淺析機械循環熱水采暖系統中的通病

呂達林　閆旭

摘 要：近年來，機械循環熱水采暖系統在民用建筑中被普遍采用。文章分析了幾個該系統中常出現的問題并且給出了相應的解決方案，為系統的順利運行提供了必要保障。

關鍵詞：機械循環熱水采暖系統；通病；解決方案

機械循環熱水采暖系統是一個含有多環路、多支立管的復雜水利系統。在設計該系統為建筑供暖時，時常會出現各種各樣的處理不當之處，從而導致暖氣不熱的現象發生。遇到采暖系統不熱時，找到真正的原因是關鍵，否則可能會使問題更加嚴重。

1 通病分析與解決方案

1.1 住宅小區出現大面積暖氣不熱

據調查，有整個小區供熱普遍不好的現象，具體表現為散熱器熱得不好或者干脆不熱，冬天室內的溫度達不到要求，用戶苦不堪言。

造成這類現象的原因有很多，根據經驗，從設計角度看最常見的有2種：（1）選擇鍋爐的容量較小或者鍋爐出力不夠。鍋爐的容量不夠，突出表現在鍋爐升溫困難，一般鍋爐開始工作時，爐內水溫為15℃，如果兩小時后，供、回水溫度尚達不到60-70℃和40-50℃，并且延長燃燒時間后，溫度還是上不去，就表明鍋爐出力有問題；（2）循環水泵容量不夠。主要表現是鍋爐的供水溫度比較正常但是回水溫度明顯低于設計值，導致供、回水溫差過大，這樣熱量不能正常輸送。

對上述兩種原因一般采取如下辦法解決：（1）及時準確地了解住宅小區的供暖總面積和運行鍋爐的總容量，加以核算，如果確實是鍋爐出力的問題，可增加鍋爐運行的數量，如果無鍋爐可增，則應考慮對現有鍋爐進行必要的擴容。（2）如果是水泵的容量不足，可以改換大功率水泵或提高水泵的轉速。

1.2 建筑物供熱網絡末端暖氣不熱

在供暖期間，一個住宅小區中總有一些距離熱力點最遠的樓號的散熱器不太熱，室溫達不到要求，而其他樓號的供暖情況正常。

造成這種現象的原因，一般是熱網的水平失調。主要是由于在設計熱網系統時，管網布置方面的水力平衡欠考慮，導致實際運行時，距離鍋爐房近端的樓號流入的水量多，而遠端的樓號散熱器水量不夠。盡管經過仔細地調節，還是無濟于事，達不到平衡。

要防止這種現象的發生，首先要在設計時合理地布置管網，仔細進行水力平衡計算。其次在余壓過大的樓號入口處安裝合適的孔板或者平衡板，同時可可將熱網末端的管徑適當放大。

1.3 建筑物中上層過熱而下層不熱

在上行下給式的單、雙管采暖系統中，普遍存在上層過熱下層不熱的現象，一般溫差為2-3℃，多則6-8℃。

單管系統中出現上層熱下層不熱的原因有很多，就常見的分析：（1）在進行冷風滲透計算時，沒有考慮建筑物的熱壓作用，下層算的比實際少，上層反而比實際多。（2）計算散熱器負荷時，未考慮管道散入房間的熱量，將房間的熱負荷作為散熱器的負荷，還有散熱器片數化整時總是向上進位。這樣導致上層散熱器和管道合起來的散熱量大于房間所需熱負荷，而下層散熱器溫度卻低于設計值。未考慮管道散熱的上層散熱器越多，溫降越大，下層散熱器的溫度就越低。如此惡性循環，就出現上層過熱而下層不熱現象。

至于雙管系統出現上層過熱下層不熱的現象主要是由于垂直失調。實際情況中雙管系統中上層下層重力水頭的差別很大，但在設計中往往不仔細計算。

對于單管系統上冷下熱的現象，在計算散熱器負荷時，要扣除管道的散熱量。在計算散熱器片數時，如果需要進行尾數化整，應按照水流方向，采取“上游舍，下游進”的原則。同時還要注意考慮熱媒的管道溫降，或者做適當附加，即考慮立管散熱的影響。例如：一個供暖層數≥8層的建筑，立管末端的散熱器面積應適當附加，最末1-2層附加15%，最末3-4層附加10%，最末5-6層附加5%。為解決上下溫度不均，可在上幾層的立管上加設跨越管，在跨越管上安裝閥門或在供水支管上裝三通調節閥。

而對于雙管上行下給式系統，在設計時特別要考慮重力水頭作用的影響。條件允許的情況下，最好做下行上給式的雙管系統，這種系統的上、下室溫差比較小。

1.4 系統中的閥門問題

供暖系統中的閥門對整個系統的影響巨大，閥門的設置，既是關斷部位也是調節手段。常見的閥門問題如下：（1）散熱器前缺閥門或者閥門選用不當。（2）設計計算為轉心閥、閘板閥，而實際上卻是截止閥、球閥，則系統的阻力增大。（3）該裝的閥門一個也不能少，不該裝的閥門一個也不要裝。一般來說，雙管系統每組散熱器的入口處安裝球閥一個，采暖系統為三層或三層以上的建筑在供、回水立管與干管的連接處應安裝閘閥，干管的分支處應設置閘閥。

1.5 系統積氣

集氣罐的位置不當，會造成系統積氣。管內流體速度大會帶走氣泡，所以集氣罐最好為“通過式”，如下圖a。實驗證明，水流速>0.15m/s時，水平與傾斜的管道中的氣泡不上升而被水帶著同向流動。當水流速>0.25m/s時，立管中的空氣也會被水帶走。所以，當水流速<0.25m/s時就會在彎頭處存氣，如下圖b、c，此時應將水泵停止工作，待空氣漂到上面，然后打開閥門排出。在間歇供暖的系統中，不論水流速多少，水泵停止運行時，空氣聚集在系統上部，而延坡向經自動跑風排出。我國的供暖系統多為間歇運行，故為了排氣，干管敷設應有一定坡度。

2 結語

以上所介紹的機械循環熱水采暖系統中常見的問題主要是從設計的角度出發，提供了幾種常見的分析。但在實際過程中，散熱器不熱還有許多非設計原因，如：管路故障，散熱器積氣等。遇到采暖系統不熱時，一定要認真分析，實地考察，找出真正的原因，采取有效的解決方法，否則事倍功半還是解決不了問題。

作者簡介：呂達林（1995.06- ），男，黑龍江雙鴨山人，鄭州大學土木工程學院2013級本科生，研究方向：建筑設備與能源應用。