供热工程-第8章热水供热系统的定压ppt课件

1、8.1 热水供热系统的水压图热水供热系统的水压图第第8章章 热水供热系统的定压热水供热系统的定压8.2 热水供热系统的定压热水供热系统的定压8.3 中继加压泵站中继加压泵站8.1 热水供热系统的水压图热水供热系统的水压图8.1.1 水压图水压图前往首页前往首页8.1.2 供热系统正常运转对水压的根本要求供热系统正常运转对水压的根本要求8.1.3 水压图分析水压图分析212222211122pvgzpvgzp断面断面2的流体平均速度，的流体平均速度，m/s断面断面1-2间压力损失，间压力损失，Pa断面断面1的流体平均速度，的流体平均速度，m/s8.1.1 水压图水压图n伯努利方程式2122222

2、11122Hgvzgpgvzgpu 管道中的压力分布断面断面1的压力，的压力，Pa断面断面2的压力，的压力，Pa断面断面1的管道中心线间隔基准面的高度，的管道中心线间隔基准面的高度，m断面断面2的管道中心线间隔基准面的高度，的管道中心线间隔基准面的高度，m用水头高度表示的伯努利方程式用水头高度表示的伯努利方程式断面断面1-2间压头损失，间压头损失，mn总水头线与测压管水头线总水头：位置水头压力能水头动能水头测压管水头：位置水头压力能水头是测压管上显示的液面高度8.1.1 水压图水压图n水压图的组成u 水压图n水压图的作用确定管道上任一点压力确定散热设备处压力确定热用户的资用压头横坐标：供热系统

3、管道单程长度纵坐标：供热系统管网、设备、地面、建筑物纵向高度动水压线：供水管动水压线 回水管动水压线静水压线确定循环水泵扬程8.1.1 水压图水压图n室内热水供暖系统的水压图u 水压图8.1.1 水压图水压图n热水网路的水压图u 水压图前往本节前往本节8.1.2 供热系统正常运转对水压的根本要求供热系统正常运转对水压的根本要求mgp52顶部水温（水温（O OC C）100100110110120120130130140140150150汽化压力汽化压力（KPa）046103176269386u 不超压前往本节前往本节通常在建筑物最底层的散热设备所接受的压力最大u 不汽化n保证管网中各处的水压均

4、要大于相应水温的饱和压力n最容易发生汽化的位置：系统的顶部u 不倒空mgpgpb53顶部n保证管网中各处的水压不能出现负压n最容易发生倒空的位置：系统的顶部u 保证热用户有足够资用压头8.1.3 水压图分析水压图分析例：例：一个衔接着四个供暖一个衔接着四个供暖热用户的高温水供热热用户的高温水供热系统；系统；网路设计供、回水温网路设计供、回水温度为度为130oC70oC；用户用户1、2采用低温采用低温水供暖，用户水供暖，用户3、4直接采用高温水供暖；直接采用高温水供暖；各用户的建筑高度分各用户的建筑高度分别为别为15m，32m，15m，15m。8.1.3 水压图分析水压图分析1建立坐标系建立坐标

5、系:以网路循环水泵中心线的高度为基准面以网路循环水泵中心线的高度为基准面8.1.3 水压图分析水压图分析2确定静水压线确定静水压线:根据各热用户的承压才干，合理确定静水压线位置根据各热用户的承压才干，合理确定静水压线位置8.1.3 水压图分析水压图分析3确定动水压线位置确定动水压线位置:保证系统中不会出现保证系统中不会出现 超压、超压、汽化、倒空景象，保证用户的资用压头汽化、倒空景象，保证用户的资用压头 前往本节前往本节8.2 热水供热系统的定压热水供热系统的定压8.2.1 膨胀水箱定压膨胀水箱定压前往首页前往首页8.2.2 补水泵定压补水泵定压8.2.3 惰性气体定压惰性气体定压8.2.4

6、蒸汽定压蒸汽定压8.2.1 膨胀水箱定压膨胀水箱定压u 膨胀水箱定压原理 依托安装在系统最高点处的膨胀水箱构成的水柱高度来维持定压点压力稳定 u 膨胀水箱构造1 膨胀管膨胀管 2 溢流管溢流管 3 信号管信号管4 循环管循环管8.2.1 膨胀水箱定压膨胀水箱定压mHgpZpbj4053u 膨胀水箱容积sptVV膨胀水箱的有效容积溢流管至信号管之间高度的容积，膨胀水箱的有效容积溢流管至信号管之间高度的容积，L系统中水的温升，普通由系统中水的温升，普通由20OC升至升至95OC水的体积膨胀系数，水的体积膨胀系数，0.0006L/(m3OC)系统的水容量，系统的水容量，L可根据总供热量由阅历值估算可

7、根据总供热量由阅历值估算u 膨胀水箱高度膨胀水箱高度，膨胀水箱高度，m系统中最高建筑物的高度，系统中最高建筑物的高度，m水的汽化压力相应的压头，水的汽化压力相应的压头，mu 膨胀水箱定压的特点n简单可靠，压力稳定n系统中最高建筑物层数较高且远离热源，或高温水供热时，水箱架设高度难以满足设计要求n适宜于建筑层数较低的小区低温水供热系统前往本节前往本节8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 补水泵延续补水定压定压点设在管网循环水泵的吸入端，利用压力调理阀坚持定压点恒定定压点设在管网循环水泵的吸入端，利用压力调理阀坚持定压点恒定的压力；系统内压力过高时，可经过平安阀泄水降压的压力；系统内压力过高时，可经

8、过平安阀泄水降压 适用于系统规模较大，供水温度较高，补水量动摇不大的供热系统适用于系统规模较大，供水温度较高，补水量动摇不大的供热系统 8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 补水泵间歇补水定压补给水泵的启动和停顿由电接点式压力表表盘上的触点开关控制；动水压补给水泵的启动和停顿由电接点式压力表表盘上的触点开关控制；动水压曲线上下动摇，动摇范围为曲线上下动摇，动摇范围为5mH2O左右左右适用于系统规模不大、供水温度不高、系统漏水量较小的供热系统适用于系统规模不大、供水温度不高、系统漏水量较小的供热系统8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 定压点位于旁通管处的补水泵定压在热源供、回水在热源供、回水干管之

9、间衔接一干管之间衔接一根旁通管，利用根旁通管，利用补给水泵使旁通补给水泵使旁通管上定压点管上定压点J点点压力符合静水压压力符合静水压力要求力要求调理旁通管上的调理旁通管上的两个阀门两个阀门m和和n的开启度，可控的开启度，可控制同路的动水压制同路的动水压曲线升高或降低曲线升高或降低可 以 适 当可 以 适 当降 低 运 转降 低 运 转时 的 动 水时 的 动 水压曲线压曲线可 以 灵 敏可 以 灵 敏调 理 系 统调 理 系 统的 运 转 压的 运 转 压力力适 用 于 大适 用 于 大型 热 水 供型 热 水 供热系统热系统关键设备是变频器，把通常关键设备是变频器，把通常50Hz的交的交流电

10、先变为直流电；再经过逆变器把直流电先变为直流电；再经过逆变器把直流电变换为另一种频率的交流电，使补流电变换为另一种频率的交流电，使补水泵调速水泵调速定压点在循环水泵旁通管上，调理器比定压点在循环水泵旁通管上，调理器比较旁通管上被调压力值与设定压力值，较旁通管上被调压力值与设定压力值，改动变频器输入电流值；变频器根据输改动变频器输入电流值；变频器根据输入电流值，自动将频率调整至相应值入电流值，自动将频率调整至相应值8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 补水泵变频调速定压根据供热系统的压力变化，改动电源频根据供热系统的压力变化，改动电源频率，平滑无级地调理补水泵转速，及时率，平滑无级地调理补水泵转速

11、，及时调理补水量并实现定压点压力稳定调理补水量并实现定压点压力稳定n变频调速过程n定压过程8.2.2 补水泵定压补水泵定压u 补水泵的选择前往本节前往本节n补水泵流量 补给水泵的流量主要取决于整个系统的渗漏水量 渗漏水量与系统的规模、施工安装质量和运转管理程度有关 规定：补水量不应小于供热系统循环流量的2%；事故补水量不应小于供热系统循环流量的4% n补水泵扬程HHHHHHZYSXSB 定压点压力，定压点压力，mH2O 补水泵吸水管路的阻力损失，补水泵吸水管路的阻力损失，mH2O 补水泵压出管路的阻力损失，补水泵压出管路的阻力损失，mH2O当除氧水箱直接作为补水箱时，水当除氧水箱直接作为补水箱

12、时，水 箱中的蒸汽压力，箱中的蒸汽压力，mH2O补给水箱最低水位高出补水点的高补给水箱最低水位高出补水点的高度相应的压力，度相应的压力，mH2On补水泵台数不应少于两台，正常时一台任务，事故时两台任务8.2.3 惰性气体氮气定压惰性气体氮气定压u 定压安装和任务过程供热系统的压力供热系统的压力情况靠衔接在循情况靠衔接在循环水泵进口侧的环水泵进口侧的氮气罐的氮气压氮气罐的氮气压力来控制力来控制氮气从氮气瓶经氮气从氮气瓶经减压后进入氮气减压后进入氮气罐内，并充溢氮罐内，并充溢氮气罐最低水位气罐最低水位I-I以上的空间，此以上的空间，此时罐内氮气压力时罐内氮气压力为为P1当热水供热系当热水供热系统内

13、水受热膨统内水受热膨胀时，氮气罐胀时，氮气罐内水位上升，内水位上升，气体空间减小，气体空间减小，气体压力上升气体压力上升当水位升高到当水位升高到氮气罐最高水氮气罐最高水位位II-II时，时，罐内氮气压力罐内氮气压力为为P2当罐内气体压力当罐内气体压力超越超越P2时，氮气时，氮气罐顶部平安阀开罐顶部平安阀开启，向外排气启，向外排气当系统由于漏水当系统由于漏水或冷却，氮气罐或冷却，氮气罐内水位降低至内水位降低至I-I水位时，补水泵水位时，补水泵启动补水；水位启动补水；水位升高至升高至II-II水位水位时，补水泵停顿时，补水泵停顿任务任务因罐内氮气融因罐内氮气融解或漏失，气解或漏失，气体压力低于体压

14、力低于P1时，氮气瓶向时，氮气瓶向罐内补气，坚罐内补气，坚持持P1压力压力为防止罐内出为防止罐内出现不正常水位，现不正常水位，设置高水位设置高水位II-II警告及低水警告及低水位位I-I警告警告8.2.3 惰性气体氮气定压惰性气体氮气定压u 水压图8.2.3 惰性气体氮气定压惰性气体氮气定压321VVVVu 氮气罐的容积罐体总容积：气体容积：22211VpVVp1121211211VppppVpV水净膨胀容积： 与系统水容量、设计供回水温度、漏水率等要素有关最低水位时水容积：2133.01.0VVV 取系统总水容量的238.2.3 惰性气体氮气定压惰性气体氮气定压u 惰性气体定压氮气定压的特点

15、n 平安可靠n设备较复杂，罐体体积较大n也可采用空气定压方式罐内压力随系统水温升高而添加，防止系统出现汽化景象罐内气体可起到缓冲压力传播的作用，防止水击景象适用于高温水系统空气与水必需采用弹性密封资料橡胶隔离前往本节前往本节8.2.4 蒸汽定压蒸汽定压u 定压安装和任务过程采用蒸汽锅筒定压采用蒸汽锅筒定压的高温水供热系统，的高温水供热系统，依托锅炉上锅筒蒸依托锅炉上锅筒蒸汽空间的压力来定汽空间的压力来定压压锅炉内水被加热到锅炉内水被加热到饱和温度后，从上饱和温度后，从上锅筒引出；为防止锅筒引出；为防止饱和水因压力降低饱和水因压力降低而汽化，应将其引而汽化，应将其引入混水器中入混水器中8.2.4

16、 蒸汽定压蒸汽定压u 混水器u 水压图8.2.4 蒸汽定压蒸汽定压u 蒸汽定压的特点n简单经济n具有较好的负荷顺应性n系统的压力情况受锅炉熄灭情况影响很大采用锅炉加热过程中伴生的蒸汽来定压在供热水的同时，也可以供蒸汽前往本节前往本节n锅炉出现低水位时会引起严重的汽水冲击n两台锅炉并联运转时可采用外置膨胀罐的蒸汽定压方式8.3 中继加压泵站中继加压泵站8.3.1 加压泵站的作用加压泵站的作用前往首页前往首页8.23 加压泵站的设置加压泵站的设置8.3.1 加压泵站的作用加压泵站的作用前往本节前往本节u 复杂条件下不能只在热源处设置循环水泵和补水泵n当供热间隔很长时n当原有热水网路扩建时n当供热区

17、域地形变化复杂时u 处理方案n在网路供水或回水管上设置中继加压泵站n甚至需求设置两个或两个以上的补水定压点8.3.2 加压泵站的设置加压泵站的设置u 长间隔供热时回水干管设回水加压泵站由于供热间隔过远，网由于供热间隔过远，网路后部的回水干管的动路后部的回水干管的动水压曲线过高，会使后水压曲线过高，会使后部的用户接受超越散热部的用户接受超越散热器所能接受的压力器所能接受的压力在网路回水干管上设置在网路回水干管上设置回水加压泵站，就可使回水加压泵站，就可使后部用户接受的压力降后部用户接受的压力降低到允许范围内低到允许范围内8.3.2 加压泵站的设置加压泵站的设置u 网路扩建时供水或回水干管设加压泵

18、 由于扩建接入了许由于扩建接入了许多用户，网路流量多用户，网路流量增大，在管径不改增大，在管径不改动情况下，网路的动情况下，网路的动水压曲线坡度增动水压曲线坡度增大，后部网路的用大，后部网路的用户的资用压头和流户的资用压头和流量就显得缺乏了量就显得缺乏了可以在供水干管或可以在供水干管或者在回水干管上设者在回水干管上设置加压水泵，扩展置加压水泵，扩展了供热范围了供热范围8.3.2 加压泵站的设置加压泵站的设置u 热源位于高处时回水干管设加压水泵 假设不在网路回水假设不在网路回水干管上设置加压水干管上设置加压水泵，网路的动水压泵，网路的动水压曲线将如图中虚线曲线将如图中虚线所示，在网路后部所示，在

19、网路后部位于低处的用户将位于低处的用户将接受很高的压力接受很高的压力设置加压水泵后，设置加压水泵后，动水压曲线如图中动水压曲线如图中实线所示实线所示在地势高差悬殊的在地势高差悬殊的场所，当网路循环场所，当网路循环水泵和加压泵停顿水泵和加压泵停顿运转时，网路的某运转时，网路的某些区域很有能够出些区域很有能够出现超压；需求采取现超压；需求采取措施，立刻将网路措施，立刻将网路截断为两个区域，截断为两个区域，以维持不同的水静以维持不同的水静压线。可以在供水压线。可以在供水干管设置自动截断干管设置自动截断阀门和在回水干管阀门和在回水干管上设置止回阀来实上设置止回阀来实现。现。当网路循环水泵和当网路循环水泵和回水加压泵停顿运回水加压泵停顿运转时，网路后部的转时，网路后部的回水干管压力升高，回水干管压力升高，当到达当到达j2-j2静水线静水线的压力时，自动截的压力时，自动截止阀门封锁和回水止阀门封锁和回水管上的止回阀一同管上的止回阀一同维护网路后部的用维护网路后部的用户免受前面网路高户免受前面网路