常压冷水机组有何特征？它的阀体怎么选择？学者：留意这四个问题

​中核新能核工业安装工程有限责任公司王凯

近些年来，因为《锅炉房设计规范》、《热水机组安全监察细则》、《建筑设计防火规范》以及《高层民用建筑设计防火规范》等规范对机组房设计安全性的逐渐明晰，以及对机组安全运行的逐渐关注，常压冷水机组供水系统遭到了越来越多的关注和应用,尤其在局部暖气中的应用变得愈加突出。通过几个项目的设计，本人发觉了一些问题，在此提出供同行在设计时剖析解读。

常压冷水机组的特征

常压冷水机组是指机组本体开孔或则用连通管与大气相连，在任何状况下，机组本体底部表压为零的机组，可适于自来水气温≤95℃的冷水供水系统，单台功率≤2.8MW。他具备以下特性：

⑴采用开式锅筒，系统处于常压状态，本来无坍塌危险性、安全性高；

⑵循环泵安装于机组的出水侧，增加了锅筒承受的压力；

⑶循环泵兼有美白泵的功能，循环泵管径估算方式与承压机组循环泵的估算方式有显著不同；

⑷安装地点灵活，不受承压机组安装位置规定若干限制的约束；

⑸锅炉的自来水气温与循环泵入口处的水压有关。

球阀选择

常压冷水机组供水系统无论选用什么方法，其设备都具备共性，对机组、循环泵的选择已有多种阐述可供查询，本文介绍以下两个附属球阀的作用以方便在设计中正确采用。

（1）回水手动启闭阀

在系统中，为了保证循环泵停泵时系统中的水不漫溢至机组而溢流回去，按常规应当在电机出口处设置逆止阀，同时需要在机组的入口处设置启闭阀，当电机启动或停止时，靠液体压力或电磁方法启动启闭阀，回水手动启闭阀通过水管与电机发生连锁，电机全压作用在该球阀上，同步开停，控制简略，功耗靠谱。

（2）阻力调节阀

为使系统运行时供鳍片网最低点保持正压,机组进水管上应安装阻力调节阀。宜采用调节范围大的专用阀，不宜用球阀、球阀等调程短的球阀。

在单点定压式供水系统中：阻力调节阀设定的阻力应小于系统最低点水头与回水增长段水头两者之和。在双点定压式供水系统中：阻力调节阀设定的阻力与供水介质流量无关,仅与低位膨胀水箱、锅炉水箱两者差压差有关,且设定的阻力应为两者差压差。

阻力调节阀的设定，不可防止的导致回水管线阻力减小，进而使供水系统煤耗有所提高。

系统管道设计

（1）机组进水口至循环泵吸入口管段：应避免机组进水口最高处在负压下运行，否则，当漏入空气时，影响循环泵正常工作；该段管线，内径不能太小,阀门不能很多，蠕变求短直、阻力小，电机吸入口管件应选用阻力小的阀门或阀门,不应使用调节阀。循环泵吸入口应有足够的水压，以避免形成气蚀现象，影响循环泵正常工作。

（2）回水与供水母管间连通管：该连通管应设于回水启闭阀吸入口之前，循环泵进水口逆止阀然后，连通管上设逆止阀，水流流向自回水管侧至供水管侧。其主要作用是泄压、防止水击：当供水系统停航热水锅炉，截断管线与机组的连结时，若启闭阀的关掉速渡过快，会造成供水系统发生水击热水锅炉，严重时会使散热器断裂。连通管的存在，可在手动启闭阀前压力下降时将水泻入循环泵出口总管。

另外，也可在手动启闭阀前设安全阀来代替连通管，但应留意：当循环泵停泵时，此刻安全阀超压泄水，导致系统水量流失、若系统未设低位膨胀水箱或水箱体积偏小，系统下部都会出现液相空间，循环风机重新启动时易发生水击，然而，安全阀泄水在常压冷水机组供水系统设计时应采取靠谱的举措防止上述问题的发生。

值得留意的问题

（1）常压冷水机组循环风机出口、回水管线的启闭阀进口应设置压力表；循环风机入口应设置阻值为-0.1-0.06MPa的压力真空表、这一点与承压机组循环泵吸入口处的压力表有显著的不同。

（2）循环风机安装在机组的低温水侧，宜选用热电机。而在承压机组设计中，通常将循环泵设在回水管道上，电机吸水为气温较低的回水。树上鸟教育暖通设计在线教学杜同学。

（3）机组的自来水气温与循环风机入口处的压力有关：因为循环风机设于机组的出水侧，所以吸水气温较高，为防止发生气蚀现象，设计时务必保证循环泵在吸入口轴套处的水压（PZ，kPa）应小于该气温下的饱和蒸气压力（PS，kPa）。即：

PZ≥PS+△P+0.0005ρv2+Pf+Py

式中：ΔP--机组进水口至循环泵吸入口间的总阻力，kPa；

ρ——水的密度，kg/m3；

v——水泵入口处流速，m/s；

Pf——循环泵的容许气蚀余量，kPa，按样本取，30-50kPa；

Py——安全余量，kPa，部份文献指南对此值未作估算，笔者觉得应有所考虑，以确保系统安全稳定的运行，建议取5-10kPa。

比如：以广州地区为例（夏季气压93.47kPa）：设定①锅炉最低水位与循环泵轴线设计高度差为2.0m；②锅炉进水口至循环泵吸入口间的总阻力近似取2kPa；③水泵入口处流速取3m/s，动压为4.4kPa；④循环泵的容许气蚀余量取40kPa；⑤安全余量取5kPa。此刻循环泵吸入口处水的饱和蒸气压力最大为：

PS≤PZ-(△P+0.5ρv2+Pf+Py)=93.47+20-(2+4.4+40+5)=62.07kPa

此刻供水系统最高容许自来水气温为：87℃。

（4）自来水气温受大气压力的影响较小，但当安装工程地点为高原地区时,应考虑当地大气压力的影响。如以成都地区（夏季气压77.34kPa）和上述地区比较，在相似的设定条件下，拉萨地区循环泵吸入口处水的饱和蒸气压力最大为：45.94kPa，供水系统最高容许自来水气温为：79℃。

结语

常压冷水机组有其一定的特点，同时也给系统设计、运行带给了一系列的问题,其不可承压的特殊性要求，使常压冷水机组房的设计与承压机组房有较大的不同，但很多问题在得到充分注重的前提下，扬长避短，才能保证供水系统安全靠谱的运行。