集中供暖換熱站安裝技術(shù)研究

摘要：換熱站作為集中供暖系統(tǒng)中必不可少的配套設施，其能夠?qū)崿F(xiàn)熱力一次管網(wǎng)與二次管網(wǎng)的熱量交換，故換熱站的施工質(zhì)量直接影響到供暖系統(tǒng)的功能與熱效率。現(xiàn)就集中供暖換熱站的安裝施工技術(shù)進行簡要探討，對于換熱站施工作業(yè)的開展具有一定的指導意義。

關(guān)鍵詞：換熱站;換熱器;安裝施工

0? ? 引言

工業(yè)采暖換熱站連接于一次熱力管網(wǎng)和二次熱力管網(wǎng)之間，裝有連接用能設備的有關(guān)儀表、管道和控制設備的機房，是工業(yè)熱量傳遞與交換、整合與分配以及熱力系統(tǒng)監(jiān)控的樞紐。李靜[1]基于山西省太原市某小區(qū)供熱系統(tǒng)的升級改造，重新規(guī)劃小區(qū)的熱力管網(wǎng)，對換熱站設備的設計與施工質(zhì)量提出了要求。奧云軍等[2]結(jié)合熱力管道安裝工程實踐，對換熱站內(nèi)水泵進出口管道無應力安裝工藝進行了探討，為同類型工程實施提供了技術(shù)指標。張海閣等[3]綜述了換熱站的設備安裝方法和技術(shù)經(jīng)驗，指出了安裝過程中的施工要點，對指導施工作業(yè)具有重要意義。李建彬[4]介紹了換熱站安裝流程和工藝原理，總結(jié)出安裝施工工藝的優(yōu)缺點，并對設備后期維護提出了合理化建議。呂民等[5]從系統(tǒng)的角度衡量換熱站循環(huán)泵的匹配節(jié)能效果，使水泵能夠在最高效率區(qū)運行。

本文以北京市某工業(yè)車場換熱站安裝施工為例，對換熱站安裝施工技術(shù)進行了探討。

1? ? 工程概況

本項目以北京市某工業(yè)車場換熱站安裝施工過程為例，換熱站熱源為市政供熱站輸送的高溫水，通過水-水換熱器生成低溫熱水進行散熱末端采暖。一次網(wǎng)供回水溫度為130/70 ℃，二次管網(wǎng)供回水溫度為85/60 ℃，換熱站位于地上建筑一層房間，室內(nèi)面積約98 m2，室內(nèi)面積空間有限，設備布局緊湊。換熱站內(nèi)主要設備有兩臺板式換熱器、三臺采暖循環(huán)水泵（兩用一備）、一套全自動軟水器、一套玻璃鋼制軟水器、一套囊形隔膜氣壓穩(wěn)壓裝置以及一臺真空脫氣機。各項設備及系統(tǒng)均需經(jīng)過采購、安裝、驗收工作，完成各項設備的功能、外觀、資料等方面的檢查驗收，達到相應的合格標準。

2? ? 換熱站設計說明

本項目換熱站設計圖如圖1所示。

換熱站內(nèi)熱量交換基本原理為：一次管網(wǎng)高溫熱水被輸送到換熱站房間后，進入兩臺板式換熱器1進行熱量交換，一次網(wǎng)回水回送到市政熱力站循環(huán)加熱利用。二次管網(wǎng)補水裝置連接市政給水管，補給水通過全自動軟水器3處理后，儲存到玻璃鋼制軟水箱4內(nèi)，補給水經(jīng)過給水泵加壓、囊形隔膜氣壓穩(wěn)壓裝置5穩(wěn)壓作用，達到補水中壓狀態(tài)，采暖循環(huán)水泵2將加壓后的補給水與二次側(cè)回水混合并補入板式換熱器1進行熱量交換，二次管網(wǎng)供水管將低溫熱水輸送到散熱末端，散熱末端出水經(jīng)二次管網(wǎng)回水管回到板式換熱器1，循環(huán)加熱實現(xiàn)采暖運行。

3? ? 換熱站設備選型

3.1? ? 熱源

本工程換熱站一次熱源由市政熱力提供，一次管網(wǎng)熱水供水管溫度為130 ℃，設計壓力為1.3 MPa，回水管網(wǎng)回水溫度為70 ℃，設計壓力為0.6 MPa。一次管網(wǎng)采用管溝直埋形式送入換熱站內(nèi)。二次管網(wǎng)采暖系統(tǒng)設計供回水溫度為85/60 ℃。

3.2? ? 換熱器選擇

根據(jù)熱負荷計算，換熱站選用兩臺板式換熱器，單臺換熱器介質(zhì)流量6～42 m3/h，換熱面積為14.2 m2。換熱器換熱量可保證其中一臺換熱器停止工作時，剩余一臺換熱器的換熱量不小于設計換熱量的65%。在換熱站內(nèi)設置超聲波式熱量計進行熱計量，設氣候補償器來調(diào)節(jié)供熱系統(tǒng)。

3.3? ? 采暖循環(huán)水泵選擇

采暖循環(huán)水泵的使用臺數(shù)與換熱器的臺數(shù)對應，共選用三臺循環(huán)水泵（兩用一備）。循環(huán)水泵Q=3.9 m3/h，H=17 m，N=0.75 kW。

3.4? ? 軟化水處理及定壓設備選擇

本工程軟化水處理設備采用全自動鈉離子交換器軟水成套設備，處理水1～2 m3/h，功率40 W;軟化水箱2 m3;定壓設備采用囊形隔膜氣壓穩(wěn)壓裝置，Q=2 m3/h，H=16 m，配用水泵N=0.75 kW×2（一用一備）。

4? ? 換熱站安裝技術(shù)

換熱站的基本安裝工序為：施工準備→設備到場檢驗→設備基礎驗收→換熱機組及附件安裝→軟水設備安裝→采暖循環(huán)泵安裝→管道安裝→閥門安裝→儀表安裝→焊口檢測→設備單機試運轉(zhuǎn)→管道水壓試驗→管道沖洗→管道保溫→管道碰頭→系統(tǒng)試運行→竣工驗收。

換熱站設備種類較多，安裝過程較為復雜，合理安排設備安裝施工工序，有助于安全高效地開展施工作業(yè)。本文選取換熱站安裝施工技術(shù)中板式換熱器安裝、采暖循環(huán)泵安裝、采暖管道安裝、管道支吊架安裝等4個過程加以說明。

4.1? ? 板式換熱器安裝

板式換熱器機組在安裝前，應復查設備基礎，設備基礎的強度必須符合圖紙及規(guī)范的要求，預留預埋件安裝到位。在設備基礎上定位基準面、基準線、設備位置和標高應在規(guī)范允許的偏差范圍內(nèi)。安裝板式換熱器支撐底座，連接設備基礎地腳螺栓及墊鐵塊，測量支撐底座水平度、垂直度，板式換熱器底座應具有足夠的強度和穩(wěn)定性。緩慢平穩(wěn)吊裝板式換熱器并精準放在支撐底座上，調(diào)整板式換熱器位置，緊固板式換熱器與設備底座螺栓連接，兩個板式換熱器安裝時必須保證水平，且在同一高度上，符合圖紙及規(guī)范要求。板式換熱器附屬設施如溫度計、壓力計等，如與連接管道垂直安裝，設備垂向軸線均需與管道水平軸線相垂直，附屬設施與管道連接處要做好密封處理，防止漏水、漏氣現(xiàn)象的發(fā)生。

4.2? ? 采暖循環(huán)泵安裝

本項目采用3臺同型號采暖循環(huán)水泵，水泵安裝前需復查復驗水泵基礎尺寸、位置、標高等指標，復查水泵基礎預埋地腳螺栓與水泵結(jié)構(gòu)安裝匹配情況。檢查水泵及附屬部件外觀，不應有變形、損傷、掉塊等情況，管口保護物和堵蓋完好無損，盤車轉(zhuǎn)動靈活無雜音，水泵出廠時已裝配、調(diào)試完善的部件無隨意拆卸現(xiàn)象。安裝采暖循環(huán)水泵底座，可參照板式換熱器底座安裝方法，確保水泵底座穩(wěn)定性和強度。平穩(wěn)有序運送并安裝水泵至預定位置，應按設備技術(shù)文件進行安裝，調(diào)整采暖循環(huán)水泵與電機兩軸同心，彈性聯(lián)軸器兩端面間隙應符合要求，3臺采暖循環(huán)泵軸線標高應保持一致。水泵電機電纜安裝絕緣保護套，確保運行用電安全。

4.3? ? 采暖管道安裝

換熱站采暖管道采用熱采暖鍍鋅鋼管，鋼管管徑小于等于DN50采用螺紋連接，大于DN50采用法蘭連接。本著“先主管后支管、先無壓后有壓”的原則，各種管道統(tǒng)一協(xié)調(diào)組織安裝。管道進場復驗管道材質(zhì)、外觀等指標，根據(jù)圖紙及現(xiàn)場施工需求，預制切割管道至合適長度及形狀，管道管口磨口處理，加工后管口應整齊光潔。管道對口焊接處下方襯墊牢固，焊接過程中不應有錯位和變形，焊接接口焊接完成后做好防腐處理，并通過無損探傷、嚴密性等檢測驗收。選用合適吊具運送安裝管道，確保管道坡向、坡度符合圖紙設計要求，與支吊架連接牢固。采暖管道補償器、閥門、熱計量表、壓力表等附屬設施要符合相關(guān)規(guī)范的要求。采暖管道外側(cè)包裹鋁箔防水巖棉管殼，采用專用工具、專用膠水粘合做成保溫套管，套管外表面標上采暖管線相關(guān)標識。

4.4? ? 管道支吊架安裝

管道安裝前，根據(jù)圖紙要求及現(xiàn)場安裝需要，準確定位支吊架位置及型號，提前采購或預制鋼槽、管卡等部件。在不影響墻體結(jié)構(gòu)的情況下，鉆孔并安裝膨脹螺栓，安裝管道支吊架U型槽鋼、通絲吊桿以及減震裝置。支吊架管卡與管道鉸接位置平整牢固，與管道接觸應緊密吻合，擰緊固定螺母，且支吊架表面應除銹刷漆，做好金屬部件防腐保護。支吊架與管道之間用墊木隔開，墊木厚度與管道的保溫材料厚度相同。管道安裝過程中，調(diào)節(jié)管道與支吊架的鉸接位置，確保管道安裝坡度、中心標高等符合技術(shù)要求。臨時性支吊架應避開正式的支吊架位置，并標有明顯標志，待管道安裝完成后拆除。

5? ? 換熱站驗收與試運行

采暖換熱站工程施工完成后按照設計及相關(guān)規(guī)范的要求，對管道安裝強度和嚴密性進行試驗。強度試驗壓力為設計壓力1.5倍，且不小于0.6 MPa，水壓試驗介質(zhì)為清潔水，緩慢升壓至試驗壓力并穩(wěn)壓10 min，然后降壓至設計壓力30 min，兩個時間段均無滴漏、無降壓現(xiàn)象，則管道強度合格。嚴密性試驗壓力為設計壓力1.25倍，且不小于0.6 MPa，水壓升至試驗壓力，并降壓至設計壓力保持30 min，穩(wěn)壓過程中，壓降不大于0.05 MPa，可視為管道試驗合格。換熱站系統(tǒng)在設計參數(shù)條件下，需連續(xù)試運行72 h，系統(tǒng)緩慢升溫試運行期間，對管道、設備、支吊架等進行全面檢查，確認換熱站各項設備部件試驗合格，可進行工程驗收。

6? ? 結(jié)語

本文緊緊圍繞換熱站安裝施工技術(shù)展開了探討，對換熱站設備安裝應進行科學有序的統(tǒng)籌安排，在保證施工質(zhì)量的前提下，安全高效地開展施工作業(yè)。本文從換熱站設計說明、設備選型、安裝技術(shù)、驗收與試運行等方面對換熱站的作業(yè)安裝提出了建議，有助于提高生產(chǎn)作業(yè)效率，降低人工操作成本。

[參考文獻]

[1] 李靜.城市供熱系統(tǒng)的技術(shù)[J].四川水泥，2019（2）：135.

[2] 奧云軍，薛世昌.換熱站熱力管道無應力安裝技術(shù)[J].安裝，2018（10）：33-35.

[3] 張海閣，史軍軍.熱力站設備安裝施工技術(shù)[J].市政技術(shù)，2011（S1）：84-86.

[4] 李建彬.集中供熱換熱站安裝技術(shù)[J].工程建設與設計，2016（18）：45-46.

[5] 呂民，李民，王龍晨.供熱換熱站循環(huán)泵節(jié)能改造實施解析[J].區(qū)域供熱，2018（6）：75-80.

收稿日期：2020-08-31

作者簡介：米倡華（1990—），男，河南平頂山人，碩士研究生，研究方向：供熱系統(tǒng)安裝施工技術(shù)的開發(fā)與利用。