3/h；
　　Q 锅炉的额定发热量，也即额定功率，单位Mw；
　　Δt 锅炉的额定进水温度与出水温度之差，单位℃；
　　860 单位换算系数；
　　假定锅炉在设计流量下运行，取额定阻力为0.05Mpa，对115/70℃和95/70℃锅炉，其在20℃温差下实际运行阻力分别是ΔP115sj=ΔP115 ed× G202/ G202=0.05×3012/1342=0.252Mpa；ΔP75sj=ΔP75 ed× G202/ G202=0.05×3012/2412=0.078Mpa，由上述计算可以看出，两种不同的锅炉在温差发生变化（即流量产生变化）时其阻力分别增大了0.202Mpa和0.028Mpa。
　　如果不能采用变频技术（例如受原设计水泵选型的影响，并因为技术条件的限制），或者受外网设计的影响（外网设计过于安全，余量过大，单纯进行量调节可能引发严重的水力失调），可以在供暖系统上采取适当的措施，如在计算分析的基础上，在锅炉房内设置锅炉旁通管道，其管径应经过详细的水力计算后选择，旁通管路上适宜采用流量控制阀、调节阀，不宜采用碟阀、闸阀等具有快开流量特性的阀门，以防止难于调节。同时系统干线应安装流量计进行监测，根据流量计的指示进行旁通阀门的开度调节。但是应该注意，一定要对系统的干线总流量的监测，其数值应在系统循环泵的特性曲线允许范围内，其流量值应接近离心式循环泵的最佳流量点，以保证其在最佳情况下运行，否则如果系统流量超出水泵特性曲线的最高值，将引起循环泵出现超负荷现象，严重的将损坏水泵。
　　1.2换热器
　　水换热供热系统中比较常用的换热器是平面板式换热器，其本身对于热媒参数和循环流量的要求不像锅炉那样严格，但过高的循环流量同样会引起换热器阻力的增加，影响外线用户端，其阻力增加的规律基本与锅炉的规律相近。
　　1.3 除污器
　　除污器安装在循环泵进口前，目的是清除管道中的杂质保证水泵和锅炉的运行安全。除污器的阻力一般在0.02Mpa左右。除污器阻力增大的原因主要是：（1）除污器堵塞；（2）除污器自身的不足，如除污器的过滤孔板通流面积过小，将使除污器的阻力显著增大。
　　1.4循环泵进出口阻力
　　水泵进出口阻力的大小取决于进出口上各种水力元件的特性和进出口管道的特性，管道沿程的阻力遵循如下公式：ΔP=6.88*10-3（k0.25） G2/ρDn5.25，也即同样与流量（流速）的平方成正比例关系。由此可知，对水泵进出口的管径进行适度的增加，进出口管道上采用的水力元件尽量采用阻力系数较小的部件，将有效的减少这部分阻力，从而节省电能，提高外线的循环效果。尤其是有的离心式水泵的进出口口径不一致时，对出口进行适度的扩径就更加必要。
　　2 热用户
　　对供暖单位而言，一般情况下与热用户界限的划分是以进户井为界，面向负载，井内阀门以外的属于热用户系统。对一般住宅来说，室内系统形式不同，其阻力大小是不同的，一般在进行外线设计的估算时，用户系统的阻力考虑在0.03～0.05Mpa左右，近年来新建的用户系统基本都是分户控制形式，由于分户控制系统不能充分利用系统的自然循环压头，且其折算的管径和局部阻力系数都要比上供下回式系统略大，因此其系统阻力要比传统的上供下回式大，对于用户室内的低温地热辐射采暖系统，其系统阻力将进一步增大，达到接近0.08Mpa。这是笔者在工作实践中实际得出的数据。
　　3 阀门井
　　阀门井作为连接用户和外线管道的中间环节，传统的做法是井内设置供、回水阀门和过滤器，一般过滤器在运行一个采暖期后都在检修的过程中逐步的拆除，阀门井内的阻力一般在0.02Mpa左右。大面积的集中供热很容易出现水力失调，造成近热远冷的现象，这让很多的供暖单位分外头疼，于是近年来各种新型的水力控制元件陆续出现，比如自力式流量控制阀。该阀要求有比较大的落差才能正常的工作，在供热系统的各个分支资用压头差别不大却能够造成水力失调的时候，其是不能有效起作用的。因此，加工精良的传统调节阀只要精心操作也能够很好的起到调节水力失调的作用。
　　4 结论
　　供暖系统的阻力状况直接决定供暖单位设备运行时的能耗状况，决定供暖运行的实际效果，因此对供暖系统的各种阻力，在设计和施工及运行中应给予足够的重视，合理控制其数值，以有效的减少运行费用，提高运行的经济性和用户使用效果，但是也要避免高估冒进，留出过大的余量，否则将导致初投资急剧增加，于供热单位也不利。对于锅炉房内部，其阻力值适宜控制在0.08Mpa以下，外线和进户井阻力一般控制在不超过0.1Mpa（与外线长度有关），用户内部控制在0.05Mpa左右，这样的阻力分配是比较合理的，也能够满足绝大多数供暖企业的运行要求，并有适度的超前。
　　
　　作者简介：刘宗德，男，（1972.8-），工程师；现从事建筑施工与管理
　　
　　（作者单位：丹东市第二建筑工程公司）

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