补水定压原理.doc

目前国内供热、空调水系统为了解决水的膨胀问题，大部分是设高位水箱来补水。也有个别系统用定压罐来容纳或补偿系统中水的膨胀量。上述两种方法遇到有些工程难以应用，例如某供热小区，一期工程8万米2建筑，二期工程6万米2建筑。工程是分期分批设计施工的，建筑所有屋面均为斜坡屋顶，高位处均不能设置膨胀水箱，同时发展商又要根据市场销售情况决定下一幢建筑盖多高，因此该供热系统中难以采用膨胀水箱来解决水的膨胀问题，而用定压罐方法带来的罐体体积大，受锅炉房的高度限制。按8万米2供热面积的建筑来选用定压罐的容积需要15米3，如果直径为2米，高度则为3.5米，需要定压罐2～3个，占地面积大，投资又大，对房地产商来说是不合适的。 鉴于目前有很多厂家将给水定压装置不加任何改造地挪用至供热系统中，而在有的工程中确实造成系统定压不稳，使系统无法正常运行，我们介绍一种新型的供热系统定压补水装置。 1.1 补水泵定压系统恒压点的确定 所谓系统中的恒压点就是在系统运行和停止运行时，该点处的压力始终保持不变，该点的压力值等于静压线的压力值。静水压曲线是系统停止工作时，系统上各点测压管水头的连接线，它是一条水平的直线。静水压曲线的高度必须满足两个技术要求：（1）与供热系统直接连接的供暖用户系统内，底层散热器所承受的静水压力应不超过散热器的承压能力；（2）与供热系统直接连接的供暖用户系统内，不会出现汽化或倒空。 补水泵定压方式与膨胀水箱定压方式有很大的区别，膨胀水箱定压方式是属于开式系统，补水泵定压方式是属于闭式系统。如果将膨胀水箱的膨胀管和循环管同时与循环水泵的入口处相连接，则循环水泵的入口处即为恒压点。如果将膨胀管与循环水泵的入口处相连接，循环管没有与循环水泵的入口处相连接，则恒压点并不在循环水泵的入口处，而是在系统中的某一点。 在补水泵定压系统中，常常发现循环水泵的入口处并不是真正的恒压点。供热系统停止运行时，循环水泵的入口处的压力等于静水压线值，但是循环水泵运行时，此压力值又发生了明显的变化，压力值一般都是在下降，这时如果还往系统中补水，其后果不堪设想。这表明循环水泵的入口处并不是真正的恒压点，补水泵定压方式的恒压点在系统中的某一点。因此，应采用旁通定压的方式。 1.2 旁通定压系统原理图 如下图一所示为旁通定压系统原理图和水压图。变频调速定压控制系统由控制柜(变频器、调节器、控制面板)、压力传感器、补水泵、调节阀及泄水阀等仪表、设备组成。 该系统基本工作原理：由压力传感器测试待调压力值，经调节器进行压力实测值与设定值的比较，并按照设计的调节规律，指令变频器改变补水泵电机的输入频率，进而调节水泵转速，改变水泵流量，使待调压力维持设定压力值，从而实现供热工艺负荷的需求。当恒压点实测压力低于(高于)设定值时，补水泵加速(减速)；当恒压点实测压力超过报警压力值时，泄压阀动作、泄水、降压。 供热补水调频定压系统中，待调压力传感器安装在旁通取压管上。旁通取压管宜安装在循环水泵的进出口端供热补水调频定压系统，另外系统设置了超压报警及超压泄水管。超压泄水管装有电磁阀、过滤器。当系统升温超压时，电磁阀开启，泄掉多余膨胀水量，维持给定压力。 通常情况下，一台补水泵由调频定压控制柜控制，自动补水定压；另一台补水泵备用，必要时(系统充水)也可手动补水。二台补水泵的功能可以互换。 1.3 与传统定压方式比较 旁通定压补水系统与传统的定压方式比较，有如下优点： （1）、与膨胀水箱定压相比，该系统不受建物高度的影响，可在热源直接控制定压； （2）、与定压罐定压方式相比，压力稳定，占地面积小、价格便宜； （3）、与通常的补水泵定压相比，压力设定值易于控制、节电； （4）、比其它定压系统易于确定系统真正的恒压点。 （5）、当静压线较高时，还可以适当降低系统的供回水动水压线，降低供暖用户室内散热器的承压，适应性更加广泛。 （6）、由于采用补水泵定压方式，系统为闭式系统，空气难以进入系统，更符合现代钢制散热器系统的使用。 图1 供热系统旁通定压原理图 该系统与其它动压系统的技术经济比较可见如下表： 　 压力 占地 面积 操作 维修 投资 节 电 (%) 回收年限(年) 调频补水定压 稳定 小 简单 小 较高 10-30 1-2 调频给水定压 稳定 小 简单 小 较高 10-20 2-3 膨胀水箱定压 稳定 大 简单 大 中 无 无 气压罐定压 波动大 大 复杂 中 大 无 无 蒸汽定压 稳定 大 复杂 中 大 无 无 传统补水定压 波动大 小 简单 中 小 无 无 　 很明显，对闭式系统的补水泵无论是采用给水系统的变频方式，还是采用供热系统的变频方式，它都是节能的。图2表示两种变频定压补水系统的节能情况。H0为供热系统的静压值；n0－n2表示水泵的不同转速；A0－A2表示