2022年供熱分戶熱計量系統(tǒng)平衡閥的合理選用

1、供熱分戶熱計量系統(tǒng)平穩(wěn)閥的合理選用【摘 要】本文闡述供熱系統(tǒng) 分戶熱計量后, 戶內安裝了恒溫閥、 智能溫控閥等自動溫度控制裝置,用戶依據(jù)自己的用熱需求, 對閥門進行調劑； 從而使用戶管路中的流量也發(fā)生了變化； 必定引起其它用戶的流量發(fā)生變化,采暖熱用戶管路之間的流量會重新安排,引起動態(tài)水力失調； 本文模擬分析熱計量系統(tǒng)分別采納靜態(tài)平穩(wěn)閥、自力式流量掌握閥和自力式壓差掌握閥時,在供熱計量系統(tǒng)水力工況變化時的調節(jié)作用,提出自力式壓差掌握閥,在實際應用中能屏蔽用戶調劑時的相互干擾,節(jié)能更明顯,更適用熱計量后管路流量動態(tài)變化的熱網(wǎng)；供熱計量的調控與節(jié)能實施供熱計量的目的就是提高熱用戶的節(jié)能意識,充分利

2、用電器、 陽光等自由熱,在提高供熱品質的同時最大限度的節(jié)約能源,實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的節(jié)能減排；供熱計量本身并不節(jié)能, 建筑物應安裝溫度自動測量裝置與調劑裝置,供熱管網(wǎng)也應安裝調控裝置； 這就意味著熱網(wǎng)是隨時依據(jù)用戶的用熱要求與氣候變化動態(tài)變化的；這里我們不爭論怎樣的計量方式更節(jié)能 熱量表法或者通斷時間面積法與其它方法 ,我們爭論一下這種用戶戶內安裝了恒溫閥、智能溫控閥等自動溫度掌握裝置與其他調控裝置有行為調劑才能后,產品更節(jié)能；供熱計量變流量運行工況供熱管網(wǎng)采納哪種水力平穩(wěn)1. 供熱計量后用戶調劑室內溫度, 外出或上班時分時掌握,與氣候變化時 就必定使熱水網(wǎng)路的總阻抗 S 值發(fā)生變化, 熱水網(wǎng)路的水

3、力工況也就轉變了；不僅網(wǎng)路的總水量和總壓降而且由于支路阻抗發(fā)生了變化,也會引起流量安排發(fā)生變化； 如圖 1 所示一個帶有 5 個熱用戶的熱網(wǎng)示意圖 , 圖 2 是滿負荷運行時 的水壓圖； 當熱網(wǎng)額定負荷工作時,熱網(wǎng)無論采納靜態(tài)平穩(wěn)閥、自力式壓差控制閥、自力式流量掌握閥均能排除水力失調；到設計工況時）,此時基本上無節(jié)能空間；調劑到設計流量 （假定每個用戶達2. 用戶依據(jù)用熱需求調劑流量,系統(tǒng)處于變工況時,靜態(tài)平穩(wěn)閥和自力式壓 差掌握閥、自力式流量掌握閥其各自水力工況與能耗分析；圖 1 圖 2 熱計量供熱系統(tǒng)轉變工況時,分別安裝靜態(tài)平穩(wěn)閥和自力式壓差掌握閥、自力式流量掌握閥后,系統(tǒng)處于部分負荷時各

4、自水力工況與供熱能耗情形；為了便利分析假定滿負荷時如圖3 總流量為 500m3熱用戶為 V1=100m3、V2=100m3、V3=100m3、V4=100m3、V5=100m3、滿負荷時水壓圖（如圖 4 所示）圖 3 圖 4 1. 采納靜態(tài)平穩(wěn)閥變工況時的能耗：熱水網(wǎng)路采納靜態(tài)平穩(wěn)閥時, 為排除水力失調, 使每個用戶調劑到設計流量；假定我們在某一段時間內關閉了用戶3,變流量時的運行工況見圖5；設水力工況變化前后,循環(huán)水泵揚程不變；圖 5 依據(jù) V=P可以求出,工況變化部分負荷后,用戶V1、V2、V3、V4、V5 的流S量；見圖表 6 運算過程略、參考供熱工程教材 273 頁； 圖表 6 由圖表

5、 6 關閉用戶“ 3” 后重新安排的流量為 “ V1=102”“ V2=106.3”“ V3=0 V 4=114.7”“ V5=114.7”變化后的總水量為 437.7m3,節(jié)約為 62.3m3,假如供回水溫度不變的情形,視節(jié)約的循環(huán)水量節(jié)能率,節(jié)能率為 62.3 /500=12.46%; 此分析數(shù)據(jù)是循環(huán)水泵有變頻設置,恒壓差掌握下；假如循環(huán)水泵無變頻掌握,用戶“3” 調劑的水量幾乎被全部排擠到其他回路去；用戶調劑下來的流量沒有削減；其數(shù)據(jù)不再分析；2. 供熱計量系統(tǒng)采納自力式流量掌握閥變工況運行時的能耗：自力式流量掌握閥可以簡潔便利的將熱網(wǎng)用戶1、2、3、4、5 調到設計流量值,在關閉用戶

6、 3 時,自力式流量掌握閥能排除系統(tǒng)壓力波動產生的流量變化；保持各用戶的流量恒定,既用戶 3 調劑下來的流量,全部節(jié)約下來； 自力式流量掌握閥的工作原理不再詳述 在恒壓差掌握下,系統(tǒng)循環(huán)總水量為 400m3,節(jié)約 100m3節(jié)能率： 100/500=20%；3、供熱計量系統(tǒng)采納自力式壓差掌握閥變工況運行時的能耗；采納自力式壓差掌握閥把用戶調劑到設計流量,在關閉用戶 3 時和自力式流量掌握閥特性一樣, 也能排除用戶 3 關閉時產生的壓力波動, 保持原設定流量恒 定；（工作原理不詳述）在水泵恒壓差掌握下,用戶 3 調劑下來的水量 100m3全 部節(jié)約能下來；節(jié)能率：100/500=20%；系統(tǒng)關閉

7、用戶 3 時變工況運行數(shù)據(jù), 安裝靜態(tài)平穩(wěn)閥節(jié)能率 12.46%,自力式流量掌握閥和自力式壓差掌握閥節(jié)能率20%,應用自力式壓差掌握閥,自力式流量掌握閥在以上變工況運行條件下系統(tǒng)能耗更低；以上分析的是掌握閥被環(huán)路之外用戶調劑時發(fā)生的工況變化；那么實際熱計 量以后,被控環(huán)路戶內依據(jù)室外氣溫變化和用戶的用熱需求為主要調劑手段,調 節(jié)變化是頻繁復雜的； 掌握閥被控環(huán)路之內的用戶調劑發(fā)生的水力工況變化,自 力式流量掌握閥和自力式壓差掌握閥哪種平穩(wěn)產品能耗更低哪？以下分析如下：被控環(huán)路內用戶調劑流量時自力式流量掌握閥和自力式壓差掌握閥 的工況與能耗 ；1、安裝自力式流量掌握閥時被控環(huán)路內用戶調劑時的能耗

8、 如圖 7 假設網(wǎng)路安裝的是自力式流量掌握閥,管網(wǎng)調劑平穩(wěn)以后,自力式流量掌握閥被控環(huán)路的用戶1A 和 2A 依據(jù)用熱要求需要和關閉閥門, 那么自力式流量掌握閥維護原先流量的恒定, 雖然有維護原先流量的恒定的特性,但低于被控設定流量時,自力式流量掌握閥沒有響應動作（應當感知閥門開啟）,不會感知1A和 2A的流量產生變化, 也就是說 1A 和 2A 調劑下來的水量又和安裝了靜態(tài)平衡閥一樣的結果, 1A和 2A 調劑下來的水量被排擠到其他用戶去,使系統(tǒng)工況產生了動態(tài)失調, 流量會重新安排, 調劑下來的水量沒有被全部節(jié)約下來,節(jié)能率又降低了；圖 7 2 安裝自力式壓差掌握閥被控用戶內部的用戶調劑時的

9、能耗安裝自力式壓差掌握閥的用戶圖 8 所示,各用戶單元入口處安裝了自力式壓差掌握閥,自力式壓差掌握閥被控環(huán)路戶內 1A 和 2A關閉閥門,那么供水 P1 就會產生變化,自力式壓差掌握閥就會依據(jù)這種變化,關小閥口,使 P2 增加,維護原先 P1-P2 的恒定,無論環(huán)路內用戶的任何調劑,自力式壓差掌握閥均能保持P1-P2 的恒定；圖 8 對于未調劑的用戶,由于P1-P2 的恒定,未調劑用戶戶內的阻抗S沒有變化,PS依據(jù) V= 所以未調劑用戶的流量不會產生影響,供熱品質也不會因其他用 戶的調劑造成干擾；（本文所指單元入口安裝,樓內的供回水立管阻抗相對采暖 散熱設備阻抗小可以忽視） ,用戶調劑下多少水

10、量,熱源就會節(jié)約下多少水量,為熱計量系統(tǒng)的穩(wěn)固運行與節(jié)能降耗供應了保證；通過以上闡述說明, 自力式壓差掌握閥在被控用戶內調劑時能夠排除對其他 用戶的干擾；自力式流量掌握閥不能滿意要求；綜合以上分析把系統(tǒng)應用靜態(tài)平穩(wěn)閥、自力式壓差掌握閥,用戶調劑水量系 統(tǒng)變工況運行,繪成圖 9 所示；圖 9 Q1 滿負荷時的系統(tǒng)流量；Q2系統(tǒng)安裝靜態(tài)平穩(wěn)閥系統(tǒng)流量調小20%變工況運行時的流量；Q3系統(tǒng)安裝自力式壓差掌握閥系統(tǒng)流量調小 20%變工況時的流量；R1滿負荷時熱網(wǎng)的特性曲線；R2安裝靜態(tài)平穩(wěn)閥調小20%部分負荷時熱網(wǎng)的特性曲線；R3安裝自力式壓差掌握閥調小 20%變負荷運行的特性曲線；M1滿負荷時循環(huán)水泵運行的工作點M2安裝靜態(tài)平穩(wěn)閥調小20%部分負荷時,循環(huán)水泵運行的工作點；M3安裝自力式壓差掌握閥調小 20%部分負荷時,水泵工況的運行點；通過圖 9,由循環(huán)水泵運行的工作點 M3于坐標軸圍成的矩形面積 M3 H1 0Q3和由循環(huán)水泵運行的工作點 M2坐標軸圍成的矩形面積 M2 HI 0 Q2 ,能清楚反映出 , 熱計量系統(tǒng)在系統(tǒng)恒壓差變工況下運行下,安裝自力式壓差掌握閥相比安裝靜態(tài)平穩(wěn)閥的熱網(wǎng)節(jié)約了M2 M3 Q2 Q3圍成的矩形面積；熱源的循環(huán)水泵循環(huán)水量更低,節(jié)能節(jié)電成效更明顯；自力式壓差掌握閥是供熱計量系統(tǒng)的優(yōu) 選產品；【結 束