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技术文章

城市集中供热热水采暖系统水中气体产生问题分析

时间2014-9-23 16:05:49  作者?#21512;?#22372;  来源?#27827;?#20214;投稿  评论0
内容摘要本文分析了城市热网热水采暖系统水中气体及其产生原因成分对采暖系统的危害特别提到了氮气对采暖系统的影响指出避免气体产生的注意事项同时介绍物理脱气的方法和技术及优缺点为集中供热采暖系统除气工作提供了有意义的参考...

本文分析了热水采暖系统水中气体及其产生原因成分对采暖系统的危害特别提到了氮气对采暖系统的影响提出空气对树脂管和金属管地热采暖系统出现的问题指出避免气体产生的注意事项同时介绍物理脱气的方法和技术及优缺点为热水采暖系统除气工作提供了有意义的参考

 

因热水采暖系统水以下称暖气水中气体的存在导致采暖系统出现问题故有关方面进行了暖气水中气体的基础研究在此进行一下探讨---哈尔滨市市政工程研究院 吴怡青

 

1.暖气水中气体的分析
1.1  氧气问题
暖气水中溶解着气体分离出来的气体有腐蚀金属材?#31995;?#29289;?#30465;?#22914;熟知的氧是使铁腐蚀的重要原因理论上铁材使用比例较高的暖气系统的水的氧含量测定值应控制在0.1mg/L以下而自来水的氧自然浓度是11mg/L这表明氧是化学性质很活跃的气体完全消耗在系统内的金属腐蚀氧化中因此在系统设计施工中应该注意氧的进入使系统密闭化


1.2  氮气问题
暖气水中如果溶入的气体超过溶解限度将形成气泡而分离分离出来的气体中主要成分是氮气氮气是惰性气体不像氧因化学反应腐蚀反应而消耗据供热信息网有关资料大规模采暖系统的暖气水中残留氮含量的测定值有达到50mg/L的而自来水中的自然浓度为25mg/L这相当于自来水中自然浓度的2倍这样高浓度的氮气不能全部溶入暖气水中一部分以气泡的?#38382;?#28216;离这些气泡集中在配管流速?#19979;?#30340;部分而阻碍暖气水的循环形成气滞同时气泡腐蚀剥离设备表面的静态保护膜从而加剧设备如泵叶片等的磨损


1.3  亨利定律的应用
气体在水中的溶解度遵循亨利定律溶解度因水温上升压力下降而降低定?#23665;?#31572;了散热器的空气积存?#25910;?#20026;何主要集中在高层如果高层的压力最低也保持在0.05 MP以上则氮气在70时的溶解度是15mg/L据有关资料采暖系统顶层水中的理论氮气空气饱和度一般都在15mg/L以上即如果氮浓度在15mg/L以下一般?#25442;?#21457;生问题与氮类似系统中氢和烷以气泡的游离状态存在这些气体也适合亨利定律


2.气体是怎么进入密闭系统中的
2.1  自来水中溶解着空气氮气+氧气
暖气水和补给水都使用自来水这些水通常处于空气饱和状态根据亨利定律理论上溶存的氧含量约11mg/L氮含量约25mg/L且溶解着微量二氧化碳中国供热信息网了解到实测值与理论值高度吻合不言而喻系统的密封性对该值影响最大因为每补1升水就有共计36mg的氮气?#33073;?#27668;等进入系统密封不好而频繁补水的话将无法摆脱空气的影响


2.2  设备和配管内的残存空气溶解在暖气水中
如果系统设备的空气排出不充分则会残存空气而这些空气会溶解在高压的暖气水中系统维修后其内部也会残留空气许多?#25910;?#26159;由此而引起的上述溶解着空气的暖气水循环到建筑物高层或系统末端及某些压力?#31995;?#37096;位时水中的气体因压力降?#25237;?#28216;离出来这些游离出来的气体也会成为?#25910;系?#21407;因
2.3  空气通过设备侵入扩散到系统内
空气中的气体约氮78氧21和水中气体浓度差成为空气向系统内侵入扩散的推动力因循环的暖气水之氧浓度几乎为零故想从大气扩散到配管网的潜在力量增强虽然铁铜等金属材?#31995;?#31354;气透过性是零但化学合成品橡胶密封材?#31995;?#38750;金属的透气性高树脂管地热采暖时透过扩散氧量与以前的铜管或钢管的配管相比多出一千倍至十万倍特别是钢管和树脂管混用的地热采暖系统钢管腐蚀问题已经出现


2.4  循环水泵与管网阻力特性不匹配
系统中循环水泵流量?#33073;?#31243;过大管网阻力特?#26434;?#35774;备不匹配由于循环泵流量大


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