高层建筑直连供暖技术在多层建筑中的应用

由于多层建筑、高层建筑本身具有的特点使得其与室外供热管网的连接成为新的课题。多层建筑常常超过供热管网的定压高度, 但又不象高层建筑那样超出很多。常见的方法是单设锅炉或用热交换器:单设锅炉占地面积大, 工程初投资大, 而且运行费用高;热交换器适用于高温水, 当供水温度低时, 换热效果不理想, 而且随着使用时间的增加, 换热效果逐渐下降;至于双水箱系统、单水箱系统, 常常由于气体容易进入系统造成积气导致大面积不热, 另外, 一个或两个水箱设在楼顶还有建筑布局、结构承重等问题, 所以已经不为设计者和用户认可;近年来出现的减压阀或减压阀组系统, 其特点都是利用弹簧类机构改变流通截面减动压, 电动电磁类关断来处理静压, 都有关闭延迟和频繁重复动作的高可靠性问题。

1 工程概述

中船重工七一三所7号、8号楼采暖工程, 位于郑州。每幢楼十一层。总建筑面积20000平方米。根据本工程特点:第一因没有场地单设锅炉不可能, 而且初投资和运行费用太高。第二采用减压阀不可靠。第三现有热源提供60℃左右的低温水, 若采用换热机组则换热效率低, 直接影响供暖效果。通过实地考察, 用户决定采用辽宁直连高层供暖技术有限公司生产的专利产品--高层建筑直连供暖设备, 发明专利号为ZL97122037.9。该设备已在全国采暖区域运行10多年, 运行效果良好。此技术相继被编入全国通用《建筑产品优选集》、《供热工程》教材、辽宁、吉林、天津、河北、河南、山东、山西、陕西、新疆、内蒙古等省、市建筑标准设计图集, 并在全国数千座高层建筑中应用。

具体的技术方案是在原有低区供暖热网定压大小、运行参数、运行方式等保持不变的情况下, 仅在7号、8号楼室外地下泵站内增设一个增压泵, 将低区管网的供水加压, 送至楼上散热器放热后, 回水则分别进入断流器, 促进其膜流运动形成, 进行断流减压, 然后再进入阻旋器进行阻旋“复原”并分离空气, 此时, 高压回水就变成低压回水安全回到外管网中。

当系统运行时, 7号、8号楼与低区管网直接连接的回水管上分别有断流器和阻旋器“减压”, 以保证运行时多层建筑系统与低区管网相隔绝;当系统停止时, 由于原低区管网定压大小不变, 系统水位一直保持在低区管网的水静压线上, 使低区热网的回水自动与多层断开, 从而实现回水管段在静止状态时的多层与低区隔断。此外, 在增压泵前还设有止回阀, 确保供水管在泵停止运行时, 水不能经泵倒流回低区。这样, 无论系统运行时还是静止时, 均保证了多层系统与低区系统的彻底隔绝。

根据本工程实际情况:1--11层均视为高区, 采用高层直连供暖技术, 将每栋楼每个单元的回水汇合在一起, 从管井引至系统最高点, 再分别接断流器、阻旋器后回到外网。

直连设备有加压控制机组、断流器、阻旋器等组成。

2 加压控制机组选择

加压控制机组主要由加压泵、泵前泵后的阀门、远程压力表、减振机座、除污器、避振喉、微机变频控制柜等组成。设备性能主要有高区供水加压、稳压、压力及流量自调节, 监视、监控、自启动、缓关闭及超压告警等功能。这里, 需要工程设计选择的仅仅是增压泵。

增压泵扬程计算:

H=Hj+Hg+v2/2g-Hw

式中

Hj为水泵至断流器的几何高度, 单位为m;

Hg为供暖系统的阻力损失, 单位为m;v2/2g为出水口的动压头, 单位为m;Hw为热网供水管在加压泵位置的水头高度, 单位为m。

增压泵流量计算:

V=k0.86Q/ρ (t1-t2)

式中k为附加安全系数, 一般可取1.1Q为高区部分供暖系统热负荷, 单位为W;t1为热媒供水温度, 单位为℃;t2为热媒回水温度, 单位为℃;ρ为热媒供水密度, 单位为kg/m3。

在本工程中, 直连增压泵选择流量为50m3/h, 扬程20m, 功率5.5k W。

3 断流器及阻旋器选择

断流器一般可按进水口管径 (一般进出水口管径相同) 确定型号, 也就是按供暖系统水力计算确定的总回水管管径确定。但是, 考虑目前普遍存在的热网大流量小温差现状、施工经常变更图纸、分户热计量的变流量以及水力平衡状况等因素, 适度加大回水管管径是有益的。根据以往经验, 通常保证断流器出水口流速在0.6m/s以下较为合适。根据本工程的实际情况, 断流器选择DL-125, 阻旋器选择ZX-125。

高层建筑直连供暖设备不仅适用于高层建筑, 也适用于在低建筑群中出现一栋或几栋多层建筑, 特别适用于在低温水供暖区域网络中, 设换热器与低区隔绝换热不合适的场所。

五个采暖期的实际运行证明, 高层建筑直连供暖备完全实现全自动控制和无人值守, 设备运行安全稳定, 完全达到了设计目的, 供暖效果良好。

设备安装示意图1所示。

摘要：随着经济发展、人口增加, 各大中小城市建筑均迅速向空间发展, 多层建筑、高层建筑在供暖区域拔地而起。

关键词：高层建筑,供暖技术,多层建筑