探析集中供暖過程中供熱管網水力失調問題

彭萌

【摘要】近些年來，人們生活水平在不斷的提升，人們有著越來越強的商品意識，對供熱質量提出了更高的要求；通過調查研究發現，在集中供暖過程中，水力失調問題經常會出現，沒有較好的供熱效果，需要引起人們足夠的重視。本文簡要分析了集中供暖過程中供熱管網水力失調問題，提出了解決措施，希望可以提供一些有價值的參考意見。

【關鍵詞】集中供暖；供熱管網；水力失調

在供熱管網運行中，十分關鍵的一項內容就是水力平衡，它會影響到系統的運行效果。通常情況下，在系統驗收運行之前，就需要調試水力平衡，只有這樣，系統的正常運行方可以得到保證，同時，也可以提升運行的節能性。但是在運行過程中，因為諸多因素的影響，無法實現水力平衡，雖然已經開始廣泛應用各種調控設備，但是依然會出現水力失調問題。

1 供熱管網水力失調

具體來講，供熱管網水力失調指的是在供熱管網的運行過程中，部分管段的實際運行流量不等于設計流量，也就是供熱管網對各個用戶分配的流量，不符合用戶的需求，這樣不同位置的用戶就會有冷熱不均的問題出現。有水力失調出現于供熱管網中，系統就需要運行于大流量和小溫差工況下，這樣整體調控和運行的節能性就無法實現。

一是水力失調的表現及影響：水力失調在供熱管網中有很多的表現，如沒有合理的輸配各個管段流量，這樣就有冷熱不均問題出現于各個用戶中，用戶如果與熱源近端比較的靠近，就會有過熱問題出現，有25攝氏度以上的高溫，用戶需要開窗，這樣就會流失大量的熱能；而用戶如果遠離熱源，設計室溫往往無法達到，甚至在10攝氏度以下，這樣城鎮居民的正常生活和工作就會受到較大程度的影響，增加了供熱管理的難度。

在影響方面，如果水系統所處工況為大流量小溫差，水泵的工作點與經濟負荷區就會發生偏離，降低了能量輸配效率。鍋爐或換熱器等熱源設備與額定出力存在著較大的差距，屬于低負荷運行。還有就是有著較高的采暖煤耗量，相較于西方的發達國家，我國有著較高的能耗，不利于節能環保。

二是水力失調的幾種形式：首先，我們可以結合水力失調度的不同來進行劃分，如果系統各個用戶水力失調度都比1大或者小，就稱之為一致失調，表現就是各個用戶流量比設計流量要大或者小，如果過大，就會提高采暖空間的溫度，造成能源資源的浪費；過小的話，采暖房間的設計室溫就無法實現，對于用戶的正常生活和工作造成了不利影響。如果系統各個用戶的水力失調度部分大于1，部分小于1，就稱之為不一致失調，這種問題出現的原因是用戶流量部分比設計流量大，部分則小，前者會導致采暖空間有過高溫度，后者則導致設計溫度達不到。

其次，我們可以結合管網系統狀態的差異來進行劃分，管網系統的各個管段有著固定不變的阻力，就被稱之為穩態系統，水力失調出現于穩態系統中，就稱之為穩態失調；動態系統指的是系統各個管段的阻力是可以調節的，在動態系統中，改變了某些管段的阻力，也就是管段中調控設備發生動作，會影響到其他管段，有失調問題出現，比如，系統將分戶熱計量實施下去，或者對溫控以及熱計量設備進行了安裝，穩態系統就會發展為動態系統。

三是水力失調的原因：從根本上來講，主要是在用戶需求流量下，在本運行狀態下供熱管網的阻力特性無法促使各個用戶管段的阻力相等得到實現；從客觀角度上來講，因為離散性是供熱管網管道規格的特點，再加上供熱管網有著不規則的設施，要想實現系統的水力平衡，就需要進行人為調節。在設計供熱管網的過程中，滿足最不利點所必需的資用壓頭是必須要遵循的，那么就會有一定程度的富裕量出現于其他管段的資用壓頭中，在自然狀態下，來對各個管段流量進行分配，就會有水力失調問題出現。沒有合理的選擇循環水泵，有著過大或者過小的流量揚程，這樣工作點與設計狀態就會發生偏離，水力失調問題隨之出現；增加或者減少了系統用戶，也就是改變了供熱管網中的用戶點，需要重新分配各個管段流量，有水力失調問題出現。增加或者減少了系統中用戶用熱量，改變了用戶流量，那么也需要重新分配各個管段流量，導致水力失調問題的出現。此外，還有一個十分重要的原因是大部分用戶系統都將單管順流式采暖系統給應用了過來，調節設備比較缺乏，水力失調現象經常出現。

2 解決供熱管網水力失調的措施

一是用附加壓力，將用戶剩余的資用壓頭給取消掉：在設計系統的過程中，從本質上來講，無法實現供熱管網各個管段的阻力平衡；我們一般是結合有著最大阻力的管段消耗阻力來確定循環水泵的揚程，那么完成設計工作之后，總會有一些不定的剩余壓頭存在于其他各個環路中。在系統正式運行之前，我們可以借助于初調節來消除這些剩余壓頭，如果無法消除，那么水力失調問題就會出現。

通常情況下，如果要想實現系統阻力平衡，僅僅對閥門進行人工調節，存在著較大的難度，因為調節過程中，會互相影響，調節工作就需要反復進行，這樣大量的人力和時間就會被耗費，雖然經過較長時間的調節，供熱管網的平衡得到基本實現。在系統運行中，如果改變了用戶或者用戶負荷，調節工作就需要重新進行。為了解決這個問題，就需要對一些自動調節設備進行完善安裝，如平衡閥、溫控閥等，這樣就可以對附加阻力自動改變。這種實現阻力平衡的措施主要是將自動調節設備安裝于用戶系統中，對剩余壓頭進行消除，我們將其稱之為附加阻力平衡技術；通過實踐研究表明，應用這種技術，可以促使循環水泵的流量和揚程得到提高，過熱用戶的熱量浪費得到了一定程度的減少，節能效果較好。

二是借助于附加壓頭，對用戶不足的資用壓頭進行提高：如果在運行過程中，系統循環水泵沒有足夠的實際揚程，那么要想對系統阻力進行調節，以便實現平衡，不能夠僅僅采取附加阻力，需要對水泵或者部分管道規格進行更換。部分用戶處于系統末端，溫度不高的原因就是沒有對這些用戶供給足夠的循環流量，從本質上來講，則是因為沒有足夠的入口供回水壓差，為了對用戶系統的壓頭進行提高，就需要將低揚程、小流量的水泵安裝在系統入口處，這樣資用壓頭的欠缺部分就可以得到彌補，有效平衡各個環路的阻力，這種技術，相較于附加阻力平衡技術可以在較大程度上降低水泵電耗，有著更加顯著的節能效果。

3 結語

綜上所述，在社會經濟飛速發展的今天，城市化進程在不斷的加快，為了提高人們的生活水平，國家開始大力開展基礎設施建設。在大部分地區推廣實施了集中供熱和區域供熱，出現了越來越多的熱水供熱管網；熱水供熱管網運行過程中，經常會有水力失調等問題出現，影響到供熱效果的提高；針對這種情況，就需要結合當地實際問題，采取相應的科學技術進行解決。

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