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热水采暖系统中的气塞问题解决处理办法

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热水采暖系统中的气塞问题解决处理办法

发布日期:2017-07-26 作者: 点击:

热水采暖系统中的气塞问题解决处理办法

一、概述

热水供热采暖系统在运行过程中,如果空气进入,且不能及时排除,越聚越多,形成气塞。气塞对系统中正常水力循环产生不利于影响,主要表现是用户端散热器不热。产生气塞的原因是什么,又如何解决呢?根据在实际工作中的体会分析如下:

二、形成气塞的条件

形成气塞首要条件是有空气进入系统,其次是这些气体不能及时被排除,随着时间推移气体越积越多,形成气塞,阻断了水循环流动。

1、空气进入系统的主要途径

空气进入系统的主要途径是补水携带和不严密处渗入。由于北京地区热水采暖系统运行时供水温度低,故汽化问题在此不予考虑。

(1)贵阳采暖系统补水

系统补水温度低,空气溶解度大,随温度升高,溶解度逐渐减小,多余空气就会分离出来。数据显示,在大气压力下,当水温为5℃时,水中的含气量大于30mg/kg,当水温为95℃时,水中的含气量约只有3mg/kg。导致系统补水量过大的常见问题有:1)管网跑水点较多,补水量大。这经常发生在老旧采暖系统中,管道腐蚀严重,阀门盘根和调节部位缺少维修保养,泄漏点多,失水量大,为保持系统压力恒定,就必须向系统大量补水。2)系统采用间歇采暖,由于热胀冷缩,当热源不加热时,系统温度由高变低,水的体积随温度的降低而变小,导致系统压力降低,低于定压点的压力时,系统补水。

(2)通过不严密处渗入空气

主要有两种情况:

1)循环水泵流量和扬程过大,管网阻力特性与设备不匹配。由于循环泵流量大,导致系统压力降过快,采暖系统本身定压点压力又不高,在定压点与循环水泵入口某管段形成负压,空气渗入采暖系统。

2)系统定压的压力偏低,低于系统最高处管道静水压头,在系统停止运行时出现倒空现象,管道吸入空气。

2、气体不能及时排除的原因

排除气体要具备两个条件:气体能够随水循环流到排气设备处且排气设备运行正常,二者缺一不可。

(1)气体的积存

气体易在系统压力较低的最高处和水流速比较慢的地方积存。为有效地排除系统内空气,设计要求室内采暖系统所有水平供水干管应具有不小于0.002的坡度,如因条件限制,机械循环系统的热水管道可无坡度敷设,但管中的水流速度不得小于0.25m/s。在实际运行中,气体积存在散热器里,而不是排气设备处,主要是由以下原因造成。

1)施工不规范

如系统定压点安装不符合要求,敷设管道坡度不够或者坡度相反,这里主要是指在施工中并未按设计要求安装。在一个燃气锅炉热水采暖系统调试时,就曾经遇到过把膨胀水箱定压的膨胀管就近安装在采暖管道的回水管上,循环管安装在供水管上,结果导致膨胀水箱短接了热用户的室内采暖系统,大量的供水经膨胀水箱循环回锅炉,使热用户水流量大大减少,存在严重的水力失调,同时建筑的顶层采暖管道几乎没有水压,气体积存在采暖设备里,形成气塞,导致用户室温达不到设计要求。     

2)系统本身存在严重的水力失调,气体积存在不利热用户。有的水力失调是由于系统本身的缺陷导致,如系统末端管径偏小,或缺少调节阀门,或阀门可调性差,达不到调节精度要求。有的水力失调是由于运行中导致,如采暖管道投入运行时冲洗不干净,泥沙等堵塞在阀门和设备处,导致阻力过大,引起水力失调。现在分户计量系统中,热表前的过滤网太脏,导致堵塞,循环阻力大,流速低,空气也会积存在散热器内。

3)贵阳采暖系统扩建

采暖系统在扩建中没有进行水力计算,建成后又未对管网重新进行调试,引起系统水力失调,使最不利热用户的水量减少,流速过低,导致气体积存。

(2)气体的排出

热水采暖系统排出空气设备,可以是手动的,也可以是自动的。目前常见排气设备,主要有集气罐、自动排气阀及散热设备上的放气阀。当气体积存在排气设备里,手动的不能及时排出,或自动排气设备失效,不能排出气体,积存到一定量时,就会导致气塞。

三、解决气塞的方法

1、减少系统补水量

加强采暖管网的管理,减少跑、冒、滴、漏现象。对于采用间歇采暖系统,当热源加热时,采暖系统水温度逐渐升高,随补水进入系统的空气溢出,间歇采暖的系统供水温度波动较大,一般可以达到40—50℃的温差,针对一个系统水容量上百立方米的封闭系统,由温度变化导致体积变化,会引起很大的压力变化,如果超出系统定压点最大值,由泄压排水设备或阀门排出多余的水量,达到允许压力值,反之低于系统定压点最小值,就启动补水设备,达到允许压力值。我们常见的定压设备多为膨胀水箱、气压罐和变频水泵,膨胀水箱有膨胀管,系统不是封闭的,压力变化比较小;气压罐定压,如果选择不当,或年久失修里面的膨胀膜破裂,都会引起系统压力急剧的波动,使系统有大量的补水和泄水现象发生,气体便随之进入系统;变频水泵定压,整个系统为钢性,它是对水膨胀引起压力变化最敏感的,常有补水和泄水现象的发生。如果系统较大,建议采用低温长供,或对系统进行改造,减少补水和泄水现象的发生,如改变定压方式。

2、杜绝系统负压的产生

在定压方面,首先是选择正确的定压压力,防止倒空现象的产生,其次是选择正确的定压点,防止运行时负压的产生。因系统和设备不匹配方面产生的负压,可以临时采取提高循环水泵入口的压力,一般是提高定压的压力。如某燃气锅炉集中采暖系统,建筑最高为六层居民楼,系统定压点为循环水泵入口,定压方式为变频补水定压,定压点压力为21mH2O,运行中有这样的现象发生,锅炉房的值班室和其它附属房间的暖气总是不热,打开散热器放气阀有气体排出,每隔半小时就要排气,否则不热,经查看发现循环水泵的入口压力表为负值,这表明为真空状态,这主要是由于循环水泵选择过大,提高定压点压力为26mH2O,压力表压力才为正值,在这个定压点压力下,暖气片就未出现存气和不热的现象。针对这样的问题提高定压点压力并不是理想的解决办法,如果更换一台和采暖系统匹配的水泵,不但可以从根本解决负压问题,而且新更换的水泵功率比现有的水泵功率要小很多,往往可以节约一半的电,也就是说现有水泵要多耗一倍的电,这对于有些锅炉房可以几年就收回初投资,即为使用单位节约了运行费用,又为社会节约了能源,是一件双赢的好事。

另外,一个系统如果有两个定压点也会有倒空现象的发生,使气体进入系统。如原来两采暖系统都是分别采用两个膨胀水箱各自定压,两个系统合并为一个系统后,并未将多余的膨胀水箱拆除,形成一个采暖系统两个膨胀水箱并存的情况,其结果是系统真正的恒压点在两个膨胀水箱之间,处于上游端的膨胀水箱溢水,处于下游端的膨胀水箱往往会倒空,造成系统负压,空气进入系统。在贵阳采暖系统运行时,许多散热器不热,循环水泵停运后,积存气体现象明显好转,但循环水泵再次启动,积存气体现象依然如故。现将原有膨胀水箱拆除一个,气塞现象再未发生。

3、消除严重的水力失调现象

系统中热用户的实际流量与设计流量之间的不一致性,称为该水力失调,一般用水力失调度来衡量。采暖系统在设计时允许一定的水力失调,只要在规定的范围内即可。如管网运行没有很好地进行初调节,以及热用户的负荷变化,都会引起水力失调,使部分热用户水流量偏低,流速偏小,从而导致水力失调用户的采暖设备成为气体积存的地方,导致不热。

4、加强采暖系统在非采暖季的维修保养

在非采暖季,对采暖系统的维修保养是至关重要的,是减少补水量,安全运行和保证舒适采暖的基本要求。每个采暖季结束,对管网进行维修,对阀门盘根和调节部位进行保养,排气设备及时进行检修,确认是否可靠有效。

结论:热水采暖系统气塞问题是比较常见的。一个系统易积存气体,不能及时排除,常常是几个原因共同作用结果。运行调试人员须逐一排查,找出系统存在问题的症结所在,才能从根本上消除气塞。

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