壁挂炉在采暖系统应用中常见问题分析
    发布日期:2019-10-09    文章来源:壁挂炉月刊      发布人:贾妮     浏览次数:
采暖管道噪音大或系统运行噪音大主要影响因素有: 1、系统管道流速设计不合理,造成采暖管道噪音大,在设计中确保流体在管内呈紊流状况。在系统管道流速设计时,应确保流体在管内呈

采暖管道噪音大或系统运行噪音大

主要影响因素有: 

1、系统管道流速设计不合理,造成采暖管道噪音大,在设计中确保流体在管内呈紊流状况。

在系统管道流速设计时,应确保流体在管内呈紊流状况,流体在管内流动的状态一般是根据流体的雷诺数Re来判断,对于在圆管内的流体(Re>4000时,一般出现紊流型态,称为紊流区;2000<Re<4000为不稳定状态,称为过渡区。主要取决于外界干扰条件):

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式中:u—为流速;v—为运动粘度;d—为直径。

流体的运动粘度: 

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式中:μ—动力粘度 Pa·s;ρ—密度。

从雷诺数Re的求解公式中我们可以看出,雷诺数Re与管内的流速及管子内径成正比,与流体的运动粘度成反比,而流体的运动粘度又与密度成反比。

目前地暖常用的采暖管径为20/16和16/12两种,也就是内径分别为16mm、12mm,为保证换热效果,应确保流体在管内呈紊流状况。 

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从表1可知,内径16mm管内设计流速应不低于0.2m/s,12mm管内设计流速应不低于0.27m/s,这也是许多施工规范中提到管内的最低流速值的由来。 

2、管道中有气体,循环不畅。 

采暖系统首次注水应在系统的高点安装自动排气装置。采暖系统中空气是最有害的因素:管道中有空气积存往往影响采暖正常循环,造成部分不热;含有空气造成金属腐蚀;对水泵产生气蚀现象,增加噪音或炉子产生明显的震动。

影响水泵叶轮使用寿命与系统排除空气的情况有三种:

a)在系统充水阶段,整个系统原是空的,充满空气。当自来水由系统下部充入系统时,空气逐渐被水挤出。在充水时系统各最高点的排气阀都要打开,当排气阀因水充满而溢水时就关闭;

b)在系统开始运行的阶段,冷水逐渐升温,冷水中所溶解的空气逐渐分离出来,通过各排气阀(手动或自动)排除;

c)在正常运行阶段,冷水中大量的空气已基本排除,由于少量补充水而带入系统的空气因升温而分离出来,也要随时排除。

02、水泵卡死与主换热器堵塞

这往往是使用铸铁散热器或原有燃煤小锅炉的采暖系统造成的。随着“煤改气”工程的大力推进,广大农村地区从使用土(煤)锅炉采暖方式,更换成更加节能环保的壁挂炉,而原有供暖系统一般使用铁管与铸铁散热器,直接安装壁挂炉后运行,会对壁挂炉造成不良影响: 

1、循环水泵运行噪音大,甚至卡死或烧坏。

壁挂炉中循环水泵的作用是提供热水在采暖系统中的循环动力,采用湿转子水泵(屏蔽泵),其最大优点是运行噪音声低与体积小;其冷却完全依赖系统采暖水进入水泵的定转子和动转子之间,为保证运行噪音低,水泵定转子与动转子之间隙都设计非常小,一般为0.02mm~0.03mm,如系统中使用铁管与铸铁散热器,系统水中极易产生杂质、铁锈等异物,容易进入水泵定转子与动转子之间的间隙。

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2、主换热器换热运行噪音大、堵塞甚至爆裂。

壁挂炉的主换热器为强化传热,常在主换的流道中安装扰流片或金属螺旋弹簧,让管内采暖水产生明显的螺旋运动,由层流转变为湍流。当系统中使用铁管与铸铁散热器产生的杂质、铁锈等异物进入主换热器的管内,水中铁锈等杂质易卡在扰流片内,从而造成主换运行中产生较大噪音,甚至造成堵塞现象,如果系统的水无法把燃烧的热量带走,会造成燃气采暖热水炉严重故障。

解决方案有:

a)在燃气采暖热水炉安装之前,建议用0.8MPa压力的压缩空气或高压水将管道中的杂物清除干净,尤其是采用铸铁散热器的系统须多次清洗管道;

b)采暖回水管必须安装过滤器,应使用磁性阻垢过滤器,可以把渣质分离后沉淀在除污器的储污舱内,通过较长周期的清洗,在系统运行时也可正常排出杂质;

c)当地水质很硬或腐蚀性较强,为防止主换堵塞或老化,须考虑在暖气系统管路中预留补软化水的接口,并加入软化水;

d)为保持壁挂炉的正常运行,应每次采暖季运行时,应清洗一次以上过滤器;

e)采暖和热水系统应用环保型管道,如铝塑管、PE-X管,铜管等。 

03、壁挂炉设定低温产生冷凝水

对于大气式燃气采暖热水炉,由于其设计参数供回水温度一般为80℃/60℃,因此,如果长期工作在40℃/30℃的供回水温度下(用于地板采暖,设置过低的温度),在燃气采暖热水炉换热器上将会产生冷凝水,对换热器造成腐蚀,影响壁挂炉的使用寿命。

可考虑的解决办法:

a)在系统中增加电动三通混水阀,单独控制地暖的供水温度;

b)采用间接连接,在系统中增加板式换热器把系统分成热源侧与末端侧;

c)为大气式的燃气采暖热水炉配置专用地板采暖模块;

d)系统设计时,尽量选用冷凝炉供地暖系统。 

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04、外置泵影响内置泵

系统外置水泵,主要分成水泵并联运行与水泵串联运行。

1、并联运行:水泵的流量并非增加一倍,这是由于流量增加导致系统阻力上升,从而使所需扬程增加造成的。

2、串联运行:流量增加,扬程增加,但不是相加的关系,只有在保证系统流量一样的情况下,扬程才是叠加的。

在多机并联中,当一个供暖系统中一次循环及二次多回路循环同时存在,一次循环有自身的循环泵,二次的各回路循环系统带有各自的循环泵时,循环泵之间相互影响,造成流量及扬程的不正常。

在采暖系统中主要产生的危害有:

a)供回水之间压差过大;

b)各水泵均会偏离工作点,造成系统运行的不确定性;

c)不能保证燃气采暖热水炉及末端的额定温差;

d)不仅增加系统能耗,而且采暖舒适性差。 

为解决以上不良影响,一般在系统中的一次侧Q1与二次侧Q2安装去耦罐,使其水力工况互不影响,去耦罐其工作原理就是通过创造一个压损近乎为0的区域,让水泵实现各自的循环,互不干扰,实现热量的无损失传递。 

去耦罐选型:为达到水力系统之间去耦的作用,需要根据系统中流量特征确认去耦罐的口径。注意,选择口径时应该取一次或二次系统的流量最大流量值为标准。 

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05总  结

1、合理计算管道流速,确保系统流体在管内呈紊流状况与排系统的空气,可以有效降低壁挂炉运行的噪音。

2、在使用铸铁散热器或原有燃煤小锅炉的采暖系统中安装壁挂炉需要采取相关措施。

3、大气式燃气采暖热水炉应用于地暖系统或设定低温供暖,必须增加混水三通阀等措施,提高回水温度,防止产生冷凝水对壁挂炉的危害。

4、在系统中增加外置水泵时,必须考虑壁挂炉的内置泵之间产生影响。

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