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供熱熱水管網(wǎng)的系統(tǒng)閥門應(yīng)用
上海申弘閥門有限公司
供熱熱水管網(wǎng)的系統(tǒng)定壓是熱源系統(tǒng)設(shè)計方案中zui為重要的內(nèi)容。所謂定壓點就是熱網(wǎng)系統(tǒng)壓力恒定不變的點，上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥,電動球閥,氣動球閥,電動閘閥,氣動閘閥,電動調(diào)節(jié)閥,氣動調(diào)節(jié)閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。也就是定壓裝置與熱水網(wǎng)的連接點。定壓點的具體位置一般設(shè)在熱網(wǎng)循環(huán)水泵的吸入側(cè)，可在除污器前或后，也可以在集水器上。定壓點的壓力值應(yīng)根據(jù)熱水網(wǎng)的水壓圖要求確定，一般情況下可按下式求出：
P=10H+Ps＋20
式中 P－定壓點壓力值，KPa
H－zui高用戶允許高度，MH20
Ps－與熱網(wǎng)供水溫度對應(yīng)的汽化壓力，KPa
20－安全余量，KPa
熱水供熱系統(tǒng)的定壓多在熱源處實施。熱水鍋爐房的集中供熱系統(tǒng)常用的定壓方式有：1、開式高位水箱定壓；2、補給水泵補水定壓；3、利用自動補水定壓裝置；4、利用氣體加壓罐定壓；5、蒸汽定壓方式；6、自來水定壓；7、溢水定壓。
1、開式高位水箱定壓
用開式高位水箱以保持系統(tǒng)的靜壓，此方式一般用于供暖范圍不大的低溫水系統(tǒng)。其優(yōu)點是裝置簡單，壓力穩(wěn)定，工作安全可靠，省電，能同時滿足系統(tǒng)溢水及補水的要求，它是機械循環(huán)低溫水供暖系統(tǒng)常用的定壓方式。但開式膨脹水箱的zui低水位應(yīng)高于熱水系統(tǒng)的zui高點1m以上，并需要在循環(huán)水泵停止運行時系統(tǒng)補汽化，故必須高位布置，應(yīng)安裝在系統(tǒng)zui高建筑的屋頂上，但是對于工廠或街區(qū)的集中供熱系統(tǒng)，特別是采用高溫水的供熱系統(tǒng)，由于系統(tǒng)壓力較高，以及往往難以在熱源或靠近熱源處安裝比所有用戶都高并保證高溫水補汽化的膨脹水箱系統(tǒng)來對系統(tǒng)定壓，而且需要在鍋爐房設(shè)有補水和溢水的聲光信號裝置，這樣就限制了它的使用場合。且膨脹水箱投資不一定小，尤其對大的系統(tǒng)，水箱體積大，占用空間大，還會增加建筑物的負(fù)荷，所以此時須采取其他方式定壓，zui常用的定壓方式是利用壓頭較高的補給水泵來代替膨脹水箱。
2、補給水泵補水定壓
補給水泵定壓方式是目前國內(nèi)集中供熱系統(tǒng)zui常用的一種定壓方式，補給水泵定壓方式主要有三種形式：（1）補給水泵連續(xù)補水定壓：（2）補給水泵間歇補水定壓：（3）補給水泵補水定壓點設(shè)在旁通管處的定壓。
（1）補給水泵連續(xù)補水定壓
對于規(guī)模較大，供水溫度較高的供熱系統(tǒng)，應(yīng)采用連續(xù)補水定壓方式。連續(xù)補水定壓方式分為壓力調(diào)節(jié)閥控制定壓和變頻補水連續(xù)補水定壓。
① 利用壓力調(diào)節(jié)閥維持定壓：當(dāng)系統(tǒng)正常運行時，通過閥后壓力調(diào)節(jié)閥的作用，使補水泵連續(xù)補給的水量與系統(tǒng)的泄漏水量相適應(yīng)。從而維持系統(tǒng)動水壓線的位置。如果系統(tǒng)的壓力過高，則通過安全閥瀉水降壓，此方式的補水箱不用高架且供，回水管水壓線的位置可以不受靜壓線高度的限制，但一旦停電，就不能保持靜壓線的高度，因而會產(chǎn)生用戶系統(tǒng)頂部汽化和倒空的問題。故需要利用水泵變頻調(diào)速通過壓力變送器將循環(huán)水泵入口的頻調(diào)速定壓。
② 壓力信號（供暖系統(tǒng)定壓點的壓力信號）反饋給調(diào)速器，與給定壓力比較后，其差值經(jīng)調(diào)速器運算送出結(jié)果，改變補水泵電機輸入電路的頻率，以調(diào)整水泵電機的轉(zhuǎn)速，從而改變補給水泵的流量，保證定壓點的設(shè)定壓力不變，實現(xiàn)了自動定壓補水。采用微機控制自動調(diào)速，其自動化程度高，運行可靠，無需專人管理，但其造價較高。
其工作原理如下：
安裝在定壓點處的壓力傳感器感受到補水泵出口壓力值后，反饋回變頻控制柜，與給定壓力比較后，控制變頻器調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速，使補水泵流量隨之變化。當(dāng)補水泵出口壓力低于給定壓力值時，供電頻率增加，電動機轉(zhuǎn)速提高，水泵流量增大；反之，流量減小。如果超過給定壓力值，則自動停機。這樣，通過變化水泵流量的方法可保證系統(tǒng)壓力不變，自動定壓補水。若系統(tǒng)超壓，則靠安全閥泄水，安全閥開閥壓力為定壓點壓力加0.05MPa。
該定壓系統(tǒng)有如下特點：
① 運行管理方便：達(dá)到壓力自動停機，低于設(shè)定壓力自動開機補水，不需專人管理。
② 與常用補水泵相比節(jié)省電能：具有過流，過壓，欠壓，過載，短路，過熱保護和故障影響以及燈光報警信號。
③ 具有手動，自動兩種控制方式：自動控制時，有備用泵連鎖和變頻電源。發(fā)生故障時，可自動切換為人工運行。
變頻調(diào)速補水泵定壓系統(tǒng)時一種很有發(fā)展前途的定壓方式，必將在集中供熱系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
（2）補給水泵間歇補水定壓
補給水泵的啟動和停止運行是由電接點式壓力表控制的。當(dāng)壓力表的壓力值達(dá)到相當(dāng)于設(shè)定壓力的上*，補給水泵停止運行。而當(dāng)循環(huán)水泵入口壓力下降到設(shè)定壓力的下*，補給水泵就從新啟動補水。此種定壓方式的水壓線是在上限和下限之間變化的。補給水泵就則是間歇運行的。通常取上下限的波動范圍為50KPa左右，不宜過小，否則電接點壓力表接觸電開關(guān)動作過于頻繁，而易于損壞。
間歇補水定壓方式要比連續(xù)補水定壓方式設(shè)備簡單，能耗少，但其動水壓上下波動不穩(wěn)定，故一般間歇補水定壓方式宜用在系統(tǒng)規(guī)模不大，供水溫度不高，系統(tǒng)漏水量較小的供熱系統(tǒng)中。對于規(guī)模較大，供水溫度較高的供熱系統(tǒng)，應(yīng)采用補水定壓方式。
（3）補給水泵補水定壓點在旁通管處的定壓
對于大型的供熱系統(tǒng)，為了適應(yīng)當(dāng)?shù)亟档途W(wǎng)路的運行壓力和便于調(diào)節(jié)網(wǎng)路的壓力工況，可采用定壓點設(shè)在旁通管的連續(xù)補水定壓方式，這種定壓方式對調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運行壓力，具有較大的靈活性。但旁通管不斷通過網(wǎng)路循環(huán)水，網(wǎng)路循環(huán)水泵的計算流量要包括這一部分流量，循環(huán)水泵流量的增加將提高電能消耗。
工藝有壓水罐、塔頂供水泵
按照下表將選型填寫在zui后一列，價格可增加一列填寫，不要合并項，zui后增加一行價格小計。
序號 | 設(shè)備名稱 | 管道尺寸 | 數(shù)量 | 介質(zhì) | 用途 | 投標(biāo)方選型 |
1 | 閘閥（手動） | DN125 PN10 | 1個 | 廠區(qū)自來水 | 有壓水罐的進水閥門 | |
2 | 閘閥（手動） | DN50 PN10 | 1個 | 自來水 | 有壓水罐的放空閥門 | |
3 | 閘閥（手動） | DN50 PN10 | 1個 | 自來水 | 有壓水罐的排氣閥門 | |
4 | 閘閥（手動） | DN100 PN10 | 3個 | 自來水 | 有壓與無壓水罐連接的閥門 | |
5 | 閥門（氣動、開關(guān)） | DN100 PN10 | 1個 | 自來水 | 有壓與無壓水罐連接的閥門 | 2s快速關(guān)閉、常閉 |
6 | 閘閥（手動） | DN50 PN10 | 1個 | 自來水 | 有壓水罐去風(fēng)機、水泵冷卻水的閥門 | |
7 | 球閥（手動） | DN25 PN10 | 8個 | 自來水 | 脫硝脫硫風(fēng)機冷卻水管道進出閥門 | |
8 | 閘閥（手動） | DN50 PN16 | 2個 | 自來水 | 水箱至水泵的進口閥門 | |
9 | 閘閥（手動） | DN40 PN16 | 2個 | 自來水 | 水泵的出口閥門 | |
10 | 不銹鋼過濾器 | DN40 PN16 | 2個 | 自來水 | 水泵的出口管道 | |
11 | 止回閥 | DN40 PN16 | 2個 | 自來水 | 水泵的出口管道 | 立式安裝 |
12 | 球閥（手動） | DN25 PN16 | 2個 | 自來水 | 水泵的出口管道放空閥門 | |
13 | 球閥（手動） | DN15 PN16 | 2個 | 自來水 | 除塵器、廢料倉底部沖洗地面 |
3、自動穩(wěn)壓補水設(shè)備定壓
利用自動穩(wěn)壓補水設(shè)備安裝在系統(tǒng)的回水管上，其補水管與軟水箱連接，采用此套設(shè)備定壓，不需要設(shè)補水泵，且此種定壓方式結(jié)構(gòu)簡單，緊湊，占地面積小，基建投資低，補水穩(wěn)定無噪音，但其一般用于低溫水的小系統(tǒng)上。循環(huán)水泵揚程必須高于系統(tǒng)的靜水壓，并且要求該設(shè)備的補水控制閥排泄控制閥靈活耐用。為減輕停電造成的水擊對這兩個控制閥門的破壞，宜在自動穩(wěn)壓補水設(shè)備的入口和循環(huán)水泵的出口之間設(shè)置帶止回閥的旁通管。
4、氣體加壓罐定壓
采用氣體定壓，一般都采用惰性氣體（氮氣）定壓。根據(jù)所用氣體的不同，由氮氣定壓和空氣定壓。氮氣定壓熱水供熱系統(tǒng)運行安全可靠，由于氮氣罐內(nèi)的壓力隨系統(tǒng)的水溫升高而增加，同時，罐內(nèi)氣體起著緩沖壓力傳播的作用，因而能較好的防止系統(tǒng)出現(xiàn)汽化及水擊現(xiàn)象。但它需要消耗氮氣，設(shè)備復(fù)雜，罐體體積也較大。這種定壓方式目前用于高溫水供熱系統(tǒng)。
目前也有采用空氣定壓的方式，但空氣與水必須采用彈性密封材料（如橡膠等）相隔離，以免增加水中的溶氧量，它的工作原理和設(shè)計方法大致與氮氣定壓方式相同。
氣體定壓方式比補給水泵定壓安全可靠，它能有效的防止因突發(fā)停電，停泵所引起的汽化和水擊事故。其他氣體加壓罐一般設(shè)置在循環(huán)水泵入口，這樣加壓罐的壓力較低，因而所需的補給水泵的揚程及功率都較小；當(dāng)突然停電，停泵時，氣體加壓罐可以有效的吸收回水壓力突然升高。
5、蒸汽定壓方式
蒸汽定壓方式比較簡單，目前工程上，由下面幾種形式：（1）蒸汽鍋筒定壓；（2）外置蒸汽罐的蒸汽定壓；（3）采用淋水式換熱器的蒸汽定壓。
蒸汽鍋筒定壓的熱水系統(tǒng)有如下優(yōu)點：
① 系統(tǒng)定壓采用鍋爐加熱過程伴生的蒸汽定壓，經(jīng)濟簡單，不像氮氣定壓那樣需要氮氣和復(fù)雜設(shè)備；
② 在系統(tǒng)漏水量不大或裝有蒸汽給水泵時，因突然停電而產(chǎn)生的系統(tǒng)定壓和補水問題，比較容易解決，同時，它的運行方式與蒸汽鍋爐相同，鍋爐內(nèi)部即使出現(xiàn)汽化也不致于出現(xiàn)鍋爐內(nèi)局部汽水沖擊現(xiàn)象；
③ 蒸汽鍋筒定壓的熱水鍋爐，可以一爐兩用，在供水的同時，可以供蒸汽，或*供應(yīng)蒸汽或熱水。因而這種系統(tǒng)適宜于同時需要蒸汽和熱水的一般中小型工廠，醫(yī)院和飯店等單位。
但其也有不少缺點：
① 用來定壓的蒸汽高低，取決于鍋爐的燃燒情況，如鍋爐燃燒不好或不穩(wěn)定，會影響系統(tǒng)的壓力狀況；
②如運行管理不善，操作不當(dāng)，鍋爐出現(xiàn)低水位時，蒸汽竄入網(wǎng)絡(luò)，引起嚴(yán)重的汽水沖擊。
當(dāng)區(qū)域鍋爐房只設(shè)置高溫?zé)崴仩t而又考慮采用蒸汽定壓方式時，可采用外置蒸汽膨脹罐的蒸汽定壓方式。外置蒸汽膨脹罐內(nèi)蒸汽壓力時不隨它的蒸汽空間大小而改變的，它只取決于罐內(nèi)高溫水層的水溫。因此膨脹罐的水容量越大，罐體保溫性能越好，則對蒸汽壓力的穩(wěn)定性越有利；反之，蒸汽壓力容易波動。外置蒸汽罐定壓方式通常宜用在大型而又連續(xù)供熱的系統(tǒng)中。
6、自來水定壓
自來水在供熱期間其壓力滿足供熱系統(tǒng)定壓值而且壓力穩(wěn)定。可把自來水直接接在供熱系統(tǒng)回水管上，補水定壓。這種方法的優(yōu)點是顯而易見的，簡單、投資和運行費zui少；其缺點是：適用范圍窄，且水質(zhì)不處理直接供熱會使供熱系統(tǒng)結(jié)垢。
7、溢水定壓
溢水定壓形式有：定壓閥定壓、高位水箱溢水定壓及倒U型管定壓等。運行中，系統(tǒng)的zui高點必然充滿水且有一定的壓頭余量，一般取4m左右。由于系統(tǒng)大都是上供下回，且供程阻力遠(yuǎn)小于回程阻力，因此，運行時，zui高點的壓頭高于靜止時壓頭。因此，靜態(tài)定壓值可適當(dāng)?shù)鸵恍话銥?-4m為宜。
定壓點的選取：如果將定壓點選在供水干管上，則系統(tǒng)的水壓曲線位置將降低，此時整個系統(tǒng)各點的壓力都降低了，同時如果供暖系統(tǒng)的水平干管過長，阻力損失較大，則有可能在干管上出現(xiàn)負(fù)壓，吸入空氣會發(fā)生汽化，從安全角度出發(fā)，應(yīng)將定壓點設(shè)在循環(huán)水泵的吸入口側(cè)的回水干管上，高位水箱定壓方式設(shè)備簡單，工作安全可靠，它是機械循環(huán)低溫水供暖系統(tǒng)zui常用的定壓方式。對于工廠或街區(qū)的集中供熱系統(tǒng)，特別是采用高溫水的供熱系統(tǒng)，由于系統(tǒng)要求壓力高，以及往往難以在熱源或靠近熱源的所有用戶處安裝并保證高溫水不汽化的膨脹水箱定壓．
經(jīng)過以上各種定壓方式的比較，本設(shè)計采用變頻補水泵連續(xù)補水定壓。與本文相關(guān)的論文有：礦山電動插板閥
