供热知识学习第二期

供热知识学习资料（第二期）五、供热基本公式1、选择补水泵的主要依据：流量选择依据：闭式系统，外网循环水量的3—5％；开式系统：热水用户耗水量与渗透量之和。

扬程选择依据：H=H j＋△H b－h,mH——补水泵扬程m；H j——系统静压值，可按系统最高高度加2m计算；△H b——补水系统管路压力损失m；h——补水箱位置与水泵位置高度差m。

2、选择循环水泵的依据流量依据：G=（—）××Q／【C p×(t g－t h)】,t／hQ—热负荷w；T g-t h—供回水温差℃C p—水的比热，一般取Kg.℃扬程选择：H=H1＋H2＋H3＋2∽3式中H1—锅炉房内系统压力损失；H2—外管网供、回水压力损失；H3—最不利环路系统用户内压力损失，一般为2—4m。

3、每米管长的沿程损失（比摩阻）R=×mG t—管段的水流量t/hd—管的内径mp—水的密度Kg/m3k—管壁的当量绝对粗糙度m，k=×10-3m4、热水网路总的压降△P=RL＋△Pj=R(L＋Ld)=RLzh，PaL—管道实际长度mLd—局部阻力的当量长度mLzh—管道的折算长度m5、水力失调度：热水供热系统中各热用户的实际流量与规定流量的比值x=v s/v gX—水力失调度V s—热用户的实际流量m3/hV g—该热用户的规定流量m3/h6、热网压降公式△P=SV2，与水泵的热性曲线公式△P=a+bv+cv2……联立,即△P=SV2△P=a+bv+cv2+dv3……可求得：△P和V也可用曲线求得△P和V（如下图），即A为工作点。

7、补水泵变频调速。

（1）变频与转速的关系：n=60ｆ（1-S N）P式中：n—水泵转速r/minｆ—电源频率H ZP—电动机的极对数S N—电动机额定转差，即定子旋转磁场与转子转速之差比值，一般为5%。

（2）水泵流量、扬程功率和转速的关系（比例定律）G1/G2=n1/n2 H1/H2=n12/n22 N1/N2=n13/n32（3）相似抛物线。

8、混水流量与温度的关系式U=G h/G1g=（t1g-t2g）/（t2g-t2h）U—混合比G h—进入混水装置的回水流量m3/hG1g—混水装置之前热网供水流量m3/ht1g—热网供水温度℃t2g、t2h—混水装置后供、回水温度℃则：t1g=t2g+u（t2g-t2h）六、供热节能方案（一）锁闭流量控制阀与差压阀联用方案1、目的：解决热网的水平失调及楼层之间的垂直失调。

2、系统图建筑物入口图例：---流量控制阀（带锁闭）---差压阀3、重要作用（1）彻底解决水平失调及楼层之间的垂直失调，保证每户的供热质量。

（2）更加减少循环量，从而做到更加节约电能40％。

（3）提高用户满意度，从而做到提高收费率。

（4）利用锁闭功能可防止人为随意调节。

4、注意事项（1）调整差压阀，使入口资用压头不超过。

（2）注意水质要干净。

（3）需精细调节。

（二）建筑物采暖入口加装流量控制1、目的：解决热网水平失调；降低循环水泵电能。

2、系统图图例：---流量控制阀（带锁闭）3、重要作用（1）解决了热网的水平失调现象，消除近热远冷的问题。

（2）循环泵节电20％—30％。

（3）提高供暖效果、用户满意度及收费率。

（4）节水、节热及扩大供暖面积。

4、注意事项（1）根据单体采暖面积选择安装不同规格的流量控制阀。

（2）要按先热后冷、先近后远的原则安装，尽量装细装全。

（3）要评估管线、循环泵等供热设备的合理性。

（4）注意水质要干净。

（5）要精细调试。

（三）楼前混水环路1、目的：实现采暖用户分区、分时供热；实现气候补偿控制下的变流量自控系统。

2、方案图电动流量控制阀气候补偿器室外温度传感器3、重要作用（1）由定流量系统变成变流量系统，减少了系统的循环流量，发挥了变频器的作用，增大供回水温差，降低了水泵能耗。

（2）换热站温控自动控制系统可充分发挥作用，将系统的整体耗热水平降低到最低。

（3）系统回水温度大大降低，管网散热损失大大降低；提供了现有热网扩容的能力。

（4）各建筑物根据室外气候变化，调节各个用户的供热量，以最小的供热量达到最佳的舒适度。

（5）各建筑物根据使用情况，调整供热，使得办公室、学校、公共建筑等在无人使用的情况下，只保持值班供热，大大降低了整个热网的能耗。

4、设计要点（1）明确整个二次网状况，换热站水泵控制与变流量混水环路的匹配。

（2）明确建筑物入口的资用压头及所需流量。

（3）正确选择电动流量控制阀。

（4）正确设定好运行调试方案。

（四）高低层采暖联供方案1、目的:解决高低区联供问题;减少设施投入资金。

2、高低区联供系统图---安全阀--快速截断阀---止回阀图例：3、重要作用（1）不降低高层建筑物供水温度，保证高区供热效果。

（2）使低区热网不超压。

（3）节约大量的资金投入。

（4）减轻设计人员工作量，按循环量厂家提供合适的机组。

（5）安装方便控制灵活。

4、设计要点（1）注意增压泵扬程的选取。

（2）正确设定安全阀的启动压力。

（五）热计量采暖系统1、目的:充分提高系统节能，实现按需供热;提高热费收、缴的合理性。

2、系统图图例---温控阀---温控阀---热计量表---数字恒温器阀---电动两通阀---差压控制阀 3、重要作用（1）系统水力、热力实现平衡。

（2）室内恒温控制，按需供热。

（3）利用自由热，减少供热量。

（4）室温调节，实现经济运行。

4、注意事项（1）要及时清污，保证循环水质量。

（2）选择质量可靠的热能表和温控阀。

（3）制定出合理的收费法规。

（4）加强供热人员素质培训，提高服务水平。

（5）充分宣传计量收费对用户的好处和节能意义。

（六）热网补水泵变频系统1、目的：使采暖系统压力平稳；节约电能。

2、系统图变频控制柜3、重要作用（1）效率高，特性好，结构简单，占地面积小。

（2）保护功能好，使补水系统全自动控制，提高了压力的稳定性及可靠性。

（3）便于管理，减少人工。

（4）节电效果显着，一般节约电能40％左右。

（5）实现了电机的软启动，提高了设备的使用寿命。

4、注意事项（1）根据补水量选择设备规格。

（2）确定合理的补水压力。

（七）热源加装旁道管方案1、目的：解决热源系统内阻过大问题；减少循环泵的能耗。

2、热源加装旁通管系统图调节阀3、重要作用（1）使热源内阻降到以下。

（2）降低循环水泵的投资，节约电能20％左右。

（3）大大提高了外网系统的资用压头，改善外网供暖效果。

4、设计要点（1）旁道管一般比主管径小一号到两号，但不要小于锅炉出入口管径。

（2）旁道管上应安装手动调节阀。

（八）循环水泵的连接方案1、目的：降低泵的连接管局部阻力；最大限度的节约电能。

2、安装示意图循环水泵循环水泵不安装止回阀倾角安装3、重要作用（1）去掉泵的止回阀，可减少局部阻力2mH 2O 左右。

（2）泵的进出口采用斜角25—35度安装，也可降低局部阻力2mH 2O 左右。

（3）增加泵的出力。

（九）换热（混水）站一次网加装流量控制阀1、目的：可解决一次网水平失调，做到一次热网流量按需分配给各个热力站。

2、系统图3、重要作用（1）解决一次热网水平失调现象，使远、近的各个热力站一次水都能按需分配。

（2）减少循环泵投资。

（3）节约循环泵电能20％。

（4）在原有设备基础上可增加供暖面积。

4、注意事项（1）根据各站热负荷选择控制阀规格。

（2）合理安装及调试。

（十）组装式热力站1、目的：利用先进的控制技术做到对工况参数的质--量综合调节；简化系统、节能和提高用户舒适度。

2、系统图室外温度传感器3、重要作用（1）可以结合气候补偿器和电动流量控制阀，根据室外温度与二次网供回水温度来控制二次网系统的供热量。

（2）循环泵变频运行，满足供热负荷动态变化的调节要求。

（3）高效紧凑，模块化结构布置合理，换热效率高而占地少，与常规热力站相比，减少占地面积、空间约60％以上，节约了土建投资和工程投资。

（4）减轻设计人员的工作量。

设计人员需提供用户热负荷、热源等基本参数，机组选型完全由生产企业负责。

（5）安装调试简单方便，施工周期短。

（6）应用灵活，控制简洁，操作方便，机组可做到全自动控制。

（7）运行可靠，易于管理，方便维修。

（8）设计优化。

采用气候补偿器，可大量节省能量消耗，降低运行费用。

（9）科学分区、有效节能。

（10）质量责任明确，厂家负责调试和保修。

（十一）提高供回水温差是节电的重要方案根据热量计算公式：Q=G·C·(t g－t h)可知，当供热系统向热用户提供相同的热量Q时，供回水温差△t= t g－t h与循环水量G成比例关系。

即系统的供回水温差大，则循环水量就小，水泵的电耗就会大大降低。

从下面的一个例子，就可看出温差与电耗之间的关系。

例如一个供热系统设计热负荷为7MW，一次网供回水温差△t=30℃，经计算其循环水量为200m3/h，外网管径为DN200，查表可知沿程阻力系数为170Pa/m，经水力计算，管网沿程总阻力损失为50m水柱，如果按此流量和扬程选水泵，即水泵功率为45KW。

如果把供回水温差由△t=30℃提高到△t=60℃，其循环水量可下降到100m3/h，按外网管径DN200查表可知，沿程阻力系数为42Pa/m。

同温差30℃时的阻力系数相比是42／170=1/4。

按此推算，此时管网沿程总阻力损失应为H=50m/4=12.5m。

按流量100m3/h和扬程12.5米选泵，其水泵功率只有。

由此发现一个规律：当供回水温差△t提高到原来的两倍时，循环水量也降至原来的二分之一，而管网的沿程阻力降至原来的四分之一，而水泵的功率要降至原来的八分之一。

即：若△t2=2△t1，则G2=1/2G1；H2=1/22H1；N2=1/23N1由此可看出，提高供热系统的供回水温差，可大大降低运行电耗。

同时由于阻力损失的大幅度降低，可以使有中继泵站的供热系统，取消了中继泵站，节省了建设投资和中继泵站的运行费用。

目前，直接系统或间供系统的二级管网，也都存在着运行温差过小的问题。

用户的室内采暖系统一般按供回水温差25℃设计，但实际运行的温度都在20℃以下，有的甚至只有10℃左右。

因此存在着大量电能浪费问题。

二级管网和室内采暖系统的节能潜力也很大。

（十二）供热输配系统综合设计方案用户混水变频泵出沿途加压变频泵和主循环泵相结合的方法。

1、目的：节约循环泵电能60％左右（与只在热源处加循环泵相比）；减少近端热用户过多的剩余压头，降低热平衡难度；降低热网设备投资。

2、方案（1）热源设立总循环泵，用来克服热源阻力。

（2）沿线设立分段加压泵，用来克服沿线阻力。

（3）热用户设混水泵，用来混水且克服用户系统阻力。

3、注意事项（1）沿线设立分段加压泵，要注意环境和条件，还要注意负荷的变化，在环境允许的条件下，尽量多设。