摘要:科學技術的不斷前進,社會經濟的快速發展,使得我國人民的生活水平以及生活質量有了很大的提升,目前我國的住宅小區大都已經使用上了完善的供暖設施,但是我們目前的系統中存在一些的弊端,比如供暖管網的熱損、以及節能等方面做的不好,這就要求我們在具體的工作時要認真地分析和規劃好供暖系統,管理好供暖的管網系統。
關鍵詞:供暖;管網熱損;管網管理
引言
目前,在居民供暖的管網系統中,供暖管網失水情況也比較嚴重,因為,循環水從水泵到各個環路的循環長度不同,循環阻力就不同,所需的動力也不同,而水泵提供的動力無法均衡分配,導致循環長度較短的近環路的資用壓頭過大,流量超過用戶所需的額定流量,導致室溫偏高;而遠環路的資用壓頭過小,流量不足,用戶室溫偏低。因此,這就需要相關人員必須努力優化供暖系統工藝,減少供暖管網失水量,從而為相關企業創造更大的利益空間。
一、供暖管損的基本涵義
供暖管道的損耗簡稱管損,供熱管道的管損是供熱管道中的介質在由供熱出口至熱用戶的輸送過程中產生的損耗。可以以下表達式表達:
PD=HE-SH
PD為管損,HE代表供熱出口的供熱量,SH代表各用戶入口的用熱量總和。在供熱管網運行中管損中分為兩大類:
(1)能量耗損
供熱介質因與外界環境存在溫差導致的能量散失或流經計量表未被計量的能量稱為能量損耗。以吉焦、千卡等作為計量單位;
(2)質量耗損
供熱介質因在輸送過程中被排出或泄漏導致未到達用戶計量表或雖經過計量表但未被計量的質量稱為質量損耗,以噸、公斤等作為計量單位。
另外我們一般采用管損率作為考核供熱管網運行效率的主要指標。
管損率=管損量/總表合計
二、影響供暖管道管損的主要因素
1、用戶分支閥門關不嚴
熱用戶停止用熱后,如果該用戶位于主管道上的分支閥門關不嚴,就會發生較大管損。但這種管損有一個特性是持續時間不會太長,因為蒸汽變為凝水后會在幾天后將閥門以后的管道及用戶用熱設備(汽包、換熱器等)充滿,以后該管段將不會再產生新的管損。
2、管道保溫
管道保溫效果直接影響管損大小,使用不合格的保溫材料,保溫層厚度不達標,或未按工藝要求施工都將造成管道冷凝水增加,從而使管損增加。
3、計量裝置故障
計量裝置發生故障不計量或熱用戶操縱計量裝置偷汽,將造成蒸汽管網管損大量增加,另外采用旋翼式機械流量計及設定補償參數的渦街流量計都會因計量不準造成較大管損
4、直埋管的土壤條件
干燥的土壤其實具有較好的保溫效果,如果因自然地勢,降雨等因素使直埋管道周圍的土壤濕度增加或完全浸在水中,土壤的保溫能力隨之下降。在土壤完全浸在水中的情況下,水在管道周圍會因管道散熱形成微弱對流,熱水向上形成蒸汽散失在空氣中,不斷有新的冷凝水前來補充,造成工作管中蒸汽熱量大量散失,甚至形成凝結水。這種 因素造成的管損在一般管網中可造成2%左右的管損。
5、直埋管道外套鋼管的焊接質量
如果供熱企業不注重外套鋼管的焊接質量,致使外套鋼管焊接存在砂眼、漏焊等情況,土壤中的水分會進入保溫層,降低了保溫效果,同時導致外套管腐蝕加速。
三、供暖管網管損的成因分析
1、供暖系統中的必要設備質量不合格
如自動排氣閥浮球其質量低下,容易生銹卡死,加上工作人員不能及時更換,從而導致管道排氣不暢而使相應單元各層住戶的暖氣均不熱。此外,有許多單元房都是單家獨戶,如頂層住戶外出,工人就無法及時入戶維修排除故障。
2、在設備的選型上過于偏向大型
這也會不同程度地加劇了不平衡采暖系統設計。水泵的揚程是按照保證系統最不利環路獲得所需流量來選定的,因而在異程系統中,距水泵近的環路具有超大的壓頭。如果沒有采取有效的措施彌補這種差異,那么有利環路的流量就會大大高于設計流量值,造成不利環路壓頭仍然不足,得不到所需流量。
3、缺乏定量調節裝置
在實際運作中通過改變管道的直徑根本不足以消除剩余壓頭,加上普通閥門調節性能差,也無法有效的消除支環路的剩余壓頭,從而導致供暖管網失水嚴重。此外,很多住戶追求美觀效果,在裝修居室時將供暖管道、自動排氣閥等設備全部用木板對其進行包隔,這一措施不僅降低了供暖效果,且給正常維修帶來了不便,也增加了供暖管網的失水量。
4、各環路壓頭的計算不準確
由于各種不同材料的管道、閥門和連接件的比摩阻不同,而且基礎數據也缺乏。在進行供暖管網設計時,難以像其他工程施工設計一樣準確地計算出各環路的要求,從而為供暖系統的優化設計帶來了一定的難度,也不利于減少施工成本。
四、供暖管網優化管理的具體措施
1、將定阻力設備運用到人工調節設定中
定阻力設備包括調節閥、節流孔板、平衡閥、普通閥門等,通過人工調節設定其開度,匹配管網中各個環路的阻力消除剩余壓頭,有效地減少供暖網管失水量。此外,還要確保供暖系統的供水水平干管管線較長且必須保證一定的坡度。由于層高較低,敷設在圈梁下時常會部分遮擋窗戶上沿,既影響美觀,占據了空間,又不能起到減少供暖管網失水的情況。
2、在屋面上直接敷設供水水平干管
在設計供暖管網系統時,在供水水平干管與各立管的分支點處,均用磚砌檢查井,并將管道通過套管穿越屋面后,全部直接安裝在屋面上。同時,要確保套管頂部應高出檢查井底50mm以上,并在檢查井底設置鑄鐵排水短管。各供暖立管與套管之間應用瀝青麻絲或其他防水材料嵌縫,以防止檢查井內的積水沿套管滲漏到室內套管與屋面之間鋪澆一層素混凝土,并刷一層熱瀝青,使檢查井底的標高不低于屋面排水天溝的標高,以利于排出檢查井內的水。所有安裝在屋面的管道均需進行保溫及防水處理。設有動排氣閥的管段,其檢查井蓋板應使用輕質材料制成活動式,便于檢修。
3、在天溝中敷設供水水平干管
在屋面上需要敷設管道之處用磚砌天溝,溝頂采用混凝土蓋板。經常需要檢修的管段可用輕質材料作蓋板。為便于天溝內的排水,溝底標高應高于屋面排水天溝的標高并有適當的坡度和坡向。由于這種管道敷設方式因需要在屋面磚砌大量管道天溝,故需要在初步設計階段與土建各專業進行協調,初期投資也會相應增加較多。可以看出,此方案基本能解決層高低的多層住宅頂層供暖設計與住戶要求之間的矛盾,并有效地減少失水量,提高供熱效率。
4、運用水力平衡來對匹配網管進行計算
由于各種原因使水力平衡計算難以準確進行和正確實施,因此僅靠計算不能徹底克服水力失調,這就要求人們在設計供暖工藝時必須結合供暖管網所處的實際地理位置與其外部環境,對其進行最優化設計,在系統設計時通過水力平衡計算匹配管網阻力是克服水力失調的理想方法,從而為最終減少供暖管網失水量提供可靠保障。
5、加強對變阻力設備調節系統的運用
在供暖工藝設計工程中,采用變阻力設備調節系統不僅能夠有效地調節管網的水流量,也可以在系統水力工況變化時保持流量恒定,實現水力平衡,減少供暖網水量的流失。因為變阻力設備調節系統主要是根據節流孔前后的差壓,作為補償動作的驅動力,從而達到補償并保持節流孔前后差壓穩定的目的,進而保持流量的恒定,調節節流孔的大小就可獲得不同的流量。
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