供热系统应用可靠性高的波纹管补偿器热网结构

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补偿器
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最后更新:
2017-11-22 15:58
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  提高热网的可靠性,首先要使波纹管补偿器热网结构达到可靠性要求和能够实现集中控制。此外,系统的一部分应用备用性能。
  一、建立等级制结构
  大中型系统应具有分级结构,大型供热系统按可靠性水平设计成三级,热源为最高级、干线为较高级、分配管网和热用户支管为较低级。具有等级制结构的热网系统,其主要优点是减少因提高可靠性增加的投资,增加热网的可靠性,在事故工况下运行质量高,控制简便,能实现限额供热。
  可靠性要求对最高级的热源和较高级的干线给更多重视,均应考虑备用。特别是对于大型波纹管补偿器热网系统,如不采取有效措施,其可靠性比中小型热网要低得多,因为在其他条件相同的情况下,热网事故与管长成正比,且大型热网管径大,主干线长,如不采取措施,发生故障时影响范围大,损失严重。对于分配管网和热用户支管,可不考虑备用。
  不要将小负荷支管或用户直接连接到大干线上。在设计和改扩建时易合并小型枝状管线,但同时要控制枝状管网和从环状管网引出的分支管的最大管径和支干线的长度,保证支线任何部件发生故障时,能在允许停止供热时间内修好。
  二、管网合理分段
  在管线上加设分段阀,将波纹管补偿器热网管线合理分段,也是提高热网可靠性的有效措施之一。借助于分段阀,可便于在发生事故时采取措施,从而减小停止供热的范围。反之,如果在管网上没有安装分段阀,那么波纹管补偿器管网上任何部件的故障都将导致系统完全故障;如果分段阀设置不合理,也将增加事故损失。
  分段阀可以设置在输送干线和输配干线上设置在输配干线上时,分段阀应位于有分干线的节点之后,这样布置可保证分段阀后的金属波纹管热力管道发生故障时,分段阀支管连接的用户仍可以得到热量。增加分段阀,使热网元件部件数量增加,事故状态次数也将增多;但是它对热网故障时缩减停供负荷的效果更显著,因此可靠性提高,而所需投资增加不多。《城市热力网设计规范》(CJJ34-2002)所给出的分段阀设置间距与管径无关,应予以研究。俄罗斯热力网设计规范关于分段阀设置间距L与管径Dy有关,规定如下:
  100mm≤Dy<400mm,L≤1000m;
  Dy=400~500mm,L≤1500m;
  Dy≥600mm,L≤3000m;
  Dy≥900mm,L≤5000m;
  对于寒冷地区,因发生事故时允许停止供热的时间更短,分段阀间距宜更小些,即分段阀间距除应与管径有关之外,还要考虑供暖室外计算温度的不同。
  三、考虑结构备用和输送能力备用
  由于不可能修建绝对可靠的热网,因此在系统中引入结构备用和输送备用是创建可靠热网的重要手段,它使系统具备在事故工况下能够实现限额供热的能力。限额供热工况能够保证用户在抢修时间内室内温度不会低于限定水平(一般为10~12℃)。
  借助于备用可以减少事故状态次数,事故影响范围和事故损失。
  1)结构备用
  (1)大型热网设计为环状管网
  大型热网设计成环状是系统结构备用最常见和最有效的措施之一。当环状管网上某一部件发生故障时,只要关闭该部件邻近的阀门,波纹管补偿器管网其他部分可实现反向供热,从而提高了热网的可靠性。特别是对于多热源供热系统,采用环状管网可以使热源互为备用,大大减少了供热事故状态次数和影响范围。
  对金属补偿器城市供热系统进行规划设计时,环形干线应包括城市建筑规划时确定的所有大型用热节点。设计时应兼顾远期规划,分步实施,待发展到一定规模后在连接成环,有利于减少初步投资,且远期波纹管补偿器管网可靠性能良好。
  (2)大中型枝状热网设连通管
  对于大中型枝状管网,可采用双管制连通管或单管制连通管将干线构成环形,实现事故工况下的反向供热,减少事故时被切断的用户数。双管制连通管即在供水和回水管路分别设立连通管;单管制连通管只设一根连通管,该管可兼作供水管和回水管的备用管。
  2)输送能力备用
  热网虽然用结构备用,但在事故工况路径变化,流量重新分配,不一定能保证限额供热,因此应进行事故工况计算,严重的事故状态下,波纹管补偿器热网管径是否具备输送能力,最大管径的管道损坏,其排除事故时间长,所造成的损失也最大。
  供热系统应具备控制设施,能对事故报警,在发生故障时能启动预报警方案快速发现事故,尽可能减少事故影响。否则即使使用结构和输送能力备用,也不一定能保证在事故发生时向用户限额供热。
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