高層建筑供暖技術分析論文

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提要本文介紹了一種高層建筑與低層建筑直連并網供暖方法。當高層建筑采用本后，即可與任一低層建筑直連并網供暖，不再受高低樓限制，從而大大節省了工程投資和運行費。百余座高層建筑應用5年證明，系統運行平衡、節資節能效益顯著。

關鍵詞高層建筑供暖直連并網供暖直連并網供暖

本技術專門解決高層建筑與低層建筑直連供暖問題。高層建筑采暖系統采用本方法后，即可與任一低層建筑直連并網供暖，不再受高、低樓限制，從而大大節省工程投資和運行費。

一、技術現狀

低建筑群中，突然出現了一座高層建筑，通常的供暖方法是為高層建筑設一臺專用鍋爐（初投資大、運行費高），或設熱交換器與低區系統隔絕（有高溫水熱源才合理）。最為經濟的方法是，利用原有低區的低溫水系統直連供暖。但問題是，高、低層建筑直連后，運行時，壓力低了高樓上不去水，壓力高了低樓散熱器超壓；當建筑更高時，即使不運行，高樓的水靜壓就足以壓破低樓系統的散熱器。

為了解決這一問題，近幾年也曾有人試圖用減壓閥方法的，但都因減壓閥減得了動壓減不了靜壓而失敗。這是因為，只有水在流動時減壓閥才能通過改變流通截面減壓，當靜止不動時，水靜壓就將低區散熱器壓破了。最近，有的廠商號稱他們的減壓閥既減得了動壓也能減靜壓了。其實，也是是"減"靜壓，而是"關斷"靜壓，還是采用機械彈簧類判斷方式，并未跳出依靠判斷閥門進行隔斷的老路。

實踐證明，機械類關斷也好，電磁閥類關斷也好，都有關閉延遲和重復動作的高可靠性問題。例如：朝陽某郵政大廈，1998年采用上海某閥門公司的新式減壓閥直連供暖，結果，原低區住宅散熱器爆裂不斷，損失慘重。最后被迫拆除，改用了本技術。

二、核心內容

結實上可見，技術的焦點就在于"減壓"。村技術的總體思路就是避開上述"減壓"習慣思維方式，獨壁蹊徑，借鑒膜流運動理論，采用類似于流體非滿管的減壓方式。具體地說（如圖1），就是設計一個"斷流器"，利用散熱后的熱媒高壓流體余壓，造成水流高速旋轉，人為促進膜流生成，從而達到減壓目的。為了消除氣體進入系統，根據能量方程式，利用下落的高位流體勢能，再設計一個"阻旋器"，用于阻止水流旋轉并分離空器，使無壓流的膜流狀液體再有組織的"復原"到有壓流狀態。這樣，通過有壓流→無壓流→有壓流，這樣一個逆變過程，就使得高壓流體平衡地"過渡"到了低壓流體。據此原理，便可實現高樓與低樓直連供暖了。

圖1

1斷流器；2阻旋器；

3連通管；4低區回水管

圖2

1斷流器；2阻旋器；3連通管；4高區回水管；5高區回水管；

6低區回水管；7低區散熱器；8高區散熱器；9低區供水管；

10加壓泵及控制機組；11排氣閥；12熱網回水管；13熱網供水管

具體的技術方案時（如圖2）：原有低區供暖熱網定壓大小不變。運行參數不變、運行方式等全維持不變的情況下，僅在高樓引入口增設一個微型增壓泵（并在泵出口設止回閥），將低區網的供水加壓，送至高層以建筑的散熱器放熱后，高壓加水則進入斷流器，促進其膜流形成，進行斷流減壓。然后，再進入阻旋器進行阻旋"復原"并分離空氣。此時，就可以安全返回低區回水管網中去了。

系統運行時，高層建筑與低區網直接的回水管上有斷流器和阻旋器"減壓"，以保證運行時高層建筑與低區網隔絕；運行停止時，由于原低區網定壓大小不變，系統水位一直維持在低區網水靜壓線上。所以，在系統停止運行的同時，回水管上的斷流器至阻旋器（低區靜壓線以上）這段管道內的水流必然隨之斷開。而高、低區直連的供水管，在靜止狀態時，供水管上有加壓泵前的止回閥，以保證供水管的水不能經泵倒流回低區（隔絕）。這樣，無論系統運行時，還是靜止時，均保證了高、低樓（區）系統的徹底隔絕。

多次試驗和大量實際工程運行證明，上述減壓方式安全、有效，運行平衡、可靠。加之配備微機變頻調控加壓泵，視網上壓力變化情形自動調節流量、壓力，并輔之于壓力監視、超壓告警、水泵自啟動、自關斷、緩關閉等功能，這樣，一個完備的高、低樓（區）直接連供暖系統就形成了。

前已述及，試圖用電磁閥或帶有自關斷功能的減壓閥類進行減壓的方法，據目前整體技術發展水平看，僅依靠改變材料及材質的辦法來尋求突破已相當艱難。而本技術為"減壓"設計的斷流器和阻旋器，均未采用彈簧或電動灰的部件去實現"變截面"或"關斷"，而是獨辟蹊徑，打破習慣思維方式，改變傳統研究方向，順應水流流態規律設些固定導板類就可以了。從而大大簡化了傳統、不穩定且可靠性差的復雜減壓方式。根據部件的原理結構，可以想象：本技術可靠的關壓方法及部件的使用壽命，是勿庸置疑的。