張建花
(中煤五建31處,河北,邯鄲,056003)
熱水供熱系統的暖氣不熱問題剖析
張建花
(中煤五建31處,河北,邯鄲,056003)
文章從引起熱水供熱系統暖氣不熱的因素入手,剖析暖氣不熱的根源,提出解決的方向。
熱水供熱系統;暖氣不熱;水力失調;水力穩定性;水力工況;網路流量;阻力數
在熱水供熱系統運行過程中,往往由于種種原因,使網路的流量分配不符合各熱用戶要求的計算流量,因而造成水力失調。水力失調的直接反映就是暖氣不熱。暖氣不熱,首先要查明不熱的原因,再進行相應的處置。
引起暖氣不熱的因素有四大方面,第一方面是熱源問題:其中有1、補水因素;2、循環因素;3、鍋爐因素;4、換熱因素;5、管理因素;6、其它因素;第二方面是新樓問題:其中有 1、夾在老樓中;2、原總管徑小;3、新樓阻力大;4、位于末端;5、節外生枝;6、節內生枝;7、平衡因素;8、損毀因素;9、其它因素;第三方面是樓內系統問題:其中有1、設計因素;2、閥門因素;3、積堵因素;4、其它因素;第四方面是熱用戶問題:其中有 1、私改因素;2、人為因素;3、分戶因素;4、其它因素。
綜上所述,原因總的來說就是 1、管網結構不合理;2、熱水源壓力不足;3、管道使用年久,因腐蝕和水源不干凈造成管道結垢堵塞熱水流量不足所致。但究其根源就是熱水供熱系統中各熱用戶的實際流量與要求的流量之間出現了不一致性,這種不一致稱為該熱用戶的水力失調。它的水力失調程度可用實際流量與規定流量的比值來衡量。
引起熱水供熱系統水力失調的原因是多方面的,如開始網路運行時沒有很好地進行初調節,熱用戶的用熱量要求發生變化等等。這些情況是難以避免的。由于熱水供熱系統是一個具有許多并聯環路的管路系統,各環路之間的水力工況相互影響,系統中任何一個熱用戶的流量發生變化,必然會引起其他熱用戶的流量發生變化,也就是在各熱用戶之間流量重新分配,引起了水力失調。
通過熱水供熱系統水力工況的計算方法,分析熱水供熱系統水力工況變化的規律和對系統水力失調的影響,來研究改善系統水力失調是最好的方法。掌握這些規律和分析問題的方法,對熱水供熱系統設計和運行管理都很有指導作用。例如應考慮哪些原則使系統的水力失調程度較小(或使系統的水力穩定性高)和易于進行系統的初調節;在運行中如何掌握系統水力工況變化時,熱水網路上各熱用戶的流量及其壓力、壓差的變化規律;用戶引入口自動調節裝置的工作參數和波動范圍的確定等問題。
在熱水網路中,水的流動狀態大多處于阻力平方區,因此流體的壓降與流量關系服從二次冪規律△P=R(l+ld)=Sv2Pa。由此可見,在已知水溫參數下,網路各管段的阻力數S只和管段的管徑d、長度l、管壁內壁當量絕對粗糙度K、以及管段局部阻力當量長度ld的大小有關,亦即網路各管段的阻力數s僅取決于管段本身,它不隨流量變化。
當熱水網路的任一管段的阻力數,在運行期間發生了變化(如調整用戶閥門,接入新用戶等等),則必然使熱水網路的總阻力值改變,熱水網路的水力工況也就改變了。不僅網路總流量和總壓降變化,而且由于分支管段的阻力數變化,也要引起流量分配的變化
水力穩定性就是指網路中各個熱用戶在其它熱用戶流量改變時保持本身流量不變的能力,通常用熱用戶的規定流量Vg和工礦變動后可能達到的最大流量Vmax的比值y來衡量網路的水力穩定性,y=Vg/Vmax=1/Xmax(Xmax表示工況變動后熱用戶可能出現的最大水力失調度),水力穩定性y的極限值是1和0。根據公式得出,理論上網路干管直徑為無限大即y=1時,這個熱用戶的水力失調度 Xmax=1,即無論工況如何變化都不會使它水力失調,因而它的水力穩定性最好,在這種結論下,對于這網路上的每個用戶都成立;而網路干管管徑無限小或用戶系統管徑無限大即y=0時,熱用戶的最大水力失調度 Xmax=∞,水力穩定性最差,任何其他用戶流量的改變,其改變的流量將全部轉移到這個用戶上。簽于此提高熱水網路水力穩定性的主要方法是相對地減少網路干管的壓降,或相對地增大用戶系統的壓降。為了減少網路干管的壓降,就需要適當增大網路干管的管徑,即在進行網路水力計算時,選用較小的比摩阻值。適當地增大靠近熱源的網路干管的直徑,對提高網路的水力穩定性來說,其效果更為顯著。為了增大用戶系統的壓降,可以采用水噴射器、調壓板、安裝高阻力小管徑閥門等措施。
在運行時應合理地進行網路的初調整和運行調節,應盡可能將網路干管上的所有閥門開大,而把剩余的作用壓差消耗在熱用戶系統上。對于熱工質量要求高的系統,可在各用戶引入口處安置必要的自動調節裝置(如流量調節器),以保證各熱用戶的流量恒定,不受其他熱用戶的影響。安裝流量調節器以保證流量恒定的方法,實質上是改變用戶系統總阻力數,以適應變化工況下用戶作用壓差的變化,從而保證流量恒定。
TU478
1674-3954(2011)03-0271-01