集中供暖過程中供熱管網水力失調與對策研究

尹 富 強

(太原市熱力公司，山西 太原 030000)

集中供暖過程中供熱管網水力失調與對策研究

尹 富 強

(太原市熱力公司，山西 太原 030000)

隨著城市化進程的不斷推進，對集中供暖的要求不斷提高，也出現了很多問題，其中供熱管網水力失調是最主要的一個,研究解決供熱管網水力失調的對策，以達到提高集中供暖效果，改善人民生活質量的目標。

集中供暖，供熱管網，水力失調

1 概述

在我國北方地區，由于冬季氣溫較低，必須進行供暖以提高室內溫度。近年來，對環境保護的呼聲愈來愈高，集中供暖已經成為北方地區最主要的供暖形式。然而，由于城市化進程的不斷推進，對集中供暖的供熱管網提出了更高的要求，也出現了很多問題。集中供暖管網水力失調是其中最具代表性，危害較大的一個問題，文章著重從其定義、危害、成因和解決措施等方面進行全面闡述，以求徹底解決此問題。

在進行集中供暖的過程中，會出現熱量供應不平衡的情況，即供熱公司實際向居民供暖的熱量與設計供暖的熱量不一致，使得居民供暖熱量出現差異，出現個別居民家中暖氣過熱，而個別居民家中暖氣熱量不足的情況。而造成這種情況的根本原因就是供暖管網的水力不均衡造成的，也就是我們所說的水力失調。

通常，供熱管網水力失調用水力失調度來表征，其數學表達式為：

X=G/G0。

其中，X為水力失調度；G為實際流量，m3/h；G0為規定流量，m3/h。

集中供暖中出現管網水力失調問題，會使居民家中出現溫度過高或過低的不均衡現象，進而提高居民的投訴量。同時，由于管網水力失調而帶來的維修費用，會給供暖企業增加成本，造成了資金上的浪費。

2 集中供熱管網水力失調的原因

2.1供熱管網循環水泵功率不足

在進行集中供熱過程中，為了確保管路內水的循環，往往需要使用很多循環水泵。如果供熱管網系統中各循環水泵之間的流量或揚程不相匹配時，會造成工作點偏離，進而造成管網的水力狀況超出有效工作區間，最終導致水力失調。

2.2無法滿足用戶多樣化的要求

在集中供暖供熱管網設計中，通常把用戶看作是寬泛而均一狀態，忽略了用戶的多樣化。隨著城市集中供熱管網的不斷發展擴展，用戶數量不斷增加，同時對熱量的使用方式發生了改變，造成供熱管路系統不斷出現很多新的情況。為了保證晉中供熱的正常進行，必須對集中供熱管網系統進行準確調節。而對集中供熱管網系統調節后的再次分配，極易使管網系統出現水力失衡，最終造成水力失調。

2.3集中供熱管網系統結構單一

現階段，大多數集中供熱多采用單管順序式管網，其供熱半徑過大，管網結構過于復雜，調節和控制困難。由于不能對集中供熱管網系統進行有效的調節，造成供熱管網系統混亂無序，這是造成水力失調的最主要的原因。

2.4設計原因

集中供熱管網系統設計中受到管道規格、最高流速、設備、材料等因素的影響，使整個系統不可能完全處于水力平衡狀態。我國很多城市集中供暖采用單管供暖系統，沒有調節設備，不能對供熱管網系統進行調節，造成水力失調。

2.5施工原因

選擇沒有資質的施工單位，施工人員業務素質低，缺乏專業的施工技術人員，施工中沒有嚴格按照設計與圖紙進行施工，擅自修改設計，改變集中供熱系統路徑，這些都會增大集中供暖供熱管網系統的內部阻力，最終造成水力失調。

3 供熱管網水力失調的解決措施

3.1優化集中供熱管網系統的設計

在對集中供暖供熱管網系統設計過程中，應將水力失調作為主要問題重點來考慮，優化管網設計。設計中應對供熱管道直徑、材料、設備和供熱最高流速等因素進行全面分析，并進行準確的水力計算，力求準確、全面的收集關鍵信息和數據。通過水力計算找出水力失調的原因，有針對性的采取有效措施進行預防。另外，循環水泵的設置尤為重要，要從整個管網的角度全面考慮，設置流量與揚程相匹配的循環水泵，必要時設置功能水泵。總之，設計中應全面考慮各方面因素對集中供熱管網系統的影響，采取措施有效預防水力失調問題。

3.2選擇雙管采暖系統

現階段，我國仍有部分城市小區內采用單管順序式管網，由于其供熱半徑較大，管網結構過于復雜，調節和控制困難。而采用雙管采暖系統，可大大降低管網系統的調節和控制難度，而且其擁有必備的調節功能。該系統內配備有熱量計、流量控制閥或壓差控制閥，可采用熱量計—流量控制閥或熱量計—壓差控制閥兩種模式對管路系統進行調節，效果較單管順序式管網得到大幅度提升。大量實踐證明，在集中供暖中采用雙管采暖系統，可有效消除或降低剩余壓頭。然而，對于已有集中供暖供熱管網系統來說，其本身如不具備調節功能，進行管網改造需花費大量的時間和費用。

3.3選擇“大流量、小溫差”的運行模式

“大流量、小溫差”的運行模式主要是針對集中供熱管網中出現的個別用戶過熱或過冷的問題，其對溫度過低的用戶調節效果較好。所謂“大流量”就是增加供熱管網的流量，增加循環速度，使用戶得到更多的熱量，因此對溫度過低的用戶效果明顯，而對于溫度過高的用戶效果不佳。另外，循環速度加快將會浪費更多的能源。因此，這種模式不能得到大范圍的推廣，只在特殊情形下被采用。

3.4增加系統自用壓頭的數量

集中供熱管網系統水力失調的一個主要原因就是系統循環能力不足，而這與循環水泵之間的流量與揚程不相匹配直接相關。結合供熱管網實際的供熱循環問題進行分析，應采用大功率、大揚程循環水泵來解決管網循環慢的問題。同時，采用大功率、大揚程循環水泵也可以對整個集中供熱管網系統進行調節，增大循環流量，提高循環效果，有效解決水力失調問題。

在增加集中供暖供熱管網系統自用壓頭數量前，應全面調查管網系統存在的問題及其準確部位。應該從用戶的需要出發，綜合考慮系統內部阻力和熱量平衡的影響，合理選擇水泵的數量、功率和揚程，以達到預期的供熱效果。對于過冷用戶，應適當增加自用壓頭，提高局部管網的供熱效率，提高用戶的供熱溫度，進而解決水力失調問題。同時，也應該控制不合理的加壓水泵，合理調整附加壓頭的數量和位置，力求使整個集中供熱管網系統的水力達到平衡，防止出現水力失調的情況。

3.5對供熱管網系統運行模式進行改進

集中供暖供熱管網系統的運行模式受到供暖地域、供暖區域、供暖系統結構、供暖系統功能的影響。在運行模式設計中應綜合考慮各方面因素的影響，并全面考慮用戶的需要，以預防和解決水力失調問題。

對集中供暖供熱管網系統運行模式進行改進，可以有效提高其供熱效率，及時發現和解決問題。尤其對局部過熱或過冷用戶，運行模式優化后可有效解決以上問題，減少由于供熱溫度過高而造成的熱量損失，也提高了供熱溫度過低用戶的供熱溫度，最大限度的解決了水力失調問題，減少了熱量消耗，提高了經濟效益。

4 結語

受多方面因素的影響，水力失調已成為集中供暖供熱管網系統最常見的問題之一，造成了很多不好的影響，也造成了很大的經濟損失。因此，應該從設計、施工、運行管理、管網改造等方面進行綜合考慮，分析其存在的問題，有針對性的采取措施對水力失調問題進行解決。實踐證明，采取有效措施預防和解決集中供暖供熱管網系統水力失調問題，可以減少用戶投訴，減少資源浪費，大大提高社會效益和經濟效益。

[1] 代 勇.集中供暖過程中供熱管網水力失調與對策探索[J].產業與科技論壇，2016，15(1):48-49.

[2] 關 薇.集中供暖過程中供熱管網水力失調問題研究[J].科技信息，2011，28(25):339-340.

[3] 肖體蛟.集中供熱管網水力失調及應對措施探究[J].黑龍江科學，2016，7(16):56-57.

[4] 張 慶.集中供熱管網水力失調問題的分析及解決措施[J].山東工業技術，2015，34(4):70.

[5] 任魯彥.集中供熱管網水力失調及應對措施探究[J].科技創新與應用，2016，6(5):239.

Studyonwaterdislocationandcountermeasureofheatingpipenetworkincentralheatingprocess

YinFuqiang

(TaiyuanHeatingPowerCo.,Ltd,Taiyuan030000,China)

With the continuous progress of urbanization, the requirements of central heating are improved, and many problems have arisen. The hydraulic imbalance of heating pipe network is the most important one. The article mainly studies the countermeasures to solve the hydraulic imbalance in the heating pipe network, so as to achieve the goal of improving the central heating effect and improving the quality of life of the people.

central heating, heating pipe network, hydraulic imbalance

1009-6825(2017)29-0130-03

2017-08-05

尹富強(1984- )，男，工程師

TU995.3

A