集中供暖换热站安装技术研究

摘要：换热站作为集中供暖系统中必不可少的配套设施，其能够实现热力一次管网与二次管网的热量交换，故换热站的施工质量直接影响到供暖系统的功能与热效率。现就集中供暖换热站的安装施工技术进行简要探讨，对于换热站施工作业的开展具有一定的指导意义。

关键词：换热站;换热器;安装施工

0    引言

工业采暖换热站连接于一次热力管网和二次热力管网之间，装有连接用能设备的有关仪表、管道和控制设备的机房，是工业热量传递与交换、整合与分配以及热力系统监控的枢纽。李静[1]基于山西省太原市某小区供热系统的升级改造，重新规划小区的热力管网，对换热站设备的设计与施工质量提出了要求。奥云军等[2]结合热力管道安装工程实践，对换热站内水泵进出口管道无应力安装工艺进行了探讨，为同类型工程实施提供了技术指标。张海阁等[3]综述了换热站的设备安装方法和技术经验，指出了安装过程中的施工要点，对指导施工作业具有重要意义。李建彬[4]介绍了换热站安装流程和工艺原理，总结出安装施工工艺的优缺点，并对设备后期维护提出了合理化建议。吕民等[5]从系统的角度衡量换热站循环泵的匹配节能效果，使水泵能够在最高效率区运行。

本文以北京市某工业车场换热站安装施工为例，对换热站安装施工技术进行了探讨。

1    工程概况

本项目以北京市某工业车场换热站安装施工过程为例，换热站热源为市政供热站输送的高温水，通过水-水换热器生成低温热水进行散热末端采暖。一次网供回水温度为130/70 ℃，二次管网供回水温度为85/60 ℃，换热站位于地上建筑一层房间，室内面积约98 m2，室内面积空间有限，设备布局紧凑。换热站内主要设备有两台板式换热器、三台采暖循环水泵（两用一备）、一套全自动软水器、一套玻璃钢制软水器、一套囊形隔膜气压稳压装置以及一台真空脱气机。各项设备及系统均需经过采购、安装、验收工作，完成各项设备的功能、外观、资料等方面的检查验收，达到相应的合格标准。

2    换热站设计说明

本项目换热站设计图如图1所示。

换热站内热量交换基本原理为：一次管网高温热水被输送到换热站房间后，进入两台板式换热器1进行热量交换，一次网回水回送到市政热力站循环加热利用。二次管网补水装置连接市政给水管，补给水通过全自动软水器3处理后，储存到玻璃钢制软水箱4内，補给水经过给水泵加压、囊形隔膜气压稳压装置5稳压作用，达到补水中压状态，采暖循环水泵2将加压后的补给水与二次侧回水混合并补入板式换热器1进行热量交换，二次管网供水管将低温热水输送到散热末端，散热末端出水经二次管网回水管回到板式换热器1，循环加热实现采暖运行。

3    换热站设备选型

3.1    热源

本工程换热站一次热源由市政热力提供，一次管网热水供水管温度为130 ℃，设计压力为1.3 MPa，回水管网回水温度为70 ℃，设计压力为0.6 MPa。一次管网采用管沟直埋形式送入换热站内。二次管网采暖系统设计供回水温度为85/60 ℃。

3.2    换热器选择

根据热负荷计算，换热站选用两台板式换热器，单台换热器介质流量6～42 m3/h，换热面积为14.2 m2。换热器换热量可保证其中一台换热器停止工作时，剩余一台换热器的换热量不小于设计换热量的65%。在换热站内设置超声波式热量计进行热计量，设气候补偿器来调节供热系统。

3.3    采暖循环水泵选择

采暖循环水泵的使用台数与换热器的台数对应，共选用三台循环水泵（两用一备）。循环水泵Q=3.9 m3/h，H=17 m，N=0.75 kW。

3.4    软化水处理及定压设备选择

本工程软化水处理设备采用全自动钠离子交换器软水成套设备，处理水1～2 m3/h，功率40 W;软化水箱2 m3;定压设备采用囊形隔膜气压稳压装置，Q=2 m3/h，H=16 m，配用水泵N=0.75 kW×2（一用一备）。

4    换热站安装技术

换热站的基本安装工序为：施工准备→设备到场检验→设备基础验收→换热机组及附件安装→软水设备安装→采暖循环泵安装→管道安装→阀门安装→仪表安装→焊口检测→设备单机试运转→管道水压试验→管道冲洗→管道保温→管道碰头→系统试运行→竣工验收。

换热站设备种类较多，安装过程较为复杂，合理安排设备安装施工工序，有助于安全高效地开展施工作业。本文选取换热站安装施工技术中板式换热器安装、采暖循环泵安装、采暖管道安装、管道支吊架安装等4个过程加以说明。

4.1    板式换热器安装

板式换热器机组在安装前，应复查设备基础，设备基础的强度必须符合图纸及规范的要求，预留预埋件安装到位。在设备基础上定位基准面、基准线、设备位置和标高应在规范允许的偏差范围内。安装板式换热器支撑底座，连接设备基础地脚螺栓及垫铁块，测量支撑底座水平度、垂直度，板式换热器底座应具有足够的强度和稳定性。缓慢平稳吊装板式换热器并精准放在支撑底座上，调整板式换热器位置，紧固板式换热器与设备底座螺栓连接，两个板式换热器安装时必须保证水平，且在同一高度上，符合图纸及规范要求。板式换热器附属设施如温度计、压力计等，如与连接管道垂直安装，设备垂向轴线均需与管道水平轴线相垂直，附属设施与管道连接处要做好密封处理，防止漏水、漏气现象的发生。

4.2    采暖循环泵安装

本项目采用3台同型号采暖循环水泵，水泵安装前需复查复验水泵基础尺寸、位置、标高等指标，复查水泵基础预埋地脚螺栓与水泵结构安装匹配情况。检查水泵及附属部件外观，不应有变形、损伤、掉块等情况，管口保护物和堵盖完好无损，盘车转动灵活无杂音，水泵出厂时已装配、调试完善的部件无随意拆卸现象。安装采暖循环水泵底座，可参照板式换热器底座安装方法，确保水泵底座稳定性和强度。平稳有序运送并安装水泵至预定位置，应按设备技术文件进行安装，调整采暖循环水泵与电机两轴同心，弹性联轴器两端面间隙应符合要求，3台采暖循环泵轴线标高应保持一致。水泵电机电缆安装绝缘保护套，确保运行用电安全。

4.3    采暖管道安装

换热站采暖管道采用熱采暖镀锌钢管，钢管管径小于等于DN50采用螺纹连接，大于DN50采用法兰连接。本着“先主管后支管、先无压后有压”的原则，各种管道统一协调组织安装。管道进场复验管道材质、外观等指标，根据图纸及现场施工需求，预制切割管道至合适长度及形状，管道管口磨口处理，加工后管口应整齐光洁。管道对口焊接处下方衬垫牢固，焊接过程中不应有错位和变形，焊接接口焊接完成后做好防腐处理，并通过无损探伤、严密性等检测验收。选用合适吊具运送安装管道，确保管道坡向、坡度符合图纸设计要求，与支吊架连接牢固。采暖管道补偿器、阀门、热计量表、压力表等附属设施要符合相关规范的要求。采暖管道外侧包裹铝箔防水岩棉管壳，采用专用工具、专用胶水粘合做成保温套管，套管外表面标上采暖管线相关标识。

4.4    管道支吊架安装

管道安装前，根据图纸要求及现场安装需要，准确定位支吊架位置及型号，提前采购或预制钢槽、管卡等部件。在不影响墙体结构的情况下，钻孔并安装膨胀螺栓，安装管道支吊架U型槽钢、通丝吊杆以及减震装置。支吊架管卡与管道铰接位置平整牢固，与管道接触应紧密吻合，拧紧固定螺母，且支吊架表面应除锈刷漆，做好金属部件防腐保护。支吊架与管道之间用垫木隔开，垫木厚度与管道的保温材料厚度相同。管道安装过程中，调节管道与支吊架的铰接位置，确保管道安装坡度、中心标高等符合技术要求。临时性支吊架应避开正式的支吊架位置，并标有明显标志，待管道安装完成后拆除。

5    换热站验收与试运行

采暖换热站工程施工完成后按照设计及相关规范的要求，对管道安装强度和严密性进行试验。强度试验压力为设计压力1.5倍，且不小于0.6 MPa，水压试验介质为清洁水，缓慢升压至试验压力并稳压10 min，然后降压至设计压力30 min，两个时间段均无滴漏、无降压现象，则管道强度合格。严密性试验压力为设计压力1.25倍，且不小于0.6 MPa，水压升至试验压力，并降压至设计压力保持30 min，稳压过程中，压降不大于0.05 MPa，可视为管道试验合格。换热站系统在设计参数条件下，需连续试运行72 h，系统缓慢升温试运行期间，对管道、设备、支吊架等进行全面检查，确认换热站各项设备部件试验合格，可进行工程验收。

6    结语

本文紧紧围绕换热站安装施工技术展开了探讨，对换热站设备安装应进行科学有序的统筹安排，在保证施工质量的前提下，安全高效地开展施工作业。本文从换热站设计说明、设备选型、安装技术、验收与试运行等方面对换热站的作业安装提出了建议，有助于提高生产作业效率，降低人工操作成本。

[参考文献]

[1] 李静.城市供热系统的技术[J].四川水泥，2019（2）：135.

[2] 奥云军，薛世昌.换热站热力管道无应力安装技术[J].安装，2018（10）：33-35.

[3] 张海阁，史军军.热力站设备安装施工技术[J].市政技术，2011（S1）：84-86.

[4] 李建彬.集中供热换热站安装技术[J].工程建设与设计，2016（18）：45-46.

[5] 吕民，李民，王龙晨.供热换热站循环泵节能改造实施解析[J].区域供热，2018（6）：75-80.

收稿日期：2020-08-31

作者简介：米倡华（1990—），男，河南平顶山人，硕士研究生，研究方向：供热系统安装施工技术的开发与利用。