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采暖供熱設(shè)備估算,遵守什么原則?資深工程師告訴你絕招_格力全國統(tǒng)一服務(wù)熱線投訴有用嗎

供暖系統(tǒng)由鍋爐、供熱管道、散熱器三部分組成。

建筑物的耗熱量和散熱器的確定以及供熱管道管徑和系統(tǒng)壓力損失的計算是一項(xiàng)周密細(xì)致和復(fù)雜的設(shè)計過程。一般由設(shè)計部門暖通設(shè)計人員承擔(dān)。但是對于我們咨詢行業(yè)要為某業(yè)主在初建、擴(kuò)建或可研階段,對供熱設(shè)備(散熱器、管道、鍋爐)的選型,造價作出估算及驗(yàn)算供熱管道和鍋爐的負(fù)荷或在施工中需要作局部變更,或需編制供暖鍋爐的耗煤計劃,常因缺乏數(shù)據(jù)而不能進(jìn)行工作,況且這些零星瑣碎的工作也不便給設(shè)計部門增添麻煩。

為解決上述問題,本人根據(jù)從事暖通專業(yè)工作多年的經(jīng)驗(yàn),特撰寫此文,僅供從事咨詢工作的人員參考。

一、建筑物的供熱指標(biāo)(q0)

供熱指標(biāo)是在當(dāng)?shù)厥彝獠膳嬎銣囟认拢科椒矫捉ㄖ娣e維持在設(shè)計規(guī)定的室內(nèi)溫度下供暖,每平方米所消耗的熱量(W/m2)。

在沒有設(shè)計文件不能詳細(xì)計算建筑物耗熱量,只知道總建筑面積的情況下,可用此指標(biāo)估算供暖設(shè)備,概略地確定系統(tǒng)的投資,q0值詳見表-1

二、散熱器散熱量及數(shù)量的估算

1.以四柱640型散熱器為準(zhǔn),采暖供回水溫度95-70℃

2.熱水采暖時,一片散熱器的Q值為:

3.Q水=K×F×Δt=7.13×0.20×64.5=92(W/片)

4.公式中:K=3.663Δt0.16 K=3.663×(-18)0.16=7.13W/m2·℃

5.當(dāng)采用低壓蒸汽采暖時:

6.Q汽=K×F×Δt=7.41×0.20×(100-18)=122(W/片)

7.公式中:K=3.663Δt0.16 K=3.663×(100-18)0.16=7.41W/m2·℃

8.根據(jù)熱平衡原理,將建筑物熱指標(biāo)和所需散熱器片數(shù)列表1(以四柱640型為準(zhǔn))。

9.各種散熱器之間的換算

10.若需將四柱640型散熱器改為其它類型的散熱器其片數(shù)轉(zhuǎn)換可按下式:

11.K1×F1×Δt=K2×F2×Δt即K1×F1=K2×F2進(jìn)行換算。

12.房間內(nèi)散熱器數(shù)量的調(diào)整

1).朝向修正:朝南房間減一片,朝北房間加一片;既面積、窗墻比相同的兩個房間,南、北向相差2片。

2).窗墻比修正:有門窗的房間比只有窗無外門面積、朝向均相同的房間多2片。

3).角隅房間(具有兩面外墻的房間):按估算數(shù)附加100%。

散熱器數(shù)量經(jīng)過修正后,可根據(jù)適用、經(jīng)濟(jì)、美觀的要求,選用所需散熱器型號,并用互換公式換算所需訂購的散熱器數(shù)量。

4).如要求相對精確,散熱器片數(shù)的確定,可參見暖通設(shè)計手冊或其它有關(guān)資料。

三、供暖管道的估算

1.供暖管道的布置形式:

供暖管道布置形式多種多樣,按干管位置分上供下回、下供下回和中供式,按立管又分雙管和單管,單管又有垂直與水平串聯(lián)之別,蒸汽采暖又有干式與濕式回水之分等等。根據(jù)介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程是否相等,還可分為:

1).異程式:介質(zhì)流經(jīng)各環(huán)路的路程不相等,近環(huán)路阻力小,流量大,其散熱器會產(chǎn)生過熱,遠(yuǎn)環(huán)路阻力大,流量小,散熱器將出現(xiàn)偏冷現(xiàn)象;中環(huán)路散熱器溫度適合,特別是在環(huán)路較多的大系統(tǒng)中,這種熱的不平衡現(xiàn)象更易發(fā)生,且難調(diào)節(jié)。但異程系統(tǒng)能節(jié)約管材,但采暖系統(tǒng)作用半徑小。

2).同程式:介質(zhì)流過各環(huán)路的路程大體一致,各環(huán)路阻力幾乎相等,易于達(dá)到水力平衡,因而流量分配也比較均勻,不致象異程系統(tǒng)那樣產(chǎn)生熱不均勻現(xiàn)象。但同程系統(tǒng)比異程系統(tǒng)多用管材。但調(diào)試簡單方便,供熱安全可靠,建議采用同程采暖系統(tǒng)為最佳選擇。

2.采暖管道的估算

1).采暖管道管徑的估算是根據(jù)允許單位摩擦阻力(熱水采暖R=80-120Pa/m;蒸氣采暖R=60Pa/m和不超過管內(nèi)熱媒流動的最大允許流速來確定的(見表-2、表-3、表-4)。管徑估算表中Q、W、R、N值為常用估算值,而Qmax、Wmax、Rmax、Nmax值為最大值,適用于距鍋爐房近,作用半徑小,環(huán)路小的采暖系統(tǒng)。

2).利用此表可按管道負(fù)擔(dān)的散熱器片數(shù)迅速決定管徑,也可用于系統(tǒng)局部變更或檢驗(yàn)管道是否超負(fù)荷。

3).根據(jù)低壓蒸氣管與凝結(jié)水管同徑熱負(fù)荷的比較,DN70以下的蒸氣管所用的凝結(jié)水管比蒸氣管<1號;DN70以上的蒸氣管所用的凝結(jié)水管比蒸氣管<2號。

四、供暖系統(tǒng)壓力損失的估算

1.公式:

ΣH水=1.1Σ(RL+Z)PaΣH汽=1.1Σ(RL+Z)+2000 Pa

式中:

R—單位管長度沿程壓力損失,按100Pa/m估算。

1.1—因施工增加阻力和計算誤差等因素考慮的系數(shù)。

熱水采暖系統(tǒng)管徑估算表表-2

2.熱水供暖循環(huán)泵的估算

1)流量:G=(1.2~1.3)

式中:Δt=tG-tH=95℃-70℃=25℃

c—水的比熱。取c=1

1.2~1.3—儲備系數(shù)

2)揚(yáng)程:根據(jù)下列公式估算

H=1.1(H1+H2+H3)KPa

式中:

H1—鍋爐房內(nèi)部壓力損失(70KPa~220KPa)

H2—室外管網(wǎng)最不利環(huán)路的壓力損失(KPa)

H3—室內(nèi)最長、最高環(huán)路的壓力損失,一般為10-20Kpa;有暖風(fēng)機(jī)的為20-50Kpa;水平串聯(lián)系統(tǒng)為50-60Kpa;帶混水器的為80-120Kpa。R值按100Pa/m計算。

根據(jù)上列公式和數(shù)據(jù),計算出水泵的流量和揚(yáng)程,即可選擇水泵。

3.低壓蒸氣采暖系統(tǒng)對鍋爐定壓的要求

在蒸氣量能滿足系統(tǒng)采暖負(fù)荷的情況下,可按照低壓蒸氣系統(tǒng)壓力損失估算法來確定鍋爐的壓力。

室外壓力損失:

H1=1.1×+2000Pa

式中:

R值取100Pa/m

L為室外管道長度m

室內(nèi)壓力損失H2可按20Kpa估算

鍋爐內(nèi)的壓力損失儲備系數(shù)取1.2

鍋爐定壓值P=1.2×(H1+H2)×10-4 MPa

五.鍋爐供暖負(fù)荷面積的估算

1.新型鍋爐的效率η=0.75以上。

0.7MW蒸發(fā)量鍋爐的供熱面積可按下式計算:

F=m2

F=8000 m2

式中:0.8—考慮鍋爐和室外采暖管道損失占20%,室內(nèi)占80%。

q0—按70W/m2估算

2.煤的發(fā)熱量

焦煤:7.6kW/kg;

無煙煤:7.0kW/kg;

煙煤:6.0kW/kg;

褐煤:5.0kW/kg;

泥煤:3.54kW/kg;

3.一天的燃燒量

B2=B1×每日供暖小時(T/日)

4.一年采暖期的燃煤量B3=B2×采暖期天數(shù)(T/年)

5.鍋爐燃煤量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)字

0.7MW蒸發(fā)量的鍋爐需要的燃煤量:

無煙煤:180kg/h;

煙煤:270kg/h;

褐煤:360kg/h。

供暖系統(tǒng)板式換熱器清洗

一、供暖系統(tǒng)常見運(yùn)行故障及產(chǎn)生的原因

供暖系統(tǒng)在日常運(yùn)行過程中,其水循環(huán)系統(tǒng)常發(fā)生結(jié)垢、腐蝕和生物粘泥等故障,嚴(yán)重時影響系統(tǒng)的正常運(yùn)行、增大運(yùn)行成本,縮短供暖設(shè)備的正常使用壽命,導(dǎo)致設(shè)備提前報廢。這些故障主要由以下幾個原因造成:

供暖系統(tǒng)用水一般都采用未經(jīng)處理的含有大量Ca2+、Mg2+等成垢離子的自來水,這些成垢離子在水溫升高或蒸發(fā)濃縮時極易從水中飽和析出沉積在鍋爐、換熱器及管網(wǎng)內(nèi)的金屬面上而形成 水垢

給水中的泥沙及各種菌藻微生物進(jìn)入水系統(tǒng)后,由于溫度適合微生物生長繁殖,從而使系統(tǒng)中產(chǎn)生大量微生物粘泥,附著在散熱器管內(nèi),與水垢混合在一起形成生物性污垢。

水中的溶解氧和鹽類對供暖系統(tǒng)的金屬材質(zhì)會產(chǎn)生氧腐蝕和化學(xué)腐蝕。由于供暖系統(tǒng)是由多種材質(zhì)組成的,在含有大量電解質(zhì)鹽類物質(zhì)的水中,不同金屬間就形成了電偶和腐蝕電池,從而對系統(tǒng)金屬產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。結(jié)垢和生物粘泥也會導(dǎo)致金屬產(chǎn)生垢下腐蝕和微生物腐蝕。

二、結(jié)垢和腐蝕對供暖系統(tǒng)的危害

能耗大幅增加,運(yùn)行成本上升

供暖系統(tǒng)結(jié)生水垢和生物粘泥后,是鍋爐和換熱器傳熱效率下降,循環(huán)水流通面積變小,流通阻力增大,從而導(dǎo)致能耗大幅度增加,使供暖成本增大。

系統(tǒng)工作效率下降,影響供暖

供暖系統(tǒng)結(jié)垢后使熱交換效率下降,熱水出口溫度降低,回水溫度升高,進(jìn)出口水溫差縮小。從而使冬季供暖效率下降,房屋溫度偏低。

縮短設(shè)備使用壽命,增加設(shè)備維修費(fèi)用

結(jié)垢和粘泥故障影響系統(tǒng)正常運(yùn)行,需進(jìn)行周期性的清洗和檢修,從而大幅度增加設(shè)備的檢修和清洗費(fèi)用。這種費(fèi)用遠(yuǎn)高于系統(tǒng)正常維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用。由于腐蝕的產(chǎn)生,使供暖水系統(tǒng)金屬材料受到損傷,這種損傷將使換熱器、鍋爐等設(shè)備及管線使用壽命縮短,造成供暖水管道和末端設(shè)備潰爛滲漏,直接損傷房間裝飾材料,增加維修和裝潢費(fèi)用,嚴(yán)重時導(dǎo)致鍋爐及換熱器提前報廢。

三、供暖系統(tǒng)設(shè)備化學(xué)清洗的目的

結(jié)垢和微生物粘泥及由此伴生的腐蝕故障,對系統(tǒng)的安全、正常和低成本運(yùn)行影響極大,需定期進(jìn)行化學(xué)清洗,通過安全有效的化學(xué)清洗可達(dá)到如下目的:

徹底清楚水系統(tǒng)內(nèi)的各種水垢、微生物粘泥和腐蝕產(chǎn)物,保證系統(tǒng)安全正常運(yùn)行,顯著提高供暖效率;

降低運(yùn)行成本,大幅度節(jié)約能源,清洗后可使系統(tǒng)煤耗量或油(氣)耗量降低20~30%;

保護(hù)金屬,消除腐蝕隱患,延長鍋爐、換熱器及管道設(shè)備使用壽命。

四、供暖設(shè)備清洗市場技術(shù)現(xiàn)狀

迄今為止,國內(nèi)外供暖系統(tǒng)結(jié)垢后均采用強(qiáng)腐蝕性酸洗除垢,強(qiáng)酸性清洗對供暖設(shè)備危害很大:

腐蝕金屬,縮短設(shè)備使用壽命,導(dǎo)致設(shè)備提前報廢

酸洗技術(shù)是借助強(qiáng)腐蝕性的酸溶解供暖系統(tǒng)中的污垢。由于供暖水系統(tǒng)是多材質(zhì)體系,酸對金屬不僅具有強(qiáng)烈的化學(xué)腐蝕,而且不同金屬在酸洗液中因電極電位差異相互間形成電偶對,導(dǎo)致?lián)Q熱器遭受電偶腐蝕和晶間損傷,從而使供暖設(shè)備使用壽命大大縮短。由于換熱器金屬壁很薄,強(qiáng)腐蝕性的酸洗液容易將其腐蝕穿孔,損傷嚴(yán)重時,可使被洗設(shè)備當(dāng)時報廢。近年來,國內(nèi)因酸洗不當(dāng)導(dǎo)致價值昂貴的換熱設(shè)備洗完即報廢的清洗事故時有發(fā)生。

清洗效率低,除垢不徹底

酸洗只能將供暖系統(tǒng)內(nèi)的碳酸鹽水垢除去,對硫酸鹽及硅質(zhì)性污垢無法溶解,因此清洗后系統(tǒng)內(nèi)殘存大量難溶垢,供暖設(shè)備洗凈率低,清洗后難以有效恢復(fù)換熱器傳熱效率和冬季供暖效率。

毒害生物,污染環(huán)境

酸洗廢液中含有大量的劇毒和強(qiáng)腐蝕性化學(xué)物質(zhì),COD、BOD值超過國家環(huán)保指標(biāo)幾百倍甚至幾千倍,廢液對花、草植物和水生物具有強(qiáng)烈的毒性和危害性。目前各地清洗公司和水處理公司為降低工程成本,對酸洗廢液都不處理而直接排放,從而對生態(tài)環(huán)境造成極大破壞和危害。

五、供暖設(shè)備化學(xué)清洗技術(shù)發(fā)展趨勢

鑒于酸洗技術(shù)對供暖設(shè)備的強(qiáng)腐蝕性和對生態(tài)環(huán)境的高污染性,目前國內(nèi)外都在積極研究開發(fā)安全、無污染的清洗技術(shù)。由于水處理和化學(xué)清洗對熱交換設(shè)備的安全、正常運(yùn)行影響很大,近年來酸洗不當(dāng)造成價值百萬元的熱交換系統(tǒng)嚴(yán)重腐蝕甚至報廢的酸洗事故時有發(fā)生。因此,國家技術(shù)監(jiān)督機(jī)構(gòu)對鍋爐及壓力熱交換設(shè)備的化學(xué)清洗實(shí)行嚴(yán)格的清洗安全監(jiān)管。國家環(huán)保局也把酸洗技術(shù)列為九大污染源頭之一,將進(jìn)行限制和治理。國內(nèi)部分地區(qū)已嚴(yán)格禁止酸洗各種熱交換設(shè)備。

隨著國家環(huán)保立法和執(zhí)法力度的加大,用高效、安全、無污染的化學(xué)清洗技術(shù)替代目前使用的酸洗技術(shù),必將成為熱交換設(shè)備化學(xué)清洗技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。無酸型、無腐蝕在線清洗技術(shù)成功地應(yīng)用于清洗領(lǐng)域,無疑是一條二十一世紀(jì)工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗和水處理技術(shù)發(fā)展的必由之。

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