文／王海鵬 廊坊市熱力總公司 河北廊坊 065000

引言：

現(xiàn)階段，城市供熱系統(tǒng)形式進(jìn)行了全面更新，集中供暖成為了城市主要的取暖形式，集中供暖不僅能夠更為科學(xué)的利用能源，同時(shí)還可以減少環(huán)境污染。在城市集中供熱系統(tǒng)中，需要采用換熱站作為供熱系統(tǒng)與用戶之間樞紐設(shè)施。大多數(shù)換熱站采用板式換熱器作為熱量傳遞的設(shè)備，這種設(shè)備具有更高的熱量傳輸效率，占地面積小，實(shí)際使用效果好，能夠有效避免換熱站進(jìn)行熱量傳遞時(shí)導(dǎo)致的能量損耗。但是，板式換熱器安裝過程中，需要充分考慮設(shè)備安裝的環(huán)境條件以及安裝技術(shù)水平，避免設(shè)備安裝質(zhì)量問題導(dǎo)致的換熱站運(yùn)行異常，影響城市供熱效率。

1.換熱站設(shè)備安裝概述

換熱站處于城市供熱系統(tǒng)的樞紐節(jié)點(diǎn)位置，作為連接城市供熱網(wǎng)絡(luò)與用戶之間的紐帶，其工作效率與運(yùn)行穩(wěn)定性直接影響城市的供熱水平。隨著當(dāng)前換熱站設(shè)備大的更新和發(fā)展，板式換熱器城市了換熱站應(yīng)用最為廣泛的換熱設(shè)備。相較于傳統(tǒng)的換熱站設(shè)備而言，版式換熱設(shè)備具有節(jié)能、節(jié)約空間、運(yùn)行穩(wěn)定等眾多優(yōu)勢(shì)，但是其安裝技術(shù)要求也更為嚴(yán)格，在安裝過程中需要對(duì)其進(jìn)行嚴(yán)格的技術(shù)控制與管理。尤其是在換熱站智能化發(fā)展的背景下，為了能夠動(dòng)態(tài)對(duì)換熱站進(jìn)行監(jiān)控和管理，需要在換熱站施工過程中確保設(shè)備安裝質(zhì)量符合要求，并且能夠在后續(xù)使用過程中穩(wěn)定運(yùn)行。為此，需要根據(jù)換熱站設(shè)備進(jìn)行研究和分析，了解設(shè)備安裝工藝以及安裝過程中的關(guān)鍵技術(shù)，確保城市供熱系統(tǒng)中換熱站設(shè)備安裝工作穩(wěn)步開展。

2.換熱站板式換熱設(shè)備分析

換熱站采用板式換熱器能夠大幅度節(jié)約換熱站占地空間，同時(shí)降低熱量交換過程中的損耗，提高城市供熱效率，保障用戶供水水平。為了確保換熱站設(shè)備安裝能夠順利進(jìn)行，就需要對(duì)板式換熱器的性能特點(diǎn)和技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析和探討，為其安裝施工提供支持。

2.1 板式換熱器的性能特點(diǎn)

板式換器是由傳熱板片密封膠墊、框架和夾緊螺栓等主要零部件組成的換熱裝裝置。在板式換熱器中，采用薄金屬制成具有一定形狀波紋的換熱板片，然后疊裝形成具有換熱能力的裝置。工作流體在兩塊板片所形成窄而曲折的通道中流動(dòng)，冷熱體依次通過各個(gè)流道，在冷熱流中間隔一層換熱板片，熱量就可以通過此板片進(jìn)行能量交換。傳熱板片四個(gè)開角孔，鑲貼有密封膠墊的傳熱板片安裝在固定夾緊板和活動(dòng)夾緊板之間的框架上，然后用螺栓進(jìn)行固定。傳熱板片的波紋通常設(shè)計(jì)為“人”字型，相鄰板片具有反方向人字形，溝槽的交叉點(diǎn)相互支撐形成接觸點(diǎn)介質(zhì)動(dòng)時(shí)形成湍流，從而獲得很高的傳熱效率。

板式換器是以波紋為傳面的新型、高效換熱器，它具有如下特點(diǎn)：首先，板式換器傳熱系數(shù)高，一般可達(dá)到4000-7000W/m2（介質(zhì)同為水-水）。傳熱板片波紋結(jié)構(gòu)科學(xué)合理，有利于強(qiáng)化傳熱，可以使介質(zhì)在較低速下形成激烈的湍流，結(jié)垢可能性降低，傳熱效率高。其次，板式換熱器使用壽命長(zhǎng)，傳熱板片壓制成型時(shí)采用合模新工藝，保證了板片均勻壓制波紋尺寸精確，使得傳熱板片各部分耐腐蝕能力及機(jī)械強(qiáng)度均勻，從而延長(zhǎng)了板式換熱器的使用壽命。最后，板式換熱器拆裝清洗方便，甚至可以不必完全拆卸，僅把壓緊螺栓松開就可抽出換熱板片進(jìn)行清洗，更換墊片和板片。傳熱板片流道四周采用加強(qiáng)結(jié)構(gòu)波紋尺寸合理，使得各接觸點(diǎn)分布均勻，提高了耐壓能力，波紋采用流線型可以有效避免動(dòng)死區(qū)，流道當(dāng)量直徑大，阻力損失小。

2.2 板式換熱器的技術(shù)特點(diǎn)

板式換熱器的傳熱板片利用不銹鋼或者鈦板制作，通過萬(wàn)噸板式換熱器專用油壓機(jī)進(jìn)行一次壓制成形，避免了重復(fù)板片沖壓。采用雙面涂油覆膜技術(shù)保證板片成型精度高板片減薄量控制在0.1m。板式換熱器模具為組合式合模，即整個(gè)模具由若干塊小模具拼裝而成，即保證板片沖壓成型應(yīng)力均勻，同時(shí)如果模具中某塊模具出現(xiàn)磨損時(shí)可迅速更換，保證模具的精度。板片設(shè)計(jì)采用超細(xì)網(wǎng)格數(shù)值模擬技術(shù)結(jié)合精密的實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法設(shè)計(jì)出流動(dòng)和傳熱性能優(yōu)越的換熱板片，在低速下能夠產(chǎn)生湍流及高換熱系數(shù)。板片在一定換熱下具有更小的阻力系數(shù)，“人”字形波紋在板片之間形成多達(dá)數(shù)千個(gè)接觸點(diǎn)，壓制板片具有極高的精度，使得板片之間的接觸點(diǎn)壓均勻，最高可以承受25bar 的壓力。

3.換熱站設(shè)備安裝工藝

換熱站施工中，設(shè)備安裝是非常關(guān)鍵的施工項(xiàng)目，直接決定了換熱站的運(yùn)行的穩(wěn)定性以及熱交換效率。因此，在換熱站設(shè)備安裝過程中，必須嚴(yán)格按照工藝要求開展安裝作業(yè)，并且做好每道工序安裝的技術(shù)控制與管理，確保換熱站設(shè)備安裝質(zhì)量符合要求。

3.1 設(shè)備就位

在城市換熱站施工中，為了節(jié)約城市空間換熱站通常位于城市換熱站的地下室，且換熱站設(shè)備安裝進(jìn)出口較小，在設(shè)備運(yùn)輸?shù)綋Q熱站進(jìn)行安裝前，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行拆解后轉(zhuǎn)移到換熱站室內(nèi)進(jìn)行安裝。為此，在換熱站設(shè)備安裝中就需要根據(jù)設(shè)備的位置將其運(yùn)輸?shù)筋A(yù)定的安裝位置，為后續(xù)的設(shè)備安裝施工做好準(zhǔn)備。首先，需要將換熱站設(shè)備基座安裝在設(shè)備基礎(chǔ)的插槽中，將其與設(shè)備基礎(chǔ)進(jìn)行可靠固定。通常固定采用地腳螺栓進(jìn)行，在固定完成后還需要再設(shè)備基座的前、后、左、右四個(gè)方面設(shè)置一個(gè)檢查點(diǎn)，用以對(duì)設(shè)備安裝的水平度進(jìn)行檢查。如果設(shè)備基礎(chǔ)水平度不滿足要求可以采用墊片進(jìn)行找平，但是為了設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定，如果增加墊片超過2 塊，則需要在墊片鋼板之間進(jìn)行焊接[1]。如果設(shè)備具有減震要求，則安裝過程中還需要在基礎(chǔ)與設(shè)備之間設(shè)置減震墊片，以確保設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的穩(wěn)定。

3.2 安裝換熱機(jī)

換熱機(jī)是換熱站的核心設(shè)備，在安裝過程中需要確保換熱器水平度符合要求，因此在安裝是需要做好測(cè)量控制工作，尤其是多臺(tái)同型號(hào)設(shè)備進(jìn)行安裝時(shí)，需要確保設(shè)備中線、進(jìn)入口管處于同一軸線上。在換熱設(shè)備安裝前，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，確保設(shè)備外觀完好，無(wú)變形和碰撞損壞情況。在安裝過程中要嚴(yán)格控制好安裝螺栓的力矩，避免螺栓緊固過度造成設(shè)備損壞。不僅如此，在換熱器安裝施工中，還需要積極參考廠家指導(dǎo)文件，或者在廠家技術(shù)人員的指導(dǎo)下完成換熱器的安裝。配置增加泵和循環(huán)泵的換熱站，在安裝完畢后徐璈對(duì)其進(jìn)行試運(yùn)行，確保水泵工作正常，且不存在反轉(zhuǎn)情況。

3.3 安裝支架

在換熱站施工中，支架與吊架的制作安裝非常重要，必須嚴(yán)格按照?qǐng)D紙?jiān)O(shè)計(jì)進(jìn)行，確保其能夠可靠的固定于換熱咱墻壁上，與換熱站預(yù)埋件進(jìn)行焊接連接。在固定支架和吊架過程中，去預(yù)埋件孔位不可采用氣焊進(jìn)行開孔，必須利用臺(tái)鉆打孔[2]。在安裝之前需要在預(yù)埋件上涂刷防銹漆，提高預(yù)埋件的耐腐蝕性。安裝過程中則需要保障支架和吊架的水平行，確保管道安裝后能夠具有較好的水平度。在安裝完成后，需要根據(jù)支架、吊架的位置對(duì)其進(jìn)行微調(diào)，使其能夠更好的進(jìn)行管道安裝，提高管道的平順性。

3.4 管道安裝

管道安裝是換熱站設(shè)備安裝的組成之一，管道作為換熱站熱媒傳輸?shù)闹匾ǖ?，連接換熱設(shè)備與供熱管網(wǎng)、換熱設(shè)備與用戶，是決定換熱站運(yùn)行效率的重要設(shè)備。在安裝前首先需要對(duì)管道的材質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)，確保管道材質(zhì)滿足使用要求。通常換熱站管道采用鋼管或者鍍鋅管，如果管徑小于100mm 的鍍鋅管采用絲扣連接，則需要對(duì)絲扣部位進(jìn)行防銹防腐處理，避免其被管道內(nèi)熱媒腐蝕，在使用過程中產(chǎn)生質(zhì)量問題[3]。采用法蘭連接的需要采用螺栓對(duì)連接部位進(jìn)行可靠固定，確保管道連接符合規(guī)范要求。

3.5 管道焊接

管道焊接作業(yè)是安裝施工的重要作業(yè)內(nèi)容，直接影響換熱站設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性。采用焊接連接的管道，在焊接施工前需要對(duì)焊接作業(yè)條件進(jìn)行檢查，確保不會(huì)影響焊接質(zhì)量。如果在穿墻、拐角出存在焊接結(jié)果，則需要對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，避免接口設(shè)置處于薄弱部位，影響管道安裝的質(zhì)量。穿墻管道則需要提前預(yù)埋穿墻套管，避免管道與墻體直接接觸，導(dǎo)致管道破損[4]。焊接完成后需要對(duì)焊接質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，確保焊縫質(zhì)量符合供熱管道焊接作業(yè)質(zhì)量要求，具有良好的密封性。

3.6 閥門安裝

閥門對(duì)于換熱站設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性產(chǎn)生直接影響，換熱站設(shè)備需要采用多種不同類型的閥門進(jìn)行設(shè)備與管道之間的連接，如果閥門安裝存在問題，就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)不穩(wěn)定，換熱站運(yùn)行過程中出現(xiàn)熱媒泄漏等問題。因此，在閥門安裝施工中，首先需要對(duì)閥門的型號(hào)、名稱、編號(hào)、開關(guān)方向等參數(shù)進(jìn)行檢查，確保閥門種類和型號(hào)符合安裝位置要求。在閥門安裝過程中，開關(guān)手柄的方向需要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)置，確保其不會(huì)與其他換熱站設(shè)備產(chǎn)生沖突，導(dǎo)致開關(guān)無(wú)法徹底打開或者關(guān)閉。在蝶閥安裝中，閥板軸需要處于水平方向，水平夾角必須控制60°以內(nèi)，不得采用垂直安裝方式[5]。焊接球閥過程中，則需要確認(rèn)球閥處于開啟狀態(tài)，并且采用濕布包覆進(jìn)行降溫，避免對(duì)閥門的密封性造成損害。

3.7 儀表安裝

儀表是換熱站的關(guān)鍵設(shè)備，對(duì)于換熱站運(yùn)行產(chǎn)生直接的影響。在安裝儀表前，需要對(duì)儀表的規(guī)格、量程等參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，避免儀表不符合安裝要求，或者安裝位置不正確導(dǎo)致儀表?yè)p壞。以壓力表和溫度表為例，通常其精度要控制在2.5 級(jí)以上，儀表的量程需要超過換熱站設(shè)備的工作壓力與工作溫度，通常最大測(cè)量值需要超過工作壓力1.5倍，儀表的表盤直徑則需要大于15 厘米，以便于能夠準(zhǔn)確的觀測(cè)數(shù)值[6]。在儀表安裝時(shí)，需要根據(jù)說明來確定儀表安裝的方法，尤其前后直徑不同的位置安裝儀表，需要進(jìn)行仔細(xì)的核對(duì)。如果采用焊接方式進(jìn)行安裝，則需要避免焊接高溫對(duì)儀表設(shè)備造成損壞。

4.換熱站設(shè)備安裝調(diào)試與試運(yùn)行

在換熱站設(shè)備安裝中，調(diào)試與試運(yùn)行是確認(rèn)安裝質(zhì)量的重要工序。其主要內(nèi)容包括了水壓試驗(yàn)、管道沖洗與設(shè)備試運(yùn)行。為了確保設(shè)備安裝后可以穩(wěn)定運(yùn)行，調(diào)試過程與試運(yùn)行階段必須嚴(yán)格按照設(shè)備的安裝技術(shù)要求與使用說明進(jìn)行操作，確保設(shè)備調(diào)試順利，運(yùn)行穩(wěn)定。

4.1 水壓試驗(yàn)

水壓試驗(yàn)是針對(duì)換熱站設(shè)備密封性和承壓性進(jìn)行檢驗(yàn)的重要工序。在設(shè)備運(yùn)行前，需要通過水壓試驗(yàn)來確保設(shè)備具有良好的密封性與承壓性，能夠滿足換熱站工作壓力要求。在水壓試驗(yàn)前需要對(duì)參與試驗(yàn)的換熱站管道、設(shè)備進(jìn)行檢驗(yàn)，確保其質(zhì)量滿足要求，且焊接部位、連接部位、均具備檢測(cè)條件，不存在涂漆情況[7]。然后對(duì)換熱站壓力表進(jìn)行檢驗(yàn)，確保儀表增長(zhǎng)，能夠?qū)毫M(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)。最后準(zhǔn)備好試驗(yàn)用水后，方可開始進(jìn)行水壓試驗(yàn)。在試驗(yàn)中，需要打開試驗(yàn)管段的全部閥門，做好試驗(yàn)管段與非實(shí)驗(yàn)管段之間的隔斷工作。然后開啟升壓閥門，逐漸向管道中施加壓力。通常升壓速度控制在200-300Mpa/min，在壓力達(dá)到0.3Mpa 后進(jìn)行減壓，然后在以每分鐘0.1Mpa 的升壓速度升至額定壓力，如果感到內(nèi)壓力在1h 內(nèi)下降不超過0.05Mpa，則說明管道密封性與承壓性滿足要求。

4.2 管道沖洗

管道沖洗是設(shè)備試運(yùn)行前必須開展的工序，主要作用是對(duì)換熱站管道以及設(shè)備內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行清理，提高換熱站熱媒傳輸效率，減少雜質(zhì)對(duì)設(shè)備以及管道的影響。管道沖洗需要先沖洗后打壓，沖洗前需要對(duì)換熱站換熱器、循環(huán)泵等色河北連接進(jìn)行切斷，避免雜質(zhì)堵塞設(shè)備[8]。沖洗過程中首先需要打開進(jìn)水閥門，向管道內(nèi)注入清水，自上而下對(duì)管道內(nèi)雜質(zhì)進(jìn)行清洗，直至管道下方水流清澈無(wú)雜質(zhì)即可。沖洗過程中產(chǎn)生的污水需要進(jìn)行妥善處理，排除污水處理系統(tǒng)，或者設(shè)置污水坑進(jìn)行收集，避免造成污染。

4.3 設(shè)備試運(yùn)行

設(shè)備試運(yùn)行是在設(shè)備水壓試驗(yàn)與沖洗完成后進(jìn)行的工序，試運(yùn)行必須滿足管道安裝和使用的所有條件，并且確認(rèn)換熱站設(shè)備能夠正常工作，相關(guān)的供水系統(tǒng)、供電系統(tǒng)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。在試運(yùn)行前，需要向換熱站管道中加注軟水，然后對(duì)換熱站電氣設(shè)備、動(dòng)力設(shè)備、自動(dòng)化控制設(shè)備進(jìn)行單機(jī)調(diào)試，確認(rèn)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定后，開始進(jìn)行15 分鐘的冷運(yùn)行[9]。冷運(yùn)行過程中需要對(duì)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)、換熱站水壓情況進(jìn)行觀測(cè)，同時(shí)對(duì)所有設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢查，確保換熱站設(shè)備均能夠按照預(yù)期進(jìn)行工作。冷運(yùn)行完畢后，開啟閥門通入熱水進(jìn)行系統(tǒng)熱運(yùn)行，然后觀察換熱站72小時(shí)內(nèi)運(yùn)行狀態(tài)，記錄其溫度變化以及換熱效率，確認(rèn)達(dá)標(biāo)后則表明換熱站設(shè)備安裝滿足使用標(biāo)準(zhǔn)。

5.換熱站設(shè)備安裝過程中關(guān)鍵技術(shù)分析

在換熱站設(shè)備安裝過程中，為了保障設(shè)備安裝質(zhì)量與實(shí)用性能，需要加強(qiáng)對(duì)關(guān)鍵技術(shù)的管理與控制。其中防腐技術(shù)、保溫技術(shù)等都是保障設(shè)備安裝可靠的關(guān)鍵，必須嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求做好設(shè)備安裝過程中的防腐與保溫，確保設(shè)備運(yùn)行性能滿足要求。

5.1 設(shè)備及管道防腐施工技術(shù)

換熱站設(shè)備與管道的防腐直接關(guān)系其使用壽命，防腐技術(shù)應(yīng)用包括了設(shè)備、管道、閥門等諸多配件，需要在除銹后進(jìn)行防銹漆的涂刷。涂漆前應(yīng)清除管道表面的灰塵、污垢、鐵銹、焊渣、毛刺、油及水分等。涂漆施工宜在10-30℃的環(huán)境下進(jìn)行，并應(yīng)有防火、防凍、防雨等措施。尤其應(yīng)有制造廠的合格證明書，過期的油漆必須經(jīng)過檢驗(yàn)，確認(rèn)合格后方可使用。管道涂漆的種類、層數(shù)、顏色、標(biāo)記等符合設(shè)計(jì)要求。如有保溫和防露要求應(yīng)涂?jī)傻婪冷P漆，暗裝管道、容器應(yīng)涂?jī)傻婪冷P漆，埋地鋼管應(yīng)按設(shè)計(jì)要求做防腐保護(hù)層[10]。管道涂漆可采用刷涂或噴涂法施工。涂層應(yīng)均勻，不得漏涂。當(dāng)采用多種油漆調(diào)和配料時(shí)應(yīng)性能適應(yīng)、配比合適、攪拌均勻，并稀釋至合適的稠度，不得有漆皮等雜物。調(diào)成的涂料應(yīng)及時(shí)使用，余料應(yīng)密封保存?，F(xiàn)場(chǎng)涂漆一般應(yīng)自然干燥。多層涂刷的前后間隔時(shí)間，應(yīng)保證漆膜干燥、干透涂層未經(jīng)充分的干燥，不得進(jìn)行下一道工序施工。涂層質(zhì)量應(yīng)符合下列要求涂層均勻、顏色一致、漆膜附著牢固，無(wú)剝落、皺紋、氣泡、針孔等缺陷涂層完整、無(wú)破損、無(wú)漏涂。

5.2 保溫絕熱結(jié)構(gòu)施工技術(shù)

保溫絕熱技術(shù)主要應(yīng)用在換熱站管道安裝施工中，常規(guī)的方法是采用玻璃棉管殼進(jìn)行管道的保溫。在實(shí)施過程中，將管殼用白色塑料布直接綁在管道上，絕熱層大于80mm 應(yīng)做兩層或多層絕熱結(jié)構(gòu)，并且要求錯(cuò)縫。如果所需絕熱厚度比預(yù)制管殼厚時(shí)可用兩層或三層每層分別用鍍鋅鐵絲綁扎。管殼內(nèi)、外的接縫要錯(cuò)開，外面再做面層[11]。伸縮縫應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求留伸縮縫，無(wú)要求時(shí)，一般5m-7m 留一處。一般縫寬20-30mm，用棉氈或其他軟質(zhì)材料填滿，外面做一保護(hù)層防水。垂直管道的絕熱工序應(yīng)由下而上水平管道絕熱采用的管殼，宜將其縱向?qū)p布置在管道軸線的左、右側(cè)，而不要布置在上、下方。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，在換熱站設(shè)備安裝施工中，為了確保設(shè)備安裝質(zhì)量，必須嚴(yán)格按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與工藝流程進(jìn)行。在安全施工前需要對(duì)換熱站設(shè)備的性能、規(guī)格進(jìn)行詳細(xì)了解，安裝過程中則需要按照工藝流程逐步對(duì)設(shè)備進(jìn)行安裝，最后完成調(diào)試，確保設(shè)備性能穩(wěn)定，能夠滿足換熱站正常使用標(biāo)準(zhǔn)要求。在設(shè)備安裝的各個(gè)環(huán)節(jié)，需要科學(xué)應(yīng)用設(shè)備安裝施工技術(shù)做好設(shè)備的定位、安裝、防腐與保溫，為換熱站安裝施工提供可靠的技術(shù)支持。