某研究所的厂房、办公楼大多数是五、六十年代建筑,冬季采用0.1~0.4Mpa蒸汽供暖系统供暖,蒸汽跑、冒、滴、漏现象严重,供热系统冷热不均。特别是工艺部大楼,因室内主管安装不合理,加上系统运行年月已久,虽经多次局部改造,仍有管道漏汽、滴水,主管末端积水,立管断裂等现象存在。有1/3房间的暖气形同虚设,1/3房间的采暖达不到要求,有的散热片出现冷凝管比进汽管热的蒸汽反冲现象(以北面房间采暖为例如图1 所示)。严重影响科研和生产,迫切需要彻底改造。
1 采暖热负荷计算
采暖热负荷是采暖设计中最基本的数据,工艺部大楼长、宽为72米×17米,层高4.2~4.8米,南北朝向,主体建筑三层。通过对外围护结构耗热量、门窗缝隙的冷风渗透耗热量、大门侵入冷空气耗热量、附加耗热量等计算,大楼采暖热负荷Q=257kW。大楼蒸汽采暖进汽压力为P=0.16Mpa,汽化潜热γ=2178kJ/kg,采暖所需用汽量G=Q/γ=425kg/h; 蒸汽流速V=30m/s,进汽总管D=70mm,采用D76×3.5无缝钢管。
2 改造方案选择
方案一:采用热水系统
近几年来,热水采暖已被广泛使用,新建厂房、办公楼均采用热水采暖系统,因此想把工艺部楼作为旧楼热水采暖的试点。采用95℃/70℃热水,上供下回单管顺流同程系统,换热器进汽压力为0.16Mpa蒸汽压力,板式换热器换热面积为7.8㎡。
优点:采暖效果好,维修量小,冷凝水便于回收,节约能源。
缺点:热水采暖一次投入高,需单独建换热站并由专人负责,安装周期长。
方案二:蒸汽采暖系统
按原有采暖方式重新设计安装,修正原系统不合理之处。
优点:这是传统的供暖方式,节省投资,安装方便,同时原有散热片可以再利用。
缺点:容易锈蚀,维修量大,有噪声,卫生条件差,能耗大。
通过比较,考虑大楼已有五十年历史,大楼周围不适合建换热站,施工改造会干扰科研与生产的正常进行。为不影响科研生产,节约经费,决定采用第二方案。
3 存在的问题及解决办法
原楼内采用上供下回式蒸汽供暖系统,通过计算,楼内原有设计的管径及散热片的选择都是正确的。通过分析楼内采暖出现的种种问题,我们找到解决的办法。