集中供熱系統(tǒng)中的水力失調(diào)問(wèn)題探討

陳文彬

摘 要：水力失調(diào)是集中供熱系統(tǒng)中的普遍現(xiàn)象，而城市集中供熱質(zhì)量直接關(guān)系到人們的正常生活，所以為了給居民用戶提供一個(gè)溫暖的室內(nèi)環(huán)境，并保證供熱效果良好，必須避免水力失調(diào)問(wèn)題。對(duì)此，對(duì)各種水力失調(diào)現(xiàn)象、產(chǎn)生原因和解決對(duì)策分別進(jìn)行了探討，以供參考。

關(guān)鍵詞：集中；供熱；水力；失調(diào)

中圖分類號(hào)：TU995 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）11-0016-01

隨著城市的發(fā)展，越來(lái)越多的集中供熱系統(tǒng)投入使用，這在提供方便的同時(shí)也帶來(lái)了一些問(wèn)題，水力失調(diào)就是其中一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。它不僅影響了居民的取暖質(zhì)量，而且也暴露出基礎(chǔ)設(shè)施建立不完善的缺點(diǎn)。筆者針對(duì)集中供熱系統(tǒng)中的水力失調(diào)問(wèn)題進(jìn)行了探討。

1 集中供熱系統(tǒng)

供熱系統(tǒng)是由許多管網(wǎng)系統(tǒng)構(gòu)成，管網(wǎng)是由環(huán)狀并聯(lián)管道組成。在環(huán)狀管網(wǎng)系統(tǒng)中，流量由不同的管道運(yùn)送到同一個(gè)節(jié)點(diǎn)，每一條到達(dá)這個(gè)節(jié)點(diǎn)的管道流量都可以隨意分配。各個(gè)環(huán)路之間的水力工況不同，且會(huì)互相影響，系統(tǒng)中任何一個(gè)環(huán)路發(fā)生改變，必然會(huì)使其他環(huán)路的流量產(chǎn)生變化，進(jìn)而造成流量在不同環(huán)路之間重新分派，導(dǎo)致水力失調(diào)。

一般供熱系統(tǒng)經(jīng)常采取三種管網(wǎng)形式：水平單管系統(tǒng)、垂直單管系統(tǒng)和分戶水平系統(tǒng)。盡管管網(wǎng)形式不同，但所有系統(tǒng)的水力特征都是一樣的，即不同住戶的系統(tǒng)環(huán)路不同，管道長(zhǎng)度不同，從而對(duì)流量產(chǎn)生的阻抗不同，易產(chǎn)生水力失調(diào)問(wèn)題。此外，系統(tǒng)在使用過(guò)程中，流量的調(diào)整也會(huì)產(chǎn)生水力失調(diào)問(wèn)題。

2 集中供熱系統(tǒng)水力失調(diào)原因

2.1 水力失調(diào)類型

水利失調(diào)的類型主要有：①住戶家中流量太大，房間溫度太高，造成資源浪費(fèi)；②住戶家中流量太小，房間溫度較低，不夠供熱溫度標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 原因分析

水利失調(diào)的原因主要有以下幾點(diǎn)：①供熱系統(tǒng)在管道設(shè)計(jì)階段，對(duì)管道內(nèi)的流速有限制——不能超過(guò)限制速度，所以在環(huán)路系統(tǒng)中，用戶的立管環(huán)路對(duì)熱量的阻抗損失不同，使實(shí)際流量分派與設(shè)計(jì)階段的流量要求不符，導(dǎo)致水力失調(diào)。②施工的客觀條件達(dá)不到設(shè)計(jì)的理想條件，未在管網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)或分支處位置安裝調(diào)節(jié)閥門，導(dǎo)致系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行時(shí)無(wú)法進(jìn)行調(diào)節(jié)，使水力不平衡。③系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)水力的計(jì)算出現(xiàn)錯(cuò)誤，在選擇環(huán)路循環(huán)泵的位置時(shí)與設(shè)計(jì)的位置有偏差，循環(huán)時(shí)流量不適，都會(huì)致使水力失調(diào)。④管網(wǎng)施工結(jié)束后，在實(shí)際使用中，使用用戶的增減會(huì)使流量重新分派，導(dǎo)致水力失調(diào)。⑤管網(wǎng)出現(xiàn)故障，維護(hù)不及時(shí)，使水力不平衡。⑥用戶家中擅自增減散熱設(shè)備，會(huì)發(fā)生水力失調(diào)。⑦隨便更改、變動(dòng)已在分支處安裝的閥門，使流量產(chǎn)生變化，導(dǎo)致水力失調(diào)。⑧用戶家中管道堵塞，使其他用戶的流量減少，發(fā)生水力失調(diào)。

3 水力失調(diào)的解決辦法

解決水利失調(diào)的辦法主要有以下幾種：①設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，盡可能降低管網(wǎng)的壓降或提高用戶的系統(tǒng)壓降。要降低管網(wǎng)的壓降，就要增大管網(wǎng)中管道的直徑，也就是要在計(jì)算水力時(shí)，適度增大距離熱源近的管道直徑，這樣可以有效減少水力失調(diào)。此外，還應(yīng)多使用同程式的系統(tǒng)（各分支產(chǎn)生的阻力大小相同），避免水力失調(diào)。②在用戶流量出口處安裝流量調(diào)整器，使每家每戶有各自恒定流量，不受其他用戶流量變化的影響。③在整個(gè)管網(wǎng)中安裝自動(dòng)控制系統(tǒng)，采用計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)，但造價(jià)較高，施工工期較長(zhǎng)。④在用戶的室內(nèi)散熱裝備前多安裝一個(gè)溫度控制閥，可以讓用戶自行調(diào)節(jié)房間內(nèi)溫度；安裝設(shè)置過(guò)濾裝置，避免堵塞管路。⑤系統(tǒng)工作時(shí)，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié)，盡量打開管網(wǎng)中的所有閥門，使剩余的壓差耗費(fèi)在用戶中，這樣可以使用戶中近熱源的溫度高、遠(yuǎn)熱源的溫度低的現(xiàn)象消失，避免水力失調(diào)。⑥對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行熱調(diào)節(jié)時(shí)，有集中質(zhì)調(diào)節(jié)和集中量調(diào)節(jié)兩種方式。使用量調(diào)節(jié)時(shí)，管路中的水量會(huì)伴隨外界溫度的升高而急劇減少，這樣會(huì)產(chǎn)生豎管的熱力失調(diào)。所以一般用到量調(diào)節(jié)時(shí)都是局部調(diào)節(jié)供熱系統(tǒng)，將其作為質(zhì)調(diào)節(jié)的輔助手段。質(zhì)調(diào)節(jié)是常用的調(diào)節(jié)方式，在熱源處使供水溫度發(fā)生變化，但整個(gè)管網(wǎng)的循環(huán)水量不變，所以能保證整個(gè)管網(wǎng)的供熱效果。但其缺點(diǎn)是耗費(fèi)電能過(guò)多，耗資增加。⑦在采暖期內(nèi)，可根據(jù)天氣溫度的變化規(guī)律，將采暖期分為幾個(gè)不同階段。在不同階段內(nèi)，采用不同的流量，但在同一階段的幾天內(nèi)，管網(wǎng)中的流量不發(fā)生變化。這樣可以使熱量充分利用，還能避免水力失調(diào)。因此，這種方法在實(shí)際中被廣泛應(yīng)用。⑧加大整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的循環(huán)水量，避免出現(xiàn)水力失調(diào)。這樣大流量的運(yùn)轉(zhuǎn)方式，使得所有住戶都能保證自家管道內(nèi)流量充足，但該方法只能使原來(lái)溫度偏低的用戶家里的溫度變高，并不能改變?cè)瓉?lái)溫度就偏高的住戶的困擾。此外，此方法耗資大，消耗電能多，浪費(fèi)嚴(yán)重。⑨為了不破壞其他用戶的水循環(huán)，只有一家用戶的2樓裝了加壓泵，來(lái)解決之前壓差不夠的問(wèn)題。但是，在加泵之前，必須計(jì)算出正確的壓力值，否則會(huì)導(dǎo)致裝加壓泵的用戶家里溫度都達(dá)到甚至高于標(biāo)準(zhǔn)，但未裝加的用戶家里系統(tǒng)出現(xiàn)流量不夠的水力失調(diào)現(xiàn)象。這個(gè)方法由于只在用戶家里安裝即可，所以避免了大工程量，節(jié)省了投資，還降低了耗電量。

在解決水力失調(diào)的一系列措施中，可以多種措施同時(shí)實(shí)施，但應(yīng)當(dāng)綜合對(duì)比考慮，找到最適宜的措施來(lái)實(shí)施，確保集中供熱系統(tǒng)的運(yùn)行帶給用戶熱量，滿足用戶需求，減少室外寒冷給用戶帶來(lái)的不適。

參考文獻(xiàn)

[1]趙燕.集中供熱系統(tǒng)的水力平衡調(diào)節(jié)與節(jié)能措施[J].機(jī)械研究與應(yīng)用，2012（05）.

〔編輯：李玨〕