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采暖系统全自动补水定压装置研究及应用

更新时间:2020-02-17 点击数:260

一、 概述
  众所周知,采暖系统必须有补水装置及定压装置。笔者所在单位的采暖系统原来一直使用传统的补水箱及高位膨胀水箱定压。随着单位建设规模的不断扩大,每修建一座高层建筑,补水箱及膨胀水箱就移到新的高层建筑屋顶,二十余年中五易其址,且容积不断加大。水箱与集中供热锅炉房距离最近的100多米,最远的250多米,当时的生活供水是每日三次供水,给单位的采暖系统的正常运行带来很大困难,运行管理也十分不方便,循环水泵运行时系统中有流水声。单位的采暖系统形式有垂直单管系统,也有水平串联系统,由于系统不能充满水并有大量空气,致使垂直单管系统有许多立管根本不热,水平串联系统每次供热都得在散热器进行手动放气,且经常出现散热器不热现象,许多用户达不到室内设计供暖温度,意见很大。
  笔者于1994年受单位委托研制了全自动生活给水设备,并在单位建了地下蓄水池以解决当时的生活供水及采暖系统的补水问题。随着单位规模的不断扩大,建筑面积由原来的几万m2扩大到现在约22万m2。另一方面由于人为原因,采暖系统仍处于非满水状态运行。供暖系统迫切需要全自动的补水定压装置,以解决系统永不缺水问题。

二、微机变频全自动补水定压装置
  笔者与电气自动化专业的同志合作研制了微机变频全自动补水定压装置。其微机变频全自动控制柜高1.4m,宽0.6m,厚0.4m,控制柜上方面板有压力显示、电流显示,有触摸式键盘,并有密码锁定功能。当需要输入工作参数时,应先输入启动控制柜的密码,计算机确认后方能输入或修改参数,以防无关人员乱动。为确保采暖系统的正常工作和安全运行,控制柜指令两台补水泵交替运行,控制两个电磁阀及一个警铃工作,其系统如图1所示。
  笔者单位设定恒定压力为循环水泵吸入口进水干管上为270kpa。(根据系统的最高用户及富裕水头而定)。系统缺水时,控制柜指令补水泵运行,越接近恒定压力270kpa,则补水泵运行转速越低,当供电频率低于20Hz时水泵停止运行(已达到27kpa)。两台水泵交替工作,且互为备用。当锅炉停止运行,系统缺水时,补水泵照常工作直到恒压点为270kpa为止。由于补入采暖系统的水是锅炉房蓄水池的常温水,当锅炉运行时,采暖系统的水受热而膨胀,当循环水泵吸入口回水总管恒压点压力高于27kpa 以上20kpa时,电磁阀5自动开启泄压至27 mH2O(通过控制柜面板键盘手动输入的参数)关闭。当电磁阀5出现故障而不能泄水时,且系统压力继续升高,当达到恒压292kpa时,(高于电磁阀5的 2kpa)电磁阀6自动开启泄压,同时警铃9动作发出警示声响,以提示锅炉房工作人员电磁阀5出现故障应及时维修。当电磁阀6也出现故障不能开启,而系统压力继续升高达到压力294kpa时,安全阀4开启泄压,通过三项技术措施以确保系统不超压。 
三、全自动补水定压装置的应用
  2000年笔者在单位进行了锅炉房扩容改造,并在锅炉内安装了锅内不锈钢波纹管换热器,使该单位集中供热热水锅炉变成无压自然循环蒸汽锅炉,通过锅内换热器将蒸汽的汽化潜热转换为波纹管内热水的热量用于采暖。锅炉不渗漏,则锅炉不需补水,保证了锅炉不结垢及爆管,每年节约锅炉维修费20余万元。[1]
  同时供暖系统安装了笔者研制的全自动补水定压装置,使得单位的供暖发生了质的变化,系统内再也无水流声响,永不倒空。2000年底的寒冷期,室外达到-39oC,供暖用户全部达到设计要求。全自动补水定压设备的运行不受人为因素干扰,已经安全运行三年,保证了该单位的正常供暖。

四、结语
  供暖事业涉及到千家万户,且北方寒冷季节较长,从事供暖的专业技术人员一定要精通业务,忠于职守,选用优质产品,既要满足当前供热的需要,又要尽可能地满足将来负荷变化的需要。该全自动补水定压装置既给我们解决了寒冷冬季的供暖温暖问题,也带来了经济效益。

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