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去耦罐选型

2021/8/4 17:07:45 浏览量:3244

      通常,我们在供暖系统设计时,对于350~10000平米的壁挂炉并联系统,往往采用“二次系统”的供暖方案,而一次系统和二次系统之间必须有转换装置,这个转换装置可以是板换也可以是去耦罐,关于选择哪一种,各自优势和适用的场合,可以参考文案《供暖系统从一次到二次系统,选择去耦罐和板换哪个好?》,本文主要是讨论去耦罐在二次系统中的应用和选型问题。

      一、去耦罐的功能和应用场所

      在热水采暖系统中,各回路之间会存在水力耦合,所谓耦合就是当某一个支路或用户的流量发生变更时,其余支路或用户的流量及壁挂炉的流量都将受到影响,从而各循环回路的水力平衡被攻破的现象。而去耦罐就是通过创造一个压损近乎为零的区域,让水泵实现各自的循环,每个独立系统互不干扰,热量无损失地传递将各个小循环进行去耦化处理的装置。

去耦罐
      01当末端系统流量与热源流量不匹配时      
      供暖系统中,当采暖末端的系统流量与热源的流量不匹配时(壁挂炉流量由内置水泵来决定),我们就不能再采用热源直供的方案,而是需要在方案中添加一个可以将系统划分为一次侧和二次侧两个独立循环系统的“转换装置”。考虑各自流量,这里转换装置推荐选择去耦罐。
去耦罐自身有调节流量的作用,可以根据末端需求自动进行流量调节,来解决一次侧与二次侧流量不匹配的问题。关于去耦罐的流量的分配关系,见下图。
去耦罐流量分配
      02系统不同循环回路启停相互干扰时

      在中、大型循环系统中,存在较多支路,去耦罐能够让各个循环系统实现相对独立。例如,三层楼的别墅系统,采暖末端是分区分块设置的。采暖季常开的末端有一楼的客厅、餐厅、洗衣房、厨房等公共区域,二楼的卧室、衣帽间、书房、卫生间等家庭成员的休息空间;有些空间的采暖是视具体情况而定的,例如客房的使用属于“弹性”空间,当有需求的时候采暖末端开启,闲置时候采暖末端关闭。该支路的启停会导致系统流量和压力的变化,如果没有流量自调节功能,势必会对其他循环回路和热源主机流量带来影响。

      03系统多级泵串联相互干扰时

      在大中型采暖系统中,有时候因为压力或者流量的需要,会用到多级水泵并联的安装方式(即一次侧水泵和二次侧水泵同时存在),各循环水泵之间会相互干扰,易造成流量及扬程的异常,从而影响系统运行。这种情况下,在一次侧和二次侧之间安装一台去耦罐,可以有效消除水泵之间的相互影响,确保水泵在各自循环回路中正常运行。

      2去耦罐应该如何选型
      去耦罐的选型我们是依据“纵向的水流动速度为系统主管道中水流速的1/10,并建议纵向水流速在任何情况下不超过0.1m/s”的规范条例。我们通过创造这样一个压损近乎为零的区域,才能让一次和二次水泵实现各自的循环而互不干扰。在采暖设计时,我们通常将采暖管道中的水流速控制在0.7-0.9m/s,所以选择去耦罐的罐体直径为连接供暖管道直径的3倍,去耦罐的平均流速就不会超过0.1m/s。
      说明:关于去耦罐的选型,目前行业没有提供相应的选型规范和标准,本文数据来源引自杂志《技术交流》中的《热水采暖系统中去耦罐的应用探究》一文,作者:南京高等职业技术学校,郭岩
      基于水热胀冷缩的特性,高温水的密度相对较低,所以实际应用中去耦罐的罐体内,水流会根据不同温度自然分层。一般温度较高的供水管路连接去耦罐的上部接口,温度较低的回水管路连接下部接口。去耦罐本身也有排气和排污的功能,在去耦罐的顶端装有自动排气阀,底部安装有排污阀。因此去耦罐的安装一定是竖向安装,不可颠倒。

      对于两侧接口中心距不同的去耦罐来说,一般中心距较远的应该连接二次侧的末端散热系统;若去耦罐可连接二次侧多个支路,则每个支路的供水管都应该在上部,回水管在下部。具体连接方式如下图所示:

      去耦罐的罐体直径不同,所能提供给二次侧的最大流量也不尽相同。根据二次侧的流量需求,不同规格的去耦罐所能承担的最大流量以及适合的采暖面积对应关系如下表所示,以供参考。

      去耦罐规格及适用采暖面积对应表      
      (注:实际选用时如果和表格中流量参数不尽相同,可根据以上表格的流量进行折算,使用采暖面积也进行相应折算即可。)

      上面讲述了去耦罐的直径定制的参考标准,那么去耦罐一二次侧的供回水间距怎么定?罐体高度怎么定?这里,普热惠提供如下去耦罐定制尺寸表,以供参考。

      (注:目前去耦罐选型定制没有统一的行业标准或国家标准,表中的尺寸计算依据来源于《供暖通风设计手册》中《供暖机房分汽缸、分水包设计》章节里提供的计算公式计算得出。)
      去耦罐在供暖系统能够实现流量自平衡,保持各个循环相对独立。正确、科学、规范地选用去耦罐装置,能够让整个系统运行更加节能和稳定。

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