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热水采暖系统管道中积气排除
RSS 打印 复制链接 发布时间:2017-09-02 16:44:16

 【摘 要】热水采暖以其在技术和经济上的显著优越性得到广大用户的青睐。但在系统运行中常常会出现一些故障,影响系统的供热质量。系统中积存空气是热水采暖系统故障中最为常见的。其危害是,积气使用散热器立管的热水流量减少,影响热水的正常循环,积气的每组暖气片只热很少一部分,使暖气片整体平均温度降低,散热量减少,造成某些部分时冷时热,甚至不热,导致采暖房间温度达不到设计温度值,影响人得舒适度,其次,系统产生强烈的噪音,影响人们夫人正常睡眠和休息;第三,空气中含有氧气是造成金属腐蚀的主要原因,时间久了便会腐蚀管道造成漏水。所以必须重视热水采暖系统积存空气的排除。

  【关键词】热水采暖系统;积气;危害;排除;运行

  热水采暖以其在技术和经济上的显著优越性得到广大用户的青睐。但在系统运行中常常会出现一些故障,影响系统的供热质量。系统中积存空气是热水采暖系统故障中最为常见的。当管道中有空气积存时,在采暖系统中通常是利用集气罐、自动排气阀或者手动放风阀来排除系统的气体 ,在实际运行中,上供下回式垂直单管串联系统经常会出现顶层散热器积气的问题,严重的时候甚至顶层以下楼层的散热器都会出现积气现象,其危害是,积气使用散热器立管的热水流量减少,影响热水的正常循环,积气的每组暖气片只热很少一部分,使暖气片整体平均温度降低,散热量减少,造成某些部分时冷时热,甚至不热,导致采暖房间温度达不到设计温度值,影响人得舒适度,其次,系统产生强烈的噪音,影响人们夫人正常睡眠和休息;第三,空气中含有氧气是造成金属腐蚀的主要原因,时间久了便会腐蚀管道造成漏水。所以必须重视热水采暖系统积存空气的排除。

  热水采暖系统空气的产生及排除形式:

  1、系统充水阶段:在热水供热系统充水前,整个系统充满空气,系统充水时,空气逐渐被挤到系统的末端和顶部。此时,系统中各最高点的自动排汽阀处于工作状态,空气逐渐被水挤出,直至系统注满热水。但系统内的空气不可能完全排出,在系统的某些部位会存有空气。

  2、系统开始运行阶段:水中溶有空气。当冷水逐渐升温时,空气会逐渐从水中分离出来,此时可通过暖气包端部的手动排气阀以及其他排气阀将充水阶段残存的和开始运行阶段分离出的空气一起排除。

  3、正常运行阶段:系统在运行过程中需要根据压力情况进行补水,系统补水时会带入少量空气;同时,补入的冷水经过加热又会有一部分空气分离出来,也要随时排除。原始部分空气不多;自来水中空气的含量约30g/t,经过钠离子处理器后软化水中空气含量为1g/t。如果存在管理和操作上的问题;造成譬如阀门、水泵、管道、暖气包等部位严重漏水,需要补水排气,这就使运行复杂化。把系统的补水率控制在2%以内可以有效的减少补水中空气的溢出,反之,如果系统的补水率达到10%以上,则系统有永远排不完的空气。

  我们知道,空气比水轻,所以空气都积存于系统各部分的最高点,这也是与蒸汽采暖系统排汽的不同之处。当空气因水温升高和压力降低而分离出来时,呈小气泡状态升起,其浮升速度随气泡大小而不同。但气泡浮升速度又与管道的直径、倾斜度及水流速度有关。如果水流速度超过气泡的临界速度,气泡就会被水流所带走,在水平管道上水流速大于0.15m/s,在垂直管道上水流速大于0.25m/s时,一般不会造成积气。反之,就会在以下等几个部位积气:①水平管道下弯处;②管道缩径处;③散热器尾部;④管道变形的最高点。

  在热水采暖系统中,所充入的常温水总是容有一定量空气。当系统运行升温后,空气则总是要分离出来。空气在水中的溶解量与温度和压力有关,压力越大,温度越低,空气溶解量则越大,反之,压力越低,温度越高,空气溶解量则越小。凡是空气溶解量低于原始空气溶解量的地点都能使空气分离出来或排放出来。当然不能以系统内两个地点的空气溶解量的互相比较来判定何处是溶解量较小的才能放出空气。而另一处则不能放出空气。

  目前,一般采用的排气装置有自动排气阀、手动排气阀和集气罐。自动排气阀设于系统的最高点,为了便于检修,应在其与系统连接处,装一个阀门,平时开启,需要拆换自动排气阀时,可将该阀门关闭;手动排气阀一般安装于暖气包端部,其体积小,结构紧凑,是由黄铜铸造加工而成,脆性大,如果在阀门上悬挂物品,极易压断阀门,造成跑水事故;集气罐一般安装于交换站或者锅炉房内。

  集气罐在采暖系统运行时间里也要经常打开,以排除系统的空气。目前所采用的自动积气罐由于设计结构,产品质量和管理维修等诸多问题,在运行过程中常常出现问题,导致积气罐不能正常工作,甚至丢失排气的功能,而手动积气罐的使用往往受到手动集气罐所处的位置、住户的技术素质和思想意识的限制,比如开启的次数少,时间短,或者怕排气污染室内环境,产生噪音等等因素,有的干脆就不打开,导致大量的空气积存在暖气片或者管道里。目前最有效的解决办法是使集气罐正常工作,排除气体,但是实践证明,在系统运行的时候,积气罐正常工作只能排除供水干管里的空气,暖气片里的空气却排不出来,因此人们在顶层的散热器上安装手动阀来解决。这样一来,顶层散热器里的空气是通过手动放气阀排出去的,暖气片不热以及噪音的问题解决了,却带来了住户利用暖气片上的手动放气阀“免费”使用系统热水的问题,使采暖系统的补水量为的增加造成了能源的浪费。

  散热器的支管的坡度由于施工的原因,坡度小或者逆坡,导致散热器里的空气拍不出来;对于由于散热器支管坡度产生的积气问题,可以更正支管的坡度或者在散热器上安装手动放气阀,但是后者还是存在用户放热水的问题。

  系统定压点不够,就是系统里的水不满,系统出现倒空气或者汽化。系统里的水不满,可以通过提高定压点的压力来解决,而且在可能的情况下,尽可能的是定压点在压力与系统的充水高度的差值大些,这样系统运行比较稳定。

  系统采暖立管里水的流速。在采暖系统运行的时候,由于采暖立管设计热负荷的原因,采暖系统的循环水泵的选择使循环水泵流量偏大,或者由于大量的空气的存在,使本应该是连续流体变为非连续流体,热力依靠重力的作用,导致采暖立管里的热水流速偏大,远大于空气在水里的升浮速度0.25m/s,由于空气逆向流动,这样一来,热水可以抑制空气的排除,甚至热水可以夹带空气一起运动,使散热器里的空气排不出来。可以通过降低立管里的水流速度或者让水停止流动来解决,如短时间让水泵停止运行,或者关小或关闭该系统进口阀门等等。

  总之,对热水采暖系统来说顺利地排除积气是系统正常运行的关键问题之一,无论从施工,到日常的维护保养都应该做到有的放矢,控制跑、冒、滴、漏,减少积气对系统造成的危害。

  参考文献

  《供热工程》、《安装技术》中国建筑工业出版社.

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