陳紅峰(新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院,新疆烏魯木齊830011)
常壓與承壓熱水鍋爐供暖系統(tǒng)效果的對(duì)比分析
陳紅峰(新疆維吾爾自治區(qū)特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院,新疆烏魯木齊830011)
同蒸氣采暖相比,熱水財(cái)奴昂有很多優(yōu)點(diǎn),而在熱水供暖系統(tǒng)中,熱水鍋爐為其中的重要設(shè)備之一。文章通過(guò)下文對(duì)比分析了常壓和承壓熱水鍋爐供暖系統(tǒng)效果,目的是為供暖工程設(shè)計(jì)提供一定的幫助。
Compared with steam heating,reshuicai has many advantages,and in hot water heating system,hot water boiler is one of the important equipment.Through the comparative analy?sis of the effect of atmospheric pressure and pressure hot water boil?er heating system,the purpose is to provide some help for heating engineering design.
常壓與承壓;熱水鍋爐;供暖系統(tǒng);效果對(duì)比
供熱平穩(wěn)、維護(hù)費(fèi)用低、供暖范圍廣、儲(chǔ)熱量大、供熱穩(wěn)定是熱水采暖系統(tǒng)的主要特征。所以,在我們國(guó)家,熱水鍋爐應(yīng)用量逐漸增。而依據(jù)壓力劃分,又可以分為常壓和承壓兩種。那么,為了選擇應(yīng)用效果最優(yōu)一方,需要對(duì)比分析二者的應(yīng)用效果。
承壓熱水鍋爐需要安裝安全閥、溫度計(jì)和壓力表等裝置,因?yàn)殚L(zhǎng)期在滿水狀態(tài)下運(yùn)行鍋爐,因此,不用將水位計(jì)設(shè)置出來(lái);對(duì)應(yīng)的,常壓熱水鍋爐僅設(shè)計(jì)了溫度計(jì)與水位計(jì),由于鍋爐和大氣相聯(lián),大氣壓力為鍋爐內(nèi)的主要壓力,爆炸危險(xiǎn)系數(shù)低,因此,不用安設(shè)安全閥,也不用將壓力表設(shè)置出來(lái)。
2.1 對(duì)比應(yīng)用場(chǎng)所供暖效果
承壓熱水鍋爐不但可以提供高溫水,還可以提供低壓水。而常壓熱水鍋爐可以將低于100℃的低溫水提供出來(lái)。以前生活小區(qū)或者很多企業(yè)都開(kāi)始應(yīng)用低溫?zé)崴仩t裝置供暖。隨著城市規(guī)劃速度的加快及生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,漸漸的提升了節(jié)能與環(huán)保要求,現(xiàn)階段已經(jīng)向高溫?zé)崴仩t轉(zhuǎn)變。因?yàn)槌簾崴仩t有著較低的出水壓力,因此,在高層建筑采暖系統(tǒng)及高溫采暖系統(tǒng)中不合適應(yīng)用這種鍋爐裝置。
但是,因?yàn)槌哄仩t不存在爆炸的危險(xiǎn)性,不受先行規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、和鍋爐規(guī)程的影響,可以在地下室內(nèi)進(jìn)行安裝,特別是可以安裝在人口密集的地下室內(nèi),比如,商店、浴池、旅館等場(chǎng)所的地下一層,這樣就能夠?qū)⒊哄仩t的優(yōu)勢(shì)顯示出來(lái)。
2.2 具體的供暖效果分析
在供暖條件相同的情況下,容量相同的常壓熱水鍋爐的室內(nèi)溫度要低于承壓鍋爐系統(tǒng),供暖效果比較差,所以,一定要應(yīng)用低溫長(zhǎng)供暖運(yùn)行策略。
相關(guān)研究人員按照熱傳熱理論,計(jì)算分析了常壓鍋爐與承壓鍋爐的供暖參數(shù),論述了二者的取暖效果。在環(huán)境條件相同的情況下,常壓鍋爐供暖設(shè)備的散熱功能只為承壓鍋爐供暖設(shè)備的的80%,在供暖條件相同的情況下,通過(guò)常壓鍋爐供暖裝置的溫度要比承壓鍋爐供暖裝置的溫度低10℃。
為了弄清楚兩種供暖系統(tǒng)在供暖方面存在的差異,有必要簡(jiǎn)化與限定系統(tǒng),將以前一個(gè)承壓鍋爐供暖裝置改成常壓鍋爐供暖裝置。不改變系統(tǒng),只是改變鍋爐,假設(shè)將明裝的鑄鐵四柱813散熱器安裝到該系統(tǒng)中,所以,散熱器會(huì)以對(duì)流與輻射的方式散熱,由于對(duì)流散熱與輻射散熱效果是相同的。因此,供熱介質(zhì)品質(zhì)如何,對(duì)輻射散熱效果會(huì)產(chǎn)生較大影響,就散熱器裝置而言,用下面的公式表示其散熱量:
KΔTβ1β2β3=Φ
在這個(gè)式子中,傳熱系數(shù)用K表示,散熱器面積用A表示,傳熱溫差用△T表示,散熱器片數(shù)修正系數(shù)用β1表示;管道內(nèi)水冷卻系數(shù)用β2表示;散熱器裝置方式修正系數(shù)用β3。
就813型的鑄鐵四柱散熱器而言,用以下公式可以表示出每八片傳熱系數(shù):2.047ΔT0.35=K
在這個(gè)式子中,可以按照以下方式計(jì)算△T=12(t′+t″)-tn
按照系統(tǒng)熱平衡,鍋爐會(huì)將功率相同的熱能提供給用戶,并且,系統(tǒng)的散熱量等于其具體供熱數(shù)值,如果在承壓鍋爐供暖系統(tǒng)基礎(chǔ)進(jìn)行研究,這樣就會(huì)發(fā)現(xiàn)有一定的變化出現(xiàn)在常壓鍋爐供暖系統(tǒng)的溫度中,通過(guò)上述公式計(jì)算得知,tn=6℃,這就表明,在供暖條件相同的條件下,用承壓鍋爐供暖系統(tǒng)的室內(nèi)溫度要比常壓鍋爐供暖系統(tǒng)的溫度高10℃。
供暖的品質(zhì)指標(biāo)即為供暖的室內(nèi)溫度,通過(guò)上述分析能夠得知,供暖的效果在某種程度上是由供暖介質(zhì)所決定的,這也是常壓鍋爐供暖裝置效果不達(dá)標(biāo)的主要原因,從另一個(gè)方面去分析,為了實(shí)現(xiàn)相等的室內(nèi)采暖溫度,確保室內(nèi)有相同的散熱量,這樣,就應(yīng)該將常壓鍋爐供暖系統(tǒng)的供熱時(shí)間延長(zhǎng),而這一點(diǎn)通過(guò)實(shí)踐也可以得到證明。
然而,在對(duì)全新的常壓鍋爐供暖系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),需要保證與提升室內(nèi)的供暖溫度,處理應(yīng)用最合理的水利工況和散熱器連接方式以外,盡量采用傳熱效果優(yōu)越的散熱器及適當(dāng)?shù)目刂粕崞鲾?shù)量。換言之,不可以套用常規(guī)的承壓鍋爐供暖系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略。
承壓鍋爐供暖設(shè)備有著循環(huán)水泵要求小、應(yīng)用范圍廣泛、供熱效率高的優(yōu)點(diǎn),而常壓鍋爐供暖設(shè)備具有運(yùn)行成本低、系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)單、設(shè)備危險(xiǎn)性小的有點(diǎn)??梢哉f(shuō),這兩種鍋爐都有優(yōu)點(diǎn)。文章通過(guò)上文主要分析了它們的不同共患效果。從而為相關(guān)單位及個(gè)人更好的選擇適合自己的鍋爐而提供幫助。
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