許維波

（淄博雙星供熱有限公司，山東 淄博 255000）

1 引言

直連加壓主要針對(duì)高層建筑供暖，同時(shí)適用于供水溫度低、無換熱條件、需要二次加壓的場(chǎng)合，現(xiàn)在的直連加壓技術(shù)一般為利用水泵的揚(yáng)程對(duì)一次網(wǎng)供水二次加壓，然后再對(duì)二次網(wǎng)系統(tǒng)的回水進(jìn)行減壓的方式，減壓后回到一次回水管網(wǎng)，完成加壓供暖循環(huán)。減壓的目的主要為了控制熱網(wǎng)回水壓力，防止壓力過高造成一次網(wǎng)系統(tǒng)超壓。

2 存在的問題

2.1 不節(jié)能：回水的高壓水頭需要靠閥門或減壓裝置來消耗，白白浪費(fèi)了大量電能。

2.2 對(duì)一次網(wǎng)影響大：水泵直接與外網(wǎng)連接，水泵的吸水量基本不變，當(dāng)一次網(wǎng)流量調(diào)節(jié)時(shí)，對(duì)一次網(wǎng)的壓力影響加大，影響了一次網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

2.3 可靠性方面，加壓的系統(tǒng)性能主要依靠節(jié)流降壓來保證，一旦節(jié)流降壓裝置工作失常，將使一次網(wǎng)超壓或者二次網(wǎng)系統(tǒng)倒空，使系統(tǒng)安全性降低，甚至造成設(shè)備事故。

3 技術(shù)原理說明

本技術(shù)是采用一種新的直連加壓方式，不同與現(xiàn)有直連方式，克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，主要的優(yōu)點(diǎn)在于更加節(jié)能、性能穩(wěn)定。

3.1 工作流程:（見流程圖）

一次網(wǎng)的供水先經(jīng)一級(jí)止回閥A1進(jìn)入壓力能回收罐，再經(jīng)一級(jí)止回閥C1進(jìn)入二次加壓泵加壓，供水加壓后進(jìn)入二次網(wǎng)用戶系統(tǒng)，二次網(wǎng)系統(tǒng)的回水經(jīng)組合電動(dòng)閥O2進(jìn)入壓力能回收罐，壓力能釋放后經(jīng)組合電動(dòng)閥O1排出至一次網(wǎng)回水管網(wǎng)。完成二次網(wǎng)直連加壓的循環(huán)。

壓力能回收灌1與壓力能回收灌2并聯(lián)使用，罐1為主動(dòng)罐，罐2為從動(dòng)罐，通過罐1的浮動(dòng)隔熱活塞的高位與低位信號(hào)來控制組合電動(dòng)閥O1、O2，罐2的電動(dòng)閥 O3、O4隨罐1的電動(dòng)閥O1、O2動(dòng)作。故罐2為從動(dòng)罐。

3.2 節(jié)能原理：本技術(shù)主要解決了回水壓力勢(shì)能的利用問題，二次網(wǎng)回水壓力不再是通過節(jié)流消耗而是加以利用。壓力能回收罐是回水壓力能回收的主要裝置。它利用了回水壓力能提高二次網(wǎng)循環(huán)泵的進(jìn)水壓力，降低了水泵的揚(yáng)程及功率，從而降低了循環(huán)泵的功耗。

工作時(shí)，一次網(wǎng)供水（壓力假定為0.55MPA）經(jīng)止回閥A1進(jìn)入罐1，此時(shí)電動(dòng)閥門的狀態(tài)為O2關(guān)閉O1開啟，浮動(dòng)隔熱活塞下行，罐內(nèi)低壓的回水（壓力假定在0.45MPA）在供水的壓力下壓入一次網(wǎng)回水管,浮動(dòng)活塞下行至低點(diǎn)位置時(shí)發(fā)出控制信號(hào)，控制閥動(dòng)作，關(guān)閉01(從動(dòng)關(guān)閉O4)后開啟O2(從動(dòng)開啟O3)，二次網(wǎng)回水（壓力假定為1.0MPA）進(jìn)入罐1，罐內(nèi)壓力因回水的進(jìn)入而提高，壓力提高使A1止回閥關(guān)閉C1打開，活塞上行將罐內(nèi)高溫水壓入二次網(wǎng)循環(huán)泵（泵揚(yáng)程假設(shè)0.5MPA）進(jìn)水，使循環(huán)泵的出口壓力提高（約為1.05MPA）后進(jìn)入二次網(wǎng)循環(huán)系統(tǒng)。浮動(dòng)活塞至高位時(shí)發(fā)出信號(hào)，控制組合電動(dòng)閥門動(dòng)作，關(guān)閉O2（從動(dòng)關(guān)閉O3）后打開O1(從動(dòng)打開O4)，因罐1內(nèi)壓力降低，A1打開C1關(guān)閉，隔熱活塞下行罐1開始進(jìn)熱水排出冷水。罐1完成一個(gè)工作循環(huán)。同時(shí)從動(dòng)罐2也完成一個(gè)工作循環(huán)，但兩罐的循環(huán)過程相反，從而使得系統(tǒng)連續(xù)。中間切換的過程約3-5秒，在此期間加壓水泵的進(jìn)水可由穩(wěn)壓集氣罐暫時(shí)補(bǔ)充，同時(shí)消除水錘，以降低系統(tǒng)壓力的波動(dòng)。

二次網(wǎng)系統(tǒng)一般規(guī)模不宜過大，定壓方式可采用高位水箱定壓，同時(shí)配備一套二次網(wǎng)補(bǔ)水系統(tǒng)用于系統(tǒng)的初次注水和緊急補(bǔ)水。

3.3 壓力能回收罐的結(jié)構(gòu)說明

壓力能回收罐中間設(shè)置一浮動(dòng)隔熱活塞，活塞的作用主要是分隔、隔熱?；钊捎煤附咏Y(jié)構(gòu)，活塞的容重視外網(wǎng)的壓力參數(shù)略有不同，一般容重設(shè)計(jì)為1，內(nèi)充隔溫材料，通過中間注入耐溫的聚氨酯材料來控制容重，側(cè)面的密封為大間隙8-10mm；大間隙可適當(dāng)泄壓，在上、下位信號(hào)點(diǎn)動(dòng)作失靈時(shí)，可有效保護(hù)活塞不受損壞。

3.4 組合電動(dòng)控制閥

流程的控制依靠組合電動(dòng)閥，采用O1、O2、O3、O4四只蝶閥，從各閥門的工作狀態(tài)情況可以看出，O1、O4 同步 O2、O3 同步，將O1、O4組合O2、O3組合為同步閥，配備電動(dòng)控制（角行程執(zhí)行器）系統(tǒng)。

4 節(jié)能性測(cè)算

以供暖工程為例進(jìn)行測(cè)算，某高層供熱系統(tǒng)5萬平方米，一次網(wǎng)供水壓力0.55MPA，回水壓力0.45MPA，建筑高度80米，不計(jì)水溫等因素。

4.1 若以常規(guī)的直連加減壓方式供暖，二次加壓循環(huán)水泵揚(yáng)程選擇時(shí)不但要克服系統(tǒng)的沿程水頭損失還需要增加一個(gè)靜壓水頭（若沿程壓頭損失假設(shè)為25米），按常規(guī)選擇水泵揚(yáng)程應(yīng)大于50米（靜壓水頭25米加沿程壓頭損失），流量200噸/H，則水泵功率為45KW。

4.2 若以本設(shè)備直連加壓方式供暖，二次加壓循環(huán)水泵揚(yáng)程為25米（若沿程壓頭損失為25米），流量200噸/H，(選水泵流量225噸/H,揚(yáng)程24.5米)。則水泵功率為22KW

4.3、從以上水泵設(shè)備的功率可知，若不計(jì)其它方面的因素，則水泵的功率降低50%。若按年度供暖時(shí)間計(jì)算，5萬平方米得供暖年度節(jié)電6330KWH，約計(jì)5萬元以上?？山档蛦挝幻娣e供熱成本1元以上。

5 設(shè)備使用的范圍

以往的直連加壓系統(tǒng)主要針對(duì)高區(qū)的供暖系統(tǒng)，本設(shè)備（系統(tǒng)）使用的范圍更廣，可滿足以下場(chǎng)合：

5.1 可以對(duì)壓力不足的供熱系統(tǒng)進(jìn)行加壓，不論高層建筑還是多層建筑，均能使用，同時(shí)對(duì)一次網(wǎng)的水力工況不產(chǎn)生影響。

5.2 對(duì)電廠低溫水的供暖更具優(yōu)勢(shì)，從經(jīng)濟(jì)性角度，電廠供暖水溫一般較低，無法再進(jìn)行水-水換熱，通常多采用直供，這樣的供暖系統(tǒng)十分龐大，末端不利點(diǎn)循環(huán)效果較差。為克服這些問題，往往采用中繼泵站多次加壓，使得管網(wǎng)系統(tǒng)水力工況極不穩(wěn)定，水泵的狀態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定，水泵效率降低，同時(shí)使得系統(tǒng)無法進(jìn)行量調(diào)節(jié)、質(zhì)調(diào)節(jié)，影響了供熱質(zhì)量。

由于本加壓技術(shù)對(duì)一次網(wǎng)的供水不造成影響，既不會(huì)出現(xiàn)其它直連方式產(chǎn)生的負(fù)壓狀況，也不會(huì)造成一次網(wǎng)的回水超壓。因直連無需換熱，使得一次網(wǎng)回水實(shí)現(xiàn)低溫回歸，可減少網(wǎng)損，提高了系統(tǒng)的效率，穩(wěn)定一次網(wǎng)水力工況。

6 結(jié)束語

由于存在約3-5秒的水切換過程，對(duì)二次網(wǎng)水力狀況穩(wěn)定性略有影響，若雙機(jī)組并聯(lián)可以抵消。

本技術(shù)充分利用回水的高壓勢(shì)能，從而節(jié)能，該設(shè)備的使用范圍廣，不論是高層建筑供暖還是電廠低溫水供暖，都具有節(jié)能優(yōu)勢(shì)。從設(shè)備設(shè)備安裝空間考慮，比較適合供熱規(guī)模在5萬平方米以下的系統(tǒng)，對(duì)較大的供暖系統(tǒng)宜多點(diǎn)布置分別加壓，不宜大規(guī)模的集中布設(shè)。

[1]陸耀慶.暖通空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].中國建筑工業(yè)出版社出版.

[2]賀平，孫剛.供熱工程[M].中國建筑工業(yè)出版社出版.

[3]“城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范”CJJ34-2002中華人民共和國行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).