常压锅炉供暖系统设计

进行常压供暖锅炉房设计时，应根据系统特点及水力条件选择循环水泵，计算膨胀水箱容积及设置高度。现行的供暖设计手册及专业教科书尚无这方面的论述，本文就上述问题结合工程设计实践做一初步探讨。

1常压锅炉供暖系统形式按照锅炉生产厂家提供的产品样本，在工程设计中采用的常压锅炉供暖系统主要有两种形式。

a）锅炉不承受系统压力，即回水先至泄压水箱减压后再进入锅炉加热，如所示。这种系统充分体现了常压锅炉的特点，应用不受建筑物高度限制。

b）锅炉设于低位，系统形式同压力锅炉供暖系统，如所示。

在这种系统中常压锅炉实际上变成了承压锅炉，系统设计与一般供暖系统完全相同，但设计时应注意锅炉的承压能力2常压供暖锅炉房循环水泵的选型所述，常压锅炉设于低位的供暖系统与一般压力锅炉供暖系统相同，因此我们仅讨论所示的不承受系统压力的常压锅炉供暖系统。

所示系统从循环泵启动到稳定运行的过程是：循环泵抽取锅炉内的水至膨胀水箱，使锅炉内的水位由H3逐渐降至H4，泄压水箱内的浮球阀逐渐打开，膨胀水箱的水位由循环水泵启动前的H2上升到Hi系统进入循环状态。

①☆高东明，男，1963年9月生，大学，工学学士高级工程师副院长730020兰州市焦家湾424号兰州军区空军勘察设计院（0931）8950755：2002-01-09头损失，m. Hi所以式（5）可写成：当循环水泵停止运行时，膨胀水箱的水利用膨胀水箱与泄压水箱之间的压差逐渐回到泄压水箱，膨胀水箱内的水位由Hi下降到H2（忽略系统水的密度变化）锅炉内的水位逐渐由H4上升至H3，锅炉进水浮球阀关闭。彭胀水箱储存的使浮球阀门打开的水利用膨胀水箱与泄压水箱之间的压差逐渐回到泄压水箱。

在循环泵启动向膨胀水箱供水时，根据伯努利能量方程，可列出断面A-A和断面之间的能量方程式：H3断面B-B，A-A距基准面（地面）的高度，m；vavb系统启动时断面A-A，B-B的水流平均g――重力加速度，m2/s；H循环泵扬程，m；AH1――水流经A-A，B-B断面间管道及锅炉的压头损失，：m由于泄压水箱和膨胀水箱内的水流速度较小，为便于分析，取va=0vb=，所以的高度，m；vavc系统循环时，断面A-A，C-C的水流平均速H――系统循环时循环泵的扬程，m Ah：――系统循环时水流经A-A，C-C断面间管道及锅炉的压头损失，：m式（3）中va，Hi，所以可得：式（2），（4）就是不承受系统压力的常压锅炉供暖系统正常运行时循环泵所需扬程。对于一个供暖系统来说，不根据系统循环流量和式（2），（4）所确定的水泵扬程来选择不承受系统压力的常压锅炉供暖系统的循环水泵。由于循环水泵启动时向膨胀水箱供水的流量可以小于系统循环流量，所以实际选泵时仅以式（4）确定的扬程选择水泵即可。

3常压锅炉设于高位的供暖系统的膨胀水箱设置高度及容积计算方程为：式（6）表明，膨胀水箱与泄压水箱的高差应足以克服系统运行时管段的水头损失。

膨胀水箱除了吸纳系统水由于受热而膨胀的体积外，还要吸纳系统运行初期打开泄压水箱内的浮球阀时从锅炉内抽取的水的容积，即膨胀水箱的容积V为：D常压锅炉的直径，m；Ah――完全开启泄压水箱内的浮球阀所需的液位4结论41应根据系统循环流量和泄压水箱距基准面高度及式（4）所计算扬程选择不承受系统压力的常压锅炉供暖系统的水泵。42膨胀水箱的安装高度除满足设于系统最高点这一要求外，还应考虑膨胀管接入点至泄压水箱间管段的过水能力，为了降低膨胀水箱的安装高度，膨胀管接入点应靠近泄压水箱或增大C-C至A-A断面管段管径。

43C-C至A-A断面管段过水能力较大或膨胀水箱过高时，系统运行过程中泄压水箱内的浮球阀有关闭现象。

44计算膨胀水箱的容积除考虑系统水热膨胀外还应考虑循环泵启动初期打开泄压水箱内的浮球阀所增加的水的容积，否则系统经常亏水。

45工程设计实例表明，常压锅炉位于高位的供暖系统，如果设计不当会造成周期性亏水，出现系统水平和垂直失调现象。

46在常压锅炉承压能力许可时，应尽量采用锅炉设于低位的系统……征订。

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