換熱機組基礎(chǔ)知識

換熱機組基礎(chǔ)知識

第1頁，共43頁。添加標題您的內(nèi)容打在這里，或者通過復制您的文本后，換熱機組系統(tǒng)簡介換熱機組控制功能水泵選型電調(diào)閥選型提綱第2頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介第3頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介供熱管網(wǎng)概念一次管網(wǎng)從熱源引出至熱力站（換熱站，分配站）的供水管道。特點：溫度高，管徑小二次管網(wǎng)從熱力站到用戶的供水管道。特點：溫度低，管徑大熱媒運載熱量的媒介類型：蒸汽熱網(wǎng)-高壓1.6MPa以上,中壓0.5~1.0MPa,低壓0.5MPa以下熱水熱網(wǎng)-高溫熱水1000C以上，低溫熱水950C以下典型一級管網(wǎng)熱水供回水溫度高溫熱水：1100C/70，1300C/700C，1500C/700C低溫熱水：950C/700C，850C/650C第4頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介機組型號的編制及含義□-□/□-□-□/□-□/□ 1.型號中第1位表示換熱機組，用“換熱器”和“機組”頭兩個字漢語拼音大寫字頭表示。板式換熱器機組—“BJ”，管殼式換熱機組—“GJ”，半即熱式換熱器機組-“JJ”2.第2位表示一次側(cè)熱媒的介質(zhì)和二次側(cè)使用范圍。一次熱媒的介質(zhì)：熱水一“R”，蒸汽一“Q”，冷水一“L”；二次側(cè)使用范圍：生活熱水系統(tǒng)一“S”，空調(diào)系統(tǒng)-“K”，散熱器采暖系統(tǒng)一“C”，地板輻射采暖系統(tǒng)-“F”，當二次側(cè)使用范圍有兩種以上時，字母之間用“.”隔開3.第3位表示額定熱負荷（MW）4.第4位表示一、二次側(cè)公稱管徑（mm）5.第5位表示一、二次側(cè)設(shè)計壓力（MPa）第5頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介機組型號的編制及含義示例：BJR/C-1.5-100/125-1.6/1.0一、二次側(cè)設(shè)計壓力為1.6、1.0MPa一、二次側(cè)公稱管徑為DN100、DN125熱負荷為1.5MW熱水采暖系統(tǒng)板式換熱機組第6頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介機組結(jié)構(gòu)及原理

板式換熱機組是由板式換熱器、水泵、關(guān)斷閥門（球閥、蝶閥、截止閥等）、Y型過濾器、軟連接、止回閥、安全閥、儀表等部件組成蒸汽機組還包括減壓閥、疏水器、破真空閥、蒸汽過濾器等蒸汽組件機組的控制部分包括控制器、執(zhí)行機構(gòu)、各種傳感器和通信系統(tǒng)等，傳感器包括溫度傳感器、壓力變送器、壓差變送器、流量計、熱量表、液位開關(guān)和溫度開關(guān)等；執(zhí)行機構(gòu)包括電動調(diào)節(jié)閥、變頻器和電磁閥等第7頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介第8頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介第9頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介機組結(jié)構(gòu)及原理機組的換熱原理：二次低溫回水經(jīng)過濾器除污后，經(jīng)由循環(huán)泵進入換熱器，吸收一次熱媒放出的熱量，供水達到設(shè)定溫度流向供熱管網(wǎng)進行供熱；一次熱媒經(jīng)過濾器過濾后進入換熱器，放熱給二次介質(zhì)后，管經(jīng)電動調(diào)節(jié)閥后由回水管返回熱源，加熱后再次參與換熱；根據(jù)系統(tǒng)運行情況，補水泵適時對二次循環(huán)水系統(tǒng)進行定壓補水。第10頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用

板式換熱器：是由具有一定波紋形狀的金屬板片疊裝而成的一種新型高效換熱器,換熱板片之間由密封墊片密封和導流,分隔出冷/熱兩個流體通道,冷/熱換熱介質(zhì)在相鄰兩板片形成的狹小曲折的通道中各自流過,通過相隔的板片進行傳熱。

板式換熱器將熱能從熱網(wǎng)轉(zhuǎn)移到用戶系統(tǒng)，滿足用戶采暖及生活熱水等需要。第11頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用水泵：通常把提升液體、輸送液體或使液體增加壓力的機器統(tǒng)稱為泵，用來輸送的液體包括水、油、酸堿液、乳化液、懸乳液和液態(tài)金屬等，也可輸送液體、氣體混合物以及含懸浮固體物的液體。第12頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介水泵分類按泵軸位置分為：1)立式泵2)臥式泵按吸口數(shù)目分為：1)單吸泵2)雙吸泵按水泵在機組中的位置，分為：循環(huán)水泵、補水泵和增壓泵，機組中所用循環(huán)水泵多為立式單吸管道泵；補水泵多為立式多級離心泵；增壓泵為立式單吸管道泵。第13頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介水泵作用循環(huán)水泵：克服機組二次環(huán)路阻力帶動整個二次網(wǎng)系統(tǒng)循環(huán)補水泵：二次網(wǎng)系統(tǒng)壓力低于設(shè)定值時開啟補水，保證系統(tǒng)壓力第14頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介水泵品牌第15頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用電動調(diào)節(jié)閥：一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)，根據(jù)二次供水溫度的需要調(diào)節(jié)閥門的開度，節(jié)約能源機組常用品牌Siemens、Honeywell、Danfoss、Tiger等第16頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用關(guān)斷閥門：截斷介質(zhì)流動，只用于全開和全關(guān)，不用于調(diào)節(jié)流量，在系統(tǒng)調(diào)試或部件檢修時使用，包括球閥、蝶閥、截止閥等第17頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介常用閥門品牌第18頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用過濾器：除污裝置，用來過濾介質(zhì)中的雜質(zhì)，以保護閥門及設(shè)備的正常使用，通常安裝在設(shè)備的進口端機組中常用的過濾器是Y型過濾器，過濾精度較低，具有制作簡單、安裝清洗方便、納污量大等優(yōu)點常用品牌有Brandoni、富樂等第19頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用止回閥，又稱單向閥或逆止閥，用于介質(zhì)單向流動的管道上，只允許介質(zhì)向一個方向流動，以防止管路中的介質(zhì)倒流，發(fā)生事故。止回閥分類：按結(jié)構(gòu)形式可分為1）升降式2）旋啟式3）蝶式4）微阻緩閉式按連接形式分為法蘭式和對夾式機組常用止回閥形式為蝶式對夾止回閥，常用品牌有Brandoni、富樂等第20頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用

安全閥：根據(jù)系統(tǒng)的壓力設(shè)定自動啟閉，安裝于管路上保護系統(tǒng)安全。當設(shè)備或管道內(nèi)壓力超過安全閥設(shè)定壓力時，即自動開啟泄壓，保護設(shè)備和管道正常工作，防止發(fā)生意外，減少損失。

安全閥分為全啟式、中啟式和微啟式，機組常用全啟式，常用品牌為萊閥第21頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用流量計/熱量表流量計是用以測量管路中流體流量的儀表。熱量表是在流量計的基礎(chǔ)上增設(shè)溫度傳感器和積分儀，以實現(xiàn)熱量計量。流量計/熱量表可分為：容積式流量計、差壓式流量計、浮子流量計、渦街流量計、電磁流量計、超聲波流量計等。機組常用流量計/熱量表品牌有真蘭、西門子、蘭吉爾等第22頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用疏水閥：蒸汽系統(tǒng)中，為了提高設(shè)備效率，節(jié)約能源，排除管道中空氣及其它不凝性氣體且不泄漏蒸汽，并將凝結(jié)水回收的閥門機組中常用浮球式蒸汽疏水閥常用品牌有SpiraxSarco和巨龍等第23頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用減壓閥是：一種利用介質(zhì)自身能量來調(diào)節(jié)與控制管路壓力的智能型閥門。它是通過控制閥體內(nèi)的啟閉件的開度來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量，將介質(zhì)的壓力降低，同時借助閥后壓力的作用來調(diào)節(jié)啟閉件的開度，使閥后壓力保持在一定范圍內(nèi)，在進口壓力不斷變化的情況下，保持出口壓力在設(shè)定的范圍內(nèi)，保護其后的部件正常運行。簡單說減壓閥就是將高壓或中壓蒸汽減到機組可以使用的壓力的閥門減壓閥主要用在蒸汽機組中，常用品牌有SpiraxSarco等。第24頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用儀表：常用儀表有壓力表、溫度表、壓力變送器、溫度傳感器、溫度開關(guān)、壓力開關(guān)等，常用品牌Siemens、Huba等第25頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介各部件作用自控：Siemens、Honeywell等品牌擴展模塊控制器ACX32第26頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介溫度控制功能1.根據(jù)設(shè)定的二次供水溫度與實際二次供水溫度經(jīng)過PID調(diào)節(jié)，輸出信號控制調(diào)節(jié)閥的開度，從而控制一次網(wǎng)的流量及熱量實現(xiàn)二次網(wǎng)溫度控制2.電動閥可以和循環(huán)泵連動,即開泵開閥，關(guān)泵關(guān)閥3.通過增加室外溫度傳感器可以實現(xiàn)對二次供水溫度進行補償?shù)?7頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介循環(huán)泵控制功能1.循環(huán)泵定壓差變頻控制：根據(jù)設(shè)定的二次供/回水壓差與實際二次網(wǎng)供/回水壓差經(jīng)過PID調(diào)節(jié)，輸出信號控制循環(huán)泵變頻器的頻率，改變循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速，控制二次網(wǎng)流量2.二次回水壓力超低保護；二次供水超高壓保護第28頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介補水泵控制功能1.補水泵定壓運行：通過二次回水端壓力的上下限設(shè)定來控制補水泵的啟停（即上限停泵，下限啟泵）2.補水泵恒壓運行：根據(jù)設(shè)定的二次回水壓力與實際二次網(wǎng)回水壓力經(jīng)過PID調(diào)節(jié)，輸出信號控制補水泵變頻器的頻率，改變補水泵的轉(zhuǎn)速，控制機組補水與水箱液位連鎖保護第29頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介泄水控制功能根據(jù)設(shè)定的二次供水壓力高限與實際二次網(wǎng)供水壓力經(jīng)過比較，輸出信號控制泄水電磁閥的啟閉第30頁，共43頁。換熱機組系統(tǒng)簡介全自動控制功能1.就地全自動控制：可實現(xiàn)機組的全部控制功能，包括溫度控制、泵閥連鎖、通過壓差對循環(huán)泵變頻進行控制、通過壓力對補水泵進行變頻控制、超壓泄水等，換熱站可做到無人值守，中文面板顯示2.遠傳全自動控制：具有就地全自動控制的所有功能，同時可以實現(xiàn)遠傳通訊第31頁，共43頁。水泵選型水泵流量的選擇通常按照用戶或者設(shè)計院提供數(shù)值選取，或按照如下公式進行計算：L(m3/h)=Q(kW)x0.86

（T1-T2）（℃）×k公式中的Q為換熱機組的熱負荷

T1-T2為循環(huán)系統(tǒng)供回水的溫度差

k為富裕系數(shù),取1到1.15例如：熱負荷為2000kw的機組，二次供回水溫度為50~70，k取1.15，則流量為：L(m3/h)=2000x0.8620℃×1.15=

98.9(m3/h)第32頁，共43頁。水泵選型水泵流量的選擇物體經(jīng)某一溫度變化的過程,它吸收(或放出)的熱量：Q=C·m·△T其中C—與這個過程相關(guān)的比熱(容)，單位:KJ/(kg·℃)

m—是物體的質(zhì)量(工程中指換熱介質(zhì)的流量)，單位：t/h△T

—是物體溫差，單位：℃補水泵流量：采暖系統(tǒng)為循環(huán)水泵流量的4%，空調(diào)系統(tǒng)為循環(huán)水泵流量的2%

第33頁，共43頁。水泵選型水泵揚程的選擇循環(huán)水泵的揚程應(yīng)滿足熱力站內(nèi)設(shè)備和管路、二次網(wǎng)和最不利熱用戶內(nèi)部系統(tǒng)阻力之和，通常按照用戶或者設(shè)計院提供數(shù)值選取，或按照如下公式進行計算：H=H1+H2+H3+H4式中：H--循環(huán)水泵的揚程，單位KPa；H1--換熱機組二次側(cè)阻力，單位KPa；H2--熱力站內(nèi)部管道二次側(cè)阻力，單位kPa；H3--二次側(cè)室外管路最不利環(huán)路的阻力，單位kPa；

H4--最不利用戶內(nèi)部系統(tǒng)阻力，單位kPa注：一般采暖空調(diào)工況循環(huán)泵的揚程為18~35m第34頁，共43頁。水泵選型水泵揚程的選擇補水泵的揚程通常按照用戶或者設(shè)計院提供數(shù)值選取，或按照如下公式進行計算：H=

Hb+Hx+Hy－h(huán)＋h0式中：H–-補水泵的揚程（KPa）；

Hb--系統(tǒng)補水點的壓力（KPa）；

Hx--補水泵的吸入管路阻力（KPa）；

Hy--補水泵的出水管路阻力（KPa）；

h–-補水箱最低水位高出系統(tǒng)補水點所產(chǎn)生的靜壓（KPa）；

h0–-補水泵揚程計算富裕量（30KPa~~50KPa）；注：補水泵的揚程在實際計算時可簡化為：H=系統(tǒng)高度*1.2+3～5m。第35頁，共43頁。水泵選型水泵性能曲線第36頁，共43頁。水泵選型水泵性能曲線1曲線Q-H表示泵在標準轉(zhuǎn)速下的流量揚程對應(yīng)值；2曲線Eta為泵的效率曲線，一般我們選擇水泵時要選擇Eta曲線的最高點；3曲線P為泵的功率與流量關(guān)系；4曲線NPSH為泵必須的汽蝕余量。我們選擇水泵時，對照水泵的流量揚程值，盡量選擇效率的高點。第37頁，共43頁。水泵選型水泵性能曲線如果水泵的流量揚程曲線和下一級水泵有重復，選擇效率高的水泵。第38頁，共43頁。電調(diào)閥選型電調(diào)閥選型電動調(diào)節(jié)閥口徑應(yīng)按閥門最大流通能力大于所需設(shè)計流通能力選取。用于水系統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥，其閥門的口徑應(yīng)按公式計算所需設(shè)計流通能力選?。挥糜谡羝橘|(zhì)的電動調(diào)節(jié)閥，其閥門的口徑應(yīng)按制造廠家提供的圖表或程序計算選取。閥門應(yīng)滿足控制對象對閥門可調(diào)比率的要求，可調(diào)比率按公式計算，機組中電調(diào)閥可調(diào)比率不應(yīng)低于30，不能滿足時應(yīng)采用多閥并聯(lián)。第39頁，共43頁。電調(diào)閥選型電調(diào)閥選型電動調(diào)節(jié)閥在調(diào)節(jié)過程中閥權(quán)度不應(yīng)低于0.3，閥權(quán)度按下式計算：第40頁，共43頁。電調(diào)閥選型電調(diào)閥選型蒸汽系統(tǒng)和高溫水系統(tǒng)上使用的電動調(diào)節(jié)閥應(yīng)具有斷電自動關(guān)閉的功能外殼防護等級不應(yīng)低于IP54例如：閥門流量為135m3/h，一次側(cè)壓力降為70KPa，電調(diào)閥的設(shè)計流通能力為：Kv=135/(70/100)^0