常压热水锅炉供暖系统的定压方式

1、暖通空调HV &A C 2006年第36卷第8期技术交流？ 85 ?常压热水锅炉供暖系统的定压方式河北建筑工程学院马仲元冀卫兴杨桂春 北京建筑工程学院李德英摘要分析了目前常压热水锅炉供暖系统定压方式存在的一些问题。结合实践提出了两种新的定压方式，并对其压力分布(水压图)进行了定性分析。关键词常压锅炉供暖系统定压膨胀水箱Pressuriz ati on of atmospheric boil erfor hot water heati ng syst emsBy Ma Zhongyuan , Ji Weixing, YangGuichunandLi DeyingAbst ract A n

2、alyses t he common proble ms existed in present pressurization met hods. Based on experie nces in practice , p uts f orwards two imp roved modes , and presents a qualitative analysis of system pressure dist ribution (pressure diagra m).Keywor ds atmosp heric pressure boiler , heating system , p ress

3、urization , expansion ta nk Hebei Institute of Architecture and Civil Engineering , Zhangjiakou , He bei Province , China1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 暖通空调HV &A C 2006年第36卷第8期技术交流？ 85 ?1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing Hou

4、se. All rights reserved. 暖通空调HV &A C 2006年第36卷第8期技术交流？ 85 ?0引言目前，使用常压热水锅炉(燃煤)的供暖系统较 多,尤其随着环境保护要求的提高，以燃油、燃气的常压热水锅炉为热源的供暖系统越来越多 ，但由于 系统定压方式不当及定压点位置不合适 ，在这些供 暖系统中，当循环水泵启动时经常出现锅炉溢流管 泄水，当循环水泵停运时，由于系统温度降低，水容 积减小，导致膨胀水箱水位降低，系统最高点出现 倒空,在循环水泵再次启动前，必须向高位水箱进行补水。针对上述问题，结合多年的设计经验，在 此提出两种新的定压方式 。1现阶段采用的定压方式及存

5、在的问题现阶段许多常压热水锅炉供暖系统采取高位 膨胀水箱定压方式，将膨胀水箱的膨胀管接到锅炉 房回水总管上(如图1所示)。为了防止系统循环 水泵在停运时，高出锅炉正常水位的系统内的热水 克服回水系统的阻力流入锅炉，造成锅炉跑水现象，在除污器出口处加装了一个回水自动启闭阀;与系统的循环水泵实现联锁启闭。当循环水泵停运时，泵的出口压力降低，自动启闭阀门自动关闭, 切断了回水管路，此时循环水泵出口的止回阀关 闭，锅炉与供暖系统完全断开，使锅炉的压力降为 大气压。但是当循环水泵启动时，循环水泵出口压力增大，自动启闭阀开启且手动调节阀全部打开 , 图1中c至d点的总阻力水头小于膨胀水箱位置 水头H，这时

6、膨胀水箱的水位将降到如图1b中H'的位置，设锅炉水位在H 的位置，则有：H' - H " = pc-d + pt(1)式中 pc- d为回水管路的局部阻力与沿程阻力马仲元，男,1958年1月生,大学，副教授075024河北省张家口市建国路33号(0313) 2050003E2mail : mazy58 163. com收稿日期：2005一11一09半寒咚艺医舉祸炉*位lflHE热水峯幣2软此木轲 j世ift曾1自胡 肩闭喝斤除活為G滞耳底溟丁 *卜虑草H ft 也席匪厭辭I勺乎利调巧岡锅护水忡水丘圉I -7冋翩I fi补水笨蚩轨押制柜 M电躬近札、力衣LU于-动调方冋

7、b毎址Hi图1高位膨胀水箱定压原理图水头损失（不包括手动调节阀的阻力），m ; Pt为手动调节阀的水头损失，m。供暖系统安装完成后，管路的阻力损失在流量 一定的情况下是不变的，要使得c点的压力不变， 水位保持在H，则必须满足：H - H " = pc-d + pt即 Pt = H - H" - pc-d（2）这样就要求在实际工程中手动调节阀须调整 到适当的开度，否则当循环水泵启动时就会造成锅 炉跑水或水箱跑水。当 pt > H - H " - pc-d时, 则膨胀水箱跑水；当 pt < H - H " - pc-d时，锅 炉跑水，则膨胀水箱水

8、位降低，达不到膨胀水箱设 计的定压值。循环水泵停止运行时，自动启闭阀关 闭,系统必然会出现倒空，所以在每次循环水泵停 运后必须及时向膨胀水箱补水，并在系统最高点进 行排空。这给供暖系统的运行带来很多麻烦，同时也损失了部分软化水。这种定压方式循环水泵的扬程为膨胀水箱水 位线与锅炉水位线之间的高度差、管网的供回水管 路阻力损失及室内系统的阻力损失之和。2两种新的定压方式及系统压力分析2. 1变频补水泵连续补水定压方式如图2所示，补水泵的启动和停止由电阻远 传压力表与变频开关柜控制。电阻远传压力表接在循环水泵的出口（相当于定压点），补水泵从图2变频补水泵定压原理图锅炉房软化水箱抽取软化水向系统补水。

9、循环水泵启动后，当压力达到静压线水头值时 ，补水 泵供电频率逐渐变换至10 Hz下运行，这时补水泵几乎不出水，如果系统出现亏水 ，锅炉上部的 浮球阀会自动打开向系统补水 。当循环水泵停 止运行时，自动启闭阀关闭，补水泵出口管上的止回阀阻断系统的水返回水箱 ，电阻远传压力表 启动控制变频补水泵补水，这样既能在系统运行 时起到定压作用，又能防止循环水泵停止运行时 系统倒空，实现自动控制。定压点的电阻远传压力表的压力水头设定为 建筑物最高点与锅炉水位线之间的高度差加（23） m、定压点至最高建筑物与供暖系统连接处之间 供水管道的阻力水头之和。循环水泵的扬程为定 压点的位置水头与循环水泵至定压点之间管

10、路的 阻力水头之和。2.2供水管高位膨胀水箱定压方式与通常将膨胀水箱的膨胀管接到锅炉房附近的供暖系统总回水管道上不同，现将高位膨胀水箱膨胀管接在循环水泵出口供水干管的末端（如图3所示），在高位水箱膨胀管上接一个旋启式止回阀，并在水箱的补水管上安装浮球阀，这样，当循环水泵启动时，由止回阀和浮球阀控制，不会出现水箱跑水；同时只要手动调节阀开度调整得合适,就不会出现锅炉溢水。如果在运行中出现高位水箱水 位降低，可以通过进水浮球阀利用循环水泵的出口（下转第85页）具有创新和研究的特征。建设项目重研究 、重实验、优化设计、精心设计是英国建筑设计的特点C英国建筑师和设备工程师通力合作，设计与研究并重，将绿

11、色生态技术通过建筑设计在建筑中综 合应用并强调使用功能和使用效果，取得的成效十分显著。国内建筑设计重形象轻功能，常常因为时间紧迫，相关的研究和实验工作不够 ，或有 关研究工作与设计环节脱节，使新技术较难在建筑工程中得到应用。建筑师和设备工程师的合 作，特别是在方案设计阶段，相关专业的联系和沟通，将会对可持续生态建筑的实现起到积极的 作用。3.3新技术的研究和开发英国绿色生态建筑不断采用新技术和新设备 在自然阳光的利用、水体的保护和循环使用、新型建筑墙体材料的开发和使用、屋面太阳能利用和风能利用、屋面隔热减噪、集水设计等方面卓有成效 这些都依靠持续不断的技术研究和开发。国内建筑节能技术研究工作的

12、历史不短，一些单项技术也 很成熟，但在建筑中的集成应用尚与国外存在较大 的差距。英国是经济发达的资本主义国家，人口少,(上接第75页)图3供水管高位膨胀水箱定压原理图压力向水箱补水。锅炉水位降低时，可以利用锅炉 水面的浮球阀控制，由锅炉房内软化水箱向锅炉补 水。当循环水泵停止运行时间较长,由于温度降低,系统水容积减小时，膨胀水箱下部膨胀管上的房屋建筑大部分是3层以下的单体别墅，而且英国得天独厚的自然气候条件与中国有较大的差 别。这使得国内在建筑构造设计和建筑节能设 计等方面要比英国复杂很多。例如高层空调建筑中利用风压和热压的通风换气问题。另外为了创造充满自然气息的环境，诺丁汉大学新校园建筑外墙

13、覆以70年成材的红杉木条，也不适合国内的情形。在学习他们先进经验和技术的同 时，更要自主创新，积极开展与国内经济文化、历史传统、生活习惯、气候特征等相适应的绿色建 筑技术的研究和开发，推动我国绿色建筑技术的进步。4致谢感谢剑桥大学研究员姚润明博士、重庆大学丁勇博士精心安排考察活动并提供信息资料。参考文献1 Xia Jing，Huang Zuodong.贝丁顿零能耗发展项目J .世界建筑，2004 (8) :76-792 Dou Qiang.英国诺丁汉大学朱比丽分校J .世界建筑,2004 (8) :64-693 Hao Lin.未来超市的绿色独白一一 斯伯瑞之英国格林威治店评析J .世界建筑，2004 (8) :60 - 63止回阀开启，膨胀水箱的水靠重力自然进入系统 保证系统最高点不会出现倒空现象 。需要注意的是，在确定膨胀水箱容积时要充分 考虑水的热胀冷缩量。在这种定压方式下，循环水泵的扬程为膨胀水 箱水位线与锅炉水位线之间的高度差、循环水泵至膨胀水箱与系统连接点之间的管路阻力水头损失 及水箱浮球阀的流出阻力水头损失之和 。3结论3. 1这两种新的定压方式可以保证常压热水锅炉 供暖系统在循环水泵运行及停运时都能够充满水 不会出现倒空；同时能避免出现锅炉跑水或膨胀水 箱跑水现象，使得系