El problema del equilibrio hidráulico de la red de tuberías de calefacción es la clave para la seguridad, estabilidad y economía del funcionamiento del sistema de calefacción. Este artículo analiza los componentes de la válvula de control hidráulico en el diseño de la red externa de calefacción, proporcionando referencia para el diseño e instalación de la válvula de equilibrio hidráulico en la red externa de calefacción.

introducción

Con la aceleración de la construcción urbana y la mejora del nivel de vida de las personas, la demanda de una vida invernal y un entorno de vida confortable es cada vez mayor; El sistema de calefacción siempre experimenta desequilibrios de calefacción, como sobrecalentamiento y sobrecalentamiento, lo que provoca un desperdicio de energía y dificultades para cobrar tarifas a las comunidades residenciales. Este artículo analiza la válvula de equilibrio hidráulico en el diseño de la red externa de calefacción y explora la cuestión del equilibrio hidráulico en el diseño de la red externa de calefacción, con el fin de garantizar la seguridad, estabilidad y economía del funcionamiento del sistema de calefacción.




Determinación de la carga térmica individual

Al diseñar la red de calefacción externa, es aconsejable que cada usuario utilice la carga térmica de diseño de calefacción del edificio verificada. Cuando no hay datos de carga de calor de diseño de calefacción para edificios, se pueden utilizar para la estimación los valores recomendados de los indicadores de calor de carga de calefacción de edificios especificados en la "Especificación de diseño para redes de tuberías de calefacción urbana" CJJ34; Si todas las comunidades residenciales diseñadas en esta etapa son edificios que ahorran energía, para la región del norte de China, el índice de calor de calefacción de los edificios residenciales se puede seleccionar como 40w/m2, el índice de calor de calefacción de las escuelas primarias, jardines de infancia y otros edificios puede ser seleccionar como 50w/m2, y el índice de calor de calefacción de los edificios comerciales a lo largo de la calle se puede seleccionar como 55w/m2.



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Método de tendido de redes externas de calefacción

Con la mejora del nivel de vida de las personas, los requisitos para la construcción de espacios de estacionamiento son cada vez mayores. Generalmente, la construcción de ingeniería tiene estacionamientos subterráneos, y la red externa de calefacción instalada dentro del estacionamiento subterráneo puede reducir el espesor de la cubierta del suelo del estacionamiento subterráneo, lo que no solo reduce la inversión en construcción sino que también facilita la instalación y el mantenimiento.

Si la tubería de calefacción tendida en el garaje no puede llegar directamente a cada usuario individual, se recomienda optar por un tendido enterrado directo de la red de tuberías desde el garaje hasta cada usuario individual. El método de colocación de entierro directo tiene ventajas como la estética y una menor pérdida de calor en comparación con los métodos de colocación de zanjas y techos al aire libre.


Determinación del diámetro de la tubería de la red externa de calefacción.


Según la edición de 2009 de las Medidas Técnicas Nacionales para el Diseño de Ingeniería de Edificación Civil, HVAC Power, el diámetro de la línea principal debe determinarse en función de la fricción económica específica. En general, la fricción específica promedio de la línea troncal principal debe estar dentro del siguiente rango: cuando la longitud total de la línea troncal principal (incluyendo agua de suministro y retorno, lo mismo a continuación) no supera los 500 m, la fricción específica promedio debe estar entre 60 y 100 Pa/m; Cuando la longitud total de la línea troncal principal es superior a 500 m pero inferior a 1000 m, la fricción específica promedio debe estar entre 50 y 80 Pa/m; Cuando la longitud total de la línea principal es mayor o igual a 1000 m, la fricción específica promedio debe estar entre 30 y 60 Pa/m.

3.2 Determinar la fricción específica y la pérdida de presión de la tubería de circuito más desfavorable en la red de calefacción exterior.

El Código de diseño para calefacción, ventilación y aire acondicionado en edificios civiles GB50736 y los Estándares de diseño de eficiencia energética para edificios residenciales en varias regiones tienen restricciones claras sobre la Relación de transferencia de calor del consumo de energía (EHR) de la bomba de circulación de agua seleccionada para los sistemas de calefacción. La limitación de la EHR de la bomba de agua de circulación determina su altura, por lo que la pérdida de presión de la tubería de circuito más desfavorable en la red de calefacción no debe exceder la altura de la bomba de agua de circulación. Para los sistemas de calefacción residenciales de flujo variable, al determinar la fricción específica y la pérdida de presión de la tubería de circuito más desfavorable en la red de calefacción exterior, se debe reservar la pérdida de presión de la válvula de control de presión diferencial autoaccionada. La pérdida de presión de la válvula de control de presión diferencial debe coincidir con la resistencia del sistema de tubería interna de la válvula al caudal de diseño (equivalente a la resistencia del sistema de tubería interna de la válvula al caudal de diseño, que generalmente no excede los 30 kPa) para garantizar que la La válvula funciona en su área óptima de trabajo.

3.3 Cálculo del equilibrio hidráulico

La fricción específica y la pérdida de presión de otros circuitos deben equilibrarse hidráulicamente con la fricción específica y la pérdida de presión de la tubería del circuito más desfavorable (la pérdida de presión no debe ser mayor que la pérdida de presión de la tubería del circuito más desfavorable) y determinar además la diferencia de presión en la entrada térmica de cada edificio para determinar si se deben instalar válvulas de control de equilibrio hidráulico. Para los sistemas de calefacción residenciales de flujo variable, al determinar la fricción específica y la pérdida de presión de la red de calefacción exterior, también se debe reservar la pérdida de presión de la válvula de control de presión diferencial autooperada de cada circuito. La pérdida de presión de la válvula de control de presión diferencial debe coincidir con la resistencia del sistema de tubería interna de la válvula al caudal de diseño (equivalente a la resistencia del sistema de tubería interna de la válvula al caudal de diseño, que generalmente no excede los 30 kPa). Según la edición de 2009 de las Medidas técnicas de diseño de ingeniería de edificios civiles nacionales para energía HVAC, durante el equilibrio hidráulico, el caudal del medio de calefacción en las tuberías principales y secundarias no debe exceder los 3,5 m/s, la fricción específica de las tuberías principal y secundaria no debe exceder los 3,5 m/s. los ramales no deben exceder los 300 Pa/m, y la fricción específica de los ramales no debe exceder los 400 Pa/m.

Válvula de equilibrio hidráulico

Para un sistema de flujo constante, el primer paso es configurar una válvula de equilibrio hidráulico estática para lograr el equilibrio hidráulico mediante la depuración inicial. La válvula de equilibrio hidráulico estático tiene funciones como visualización de apertura, diferencia de presión y medición de flujo, y apertura limitada, y la válvula tiene un buen rendimiento de regulación (según los estándares del producto, cuando la apertura de la válvula es del 50%, el flujo debe estar entre el 40% y 70%). Al operar la válvula de equilibrio para depurar el sistema, se puede lograr el equilibrio hidráulico en las condiciones de diseño.

Selección de válvula de equilibrio hidráulico estático: según el cálculo del equilibrio hidráulico, si el desequilibrio entre una determinada entrada de calor y la pérdida de presión del circuito más desfavorable es inferior al 15% de la tasa de desequilibrio especificada, se puede omitir una válvula de equilibrio hidráulico estático; Si la tasa de desequilibrio es superior al 15%, se debe instalar una válvula de equilibrio hidráulico estático en la entrada térmica. La selección de la válvula de equilibrio hidráulico estático se basa en la diferencia △ P entre la pérdida de presión del calor que ingresa al hogar y el circuito más desfavorable, así como el caudal Q del calor que ingresa al hogar. De acuerdo con la muestra de válvula o el diagrama de cálculo de la línea de la válvula de equilibrio de bloqueo digital SPF45-16 proporcionado en la segunda edición del Manual de diseño práctico de calefacción y aire acondicionado editado por Lu Yaoqing P442 P443, se seleccionan las especificaciones y la apertura de la válvula. Al seleccionar el diámetro, intente elegir una válvula del mismo diámetro que la tubería.

La válvula de equilibrio hidráulico estático se utiliza principalmente para eliminar la presión residual del circuito y limitar el caudal de agua bajo las condiciones de diseño del circuito; Después de la depuración, tiene una función de límite de apertura. Una vez cerrado el mantenimiento, no es necesario volver a depurarlo cuando se abre, por lo que se puede utilizar como puerta de método de mantenimiento sin la necesidad de configurar repetidamente la válvula de mantenimiento.

Válvula de control de flujo autooperada

1. Las válvulas de control de flujo autooperadas tienen alta resistencia al agua y precios elevados. Cuando se pueden construir por etapas edificios con el mismo sistema de caudal para calefacción, se pueden instalar válvulas de control de flujo autooperadas en la entrada de calor para garantizar el equilibrio hidráulico del circuito durante la operación inicial de la red de tuberías, y pueden estabilizar automáticamente el flujo de circuito dentro de un cierto rango después de agregar usuarios de calor en la etapa posterior, completar la regulación de flujo de la red de tuberías de una sola vez y transformar el trabajo de ajuste de la red en una distribución de flujo simple. Elimina la necesidad de redistribución del flujo durante el cambio de fuente de calor y la expansión de la capacidad de la red.

2. Sistema de flujo variable

En la actualidad, el diseño de calefacción de las comunidades residenciales se basa en un sistema de calefacción doméstico, y cada hogar puede ajustar la temperatura de calefacción según sus propios requisitos de confort. Los residentes también pueden elegir si desean calentar según sus propias condiciones de vida. Para garantizar un funcionamiento con ahorro de energía del sistema de calefacción, es necesario adoptar un sistema de flujo variable en el sistema de calefacción de comunidades residenciales. Al seleccionar válvulas de control de equilibrio hidráulico para sistemas de flujo variable, primero se deben elegir válvulas de equilibrio hidráulico estáticas, que pueden lograr el equilibrio hidráulico mediante la depuración inicial;

La válvula de control de presión diferencial autoaccionada puede estabilizar dinámicamente la diferencia de presión del circuito dentro de un cierto rango, asegurando el peso de la válvula y el rendimiento regulatorio de la válvula de temperatura constante del radiador. Sin embargo, el precio de la válvula de control de presión diferencial autoaccionada es relativamente alto y se puede determinar si se debe configurar después de una comparación técnica y económica.

Para los sistemas de calefacción por radiadores, cuando la diferencia de presión en el sistema de calefacción no es grande y el cambio de diferencia de presión generalmente no puede alcanzar la diferencia de presión máxima permitida de la válvula de temperatura constante, solo se puede configurar una válvula de equilibrio hidráulico estático; Pero cuando la diferencia de presión en el sistema de calefacción es grande, si la diferencia de presión cambia más allá de la diferencia de presión máxima permitida (0,1 Mpa) de la válvula de temperatura constante del radiador, lo que genera ruido durante el proceso de cierre, se debe instalar una válvula de control de diferencia de presión autooperada. estar instalado.

Para los sistemas de calefacción por radiación de piso de agua caliente a baja temperatura, la inercia térmica de los sistemas de calefacción por radiación de piso de agua caliente a baja temperatura es relativamente alta y el control de temperatura generalmente se controla mediante válvulas de tipo interruptor; Debido al gran caudal de agua del sistema de calefacción por radiación de piso de agua caliente a baja temperatura, para ahorrar energía y operar la bomba de circulación de agua de flujo variable, se debe instalar una válvula de control de diferencia de presión autoaccionada en la entrada de calor.


Puntos clave para el diseño e instalación de válvulas de equilibrio hidráulico

1. Los puntos de medición de diferencia de presión de la válvula de control de presión diferencial autoaccionada deben configurarse por separado en las tuberías de suministro y retorno. Por lo tanto, se debe instalar una válvula de equilibrio hidráulico estático en la tubería de suministro al otro lado de la tubería de retorno donde está instalada la válvula de control de presión diferencial autoaccionada, que puede servir convenientemente como punto de medición de diferencia de presión y medir el caudal del sistema.

2. Las válvulas de equilibrio hidráulico deben instalarse en secciones de tubería recta tanto como sea posible.

3. Una red de tuberías de calefacción que no haya instalado una válvula de control de flujo autooperada pero que haya instalado una válvula de equilibrio hidráulico estático para lograr el equilibrio hidráulico inicial debe reajustarse y ajustarse al agregar o quitar bucles en el sistema.