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供暖管道可能出现的气体

本站 2019-11-05 15:41:08

城市热网热水采暖系统的水中含有多样气体,研究其产生的原因、成分,了解其对采暖系统可能造成的危害,就能从源头和方法两个方面入手,避免气体的产生,同时通过物理脱气的方法技术,完成集中供热采暖系统的“除气”工作。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,有些气体有腐蚀金属材料的特性,如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“避免氧的进入”、“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。据调查,大规模采暖系统的暖气水中残留的氮含量的测定值可达到50mg/L,而自来水中的自然氮浓度则是25mg/L,也就是说,暖气水中的氮浓度相当于自来水中的两倍,这样高浓度的氮气,不能全部溶入暖气水中,一部分以气泡的形式游离。这些气泡集中在配管流速较慢的部分将阻碍暖气水的循环,形成“气滞”。同时,气泡腐蚀剥离设备表面的静态保护膜从而会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,也就是说,溶解度因水温而上升,因压力下降而降低。亨利定律解答了散热器的空气积存故障为何主要集中在高层,如果高层的压力最低保持在0.05 MP以上,则氮气在70℃时的溶解度是15mg/L。

据有关调查: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以下一般不会发生问题。与氮类似,系统中氢和烷以气泡的状态存在,这些气体的存在也适合亨利定律。

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