1、1隔膜式气压罐在高层住宅中定压应注意的问题摘要:高层住宅的采暖系统如采用隔膜式气压罐定压,则可能存在超压问题,分析超压问题产生的原因及对应的措施;强调采暖系统的分区应依据系统工作压力来进行。 关键词:采暖分区定压 隔膜式气压罐 Abstract:High-rise residential heating system such as using diaphragm pneumatic tank pressure, there may be a problem of overpressure, analysis the causes of the problems and correspondi
2、ng measures; emphasis on heating system partition should be based on the working pressure of the system Keywords: Heating partitionConstant pressureDiaphragm type pressure tank 中图分类号: P424 文献标识码: A 文章编号: 一:采暖系统定压的作用 采暖系统定压可以做到:无论系统的哪个节点,都能保证其处于正压状态并且高于其相应水温的汽化压力,有效保障系统的安全、正常运行,为达到良好的供热效果发挥重要作用。 二:采暖
3、定压方式 采暖系统定压常用的方式有三种:开式膨胀水箱定压、隔膜式气压罐定压、变频补水泵定压。 2其中隔膜式气压罐定压又分二种:气压罐定压但不容纳膨胀水量(以下简称气压罐定压) 、气压罐定压并且容纳膨胀水量。二者的定压原理相似,但计算参数的确定却又不同。由于容纳膨胀水量的定压方式将导致气压罐偏大,因此仅讨论不容纳膨胀水量的定压方式,现以设计实践中遇到的问题展开讨论。 二:工程实例介绍 某小区建筑面积 55 万多平米,由 12 栋 34 层的住宅及二层的沿街商业组成,住宅及商业均采用低温地板辐射系统采暖。高层住宅的层高为 2.9 米,建筑物总高度 98.6 米。按照常规的采暖分区方法,高度超过50
4、 米的建筑其采暖系统应竖向分区。采暖系统如设二个分区,则 1-17 层为低区,18-34 层为高区;如设三个分区,则 1-11 层为低区,12-22 层为中区,23-34 层为高区。表面看来,以上分区均满足采暖系统不超过50 米的常规思路及要求。但民用建筑供暖通风与空气条件设计规范GB 50736-2012(以下简称“规范” )第 5.4.5 条“热水地面辐射供暖系统的工作压力不宜大于 0.8MPa,当超过上述压力时,应采取相应的措施”1。采暖分区除了按建筑高度来分区以外,更应依据采暖系统的工作压力来进行。由于本小区除了二层的商业和高层住宅外,无其他层数的建筑,因此除高区采用膨胀水箱定压外,其
5、他区均采用隔膜式气压罐定压(高区由于采用膨胀水箱定压,其末端散热设备工作压力均不超过0.8MPa,在此不讨论高区) 。换热站设在地面,为单栋建筑物。现按分区一一分析如下: P1-补水泵启泵压力(KPa) ,一般比系统最高点高 1.5-2 米 3P2-补水泵停泵压力(KPa) P3-膨胀水量开始回流补水箱时电磁阀开启压力(KPa) P4-安全阀开启压力(KPa) ,确保系统的工作压力不超过系统的管网、阀门、设备的承压能力为原则。 -补水泵启动压力 P1 与停泵压力 P2 的设计压力比,取值范围0.650.852 系统分区情况: 1:系统竖向设二个分区: 1-17 层为低区,18-34 层为高区。
6、低区建筑高度为:17x2.9=49.3 米,P1=493+10+5=508 KPa =(P1+100)/(P2+100)=0.85 则:P2=615 KPa P3= P2/0.9=683 KPa P4= P3/0.9=759 KPa 采暖循环泵的扬程约 250 KPa 则系统正常压力在 508+250=728 KPa 与 759+250=1009KPa 之间 2:系统设三个分区的情况: 低区 1-11 层,中区 12-22 层,高区 23-34 层。 低区计算: 低区建筑高度为:11x2.9=31.9 米, P1=319+10+5=334KPa 4=(P1+100)/(P2+100)=0.80
7、 则:P2=442.5KPa P3= P2/0.9=491.6 KPa P4= P3/0.9=546.2KPa 低区采暖循环泵的扬程约为 240 KPa,系统工作压力在491.6+240=731.6KPa 与 546.2+240=786.2KPa 之间,小于 800KPa,系统不超压 中区计算: 中区建筑高度为:12x2.9=63.8 米, P1=638+10+5=653KPa =(P1+100)/(P2+100)=0.85 则:P2=786KPa P3= P2/0.9=873KPa P4= P3/0.9=970KPa 高区采暖循环泵的扬程约 250 KPa,系统正常压力在653+250=90
8、3KPa 与 970+250=1220KPa 之间,减去低区的自然高差 31.9 米,则中区系统的工作压力在 584KPa 与 901KPa 之间,存在超压情况。 从以上数据可以看出,采暖系统在二个竖向分区的情况下,低区超压;采暖系统在三个竖向分区的情况下,中区超压。均超过地板辐射采暖系统的工作压力不宜大于 0.8MPa 的规定。以上计算是在取 =0.85 的极值情况下得到的数据,否则计算得出的 P2、P3、P4 值更高,超压更严重。 5三:问题分析 按 50 米建筑高度来进行采暖分区,如果采用膨胀水箱定压,由于膨胀水箱是利用静水压来定压,不会产生压力波动,因此不存在系统超压问题。如采用气压罐
9、(不容纳膨胀水量)的方式定压,则由于补水存在启泵、停泵、电磁阀开启、安全阀开启四个压力,则采暖系统的工作压力也在这四个压力之间波动,导致超压现象。 四:结论 1:依据 50 米的建筑高度来进行采暖分区,如果采用膨胀水箱定压,则正常的工作压力应在 0.8MPa 之内;如果采用隔膜式气压罐定压的话,系统会存在超压问题。因此采暖系统的分区应依据系统工作压力来进行,而不是仅按建筑物的高度来进行竖向分区。 2:如果系统超压,可采取以下措施: 1)在超压系统中,超压部分可以采用工作压力为 1.0MPa 的地热盘管(价格方面稍高一些,由于承压高,相应的管道壁厚会厚些,由此施工难度会相应增加) ; 2)采用变频泵补水定压(不配置膨胀罐) 。此种补水兼定压方式适合在规模较大的采暖系统中应用,供热量在 2500kw 以下的系统或无室外管网的采暖系统不适宜3。 参考文献: 1 民用建筑供暖通风与空气调节设计规范GB 50736-2012 2 全国民用建筑工程设计技术措施-暖通空调.动力(2009年版) 63 国家建筑标准设计图集采暖空调循环水系统定压05K210