供热节能技术内部培训第二版.

不断学习追求卓越供热节能技术培训第二版---固安县爱能供热设备有限公司刘兆军13932618596目录第一部分：供热基础知识一、供热的目的二、供热存在的问题三、产生问题的原因四、热网平衡是供热和节能的基础五、供热基本原理六、水力平衡与水力计算七、伯努利方程与水压图八、流量失衡的必然九、平衡与节能目录第二部分、流量平衡调节设备一、静态平衡阀二、自力式流量控制阀（自力式阻力平衡阀）三、自力式压差控制阀（定压差、可调压差）四、可调流量、压差控制阀五、电动流量控制阀六、温控阀七、水泵、高效节能泵第三部分、供热节能技术一、量化管理是供热节能的关键二、水力平衡的方法三、降低热源阻力的方法目录四、提高锅炉温度的方法五、提高锅炉效率的方法六、高效设备、高效运行七、混水供热八、分布式水泵、接力泵九、高低区直连供热十、定点测温十一、定时供热机组十二、分时段温度预测十三、自动排气十四、水处理目录十五、热计量技术十六、连续供热十七、自动化监控十八、均匀、高效供热系统第四部分、供热常识第一部分：供热基础知识一、供热的目的：供热的目的是满足人民生产、生活的需要。对于老百姓来说，满足适宜的室内温度。基本温度18+-2℃，舒适温度20~23℃。考虑节能、减排的要求，现阶段控制在20+-2℃。第一部分：供热基础知识第一部分：供热基础知识二、供热存在的问题：楼栋之间冷热不均、楼层之间冷热不均、不同居室冷热不均。失水问题、水质问题。用户意见大、不缴费、少交费。工作人员维修量大，一冬在忙。用户放水多，补水量大锅炉、循环泵和管线投资过大、运行效率低。循环流量大、供回水温差小。热源内阻大、外网压差小。电能、热能耗费大。供热企业效益下降，甚至亏损。第一部分：供热基础知识三、产生问题的原因：热网失调。水质差。设备效率低、设备与负荷不匹配。运行方法不正确。没有明确、合理的流量、阻力、温度数据。管理粗放。第一部分：供热基础知识四、热网平衡是正常供热和节能的基础热网平衡是基础性工作，枯燥繁琐很少有人认真去做。热网平衡是技术性工作，不懂平衡技术的人做不好。现在大家已经越来越清楚地认识到热网平衡的重要性。热网平衡是一种控制方法，控制热网中各个回路、各个热用户的流量按需供给，以最少能耗费满足用户供热舒适性。不是安上流量阀不用调节就能实现的。热网平衡规划包含：热源、管道、水泵、用户负荷的匹配，用户流量的控制，当前供热与远期供热的统筹兼顾。五、供热基本原理第一部分：供热基础知识第一部分：供热基础知识围护结构耗热量公式：Q3=Kw.Fw（tn-tw）式中：Q3——围护结构的基本耗热量，W；Kw——围护结构的传热系数，W/（m2.℃）；Fw——围护结构的传热面积，m2；tn——采暖室内计算温度，℃；tw——采暖室外计算温度，℃；第一部分：供热基础知识散热器散热量公式Q2=Ks.Fs（tpj-tn）tpj=（tg+th）/2式中：Q2——散热器的散热量，W；Ks——散热器的传热系数，W/（m2.℃）；Fs——散热器的散热面积，m2tpj——散热器内热水平均温度，℃；第一部分：供热基础知识热水循环传热公式：Q1=4187G（tg-th）/3.6式中：Q1——热水传递的热量，W；G——循环流量，t/h；tg——供水温度，℃；th——回水温度，℃；第一部分：供热基础知识供热规律：房间的传热遵从Q1=Q2=Q3这个等式，也就是围护结构的基本耗热量、散热器的散热量和热水循环传递热量是相等的，这三个公式告诉我们，在围护结构、散热器确定的前提下，要保持人们需要的室内温度，热水的循环流量和供水温度要与室外温度相适应。为了适应室外温度的变化，循环流量和供水温度可以同时调节（质、量并调）；也可以流量固定，调节供水温度（质调节）；还可以供水温度固定，调节流量（量调节）。第一部分：供热基础知识供热单位大多采用选择一个合适的流量加以固定，调节供水温度适应室外温度的变化（质调节），因为这一方式比较容易实现。如果只给一间房子供热，确定一个合适的流量就很简单，然而，我们的供热对象是千家万户，每个房间很难同时满足所需的流量是很困难的，也就出现了冷热不均问题，可见供热的难点是在流量分配上。第一部分：供热基础知识六、流量平衡与水力计算流量的分配是控制出来的，不是设计出来的。热网先天存在近端流量大远端流量小的问题。流量分配的其他影响因素。热网先天存在近端流量大远端流量小的问题。第一部分：供热基础知识第一部分：供热基础知识沿程阻力公式：每米管长的沿程阻力(比摩阻)G----管段的水流量t/hd----管的内径mρ----水的密度Kg/m3K----管壁的当量绝对粗糙度m,K=0.5×10-3mmPadGKR/1088.625.5225.03第一部分：供热基础知识局部阻力公式Σζ----管道的总局部阻力系数ρ----水的密度Kg/m3v----水的流速m/sPavPj22第一部分：供热基础知识热水管路的压降公式：△P=RL+△PjPa=R（L+Ld）=RLzhPaL——管道实际长度mLd——局部阻力的当量长度Lzh——管道的折算长度m第一部分：供热基础知识热网流体压降导出公式：△P=R（L+Ld）=SV2paS——网路计算管段的阻力数，Pa/（m3/h）2，它代表管段通过1m3/h水流量时的压降；在已知水温参数下网路各管段的阻力数S只和管段的管径d、长度L、管道内壁当量绝对粗糙度，以及管段局部阻力当量长度Ld的大小有关，即S值仅取决于管段本身，它不随流量而变化。第一部分：供热基础知识OmHHgvZgPgvZgP2212222211122七、伯努利方程与水压图：式中:P1、P2----断面1、2的压力，Pa；Z1、Z2----断面1、2的管中心线离某一基准面的高度，m；v1、v2----断面1、2的流体平均流速，m/s；ρ----流体的密度，Kg/m3；ｇ----自由落体的重力加速度，9.81m/s2;ΔH1-2----流体流经管段1-2的压头损失,mH2O。第一部分：供热基础知识水压图举例：如下图一热网，5栋6层楼，每栋均为5万平米，系统阻力为10米，热源阻力12米，楼间距均是500米，试进行管径及设备选型，并画出水压图（局部阻力按沿程阻力的0.3倍计算）第一部分：供热基础知识设计说明：1.按4kg/h.㎡计算出各管段的流量；2.根据各管段的流量，查比摩阻表，查出各管段管径及比摩阻，并算出各管段的阻力；3.画出水压图；4.确定循环泵的参数：G=1000t/hH=48.3m；绘制水压图：第一部分：供热基础知识第一部分：供热基础知识水压图分析：因近端压差过大为31.7(32.6)m，是需要的3.17(3.26)倍，近端流量将是需要的1.78倍，近端将过热，远端流量将不足，远端肯定不热，因此必须进行热网平衡，需在各栋楼回水管上装流量控制部件（DN250的流量控制阀）。第一部分：供热基础知识安装流量控制阀后水压图第一部分：供热基础知识八、流量分配失衡是必然的：8.1流量输配时受沿程阻力和局部阻力的影响，供热管道近端压差大、远端压差小，从而产生近端流量大、远端流量小的问题。无论我们设计的多么仔细和完善，都不能彻底解决这一平衡问题，真正的平衡只能靠有效设备的准确控制来实现。第一部分：供热基础知识8.2管道锈蚀会大大增加管道的粗糙度，压力降将增加40%~70%；8.3管道直径误差每1%引起的压力降计算误差为5%；8.4水温在20~80℃时，管道压力降减少12-18%。因此，系统水力平衡计算很明显是一项既具近似性但又必须做的工作，真正的平衡只能通过可靠的设备控制来获得。第一部分：供热基础知识第一部分：供热基础知识结论：每一栋楼、每个单元、每个住户、每个房间散热器所需要的热水流量是控制出来的，不是设计出来的；根据不同的需要，在不同的位置安装流量控制设备并进行合理的调节；工作人员要入室反复细调。第一部分：供热基础知识九、水力平衡与节能解决冷热不均、提高收费率、减少维护量、减少老百姓放水、减少热损失。节热能15~20%、节电20~50%、节水、多带面积。为供热自动化控制、供热运行节能提供最基础的保证。第一部分：供热基础知识流量与耗电功率的关系式:N1/N2=G13/G23N1、N2----平衡前后的耗电功率KwG1、G2----平衡前后的循环流量Kg/h流量10%的变化对耗电的影响：将G1=1.1G2=1代入N1/N2=G13/G23得N1/N2=1.33即流量增加10%,则多耗电能33%做好水力平衡，减少10%的流量是很容易做到的。第一部分：供热基础知识房间温度与能耗：供热时，房间温度高于所需温度1℃将引起能耗增加，此增加量可由以下公式估算（瑞典公式）：式中：tic——房间设计温度，℃；tec——室外设计温度，℃；ai——内部得热影响房间温度，以温度值表示，2℃；Sc——季节平均供热量与最大需热量之比，0.4;S%——房间温度升高引起的能耗增加量，以季节能耗的百分数计算。)(100%aittsSecicc第一部分：供热基础知识室内温度变化1℃对能耗的影响：当房间温度18℃，室外温度-9℃（北京地区室外计算温度为-9℃）代入上式S%=10%即平衡以后，室内平均温度降低1℃时，在北京地区可节约热能10%左右。长春可节能8%左右。通过做好水力平衡，将过热用户温度降低2度是很容易做到的。第二部分：水力平衡设备调节阀平衡阀自力式流量控制阀自力式压差控制阀自力式流量、压差两用阀第二部分：水力平衡设备第二部分：水力平衡设备第二部分：水力平衡设备第二部分：水力平衡设备第二部分：水力平衡设备第二部分：水力平衡设备一、静态平衡阀1、静态平衡阀的特点自身阻力比较小可以关断可以测量流量、压降在压差稳定前提下，流量呈线性可调节阀比普通调节阀、闸阀、蝶阀强2、使用静态平衡阀调节管网平衡需要在支干线、支线、热用户分别安装并调节，才能达到平衡目的。3、静态平衡阀平衡调节的对象是环路的阻力。第二部分：水力平衡设备静态平衡阀静态平衡阀结构图4、静态平衡阀调节难度大、需要较高的技术水平，在供热系统中应用相对较少。第二部分：水力平衡设备静态平衡阀特性曲线第二部分：水力平衡设备二、自力式流量控制阀（自力式阻力平衡阀）1、分为两种：自力式流量控制阀---始终恒流量自力式阻力平衡阀---调节过程中恒流量，调节完毕，可锁定平衡状态满足变流量运行（相当于静态平衡阀）。2、静态平衡阀的特点自身阻力比较大、平衡效果显著流量线性呈水平线（压差变化时保持恒流量）2、只需在热用户安装并调节，即能达到平衡目的。3、调节的对象是用户的流量。4、平衡效果显著，在供热系统中应用比较多。第二部分：水力平衡设备自力式流量控制阀第二部分：水力平衡设备自力式流量控制阀结构图第二部分：水力平衡设备定义：工作时不依靠外部动力，依靠压差为动力，在压差控制范围内，保持流量恒定的阀门。结构：由自动和手动两部分组成，自动部分由弹簧、膜片和自动阀瓣等部分组成；手动部分由手动阀瓣、流量刻度尺等部件组成，二者由一个公共的腔体有机地结合在一起。原理：手动部分两边的压差（P2-P3）通过导压管作用在膜片的两侧，手动部分设定流量大小，自动部分保持手动部分两边的压差（P2-P3）不变，根据公式：△P=SV2，从而保持设定的流量不变。当管道流量增大时，则手动部分两边的压差（P2-P3）增大，膜片克服弹簧的弹力带动自动阀瓣关小自动阀口，减小流量；反之，增加流量，这样，就保证了设定的流量始终不变。第二部分：水力平衡设备三、自力式压差控制阀1、包括：固定压差控制阀、可调压差控制阀。2、功能：恒定管段的压差。3、单独使用不具有平衡功能，只有和具有线性调节性的阀门一起使用才能调节平衡。4、定义：工作时不依靠外部动力，在压差控制范围内，保持被控阻力件两边压差恒定的阀门；第二部分：水力平衡设备自力式压差控制阀自力式压差控制阀结构图第二部分：水力平衡设备5、原理：被控阻力件两边的压差通过导压管作用在