金厚明

(太原市熱力公司，山西太原 030001)

1 概述

旁通管定壓的意義是:整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)具有相同的靜水壓線(xiàn)，通過(guò)調(diào)整旁通管調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度，來(lái)改變管網(wǎng)動(dòng)水壓線(xiàn)和靜水壓線(xiàn)的相對(duì)位置。當(dāng)動(dòng)水壓線(xiàn)在上、下限范圍內(nèi)浮動(dòng)時(shí)，應(yīng)始終處于靜水壓線(xiàn)之上，且必須保證系統(tǒng)不超壓、不汽化、不倒空。

2 旁通管定壓技術(shù)的理論研究

2.1 旁通管定壓的原理

對(duì)于大型集中供熱系統(tǒng)，為便于調(diào)節(jié)系統(tǒng)的運(yùn)行壓力，可采用在循環(huán)泵進(jìn)、出口進(jìn)行旁通管定壓。利用旁通管補(bǔ)水定壓方式，可適當(dāng)降低系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的動(dòng)水壓線(xiàn)。同時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)旁通管上的兩個(gè)閥門(mén)m和n的相對(duì)開(kāi)度，使得定壓點(diǎn)壓力與補(bǔ)水、泄水緊密耦合，從而達(dá)到控制系統(tǒng)動(dòng)水壓線(xiàn)升高或降低的目的(旁通管定壓系統(tǒng)見(jiàn)圖1)。

圖1 單熱源旁通管定壓系統(tǒng)

2.2 旁通管定壓的調(diào)節(jié)過(guò)程

管網(wǎng)系統(tǒng)動(dòng)水壓線(xiàn)的升降范圍是:當(dāng)調(diào)節(jié)閥m處于關(guān)閉狀態(tài)而調(diào)節(jié)閥n處于某一開(kāi)度時(shí)，整個(gè)網(wǎng)路的動(dòng)水壓線(xiàn)均在靜水壓線(xiàn)之上，即為動(dòng)水壓線(xiàn)的最高位置;當(dāng)調(diào)節(jié)閥m處于某一開(kāi)度而調(diào)節(jié)閥n處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，整個(gè)網(wǎng)路的動(dòng)水壓線(xiàn)均在靜水壓線(xiàn)之下，即為動(dòng)水壓線(xiàn)的最低位置;當(dāng)調(diào)節(jié)閥m和n均處于某一開(kāi)度時(shí)，動(dòng)水壓線(xiàn)處于上、下限范圍之內(nèi)。

在調(diào)節(jié)過(guò)程中，通過(guò)關(guān)小閥門(mén)m或開(kāi)大閥門(mén)n，均可使定壓點(diǎn)壓力下降，間接實(shí)現(xiàn)補(bǔ)水泵補(bǔ)水，從而達(dá)到管網(wǎng)壓力增大、動(dòng)水壓線(xiàn)上升的目的。但系統(tǒng)壓力必須滿(mǎn)足熱網(wǎng)及戶(hù)內(nèi)管網(wǎng)不超壓這個(gè)條件，所以補(bǔ)水泵應(yīng)與動(dòng)水壓上限(最大值)連鎖;相反，開(kāi)大閥門(mén)m或關(guān)小閥門(mén)n，均可通過(guò)升高定壓點(diǎn)壓力間接實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)泄水、動(dòng)水壓線(xiàn)下降的目的。但管網(wǎng)壓力必須滿(mǎn)足系統(tǒng)不汽化及循環(huán)泵進(jìn)口不汽蝕這兩個(gè)條件，即管網(wǎng)不能無(wú)限泄水。因此，管網(wǎng)泄水還應(yīng)與動(dòng)水壓線(xiàn)的下限(最小值)連鎖，從而起到保護(hù)作用。

2.3 調(diào)節(jié)閥的節(jié)流控制原理

調(diào)節(jié)閥又稱(chēng)為控制閥，是改變系統(tǒng)流量的設(shè)備，其工作原理是:根據(jù)控制信號(hào)的大小和方向，通過(guò)改變閥芯行程來(lái)改變閥體阻力特性系數(shù)，從而達(dá)到流量改變的目的，具體公式如下:

其中，V，V1，V2分別為平均速度和節(jié)流前后速度，m/s;P1，P2分別為節(jié)流前后壓力，100 kPa;F為節(jié)流孔面積，cm2;ρ為密度，kg/cm3;Q為流量，cm3/s;＆為阻力系數(shù);g為加速度，m/s2。

2.4 補(bǔ)水泵在旁通管定壓系統(tǒng)中的作用分析

補(bǔ)水泵向管網(wǎng)系統(tǒng)補(bǔ)水是實(shí)現(xiàn)旁通管定壓的重要環(huán)節(jié)，具體工況分析如下:1)由于管網(wǎng)跑、冒、滴、漏需向系統(tǒng)補(bǔ)水。2)旁通管定壓點(diǎn)壓力決定補(bǔ)水泵的啟停。3)系統(tǒng)因故障停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)水泵向管網(wǎng)補(bǔ)水以維持靜水壓線(xiàn)。

3 調(diào)節(jié)閥及旁通管管徑的選擇

3.1 旁通管管徑的選擇

在旁通管定壓系統(tǒng)中，旁通管管徑太小容易發(fā)生管路堵塞;但是旁通管管徑越大，旁通流量就越大，循環(huán)水泵無(wú)用功也就越大。因此旁通管管徑宜選DN25。

3.2 調(diào)節(jié)閥的選擇

調(diào)節(jié)閥(也稱(chēng)控制閥 Control Valve)，閥體與一個(gè)或多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，內(nèi)部有一個(gè)改變流體流率的組件，執(zhí)行機(jī)構(gòu)用來(lái)響應(yīng)控制元件傳送來(lái)的信號(hào)，是一個(gè)由動(dòng)力操作裝置形成的終端原件。因此，在選擇調(diào)節(jié)閥時(shí)應(yīng)充分考慮其品種及閥體結(jié)構(gòu)。

根據(jù)不同的使用要求，調(diào)節(jié)閥有:套筒型調(diào)節(jié)閥、直通單座調(diào)節(jié)等。本論文是針對(duì)一次供熱系統(tǒng)的旁通管定壓方式，調(diào)節(jié)閥安裝在與循環(huán)泵進(jìn)出口并聯(lián)的旁通管道上，主要用于節(jié)流。系統(tǒng)介質(zhì)是設(shè)計(jì)供回水溫度為130℃/70℃，設(shè)計(jì)壓力為1.6 MPa的高溫水，所以綜合考慮應(yīng)選擇直通單座調(diào)節(jié)閥。

4 結(jié)語(yǔ)

旁通管定壓作為一種定壓方式，相比其他定壓方式不同的是:旁通管定壓不僅有定壓作用，也具有調(diào)壓功能，系統(tǒng)動(dòng)水壓線(xiàn)隨旁通管上調(diào)節(jié)閥開(kāi)度的變化而變化，因而得到了廣泛的應(yīng)用。但在實(shí)際運(yùn)行中，管網(wǎng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式會(huì)隨著室外氣溫的不同而變化，所以必須根據(jù)實(shí)際情況，詳細(xì)分析管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行工況，從而制定出適合系統(tǒng)運(yùn)行的調(diào)節(jié)控制措施，以保證管網(wǎng)的安全。

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