常壓熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

朱凱

摘 要：常壓熱水鍋爐有其一定的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也給系統(tǒng)設(shè)計(jì)、運(yùn)行帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，其不可承壓的特殊性要求，使常壓熱水鍋爐房的設(shè)計(jì)與承壓鍋爐房有較大的不同，但這些問(wèn)題在得到充分重視的前提下，揚(yáng)長(zhǎng)避短，就能保證供熱系統(tǒng)安全可靠的運(yùn)行。常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)受到了越來(lái)越多的關(guān)注和應(yīng)用，尤其在局部供暖中的應(yīng)用顯得更加突出。

關(guān)鍵詞：常壓熱水鍋爐房;供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

前言

常壓熱水鍋爐無(wú)需專(zhuān)門(mén)的安全檢驗(yàn)、性價(jià)比較高、運(yùn)行安全可靠，近年來(lái)在港口工程的供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)中越來(lái)越多的用戶要求采用常壓熱水鍋爐。近20 年來(lái)，為節(jié)約投資、修舊利廢，常壓熱水鍋爐應(yīng)用于采暖及生活熱水系統(tǒng)迅速發(fā)展，常壓熱水鍋爐也成為一種新型熱源，并且用量也越來(lái)越大。常壓熱水鍋爐又稱(chēng)為無(wú)壓熱水鍋爐，該鍋爐運(yùn)行時(shí)鍋筒內(nèi)保持大氣壓力，供應(yīng)不大于95℃的熱水，

一、常壓熱水鍋爐的特點(diǎn)

常壓熱水鍋爐是指鍋爐本體開(kāi)孔或者用連通管與大氣相通，在任何情況下，鍋爐本體頂部表壓為零的鍋爐，可用于供水溫度≤95℃的熱水供熱系統(tǒng)，單臺(tái)功率≤2.8MW。他具有以下特點(diǎn)：⑴采用開(kāi)式鍋筒，系統(tǒng)處于常壓狀態(tài)，本身無(wú)爆炸危險(xiǎn)性、安全性高;⑵循環(huán)泵安裝于鍋爐的出水側(cè)，降低了鍋筒承受的壓力;⑶循環(huán)泵兼有補(bǔ)水泵的功能，循環(huán)泵揚(yáng)程計(jì)算方法與承壓鍋爐循環(huán)泵的計(jì)算方法有明顯不同;⑷安裝地點(diǎn)靈活，不受承壓鍋爐安裝位置規(guī)定若干限制的約束;⑸鍋爐的供水溫度與循環(huán)泵入口處的水壓有關(guān)。

二、常壓熱水鍋爐房供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.循環(huán)水泵的選型與配置。常壓熱水鍋爐系統(tǒng)的循環(huán)水泵安裝在鍋爐的出水管段上，循環(huán)水泵出水先進(jìn)入熱水管網(wǎng)，當(dāng)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，回水管路上的自動(dòng)啟閉閥關(guān)閉，管路系統(tǒng)與鍋爐斷開(kāi)。一般清水泵的最高設(shè)計(jì)水溫為80℃，熱水管路上循環(huán)水泵的工作溫度為95℃，宜配置型熱水泵。在承壓熱水鍋爐的閉式循環(huán)中，水泵入口和出口承受著相等的靜水壓力，水泵揚(yáng)程主要克服循環(huán)管路上的沿程和局部損失。在常壓熱水鍋爐系統(tǒng)的開(kāi)式循環(huán)中，水泵揚(yáng)程與流動(dòng)阻力和系統(tǒng)高度有關(guān)，循環(huán)水泵實(shí)際起加壓泵的作用。常壓熱水鍋爐系統(tǒng)循環(huán)水泵的實(shí)際揚(yáng)程為系統(tǒng)最高點(diǎn)與鍋爐供水最低點(diǎn)間的水位差。由于系統(tǒng)高度差產(chǎn)生的靜水壓足以克服回水段的阻力損失，故在計(jì)算水泵揚(yáng)程時(shí)不必考慮該段的阻力。

2.回水控制。由于常壓鍋爐系統(tǒng)的回水管路段因系統(tǒng)高差形成的靜水壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于回水阻力，所以必須采取措施消耗多余阻力，否則將造成鍋爐上部的回水控制箱因流量不平衡而不斷溢出熱水?？稍阱仩t前的回水管段設(shè)置自動(dòng)回水控制閥、阻力調(diào)節(jié)閥等節(jié)流閥門(mén)，使整個(gè)系統(tǒng)的回水不直接進(jìn)入鍋爐，而回到鍋爐上部的回水控制箱內(nèi)，水箱內(nèi)裝有浮球閥，起到啟閉和調(diào)節(jié)流量的作用。

3.防止水擊的措施。在常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)中，循環(huán)水泵啟動(dòng)的瞬間容易發(fā)生水擊現(xiàn)象，這類(lèi)水擊緣于上部管道中空氣形成的氣阻。由于常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)直接與大氣連通，在循環(huán)水泵關(guān)閉的瞬間系統(tǒng)管道內(nèi)的循環(huán)水容易向外泄漏而混入空氣、在鍋爐關(guān)閉后循環(huán)水因冷卻收縮而吸入空氣、溶解在循環(huán)水中的氣體析出等，都會(huì)在系統(tǒng)的上部管道中存留部分空氣。在啟動(dòng)循環(huán)水泵時(shí)管道上部的存留氣體不能及時(shí)排出也容易發(fā)生水擊，這種水擊的危害非常大，管道會(huì)劇烈振動(dòng)同時(shí)伴有巨大的噪聲，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致管道和系統(tǒng)上部的散熱器破裂。在系統(tǒng)的最高處設(shè)置排氣閥可以預(yù)防這類(lèi)水擊現(xiàn)象的發(fā)生，還要保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)排氣閥能有效工作。系統(tǒng)中設(shè)置定壓水箱，當(dāng)循環(huán)水泵關(guān)閉后，定壓水箱可自動(dòng)向系統(tǒng)內(nèi)補(bǔ)水并排出氣體，能有效地防止水擊現(xiàn)象的發(fā)生，具體操作時(shí)應(yīng)緩慢開(kāi)啟循環(huán)水泵出口的閥門(mén)，在水位逐漸升高的過(guò)程中逐漸排出系統(tǒng)管道內(nèi)的氣體。在常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)距鍋爐最近的回水管上，一般要安裝自動(dòng)啟閉閥，以防止循環(huán)水泵關(guān)閉時(shí)管道內(nèi)循環(huán)水回流進(jìn)鍋爐，使系統(tǒng)的上部管道中存留空氣。一旦循環(huán)水泵關(guān)閉，自動(dòng)啟閉閥也會(huì)迅速關(guān)閉，如果壓力不能得到有效釋放，尤其在未設(shè)置定壓水箱的上供下回式供熱系統(tǒng)中，自動(dòng)啟閉閥關(guān)閉的

瞬間非常易產(chǎn)生水擊，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)使系統(tǒng)下部的散熱器發(fā)生破裂。如果常壓熱水鍋爐房中設(shè)有與循環(huán)泵連鎖的自動(dòng)啟閉閥，常用的泄壓方式是在循環(huán)水泵出口總管與自動(dòng)啟閉閥之間設(shè)連通管并安裝逆止閥，也可以在自動(dòng)啟閉閥之前設(shè)置安全閥。

4.常壓熱水鍋爐的定壓?jiǎn)栴}。承壓熱水鍋爐的閉式循環(huán)只設(shè)在循環(huán)水泵入口側(cè)回水干管上的某個(gè)定壓點(diǎn)，而常壓熱水鍋爐系統(tǒng)為雙點(diǎn)定壓系統(tǒng)，其中1 個(gè)定壓點(diǎn)為鍋爐上部的水箱，保證鍋爐處于常壓狀態(tài);另1 個(gè)定壓點(diǎn)設(shè)在進(jìn)鍋爐前的回水管路上，起著用戶系統(tǒng)定壓、補(bǔ)水的作用，以保證整個(gè)熱水循環(huán)系統(tǒng)不汽化、不倒空。系統(tǒng)安裝完畢后，應(yīng)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。一般情況下，設(shè)計(jì)選取循環(huán)泵流量及揚(yáng)程均大于實(shí)際需要量，這時(shí)調(diào)整阻力調(diào)節(jié)閥阻力減小循環(huán)流量，并使系統(tǒng)高點(diǎn)放氣閥處達(dá)到冒水程度，此時(shí)頂部管道已處于正壓狀態(tài)，也可根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整最高點(diǎn)正壓程度。系統(tǒng)安裝完畢后，關(guān)閉啟閉閥并向采暖系統(tǒng)及鍋爐充水，使高位膨脹水箱及鍋爐水箱達(dá)到正常水位，循環(huán)泵投入運(yùn)行后，若鍋爐水箱水位下降及高位膨脹水箱水位上升，應(yīng)增大阻力閥開(kāi)度，以減小阻力：若鍋爐水箱水位上升及高位膨脹水箱水位下降，應(yīng)減小阻力閥開(kāi)度，以增大阻力，這樣調(diào)整后兩水箱水位應(yīng)在正常水位位置。當(dāng)阻力調(diào)節(jié)閥阻力偏小時(shí)，高位膨脹水箱內(nèi)可能無(wú)水，系統(tǒng)上部有可能處于負(fù)壓運(yùn)行狀態(tài)，則系統(tǒng)運(yùn)行工況不好：當(dāng)阻力調(diào)節(jié)閥阻力偏大時(shí)，高位膨脹水箱可能溢水，而鍋爐水箱可能無(wú)水，使鍋爐水位下降，從而造成鍋爐局部竹道過(guò)燒，使循環(huán)泵入口有汽化的危險(xiǎn)。因此，雙點(diǎn)定壓供暖系統(tǒng)調(diào)節(jié)也主要調(diào)整調(diào)節(jié)閥阻力，但要同時(shí)觀測(cè)兩個(gè)水箱的水位，調(diào)節(jié)比較煩瑣。

結(jié)束語(yǔ)

常壓熱水鍋爐房作為建筑物的供熱熱源近年來(lái)得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，尤其在燃?xì)忮仩t或燃煤鍋爐改燃天然氣中應(yīng)用較多。根據(jù)常壓熱水鍋爐的特點(diǎn)，常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)適用于高度較低的建筑物。但如果是高層建筑物，對(duì)鍋爐安全性有特殊要求的地方也宜采用常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)。只是在設(shè)計(jì)中，根據(jù)實(shí)際情況，合理選擇常壓熱水鍋爐供熱系統(tǒng)的的定壓方式。

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