高層建筑直連供暖技術(shù)

?公司新聞 ????|???? ?2018-02-26

以下是地源熱泵領(lǐng)導(dǎo)品牌山東普惠動力針對高層建筑直連供暖技術(shù)做出的詳盡說明和描述如下:


    本技術(shù)專門解決高層建筑與低層建筑直連供暖問題。高層建筑采暖系統(tǒng)采用本方法后,即可與任一低層建筑直連并網(wǎng)供暖,不再受高、低樓限制,從而大大節(jié)省工程投資和運(yùn)行費(fèi)。

    一、技術(shù)現(xiàn)狀低建筑群中,突然出現(xiàn)了一座高層建筑,通常的供暖方法是為高層建筑設(shè)一臺專用鍋爐(初投資大、運(yùn)行費(fèi)高),或設(shè)熱交換器與低區(qū)系統(tǒng)隔絕(有高溫水熱源才合理)。最為經(jīng)濟(jì)的方法是,利用原有低區(qū)的低溫水系統(tǒng)直連供暖。但問題是,高、低層建筑直連后,運(yùn)行時,壓力低了高樓上不去水,壓力高了低樓散熱器超壓;當(dāng)建筑更高時,即使不運(yùn)行,高樓的水靜壓就足以壓破低樓系統(tǒng)的散熱器。

    為了解決這一問題,近幾年也曾有人試圖用減壓閥方法的,但都因減壓閥減得了動壓減不了靜壓而失敗。這是因?yàn)?,只有水在流動時減壓閥才能通過改變流通截面減壓,當(dāng)靜止不動時,水靜壓就將低區(qū)散熱器壓破了。最近,有的廠商號稱他們的減壓閥既減得了動壓也能減靜壓了。其實(shí),也是是“減”靜壓,而是“關(guān)斷”靜壓,還是采用機(jī)械彈簧類判斷方式,并未跳出依靠判斷閥門進(jìn)行隔斷的老路。

    實(shí)踐證明,機(jī)械類關(guān)斷也好,電磁閥類關(guān)斷也好,都有關(guān)閉延遲和重復(fù)動作的高可靠性問題。例如:朝陽某郵政大廈,1998年采用上海某閥門公司的新式減壓閥直連供暖,結(jié)果,原低區(qū)住宅散熱器爆裂不斷,損失慘重。最后被迫拆除,改用了本技術(shù)。

    二、核心內(nèi)容結(jié)實(shí)上可見,技術(shù)的焦點(diǎn)就在于“減壓”。村技術(shù)的總體思路就是避開上述“減壓”習(xí)慣思維方式,獨(dú)壁蹊徑,借鑒膜流運(yùn)動理論,采用類似于流體非滿管的減壓方式。具體地說(如圖1),就是設(shè)計(jì)一個“斷流器”,利用散熱后的熱媒高壓流體余壓,造成水流高速旋轉(zhuǎn),人為促進(jìn)膜流生成,從而達(dá)到減壓目的。為了消除氣體進(jìn)入系統(tǒng),根據(jù)能量方程式,利用下落的高位流體勢能,再設(shè)計(jì)一個“阻旋器”,用于阻止水流旋轉(zhuǎn)并分離空器,使無壓流的膜流狀液體再有組織的“復(fù)原”到有壓流狀態(tài)。這樣,通過有壓流→無壓流→有壓流,這樣一個逆變過程,就使得高壓流體平衡地“過渡”到了低壓流體。據(jù)此原理,便可實(shí)現(xiàn)高樓與低樓直連供暖了。

圖1 1 斷流器;2 阻旋器;

   3 連通管;4 低區(qū)回水管

圖2 1 斷流器;2 阻旋器;3 連通管;4 高區(qū)回水管;5 高區(qū)回水管;

  6 低區(qū)回水管;7 低區(qū)散熱器;8 高區(qū)散熱器;9 低區(qū)供水管;

  10 加壓泵及控制機(jī)組;11 排氣閥;12 熱網(wǎng)回水管;13 熱網(wǎng)供水管

    具體的技術(shù)方案時(如圖2):原有低區(qū)供暖熱網(wǎng)定壓大小不變。運(yùn)行參數(shù)不變、運(yùn)行方式等全維持不變的情況下,僅在高樓引入口增設(shè)一個微型增壓泵(并在泵出口設(shè)止回閥),將低區(qū)網(wǎng)的供水加壓,送至高層以建筑的散熱器放熱后,高壓加水則進(jìn)入斷流器,促進(jìn)其膜流形成,進(jìn)行斷流減壓。然后,再進(jìn)入阻旋器進(jìn)行阻旋“復(fù)原”并分離空氣。此時,就可以安全返回低區(qū)回水管網(wǎng)中去了。

    系統(tǒng)運(yùn)行時,高層建筑與低區(qū)網(wǎng)直接的回水管上有斷流器和阻旋器“減壓”,以保證運(yùn)行時高層建筑與低區(qū)網(wǎng)隔絕;運(yùn)行停止時,由于原低區(qū)網(wǎng)定壓大小不變,系統(tǒng)水位一直維持在低區(qū)網(wǎng)水靜壓線上。所以,在系統(tǒng)停止運(yùn)行的同時,回水管上的斷流器至阻旋器(低區(qū)靜壓線以上)這段管道內(nèi)的水流必然隨之?dāng)嚅_。而高、低區(qū)直連的供水管,在靜止?fàn)顟B(tài)時,供水管上有加壓泵前的止回閥,以保證供水管的水不能經(jīng)泵倒流回低區(qū)(隔絕)。這樣,無論系統(tǒng)運(yùn)行時,還是靜止時,均保證了高、低樓(區(qū))系統(tǒng)的徹底隔絕。

    多次試驗(yàn)和大量實(shí)際工程運(yùn)行證明,上述減壓方式安全、有效,運(yùn)行平衡、可靠。加之配備微機(jī)變頻調(diào)控加壓泵,視網(wǎng)上壓力變化情形自動調(diào)節(jié)流量、壓力,并輔之于壓力監(jiān)視、超壓告警、水泵自啟動、自關(guān)斷、緩關(guān)閉等功能,這樣,一個完備的高、低樓(區(qū))直接連供暖系統(tǒng)就形成了。

    前已述及,試圖用電磁閥或帶有自關(guān)斷功能的減壓閥類進(jìn)行減壓的方法,據(jù)目前整體技術(shù)發(fā)展水平看,僅依靠改變材料及材質(zhì)的辦法來尋求突破已相當(dāng)艱難。而本技術(shù)為“減壓”設(shè)計(jì)的斷流器和阻旋器,均未采用彈簧或電動灰的部件去實(shí)現(xiàn)“變截面”或“關(guān)斷”,而是獨(dú)辟蹊徑,打破習(xí)慣思維方式,改變傳統(tǒng)研究方向,順應(yīng)水流流態(tài)規(guī)律設(shè)些固定導(dǎo)板類就可以了。從而大大簡化了傳統(tǒng)、不穩(wěn)定且可靠性差的復(fù)雜減壓方式。根據(jù)部件的原理結(jié)構(gòu),可以想象:本技術(shù)可靠的關(guān)壓方法及部件的使用壽命,是勿庸置疑的。

    三、技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

    1.首次將“膜流運(yùn)動”理論應(yīng)用于供暖領(lǐng)域,從理論上論證了回水總立管與室內(nèi)采暖系統(tǒng)管道可取同一型號管徑,不必加大;

    2.揭示了有壓流進(jìn)(射)入無壓流界面時產(chǎn)生氣泡的機(jī)理,發(fā)現(xiàn)了大量氣體進(jìn)入系統(tǒng)的成因,并提出了解決辦法;

    3.以上技術(shù)的進(jìn)步,使得傳統(tǒng)采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡化、安裝方便,工程造價(jià)大大降低。也正因?yàn)槿绱?,才使得舊有高、低層建筑直連并網(wǎng)改造成為可能。

    本成果經(jīng)國家一級查新機(jī)構(gòu)聯(lián)機(jī)檢索證明:“未見有同類文獻(xiàn)報(bào)道”,填補(bǔ)了供暖領(lǐng)域一項(xiàng)空白。獲國家發(fā)明專利1項(xiàng),國家實(shí)用新型專利2項(xiàng)。

    四、應(yīng)用推廣及效益本成果的4篇論文先后在《暖通空調(diào)》等雜志公開發(fā)表以來,相繼收到讀者大量來函、來電,專程參觀、考察者絡(luò)繹不絕。并很快就在沈陽、撫順、朝陽、錦洲、本溪、遼陽、哈爾濱、呼和浩特、天津、長春、大連、青島、北京、蘭州、西安、齊齊哈爾、雞西、加格達(dá)奇等地百余座高層建筑中采用。建筑最高層婁為28層,運(yùn)行時間最長的已達(dá)5個采暖期。

    本成果的論文被美國(Ei page One)數(shù)據(jù)庫和國際建筑文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(ICONDA)收錄,并被編者按入遼寧省《建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)圖集》。新版《供熱工程》教材也將其收入。現(xiàn)已成為許多建筑設(shè)計(jì)院進(jìn)行高層建筑供暖設(shè)計(jì)的首選方案。

    目前,這項(xiàng)發(fā)明已造就了一個擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的高新技術(shù)企業(yè)——沈陽直連高層以供暖技術(shù)有限公司。

    據(jù)測試(翔去賓館):高層建筑采用本技術(shù)并網(wǎng)后,年節(jié)資(煤礦、電費(fèi))折合人民幣10萬余。照此推算,每座高層建筑年節(jié)資10萬元計(jì),100座,年節(jié)資就是千萬;1000座,年節(jié)資歷就上億萬!

    節(jié)能的意義遠(yuǎn)不此于省錢。少用電、少燒煤,不僅節(jié)約了人類保貴的、不可再生能源。而且,能從根本上減輕大氣污染。可見,其經(jīng)濟(jì)效益與社會效益相當(dāng)可觀、難以估量。

    本技術(shù)問世以來,曾得到暖通辦朋友熱心支持與幫助,在此,表示衷心感謝。


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