在供熱行業(yè)的龐大體系中,硬件設(shè)施猶如基石,支撐著整個(gè)供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,為千家萬戶送去溫暖。從熱源的產(chǎn)生,到熱量的傳輸,再到用戶端的使用,每一個(gè)環(huán)節(jié)的硬件都至關(guān)重要,它們的性能、質(zhì)量與創(chuàng)新發(fā)展,直接影響著供熱的效率、質(zhì)量以及可持續(xù)性。?
熱源設(shè)備:供熱的源頭動力?
熱源設(shè)備是供熱系統(tǒng)的核心起始點(diǎn),其作用是產(chǎn)生熱能,為后續(xù)的熱量傳輸和分配提供基礎(chǔ)。常見的熱源設(shè)備包括供熱鍋爐、熱泵機(jī)組以及熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備等。?
供熱鍋爐在很長一段時(shí)間內(nèi)都是主要的熱源設(shè)備之一。其中,燃煤鍋爐曾經(jīng)廣泛應(yīng)用,但隨著環(huán)保要求的日益嚴(yán)格,其占比逐漸下降。取而代之的是更加清潔高效的燃?xì)忮仩t。燃?xì)忮仩t具有啟動迅速、熱效率高、污染物排放少等優(yōu)點(diǎn)。例如,一些先進(jìn)的冷凝式燃?xì)忮仩t,熱效率能夠達(dá)到 95% 以上,通過回收煙氣中的熱量,進(jìn)一步提高了能源利用率。此外,生物質(zhì)鍋爐也在部分地區(qū)得到應(yīng)用,它以生物質(zhì)燃料為原料,如秸稈、木屑等,實(shí)現(xiàn)了可再生能源的利用,降低了對傳統(tǒng)化石能源的依賴,同時(shí)減少了二氧化碳等溫室氣體的凈排放。?
熱泵機(jī)組則是一種利用逆卡諾循環(huán)原理工作的熱源設(shè)備。空氣源熱泵通過從空氣中吸收熱量,并將其傳遞到供熱系統(tǒng)中,為建筑物供暖。它具有安裝便捷、無需專門的鍋爐房等優(yōu)點(diǎn),特別適用于分散式的小型供熱項(xiàng)目,如獨(dú)棟住宅或小型商業(yè)建筑。地源熱泵則是利用地下土壤或地下水的相對恒溫特性,通過地下埋管換熱器與土壤或地下水進(jìn)行熱量交換,提取或儲存熱量。地源熱泵的能效比通常較高,能夠在提供高效供熱的同時(shí),實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排,是一種較為理想的綠色供熱方式。在一些新建的住宅小區(qū)和公共建筑中,地源熱泵系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛。?
熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備則將發(fā)電與供熱有機(jī)結(jié)合。在發(fā)電過程中,產(chǎn)生的余熱被回收利用,用于區(qū)域供熱。這種方式大大提高了能源的綜合利用效率,減少了能源浪費(fèi)。大型熱電廠通過熱電聯(lián)產(chǎn),能夠?yàn)槌鞘械拇笃瑓^(qū)域提供穩(wěn)定可靠的熱源,是城市集中供熱的重要支撐。例如,在一些北方城市,熱電廠利用煤炭、天然氣等燃料發(fā)電的同時(shí),將余熱通過熱網(wǎng)輸送到各個(gè)小區(qū)和公共建筑,滿足冬季的供暖需求,實(shí)現(xiàn)了能源的梯級利用。?
熱力管網(wǎng):熱量傳輸?shù)?“高速公路”?
熱力管網(wǎng)是連接熱源與用戶的紐帶,如同熱量傳輸?shù)?“高速公路”,負(fù)責(zé)將熱源產(chǎn)生的熱能高效、穩(wěn)定地輸送到各個(gè)用戶端。熱力管網(wǎng)主要由管道、閥門、補(bǔ)償器等部分組成。?
供熱管道是熱力管網(wǎng)的主體部分,其材質(zhì)和質(zhì)量直接影響著熱量傳輸?shù)男Ч凸芫W(wǎng)的使用壽命。常用的供熱管道材質(zhì)有鋼管、聚乙烯管等。鋼管具有強(qiáng)度高、耐高溫、耐高壓等優(yōu)點(diǎn),適用于高溫、高壓的供熱系統(tǒng),如熱電廠的一次管網(wǎng)。在一些大型城市的集中供熱管網(wǎng)中,大量采用無縫鋼管作為主要的管道材料,確保了熱量能夠長距離、高壓力地輸送。聚乙烯管則具有良好的耐腐蝕性、柔韌性和保溫性能,一般用于二次管網(wǎng)或低溫供熱系統(tǒng),如小區(qū)內(nèi)部的供熱管道。其保溫層通常采用聚氨酯泡沫塑料,能夠有效減少熱量在傳輸過程中的散失,提高供熱效率。?
閥門在熱力管網(wǎng)中起著控制和調(diào)節(jié)流量、壓力的重要作用。截止閥、閘閥、蝶閥等不同類型的閥門,根據(jù)其功能特點(diǎn),安裝在管網(wǎng)的不同位置。例如,截止閥常用于需要精確調(diào)節(jié)流量的部位,能夠?qū)崿F(xiàn)流量的精細(xì)控制;閘閥則適用于需要全開或全關(guān)的場合,具有阻力小、通流能力大的特點(diǎn);蝶閥結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,常用于大口徑管道的流量控制。此外,安全閥、減壓閥等特殊閥門,用于保障管網(wǎng)的安全運(yùn)行,當(dāng)管網(wǎng)內(nèi)壓力過高時(shí),安全閥會自動開啟泄壓,防止管道破裂等安全事故的發(fā)生;減壓閥則可將管網(wǎng)內(nèi)的高壓降低到合適的壓力范圍,滿足用戶端的需求。?
補(bǔ)償器是熱力管網(wǎng)中不可或缺的部分,由于供熱管道在輸送熱媒時(shí)會因溫度變化而產(chǎn)生熱脹冷縮,如果不加以補(bǔ)償,管道可能會受到巨大的應(yīng)力作用而損壞。常見的補(bǔ)償器有波紋管補(bǔ)償器、套筒補(bǔ)償器和方形補(bǔ)償器等。波紋管補(bǔ)償器利用波紋管的彈性變形來吸收管道的熱膨脹位移,具有補(bǔ)償量大、占地面積小、安裝方便等優(yōu)點(diǎn),在現(xiàn)代供熱管網(wǎng)中應(yīng)用廣泛。套筒補(bǔ)償器則通過內(nèi)外套筒的相對位移來實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)償,其結(jié)構(gòu)簡單、補(bǔ)償能力大,但需要定期維護(hù)保養(yǎng),以確保密封性能良好。方形補(bǔ)償器是利用管道自身的彎曲部分來吸收熱膨脹,它不需要專門的補(bǔ)償元件,具有工作可靠、維護(hù)方便等特點(diǎn),但占地面積較大,一般適用于空間較為充足的場合。?
換熱站設(shè)備:熱量轉(zhuǎn)換與分配的樞紐?
換熱站是供熱系統(tǒng)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),它如同一個(gè)熱量轉(zhuǎn)換與分配的樞紐,將一次管網(wǎng)中的高溫?zé)崴蛘羝臒崃總鬟f給二次管網(wǎng)中的低溫?zé)崴詽M足用戶的供熱需求。換熱站內(nèi)的主要設(shè)備包括換熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、水箱以及各類控制儀表等。?
換熱器是換熱站的核心設(shè)備,其作用是實(shí)現(xiàn)兩種不同溫度的熱媒之間的熱量交換。常見的換熱器有板式換熱器和管殼式換熱器。板式換熱器由一系列具有一定波紋形狀的金屬板片疊裝而成,熱媒在板片間流動,通過板片進(jìn)行熱量交換。它具有傳熱效率高、占地面積小、易于清洗維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),在城市集中供熱的換熱站中應(yīng)用最為廣泛。管殼式換熱器則由殼體、管束、管板等部件組成,一種熱媒在管程內(nèi)流動,另一種熱媒在殼程內(nèi)流動,通過管壁進(jìn)行熱量傳遞。管殼式換熱器適用于高溫、高壓、大流量的場合,在一些工業(yè)供熱或大型區(qū)域供熱項(xiàng)目中較為常見。?
循環(huán)水泵的作用是推動二次管網(wǎng)中的熱水循環(huán)流動,使熱量能夠持續(xù)地輸送到用戶端。循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程需要根據(jù)二次管網(wǎng)的規(guī)模、用戶數(shù)量以及供熱需求等因素進(jìn)行合理選型。為了確保供熱的穩(wěn)定性,通常會設(shè)置多臺循環(huán)水泵,采用一用一備或多臺并聯(lián)運(yùn)行的方式。當(dāng)一臺水泵出現(xiàn)故障時(shí),備用泵能夠及時(shí)投入運(yùn)行,保證供熱不受影響。補(bǔ)水泵則用于向二次管網(wǎng)中補(bǔ)充因系統(tǒng)泄漏或其他原因損失的水量,維持管網(wǎng)內(nèi)的壓力穩(wěn)定。補(bǔ)水泵一般根據(jù)管網(wǎng)壓力信號自動啟停,通過調(diào)節(jié)補(bǔ)水流量,使管網(wǎng)壓力始終保持在設(shè)定的范圍內(nèi)。?
水箱在換熱站中起到儲存和調(diào)節(jié)水量的作用。當(dāng)系統(tǒng)補(bǔ)水需求較大或循環(huán)水泵出現(xiàn)故障時(shí),水箱中的水可以暫時(shí)補(bǔ)充到管網(wǎng)中,維持系統(tǒng)的正常運(yùn)行。同時(shí),水箱還可以用于收集系統(tǒng)中的冷凝水,經(jīng)過處理后再重新利用,提高水資源的利用率。此外,換熱站內(nèi)還配備了各類控制儀表,如溫度傳感器、壓力傳感器、流量傳感器等,它們能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測換熱站的運(yùn)行參數(shù),并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂葡到y(tǒng)中??刂葡到y(tǒng)根據(jù)預(yù)設(shè)的參數(shù)和運(yùn)行邏輯,對循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、閥門等設(shè)備進(jìn)行自動控制和調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)換熱站的智能化運(yùn)行,提高供熱的可靠性和節(jié)能效果。?
末端供熱設(shè)備:溫暖的最終傳遞者?
末端供熱設(shè)備直接面向用戶,是將熱量最終傳遞給室內(nèi)空間的關(guān)鍵部分,其性能和使用體驗(yàn)直接影響著用戶對供熱質(zhì)量的滿意度。常見的末端供熱設(shè)備有散熱器和地暖系統(tǒng)。?
散熱器是傳統(tǒng)的末端供熱設(shè)備,其種類繁多,包括鑄鐵散熱器、鋼制散熱器、銅鋁復(fù)合散熱器等。鑄鐵散熱器具有耐腐蝕性強(qiáng)、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn),但外觀相對較為笨重,傳熱效率相對較低。鋼制散熱器則具有外觀美觀、傳熱效率高、重量輕等特點(diǎn),但在一些水質(zhì)較差的地區(qū),需要采取防腐措施,以延長其使用壽命。銅鋁復(fù)合散熱器結(jié)合了銅的耐腐蝕性和鋁的良好導(dǎo)熱性,具有高效散熱、耐腐蝕、外觀精致等優(yōu)點(diǎn),近年來在市場上越來越受歡迎。散熱器通過對流和輻射的方式向室內(nèi)散發(fā)熱量,其散熱效果與散熱器的材質(zhì)、面積、安裝位置等因素有關(guān)。在安裝散熱器時(shí),需要根據(jù)房間的面積、朝向、保溫情況等合理選擇散熱器的型號和數(shù)量,并確保其安裝位置合理,以充分發(fā)揮散熱效果。?
地暖系統(tǒng)則是一種較為新型的末端供熱方式,它通過在地面鋪設(shè)加熱盤管,將熱水或電熱絲產(chǎn)生的熱量均勻地傳遞到室內(nèi)。地暖系統(tǒng)具有舒適度高、室內(nèi)溫度分布均勻、不占用室內(nèi)空間等優(yōu)點(diǎn)。在熱水地暖系統(tǒng)中,加熱盤管一般采用交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管或無規(guī)共聚聚丙烯(PP-R)管,這些管材具有良好的柔韌性、耐腐蝕性和耐高溫性能。熱水在地暖盤管中循環(huán)流動,通過地面的輻射和對流作用,使室內(nèi)溫度升高。電熱地暖系統(tǒng)則是利用電熱絲通電產(chǎn)生熱量,通過溫控器控制溫度,實(shí)現(xiàn)智能化供暖。地暖系統(tǒng)的安裝需要專業(yè)的施工隊(duì)伍,確保盤管的鋪設(shè)間距均勻、無泄漏,同時(shí)要做好地面的保溫處理,以提高供熱效率,減少熱量散失。?
供熱行業(yè)的硬件設(shè)施涵蓋了從熱源到用戶端的各個(gè)環(huán)節(jié),它們相互協(xié)作,共同構(gòu)建了一個(gè)高效、穩(wěn)定、可靠的供熱體系。隨著科技的不斷進(jìn)步,供熱硬件設(shè)備也在朝著更加高效、節(jié)能、環(huán)保和智能化的方向發(fā)展。不斷優(yōu)化和創(chuàng)新供熱硬件設(shè)施,對于提升供熱質(zhì)量、滿足人們?nèi)找嬖鲩L的舒適供暖需求以及實(shí)現(xiàn)供熱行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。