供热系统阻力分析

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供热系统阻力分析

 供热系统的阻力主要来自两个方面：一是热水在输送管道中流动产生的阻力，叫做沿程阻力；二是由于各种管件和供热设备对水的流动产生的阻力，叫做局部阻力。供热系统最不利环路中的局部阻力和沿程阻力的大小决定了选用循环水泵扬程的大小，循环水泵扬程的大小直接影响着水泵电耗的大小，因此，有必要对供热系统中，涉及最不利环路的各种阻力进行仔细的分析。
 一、热源的阻力
 供热系统的热源有两种主要形式，一种是热水锅炉直接供暖的形式，另一种是换热器换热间接供暖的形式。
 1、锅炉
 供热系统中使用的锅炉大多是热水锅炉，锅炉在通过额定水量的情况下，锅炉的阻力应在40-80Kpa之间。在供暖实际中，造成锅炉阻力增大的原因主要是锅炉通过的实际水量大于其额定的循环水量。
 对于锅炉的循环水量允许有一定的波动，波动的范围应小于20％。当实际流量超过额定流量过大时，大大增加锅炉的阻力；当实际流量低于额定流量过小时，会使锅炉内的部分管束流量发生偏流，造成局部汽化或爆管。
 锅炉阻力的增加也就是增加了循环泵的负担，增加了电耗，因此要把锅炉的阻力降低到合理的程度，具体的方法是根据锅炉流量增加的程度，增加一条与锅炉并联的分流管道，分流的管径应进行合理的计算确定，分流管道上安装的阀门应该使调节阀或平衡阀，不应是蝶阀或闸板阀。应用时使用流量计测定锅炉的实际水量来决定阀门的开启程度。
 2、换热器
 供热系统中常用的换热器是板式换热器，换热器对于热媒参数和循环流量的要求不向锅炉那样严格，但过高的流量同样会大大增加换热器的阻力，影响水泵出力。换热器的阻力一般是2-5米。
 二、除污器
 在循环泵的进口前，都安装有除污器，目的是清除管道中的杂质，保证水泵和锅炉的安全运行。除污器的阻力一般在1-2米之间。出现除污器阻力增大的原因有以下几个方面：第一，除污器堵塞，这种原因在现场见到的比较多，第二，非正常原因，如用原有的两个小型号的除污器并联安装在大一号的管道上；使用自制的除污器在制作当中流通面积制作不合理。
 三、循环泵进出口的阻力
 水泵进出口阻力的大小取决于水泵进出口各种管件的阻力和进出口管道的阻力，正常情况下，从水泵进水管与回水母管连接处到水泵出水管与系统供水母管的连接处，之间的阻力损失在30-60Kpa之间，而实际在供热系统中，这个阻力多达到50-100Kpa之间，只是由于这段阻力在现场不容易发现而被人忽略。
 水泵的进口与出口管径一般情况下要小一号，进口的水流速度在2.5-3m/s，出口的水流速度一般2-2.5m/s，这样的流速对于管道来讲比摩阻将达到200Pa/m-300Pa/m，所以无论对于管道还是对于管件，都将产生巨大的阻力。
 供热规范中规定：供热系统最不利环路中的比摩阻为30Kpa-60Kpa，其它环路的比摩阻不能大于300Pa/m，同时水的流速不能高于3m/s。对于供热循环泵的进出口的管道，属于供热系统中所有环路包括最不利环路中的一部分，它的比摩阻如何取规范中没有明确规定。在条件许可的情况下，水泵进出口的管道管径应适当加大。
 四、热用户
 对于热用户，一般情况下一热用户的热力入口阀门井为界，阀门井以里属于热用户系统，这里的热用户指的是一般住宅。根据热用户室内系统的不同形式，其阻力大小也不同。传统的上给下回单管串联系统，它的阻力大小是5Kpa-20Kpa，新建的立管在楼梯间的分户控制一户一环系统，它的阻力一般是20Kpa-40Kpa，原上给下回式单管串联系统改造成的一户一环分户控制系统，它的阻力一般是30Kpa-60Kpa。
 五、热力入口阀门井
 传统的热力入口阀门井里面的管件有供、回水阀门和除污器，其中供回水阀门的阻力小于10Kpa，除污器的阻力略大，一般10Kpa左右。
 综述：
 对于锅炉房锅炉的阻力应控制在40-80Kpa，换热器的阻力应控制在20-50Kpa，水泵的进出口阻力控制在30-50Kpa，除污器的阻力控制在10-20Kpa，阀门井里的阻力30Kpa以下，用热户的阻力控制在30Kpa以下。这样的阻力分配是目前比较经济的，并且能够完全满足大多数单位的供热运行状况。