好的,這是一個(gè)非常專業(yè)且實(shí)際的問(wèn)題。在高層建筑中為“津冬友”這類散熱器(暖氣片)系統(tǒng)提供“定壓”解決方案,是確保系統(tǒng)穩(wěn)定、安全、高效運(yùn)行的核心關(guān)鍵。

“定壓”的根本目的是:在供暖系統(tǒng)的最高點(diǎn)維持一個(gè)穩(wěn)定的、高于大氣壓的正壓力。這個(gè)壓力需要滿足兩個(gè)基本要求:
- 防止系統(tǒng)熱水汽化:保證系統(tǒng)任何一點(diǎn)的水溫即使達(dá)到95℃,其壓力也高于該溫度下的飽和壓力,從而水不會(huì)沸騰產(chǎn)生汽泡,避免氣堵和循環(huán)水泵汽蝕。
- 保證系統(tǒng)完全充滿水:為正壓,防止空氣被吸入系統(tǒng),造成氧化腐蝕和散熱器不熱。
對(duì)于高層建筑,由于靜水壓高(樓層越高,底部靜壓越大),且系統(tǒng)高度方向壓力變化大,定壓方案的選擇尤為關(guān)鍵。
以下是針對(duì)高層建筑中津冬友散熱器系統(tǒng)的幾種主流“定壓”解決方案,從常規(guī)到先進(jìn)進(jìn)行闡述:
方案一:膨脹水箱定壓(最常用、最經(jīng)典)
這是最傳統(tǒng)且應(yīng)用最廣泛的定壓方式,特別適用于中低層建筑,在部分高層建筑中經(jīng)過(guò)精確計(jì)算后也可使用。
1. 開式膨脹水箱定壓
- 原理:在系統(tǒng)的最高點(diǎn)(通常是在屋頂水箱間)安裝一個(gè)開式水箱,與大氣相通。水箱通過(guò)膨脹管和溢流管與系統(tǒng)連接。
- 工作方式:
- 定壓:水箱的安裝高度決定了系統(tǒng)的靜壓線。系統(tǒng)壓力 = 水箱高度產(chǎn)生的靜水壓。
- 膨脹:水受熱膨脹時(shí),多余的水進(jìn)入水箱;水冷卻收縮時(shí),水箱向系統(tǒng)補(bǔ)水。
- 排氣:水中分離出的空氣可通過(guò)水箱排入大氣。
- 在高層建筑中的應(yīng)用與挑戰(zhàn):
- 優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單、可靠、成本低,兼具定壓、膨脹、排氣三重功能。
- 缺點(diǎn):
- 壓力限制:水箱必須安裝在系統(tǒng)最高點(diǎn)以上,對(duì)于超高層建筑,屋頂可能沒有足夠高度來(lái)提供所需的靜壓(例如,要保證20樓頂層的壓力,水箱可能需要安裝在遠(yuǎn)高于屋頂?shù)奈恢?,這不現(xiàn)實(shí))。
- 氧氣腐蝕:系統(tǒng)與大氣相通,氧氣不斷溶于水中,會(huì)加劇管道和津冬友散熱器的氧化腐蝕,縮短設(shè)備壽命。
- 結(jié)論:在現(xiàn)代高層建筑中,已較少采用,主要因其防腐性差和定壓高度受限。
2. 閉式膨脹水箱(隔膜式/囊式)定壓
- 原理:一個(gè)密閉的鋼制容器,內(nèi)部由橡膠隔膜或膠囊分為氣室和水室。水室與系統(tǒng)相連,氣室預(yù)先充入一定壓力的氮?dú)饣蚋稍锟諝狻?/li>
- 工作方式:
- 定壓與膨脹:系統(tǒng)冷水時(shí),預(yù)充氣壓將隔膜推向水室一側(cè)。系統(tǒng)運(yùn)行后,水受熱膨脹,壓縮氣室,壓力升高,但被控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)。
- 位置:可以安裝在系統(tǒng)的任何位置,通常放在鍋爐房或地下室,非常方便。
- 在高層建筑中的應(yīng)用:
- 優(yōu)點(diǎn):
- 不與大氣相通,防止氧氣進(jìn)入,有效保護(hù)津冬友散熱器等設(shè)備。
- 安裝靈活,不受建筑物高度限制。
- 是目前最主流的定壓方式之一。
- 缺點(diǎn):
- 需要精確計(jì)算膨脹水量和預(yù)充氣壓。
- 本身不具備補(bǔ)水能力,需要配合補(bǔ)水泵和定壓點(diǎn)控制一起使用。
方案二:補(bǔ)水泵+定壓點(diǎn)控制(現(xiàn)代高層建筑標(biāo)準(zhǔn)配置)
這是目前高層和超高層建筑暖通系統(tǒng)最核心、最可靠的定壓解決方案。它通常與閉式膨脹水箱結(jié)合使用。
系統(tǒng)構(gòu)成:
- 補(bǔ)水泵:通常一用一備,負(fù)責(zé)向系統(tǒng)補(bǔ)充軟化水。
- 閉式膨脹水箱:吸收系統(tǒng)的水膨脹量,穩(wěn)定系統(tǒng)壓力波動(dòng)。
- 定壓點(diǎn):通常在循環(huán)水泵的吸入口或系統(tǒng)的回水干管上,此處壓力相對(duì)穩(wěn)定。
- 壓力傳感器/電接點(diǎn)壓力表:安裝在定壓點(diǎn),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)壓力。
- 控制系統(tǒng)(PLC或?qū)S每刂破鳎?/strong>:接收壓力信號(hào),控制補(bǔ)水泵的啟停。
工作流程(定壓過(guò)程):
- 設(shè)定壓力值:在控制器中設(shè)定兩個(gè)壓力值——補(bǔ)水啟動(dòng)壓力(P_start) 和 補(bǔ)水停止壓力(P_stop)。
- 監(jiān)測(cè):壓力傳感器持續(xù)監(jiān)測(cè)定壓點(diǎn)的壓力(P)。
- 判斷與執(zhí)行:
- 當(dāng)系統(tǒng)壓力下降(如輕微泄漏),P ≤ P_start時(shí),控制器自動(dòng)啟動(dòng)補(bǔ)水泵,向系統(tǒng)補(bǔ)水,壓力開始回升。
- 當(dāng)壓力回升到 P ≥ P_stop時(shí),控制器停止補(bǔ)水泵。
- 膨脹緩沖:當(dāng)系統(tǒng)水受熱膨脹時(shí),多余的水進(jìn)入閉式膨脹水箱,避免系統(tǒng)壓力過(guò)高。如果壓力超過(guò)安全上限,安全閥會(huì)開啟泄壓。
在高層建筑中的特殊考慮——分區(qū)定壓:
對(duì)于建筑高度超過(guò)50米(約16層)或系統(tǒng)底層散熱器承壓能力有限時(shí),必須進(jìn)行豎向分區(qū)。
- 高區(qū)系統(tǒng):使用獨(dú)立的鍋爐/換熱器、循環(huán)泵、閉式膨脹水箱和補(bǔ)水泵定壓裝置。定壓點(diǎn)的壓力設(shè)定要保證最高層散熱器不汽化,同時(shí)最低層散熱器不超壓。
- 低區(qū)系統(tǒng):?jiǎn)为?dú)設(shè)立一套系統(tǒng),壓力設(shè)定較低,以保護(hù)底層津冬友散熱器不被過(guò)高的靜壓損壞。
- 間接連接:更優(yōu)的方案是使用換熱器將高、低區(qū)系統(tǒng)隔開。一次側(cè)(熱源側(cè))是一個(gè)高壓循環(huán)系統(tǒng),二次側(cè)(用戶側(cè))的高、低區(qū)則是獨(dú)立的、壓力較低的系統(tǒng),這樣能最有效地控制各區(qū)壓力,保證安全和設(shè)備壽命。
方案三:變頻補(bǔ)水泵定壓(更先進(jìn)、更節(jié)能)
這是方案二的升級(jí)版,主要用于對(duì)壓力穩(wěn)定性和節(jié)能要求極高的場(chǎng)合。
- 原理:采用變頻器控制補(bǔ)水泵的電機(jī)轉(zhuǎn)速。壓力傳感器將定壓點(diǎn)的實(shí)時(shí)壓力信號(hào)傳給變頻器,變頻器通過(guò)調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)改變補(bǔ)水泵的流量,實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)、精確地補(bǔ)水,使系統(tǒng)壓力始終保持在一個(gè)恒定的設(shè)定值。
- 優(yōu)點(diǎn):
- 壓力極其穩(wěn)定,避免了普通補(bǔ)水泵啟停帶來(lái)的壓力波動(dòng)。
- 節(jié)能,水泵始終在所需功率下運(yùn)行,避免了頻繁啟停的大電流沖擊。
- 延長(zhǎng)設(shè)備壽命,對(duì)水泵和管網(wǎng)的沖擊小。
總結(jié)與建議
對(duì)于高層建筑中的津冬友散熱器系統(tǒng),推薦的“定壓”解決方案組合是:
核心方案:補(bǔ)水泵定壓 + 閉式膨脹水箱 + 完善的控制系統(tǒng)
- 首選(中高層建筑):定頻補(bǔ)水泵 + 閉式膨脹水箱 + 壓力控制器。這是性價(jià)比最高、技術(shù)最成熟的方案。
- 優(yōu)選(超高層、高標(biāo)準(zhǔn)建筑):變頻補(bǔ)水泵 + 閉式膨脹水箱 + PLC控制系統(tǒng)。能提供頂級(jí)的壓力穩(wěn)定性和能效。
- 必要措施:豎向分區(qū)。根據(jù)建筑高度和散熱器承壓能力,果斷采用分區(qū)系統(tǒng),尤其是使用換熱器間接連接的方式,這是保證系統(tǒng)安全性和設(shè)備長(zhǎng)壽的關(guān)鍵。
在方案設(shè)計(jì)階段,務(wù)必向暖通工程師提供以下信息:
- 津冬友散熱器樣本上標(biāo)注的工作壓力和試驗(yàn)壓力。
- 建筑物的總高度和系統(tǒng)圖。
- 熱源(鍋爐或城市熱網(wǎng))的形式和參數(shù)。
通過(guò)以上科學(xué)的定壓解決方案,可以確保津冬友散熱器在高層建筑中發(fā)揮出最佳的散熱性能,同時(shí)保證系統(tǒng)數(shù)十年的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行。