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换热站装置选型指南--制冷空调采暖通风洁净净化自控商务服务网站
换热站装置选型指南
  • http://www.rhvacnet.com
  • 2008/12/25
  • 浏览 2975 次
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        集中供热系统的调节与控制与控制是一个综合性控制系统,可分为热源调节与控制、一次网调节与控制、换热站的调节与控制和二次网的调节与控制。要降低运行成本,节约能源,三者缺一不可。

     

    水系统

     

    1.自动调节和控制的目的

     

     

    (1)使室内的温度能保持在要求的某个范围之内,以满足生产过程的需要,或确保环境的舒适条件。
    (2)少建筑物内部各朝向房间的温度偏差,克服过冷和过热现象。
    (3)调整多层或高层建筑上下层之间由于自然压头作用产生的温度偏差。
    (4)节省人力,提高调节品质和管理水平。

     

    2.调节和控制方式

     

    (1)量调节

     

        当供暖系统由于建筑物的耗热量变化引起室内温度波动时,保持系统的供水温度不变,自动调节系统循环水量的大小,来满足室内温度的要求。这种调节方式的优点是循环水量减小时,不仅节省加热源的能耗,而且还节省循环水泵的输送能耗(水泵扬程与流量的平方成正比,水泵的电功率与流量的立方成正比)。其缺点是供暖系统的流量减少,容易导致系统的竖向水力失调,因此,量调节宜用于单管系统。对于采用热计量的用户,单管系统不再采用,只采用双管系统,所以热计量用户不采用这种调节方式。

     

    (2)质调节

     

        当供暖系统由于建筑物的耗热量变化引起室内温度波动时,保持系统的循环水量不变,自动调节系统的供水温度,来匹配建筑物热负荷的变化,满足室内温度的要求。这种调节方式由于能降低供水温度,所以能节约热源的能耗。同时由于质调节水力工况稳定,单双管系统均可应用。对于采用热计量的用户,为保证用户水力工况的稳定,用户侧基本采用质调节方式。

     

    3.具体的调节与控制方法

     

    (1)与热源主管网直接连接系统的调节

     

    量调节的几种方法

     

        如图18.286所示,是一种典型的量调节系统,它将温度敏感元件设置在一个或二个有代表性的房间内,由温度敏感元件发出信号经比较后作用到调节器上,调节器再发出控制信号,控制回水总管上的电动二通阀的开度大小,改变系统的循环水量,适应建筑物热负荷的变化。这种调节方法除解决室内温度调节外,还可解决大的区域供热管网中,各建筑物由于距离热源远近不同而造成的供热不匀现象。

     

     

        如图18.287所示,是采用三通调节阀进行量调节的示意图。这时,系统中的一部分热水通过供水管,另一部分多余的热水则通过旁通管进入回水管。它也是通过改变系统的循环水量来匹配建筑物热负荷变化的。这种调节方法的特点是保持了外管网的总水量不变,使管网的水力工况稳定。

     

     

        如图18.288所示为供暖系统的分环路调节,当供暖系统较大时,南北分环调节,有利于克服由于朝向不同,而引起的温度失均,,并达到节能的目的。供暖系统的量调节,可采用位式调节,也可采用比例调节或比例积分调节或比例积分微分调节。在工程中可根据具体条件选择不同的控制方法。

     

     

    主要参数

     

    控制器类型
    执行器型号
    传感器型号
    DI点数
    AI点数
    DO点数
    AO点数
    通讯协议
    造价

     

    空气系统

     

        二次管网是与热用户直接连接的管网,当供暖热用户与热源主管网采用直接连接时,二次管网即为一次管网。一次管网将在以后介绍,这里主要介绍热用户与热源采用间接连接时的二次管网。二次管网的调节主要由换热站控制器来完成。控制器根据室外温度变化调节供水温度,实现质调节,而流量不变。在最初设计过程中,根据水力计算,已经设计好各个热用户的流量,但在系统运行过程中,往往由于种种原因,使网路的流量分配不符合各热用户要求的计算流量,因而造成各热用户的供热量不符合要求。特别是采用计量供热后,用户可自调流量,使得二次管网的水力工况变得更为复杂。下面就讲一讲管网流量调节的问题。

     

     

        二次管网的主要问题是冷热不均,有些建筑或建筑某部分流量偏大,室内过热,而另一些建筑或建筑的另一部分却由于流量不足而偏冷。这样,计算机系统的中心任务就是掌握小区各建筑物的实际供暖状况,并帮助维护人员解决冷热不均问题。

     

        测量各户室温是对供暖效果最直接的观测,但实际系统中尤其是对住宅来说,很难在各房间安装温度传感器。比较现实的方法就是测量回水温度,根据各支路回水温度的差别,就可以估计出各支路所负责建筑平均室温的差别。如果各支路回水温度调整到相同值,就意味着各支路所带散热器的平均温度彼此相同,因此可以认为室温也基本相同。一般住宅的回水温度测点可选在建筑热入口中的回水管上。对于大型建筑,可选在设备夹层中几个主要支路的回水干管上。

     

        要解决冷热不均问题就需要对系统的流量分配进行调整,在各支路上都安装由计算机进行自动调节的电动调节阀成本会很高,同时一旦各支路流量调节均匀,在无局部的特殊变化时,系统应保持冷热均匀的状态,不需要经常调整。因此可以在各支路上安装手动调节阀,通过计算机监测和指导与人工手动调节相配合的方法实现小区供暖系统的调节和管理。为便于人工手动调节,希望各支路的调节阀有较准确的开度指示。目前国内推广建研院空调所等几个单位研究开发流量调配阀,有准确的阀位指示,阀位可锁定,并提供较准确的阀位-阻力特性曲线,采用这种阀门将更易于计算机指导下的人工调节。

     

        根据上述讨论,计算机系统要测出各支路的回水温度,并将其统一送到供暖小区的中央管理计算机中进行显示、记录和分析。测出这些回水温度的方法有如下两种方式:

     

        集中十余个回水温度测点设置1台DCU。此DCU仅需要温度测量输入通道。再通过专门铺设的局部网或通过调制解调器经过电话线与小区的中央管理联接。当这十几个温度相互距离较远时,温度传感器至DCU之间的电缆的铺设有时就有较大困难,温度信号的长线传输亦会有一些干扰等影响。这种方式仅在建筑物较集中、每一组联至一台DCU的测温点相距不太远时适用。

     

        采用内部装有单片机的智能式温度传感器,可以连接通讯网通讯或通过调制解调器搭用电话线连至中央管理计算机。这样,可以在距测点最近的楼道墙壁上挂上一台带有调制解调器的温度变送器,通过一根电缆接至回水管上的温度传感器,再通过一根电缆搭接邻近电话线。目前这类设备每套价格可在1000~1500元人民币之间。如果每1000~3000m2建筑安装一个回水温度测点,则平均每m2供暖建筑投资在0.50~1元间。

     

        小区的中央管理计算机采集到各点的回水温度后,可在屏幕上通过图形方式显示,使运行管理人员对当时的供热状况一目了然。还可根据各支路间回水温度的差别计算各支路阀门需要的调整量。对于一般的带有阀位指示的调节阀,这种分析只能采用某种基于经验的规则判断法,下面为其一例:

     

        找出温度最高的10%支路的平均温度tmax,温度最低的10%支路和的平均温度tmin,全网平均回水温度t。

     

    若tmax -t min<3℃,不需要再做调节。
    若tmax -t>2℃,将温度最高的10%支路阀门都关小,与t相比温度每高1℃关小3%~5%。
    若tmax - t<-2℃,将温度最低的10%支路阀门都开大,与t相比温度每高1℃开大3%~5%。

     

        根据上面的分析结果,计算机显示并打印出需要调节的支路及其调节量。运行管理人员根据计算机的输出结果到现场进行手动调节。在供暖初期每3天左右进行一次这种调节。一般经过6~8次即可使一个小区基本实现均匀供热。

     

        采用流量调配阀时可以使调节效率更高,效果更好。此时需要将现场各流量调配阀的实际开度、流量调配阀的开度-阻力特性性能曲线及小区管网的连接关系图输入中央管理计算机,有专门的算法可以根据调整阀门后回水温度的变化情况识别出管网的阻力特性及热用户的热力特性,从而可较准确地给出各流量调配阀需要调整的开度[4] ,每次调整后,调整人员需将实际上各调节阀的调整程度输入计算机。计算机进而计算了下一次需要的调整量,像这样一次高速可间隔2~5d。模拟分析与实验结果表明,一般只要进行3~4次调节,即可使各支路的回水温度调整到相互间差值都在3℃以内,实现较好的均匀供热。

     

        目前,许多供热公司和有关管理部门开始提出装设热量计,以按照实际供热量收供暖费,各种采用单片计算机的热量计相应出台。这种热量计多是由一台转子式流量计和两台温度传感器配一台单片计算机构成。转子式流量计每流过一个单元流量即发出一个脉冲,由单片机测出此脉冲,得到流量,再乘以当时测出的供回水温差,即可行到相应的热量,由单片要对此热量值进行累计和其它统计分析就成为热量计。目前的单片机稍加扩充就可以具有通讯功能,通过调制解调器将它与电话线连接,就能实现热量计与二次管网的中央管理机通讯。这样,不但各用户的用热量能够及时在中央管理机中反映,各用户的回水温度状况还能随时送到中央管理计算机中,从而可以对网的不平衡发问进行分析,给出热网的调节方案。这样,将热量计、通讯网与小区中央管理计算机三者结合,就可以全面实施二次热网的热量计量、统计与管理、运行调节分析三部分功能,较好地解决二次热网的运行、管理与调节。

     

     

    主要参数

     

     

    控制器类型
    执行器型号
    传感器型号
    DI点数
    AI点数
    DO点数
    AO点数
    通讯协议
    造价




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