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论文摘编
 混水供热
   
   
   
作者:崔笑千
一、混水供热的概念

  混水供热是把用户的回水部分地混入用户供水中,增加用户侧循环水量,降低用户供水温度的一种供热方式。
这种供热方式在苏联、现在的俄罗斯一直被广泛采用,系统连接方案归纳起来有四种,如图所示:


1、当使用条件允许时,采用设置混水引射泵的系统形式。由于未使用外动力水泵,表面上看是最节能的方式。但综合考虑首站循环泵的巨大能耗,不能为全面采用这种连接方法而提高首站循环泵的扬程,只有近端有充分“富裕压头”的情况下才能采用。其使用条件在后面的引射泵章节里作专题讨论。


2、当供暖区域地势平缓时,采用将混水泵设置在旁通管上的系统形式。


3、当供暖地区地势较高时,采用将混水泵设置在供水干管上的系统形式。


4、当供暖地区地势较低时,采用将混水泵设置在回水干管上的系统形式。

二、混水供热的工程意义

  1、在很多小区供热会有同一热源的不同建筑体内采用不同的室内采暖形式:散热器和地板敷设采暖并存。地板敷设采暖要求较低的水温(小于65℃)和较大的循环水量。现实工程一般采取串接(把散热器系统的回水作为地板采暖系统的供水)和换热器间接连接两种方式。串接方式水力工况极其复杂;间接连接造价过高,且换热器阻力大,流量低,供热效果不佳。在呼和浩特和银川笔者见到几项工程失败的实例。
若采用混水供热方案此类问题会得到妥善解决。
2、在很多城镇室内散热器设置无标准,不同楼体散热器数量有多有少。若采取同一水温流量供热,效果千差万别。若采用楼前混水方案能彻底解决热力平衡问题。同时散热器较多的用户,由于混水降低了散热器表面温度,与热地板一样可以取得合理温度场,达到降低热耗的效果。
3、对现有的大型直连供热管网采取混水方案,增大干网的供回水温差,减小循环流量,能有效地解决水力工况平衡问题。入户温度和流量与简单直连没有太大差别。而改造费用一般两个采暖季的节电费用足以补偿。

三、节能性与低造价

  1、节能性:
(1)在散热器较多的建筑物内,采用混水供热技术相对的降低散热器表面温度;
室内温度场均匀,建筑围护结构散热量减小。
(2)相对间接连接的供热方式,混水供热一次供回水温度较低,降低了室外供热管道的热损失。
(3)间接连接与直接连接在一次泵电耗上无明显差别,但二次泵电耗上差别却很大。在混水供热系统中,对资用压头充分的混水站点可采用无电力消耗的引射泵。对于中间(第二种方式)混水泵,其循环流量仅为混入水量,远小于二次循环水量。水泵扬程因为没有换热器阻力,也明显小于间接连接的二次循环泵。
  2、造价低:
(1)间接连接必然有每平米1.0元至2.0元的换热器造价分摊;
(2)由于混水供热采用一次网水温,一般比间接连接低10至20度,常规情况下一次网水温不高于100度,一般情况下都可以采用简单的无补偿直埋辐射技术,有效的避免了补偿器和固定支座的造价。

历史上的技术障碍

  1、引射泵问题:在过去的供热工程教科书上,没有考虑引射泵的效率概念。错误的给出一个无依据的数据,即旧版教科书中的资用压头Hi 为8mH2O,新版教科书中这个参数采用了100kpa。实际上,引射泵也必然有效率概念。
  混水引射泵的效率概念(如下图所示)

 

  混水引射泵的效率即为混水引射泵的输出功率与输入功率的比值。用公式表示为:
   η=H0QII / HiQI
式中,η——混水引射泵效率;
   H0——混水引射泵出口处液体具有的比能,即扬程(mH2O);
   QII——混水引射泵出口处液体流量(m3/s);
   Hi——混水引射泵入口处液体具有的比能(mH2O);
   QI——混水引射泵入口处液体流量(m3/s)。
   由此可知,采用引射泵点一次网的资用压头应:Hi≧H0QII/ηQI
   另外在现存的教科书中似乎全网采用引射泵方式,实际上考虑到引射泵效率必远小于
100%,全网采用引射泵的方式显然是不经济不合理的。
2、过去由于工艺水平过低,地势高差对直接连接形成了严重的技术障碍。现在,工艺水平提高了,散热器的耐压等级一般情况下,地形高差不超过30米,混水供热技术都可以正常采用。
3、在90年代前,国内的流量压力调节用阀无可靠产品,使混水供热的混水比和一、二次流量调节设定困难,这是大多数混水供热系统运行失败的主要原因。
4、有些工程设计中,水泵扬程及流量偏大,使混水供热中采用的混水泵(加压混水泵)运行调节困难,现在选用混水泵(加压混水泵)的扬程和流量必须按实际计算流量考虑,对于水泵跳档问题,可采用变频调速技术有效解决。
五、设计采用综述
1、当 Hi≧H0QII/ηQI时,采用设置混水引射泵的系统形式。
2、当H0≤Hi<H0QII/ηQI时,采用将混水泵设置在旁通管上的系统形式。
3、当Hi<H0且用户地势较高时,采用将加压混水泵设置在供水干管上的系统形式。
4、当Hi<H0 且用户地势较低时,采用将加压混水泵设置在回水干管上的系统形式。
5、混水泵的选择:旁通混水泵的流量为混水流量,扬程按用户需用压差选择。加压混水泵流量为用户侧全循环流量,扬程按用户需用压差选择。混水泵应不考虑附加系数,为便于调节宜设变频调速设备。

 
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