板式暖氣片在集中供暖系統(tǒng)使用考慮
板式暖氣片在集中供暖系統(tǒng)中使用也很多,但要想板式暖氣片在集中供暖系統(tǒng)中發(fā)揮特點,那么就得根據集中供暖進行合理計算和選型,同時,高度重視板式暖氣片結垢、堵塞、腐蝕等問題,采取切實有效的措施降低結垢、堵塞、腐蝕對暖氣片傳熱效率和供熱效果帶來的不利影響。
板式暖氣片在集中供暖系統(tǒng)使用考慮
1.基于集中供熱的板式暖氣片選型的注意事項
目前,我國城市集中供熱中采用的一次熱媒溫度一般為130℃/70℃,二次熱媒溫度為95℃/70℃或85℃/60℃,在這種情況下,板式暖氣片一次熱媒流道內的流量僅僅為二次熱媒流道內流量的一半左右。對于對稱性流道來說,一次熱媒流速約為二次熱媒流速的50%,則一次熱媒流道內流體與板片間的對流換熱系數(shù)約為二次熱媒流道內的70%左右,因此,當一次、二次側介質流量較大時,宜采用非對稱型板式暖氣片。一般而言,冷流體和熱流體在板片兩側界面的對流換熱系數(shù)決定著板式暖氣片表面換熱系數(shù)的大小,且小于冷、熱對流換熱系數(shù)中較小的一個,為了使板式暖氣片的傳熱性能得到充分發(fā)揮,應當將冷、熱流體與板片兩側界面之間的對流換熱系數(shù)適當提高。板式暖氣片的選型計算非常復雜,要想保證暖氣片選型計算的合理完成,必須綜合考慮暖氣片板間流速的影響、冷和熱介質板間流速的匹配性等,使流速、溫差、介質以及流程的物性參數(shù)都在合理范圍內,保證板式暖氣片優(yōu)越性的充分發(fā)揮,使設備獲得經濟、可靠的運行。
以下是板式暖氣片選型計算步驟:列出冷、熱介質的物性參數(shù)和熱工參數(shù)→選擇板片形式→求出流體流速→對冷、熱流體的雷諾數(shù)進行計算→對冷、熱流體的換熱系數(shù)進行計算→計算傳熱系數(shù)→計算暖氣片理論換熱面積→計算暖氣片一個流程的流道數(shù)→計算暖氣片流程數(shù)→計算暖氣片壓力降→校核換熱面積→校核壓力降。
2.基于集中供熱的板式暖氣片運用中存在的問題
在集中供熱系統(tǒng)中,熱網循環(huán)水主要為自來水和深井水,硬度較大,當水達到沸點時會在管網中產生沉淀物,由于板式暖氣片流通界面較小,板間流速也就較低,沉淀物容易在熱側形成水垢或在循環(huán)水中懸浮,進而沉積在暖氣片表面,形成二次水垢,影響水質,并造成暖氣片結垢堵塞。由于污垢層的導熱系數(shù)很低,大大增加了傳熱熱阻,在一定程度上降低了暖氣片的傳熱效率;當板式暖氣片表面有結垢層形成時,將會降低設備流通面積,增加流體流過設備的阻力,進而消耗更多泵功率,帶來不必要的成本浪費。一般按照結垢層沉積的機理不同,可將污垢分為結晶、腐蝕、化學、生物等污垢。另外,在供熱管網施工過程中,由于管理不當或受到環(huán)境影響,難免有些雜質會進入管網,比如焊接管道時殘留的焊渣、一些雜物、垃圾、泥砂、石塊、編織物等在管道施工時被殘留,長期使用過程中管道內壁形成的鐵銹泥隨循環(huán)水進入暖氣片導致暖氣片結垢堵塞。
雖然板式暖氣片的板片由不銹鋼制成,具有很強的耐腐蝕性,但是若水中的氯離子含量較高就會對其造成腐蝕;水和氧也是暖氣片板片受腐蝕的必要條件,若腐蝕是在整個金屬表面均勻地進行,腐蝕速度就不會加快,帶來的危害性也不會太大,而若腐蝕集中在金屬表面的某些部位,腐蝕速度就會加快,容易出現(xiàn)銹穿現(xiàn)象,危害性很大,不僅會降低設備工作效率,還會大大縮短設備使用壽命,增加維修成本。此外,由于腐蝕的產生,供熱系統(tǒng)金屬材料會受到損傷,造成管道、末端設備嚴重潰爛滲漏,并對房間裝飾材料帶來損傷,嚴重情況甚至會使板式暖氣片和鍋爐提前報廢。所以,板式暖氣片循環(huán)水的水質指標非常重要。
3.針對板式暖氣片運用中存在的問題的應對措施
3.1防止水垢和固體雜質
在處理補充水的時候如果采用的是鈉離子交換器,必須保證補充水硬度符合水質標準,并對供熱系統(tǒng)中循環(huán)水的硬度、懸浮物、PH值等技術指標進行嚴格檢測,有效防止鈣鎂垢的產生。若補充水采用的是自來水,在處理過程中,應在水中添加阻垢緩蝕劑,保證阻垢緩蝕劑的腐蝕率和阻垢率能夠達到要求,在實際生產過程中,還要對阻垢緩蝕劑的添加量進行定期檢查和化驗,避免出現(xiàn)由添加量不夠造成結垢或是添加量過多造成浪費或腐蝕。循環(huán)水中的固體雜質主要是鐵銹泥、泥砂、殘渣、氧化銅、生物粘泥等,為了將這些固體懸浮物等雜質含量排除或降低,應將供熱系統(tǒng)中懸浮物的含量控制在2-5mg/L,對于處理較好的循環(huán)水系統(tǒng),補充水的懸浮物含量不應大于0.5-1.0mg/L,而板式換熱系統(tǒng)循環(huán)水懸浮物含量應小于10mg/L;在回水和補充水管線上增加過濾器,過濾一部分顆粒較大的懸浮雜質;加強施工監(jiān)督管理,大口徑管道安裝每一段管道后,都要及時組織施工人員將焊渣、焊條清理干凈,而在施工結束后也要進行徹底清理;日常運行期間要加強管理,定期排污,從而減少懸浮雜質。
3.2防腐和安全清洗
若水中氯離子含量超過200ppm,那么在選板式暖氣片時就不宜選用普通不銹鋼板片,可采取一系列有效的措施將一級、二級網介質中的氯離子含量降低,使其保持在安全濃度范圍中,但是對于整個集中供熱系統(tǒng)來說,該方法成本較高,管理麻煩。一般而言,使用不銹鋼暖氣片較多的系統(tǒng),應將氯離子含量控制在300mg/L以下,嚴格的話控制在50mg/L以下,可在供熱系統(tǒng)運行過程中均勻添加燒堿以提高循環(huán)水PH值,將PH值控制在穩(wěn)定水平,這樣處理后,阻垢緩蝕劑的效果也會大大提升。正確清洗板式暖氣片,確定清洗方法,對于不銹鋼材料來說,一般采用強酸作為清洗劑,不能使用鹽酸,在清洗過程中,盡量降低清洗時間和浸泡時間,最好小于2h,在浸泡期間,分階段對清洗母液的腐蝕率和阻垢率進行化驗,避免暖氣片被腐蝕;無論采用哪種清洗液,在清洗之后都要用清水徹底沖洗暖氣片,清除殘留清洗液,避免二次腐蝕。
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