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作者:admin 點擊: 日期:2012-10-19 16:21:27
在高層建筑的太陽能供水中,很多情況下采用集中集熱—集中供水的方式,集熱器統一布置在建筑的屋頂,集中供水系統的水箱也放在屋頂,系統采用上行下給式全循環管網方式供水。在這種供水模式下,太陽能集熱系統沒有特別之處,按照相應的規范、規程很容易就設計完畢。但是,由于是在高層建筑上應用,熱水供水壓力不能過大,所以,必須采用合理的方式進行減壓才行,同時還要進行管網的循環。目前在太陽能熱水系統里常見的減壓方式就是應用減壓閥,具體有下面幾種用法:

  一、干、立管循環支管減壓供水方式

  干、立管循環方式中熱水供應系統分為高、低兩區,采用干、立管循環方式(見圖1),系統設水箱和循環水泵,水箱在樓頂,循環泵在下端,由于減壓閥設置在支管上,循環流量不通過減壓閥,對循環水泵揚程不產生影響,所以,循環水泵揚程只考慮管道阻力即可。

  二、熱水供應系統

  豎向分區減壓閥設置在熱水循環管道上,并共用一套循環水泵。由于循環流量通過減壓閥產生了壓力損失,在計算循環水泵揚程時應增加這部分壓力,否則循環受阻影響系統正常運行。

  (一)干、立管循環立管減壓供水方式

  熱水供應系統分為高、低兩區,分區減壓閥設置在立管上(見圖2),共用一套循環水泵,其揚程計算應考慮減壓閥產生的壓力損失。

  (二)干、立管循環總管減壓供水方式

  熱水供應系統分為高、低兩區,在低區的熱水供水總管設減壓閥進行豎向分區(見圖3)。為了平衡高、低區回水管交匯點A處兩區的壓力,在高區回水管設置減壓閥Ⅱ,減去高區剩余壓力,該閥宜選用可調式減壓閥,便于調節水壓。

  (三)分區循環,立管減壓的供水方式,見圖4。

  圖4分區循環、立管減壓

  熱水供應系統分為高、低兩區,在低區的熱水供水立管設減壓閥進行豎向分區。高區的部分進行循環泵的加壓與循環,低區循環泵選型時其揚程計算應考慮減壓閥產生的壓力損失。高區主要為距頂層為4~5層的用水點,考慮到供水壓力不足,所以單獨設計循環泵達到即進行加壓又進行循環的目的。

  三、減壓閥分區的循環水泵揚程計算

  (一)當熱水供、回水系統循環流量需通過減壓閥,其循環水泵揚程應增加減壓閥的壓力損失,見公式(1)。

  Hb=hp+hx+hg(1)

  式中Hb-循環水泵的揚程,kPa;

  hp-循環流量通過配水管路的水頭損失,kPa;

  hx-循環流量通過回水管路的水頭損失,kPa;

  Hg-減壓閥的水頭損失,kPa。

  (二)減壓閥的水頭損失hg。熱水供應系統和給水系統一樣,按規范規定以靜壓要求進行豎向分區并選擇減壓閥。循環水泵運行時,減壓閥處于通水狀態,hg值應為減壓閥入口處靜水壓減去其出口處動水壓,見公式(2):

  hg=P1-P3(2)

  式中:

  P1-減壓閥閥前靜水壓,kPa;

  P3—減壓閥閥后動水壓,kPa。

  比例式減壓閥:

  (3)

  式中P2-比例式減壓閥閥后靜水壓,KPa;

  Α-減壓比;

  Βb-比例式減壓閥的動壓系數。

  可調式減壓閥:

  P3=βkP2(4)

  式中:

  βk—可調式減壓閥的動壓系數。

  比例式減壓閥的減壓比α宜≤3:1。

  可調式減壓閥的閥前與閥后的最大壓差P1–P2≤0.4MPa。

  βb一般為0.7~0.9,βk一般為0.6~0.7。

  (三)減壓閥分區的循環水泵安裝位置要求

  減壓閥分區時循環水泵要安裝在水箱熱水出口或循環管路最低端,避免安裝位置不當造成循環泵的負壓進水。圖5所示的減壓閥分區倒循環熱水系統安裝應盡量避免。

  圖5減壓閥分區倒循環熱水系統

  四、減壓閥的選用

  (一)減壓閥的設置應便于管理、操作、安裝和維修,減壓閥不宜設置在吊頂和住宅門內。當減壓閥設置在管道井內時應留出足夠的空間。

  (二)在閥前壓力與閥后壓力有一定比例且閥后壓力不需要調節的場合,宜選用比例式減壓閥,在閥后壓力可調或閥后壓力值要求相對穩定的場合,宜選用可調式減壓閥。

  (三)比例式減壓閥的選用應符合下列要求:

  1.按設計秒流量選定減壓閥的口徑,且設計秒流量應在減壓閥(所選口徑、減壓比和閥前壓力值)流量—壓力特性曲線的有效段內。

  2.相應于設計流量的閥后壓力值(減動壓后的壓力值)應能滿足最不利處用水配件的水壓要求。

  3.宜采用減壓比小于4:1的比例式減壓閥

  4.當采用減壓比不小于4:1時,宜盡量避開氣蝕區。

  (四)用于減壓的比例式減壓閥應符合下列要求:

  1.有不同公稱直徑、不同減壓比、不同閥前壓力值的流量——壓力特性曲線,或有臨界點流量值。

  2.動壓系數β宜為0.80~0.90。

  比例式減壓閥的閥后壓力應按下列公式計算:

  (5)

  式中:

  P2-閥后靜水壓力

  P1-閥前靜水壓力

  α-減壓比,由設計人員根據產品選用。

  (6)

  P2/_——閥后動壓力。

  β——動壓系數,由生產廠提供,當管道公稱直徑DN大于50mm時,宜采用上限值,當管道公稱直徑DN不大于50mm時宜采用下限值。

  (五)可調式減壓閥的選用應符合下列要求:

  1.減壓閥的直徑應按產品的流量——水頭損失曲線選定;

  2.可調式減壓閥的壓力等級應高于預定的閥前壓力值;

  3.可調式減壓閥閥后最高壓力和最低壓力應符合表1的規定:

  (六)可調式減壓閥閥后最高壓力值和最低壓力值(MPa)

  表1閥前最高壓力和閥后最低壓力登記表MPa

  1.閥前最低壓力應大于閥后動壓力0.2Mpa;

  2.可調式減壓閥閥前與閥后的最大壓差不應大于0.4Mpa;在有安靜要求的場所(住宅、旅館、醫院)熱水系統可調式減壓閥閥前與閥后的最大壓差不宜大于0.3Mpa;

  3.當熱水系統可調式減壓閥閥前與閥后的最大壓差值超過上述規定時,可調式減壓閥宜串聯設置或采取防噪聲措施。

  (七)當可調式減壓閥公稱直徑不大于50mm時,應采用直接式減壓閥;當大于50mm小于100mm時,可采用直接式或先導式減壓閥;但宜采用先導式。當大于100mm時,宜采用先導式減壓閥。

  參考文獻

  1方汝清,王瑞,陳銀環.集中熱水供應系統減壓閥分區的循環水泵設計問題.給水排水,2009,7:90~93

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