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上供下回單管順流式系統其特點是立管中全部的水量順次流入各層散熱器,順流系統形式簡單、施工方便,造價低,是國內目前一般建筑廣泛應用的一種型式,其缺點是不能進行局部調節,容易產生上熱下冷現象。
論文關鍵詞:供暖系統,管網
以熱水作為熱媒的供暖系統,稱為熱水供暖系統。熱水供暖系統是一個具有許多并聯環路的管網系統,在環狀管網系統中,流量是由幾條管路輸送到同一個節點,由每條管路達到該節點的流量完全可以任意分配。各環之間的水力工況相互影響,系統中任何一個散熱設備的流量發生變化,必然引起其他散熱設備流量發生變化,即各散熱設備之間的流量重新分配,引起水力失調。目前,熱水供暖系統經常采用以下三種管網形式:水平單管式系統,垂直單管式系統,分戶水平式系統。各種管網雖然形式不同,但所有管網系統都具有相同的水力特點:
①系統均由立管或水平支管構成環狀,系統環路大小因用戶形式而異,管路長度變化范圍大,即各管路系統阻抗變化范圍大,水力失調不易調節。
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②各管路阻力損失因相應阻抗大小變化而變化。同時管網系統形式是豎向環網,在重力作用壓頭影響下,各層資用壓力變化范圍大,容易產生豎向失調,各立管也容易產生水平失調。
③不同建筑、不同房間室溫要求和不同散熱形式對供暖系統調節與控制要求不同。系統運行過程中流量調節變化范圍增大,也會產生運行過程中的水力失調。
在熱水采暖里,有重力循環和機械循環兩種。靠水的密度差進行循環的系統,稱為重力循環系統。機械循環以電動機帶動水泵為動力,密度差所產生的重力作用壓頭相對來說是很少的,單管系統一般是可以不考慮的。機械循環系統除了膨脹水箱的連接位置與重力循環系統不同外,還增加了循環水泵和排氣裝置。
機械循環熱水供暖系統主要有垂直式系統和水平式系統。其中垂直式系統又有上供下回,下供下回,中供式,混合式熱水供暖系統。同時又有單管和雙管之分。單管系統一般有單管順流式,單管跨越式,和跨越式與順流式相結合的系統形式。在單管系統中,最常用的一種布置方式是上供下回單管順流式系統。其特點是立管中全部的水量順次流入各層散熱器,順流系統形式簡單、施工方便,造價低,是國內目前一般建筑廣泛應用的一種型式,其缺點是不能進行局部調節,容易產生上熱下冷現象。為了消除熱網水力失調,避免大流量小溫差不經濟運行狀況可以增加跨越管。
目前跨越管有3種形式如下:
機械循環單管熱水供暖系統節能方法的探討
圖a.這是最簡單的跨越管形式,由于無閥門可調,故散熱器流量與立管的流量之比為常數。根據有關資料(或按當量長度法計算),當跨越管與立管、散熱器支管管徑相同時,散熱器的進流系數為0.4左右。根據有關統計,此時散熱器的散熱量僅下降約5.5%左右。即跨越管的作用不明顯。如縮小跨越管的管徑,則進一步削弱了跨越管的作用。
圖b.增設跨越管后,由于散熱器出口溫度下降,傳熱系數降低,需適當增大散熱器面積。為了不增大面積,有些人主張在跨越管上安裝閥門,必要時可關閉該閥門以保證散熱器的散熱量。這種觀點不正確。跨越管上安裝閥門后,散熱器的進流系數約為0.6。就是說即使閥門全開,散熱器的散熱量僅下降2.5%,不單未起到調節的作用,反而削弱了跨越管的作用。
圖c.由以上兩種情況可見,要想提高散熱器的調節性能,關鍵是要進一步降低散熱器的進流系數,因此在散熱器支管上裝設調節閥是有利的。當該調節閥全部打開的時候,散熱器的進流系數約為0.4,此時散熱器的散熱量下降5.5%。若將閥門略關小些,很容易滿足減小散熱量10%-15%。
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在單管系統中,最常用的一種布置方式是上供下回單管順流式系統。其特點是立管中全部的水量順次流入各層散熱器,順流系統形式簡單、施工方便,造價低,是國內目前一般建筑廣泛應用的一種型式,其缺點是不能進行局部調節,容易產生上熱下冷現象。但是這種情況必須是人為手動調節,不能根據外面氣溫變化或者室內熱量需要自動調節,為了加強管網系統的調節功能,有條件的可采用平衡閥及平衡閥智能儀表取代調節性能差的閘閥或截止閥,更有條件的建筑入口處加裝熱量調節和計量裝置,改善系統調節能力,節約能量。