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    供热系统混水装置的经济型及优化节能控制

    时间:2018-12-27 16:57:42   作者:曼能节能科技   来源:注册发布   评论:0
    内容摘要:在目前比较新的供暖方式中,分布式冷热输配尤为惹眼,甚至认为分布式冷热输配就是分布式混水系统,在这里将重点讲述分布式混水系统的特点,以及分布式混水系统能给未来供暖的节能带来哪些可能性。

    供热系统混水装置的经济型及优化节能控制问题探讨

    在目前比较新的供暖方式中,分布式冷热输配尤为惹眼,在实现水力平衡的同时,还能够节电,与之相关的还有一个分布式混水系统的概念,这两个概念大家往往对于他们的区别不是特别明确,甚至认为分布式冷热输配就是分布式混水系统,在这里将重点讲述分布式混水系统的特点,以及分布式混水系统能给未来供暖的节能带来哪些可能性。


    众所周知:当管网比摩阻相同时,分布式循环水泵的设计方案与传统设计方案相比,水泵扬程基本相?#21462;?#27700;泵电机装机电量的节省,主要体现在流量的选择上。对于传统设计方法,由于循环水泵设置在热源处,其循环流量必然是系统的总设计流量,这就造成系统循环水泵的电功率,远大于实际需要的数值,其结果是在系统的近端热用户形成过量的资用压头,以至于不得不加装流量调节阀进行节流,造成大量电能的无谓浪?#36873;?

    中国暖通界大师石兆玉教授在《供热系统分布式变频循环水泵的设计》一文中,就分布式变频混水泵的节电优势,做过详细的分析论证:一般分布式变频循环水泵的供热系统, 其水泵装机容量与传统设计方案相比,节电1/3;而分布式混水泵供热系统,其装机节电量为2/3。若在运行期间, 采用变?#24403;?#27969;量调节, 则全系统节电85%左右,优?#32856;?#20026;显著。


    分布式混水泵节电的原因,主要是能更多的消除管网在热媒输送过程中的无效电耗,进而提高了管网的输送效?#30465;?#37319;用分布式混水泵系统,最大的特点是减少了一次网的设计循环流量(增大了供、回水温差,对于高温水供热更是如此)。采用分布式混水泵系统,不但避免了上述电能的浪费,而且大大降低系统一次网总的循环流量,从而实现在最小的耗电功率下达到最大供热量的输送,这是分布式混水泵节电的根本原因。分布式混水泵连接方式的另一优势,是能灵活适应热用户的各种不同采暖方式的需求。近年来,除散热器采暖方式外,空调热风。采暖,地板辐射采暖等形式大量涌现。散热器采暖需要较高的二次网设计供水温度(一般应在85℃以上, 供、回水设计温差为20~25℃);空调热风采暖,二次网供、回水设计温度为60/50℃;地板辐射采暖,二次网供、回水温度以45~50/35~40℃为宜。对于分布式混水泵系统,只要改变不同的混合比(二次网混水量与一次网供水量之比),就能很方便地实现上述各种不同采暖形式的参数要求。

    分布式混水泵系统的上述优点, 对于分布式循环水泵的间接连接系统(通过板换实现)也同样能够实现,但后者的初投资比前者大,这是分布式混水泵系统的又一重要优势


    智慧供热控制系统,热网水力失调原因 

    图1-a 为喷射泵连接;图1-b,混水泵置于旁通管上;图1-c,混水泵置于二次网供水管上;图1-d,混水泵置于二次网回水管上;图1-e,一次网供水管上(或回水管上)置热网循环泵,二次网供水管上置混水泵。在分布式混水连接中,为适应自动控制的需要,常在上述喷射泵、混水泵前后的相关位置设置电动调节阀,而且数量不止一个。

    混水连接系统有如下特性存在?#28023;?)当旁通混水泵运行时,混水系统的混合比为变量,混水泵转速愈高,混合比u 值愈大。这是因为当混水泵起混水作用时,二次网(含混水旁通管)回路S总增加,导致一次网循环流量G1g减少; 混水泵转速愈高,S总增加愈多,G1g减少愈多,Gh增加愈多,亦即混合比u增加愈多。(2)当混水泵单独设置在二次网上(含二次网供水管或回水管)时,混合比u 值始终保持恒定,与混水泵的转速快慢无关。这是因为不论混水泵转速如何变化,此时一次网或混水旁通管的阻力系数始终不变(假定管段?#31995;?#35843;节阀未加调节),供热信息网了解到进而导致一次网循环流量G1g与混水旁通管流量Gh始终成一致等比失调。这一结论,对于喷射泵系统亦完全适用。

    当供热系统采用分布式变频循环混水泵的方案设计时,热力站(含热入口)最优方案是采?#30431;?#27893;系统:一次网循环泵安装在回水管上,二次网循环混水泵安装在供水管上。该方案的优点除节能(电)外,循环水泵都置于低水温下运行,有利于提高水泵的运行寿命。该方案与双泵分别置于一、二次网的回水管?#31995;?#26041;案相比较,?#21152;?#33410;电和低温运行的优势,但从水力工况上分析(见图2所示),后者的一、二次网的水压偏差较大,工况复杂,不如前者,水力工况平稳,易于控制。

    集中供热热网冷热不平衡,供暖节能方案 

    2 供热系统能源损耗

    当供热系统的水压图,供水压力线大于回水压力线时,各热力站(含热入口)的变频混水泵应置于混水旁通管上。混水泵的设计流量为符合该热用户的设计混合比下的设计混水量;扬程数值为该混水旁通管的设计压降和该热力站一次网供、回水压差之和。?#22791;?#21387;差小于二次网所需循环压头时, 还需在二次网上增设循环混水泵(供、回水管上皆可),其扬程宜补足二次网循环压头的不足。这种设计方案,通常是在供热的改造工程中应用。因为此时的系统循环水泵往往?#21069;?#29031;传统方法设计的。对于采用分布式变频循环水泵设计的供热系统,其供、回水压力线的?#25442;?#28857;,尽量不要设计在有热用户的区?#25991;冢?nbsp;因为这种设计不是节能(电)的最优方案。


    在混水系统中,一次网循环泵,二次网循环混水泵,?#21152;?#38543;室外气温的变化,进行变?#24403;?#27969;量调节。在整个运行期间, 循环流量(含一、二次网) 应在设计循环流量的50~100%之间调节,与定流量运行相比,可节电50%左右。从二次网混水泵的调节特性可知:混水泵进行变频调节,只能改变二次网的循环流量大小,但不能改变系统的混合比数值。当系统的供热规模发生变化,引起一次网设计供水温度的变化,或热用户采暖方式的改变,都可能要求混合比做适当调整,

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