探討供熱管網水力平衡的調節措施

董海

摘?要：水力失調是集中供熱管網運行中普遍存在的問題，這個問題的嚴重性不僅對企業的利益造成一定的損害，還造成資源的利用率降低、環境污染的加重。對于一個城市的供熱系統而言，熱網的管理水平的高低，對供熱工作的穩定以及經濟運行有重大影響，是確保用戶室溫符合要求的關鍵。

關鍵詞：供熱管網;水力平衡;調節方法

供熱管網關系到國計民生，隨著國家對節能減排的控制，全面提高管網經濟性、安全性和可靠性，改善供熱質量，是供熱行業所面臨的重要課題。文章主要對供熱管網水力平衡調節方法進行探討和分析。

1供熱管網水力失調問題及原因

水力工況失調是供熱管網普遍存在的現象，如何克服水力失調，實現供熱管網的水力平衡，提高管網的經濟性、安全性和可靠性，改善供熱質量，是供熱行業所面臨的問題。造成水力失調的主要因素較多，最為主要的有如下幾個方面：

1.1設計與實際不符。有一些工程在設計之初考慮較為周全，從工程設計角度看，不存在失調的問題，整體設計是依據當地水力學理論計算得出的，相關數據截取符合用量需要，但是，在實際施工過程中，相應使用的管材直徑、質量、標準卻千差萬別，設計與施工不符，影響到了水力流量，導致失調情況發生;

1.2施工質量影響。有一些區域施工時，受各方面條件限制，無法全面鋪開，在施工條件不利的情況下，強行施工，導致一些管路不符合建設標準，走向不合理、埋設有問題，影響了水力供應效果，供熱管網在實際運行中不能達到水力的平衡;

1.3新增用戶影響。有一些熱網建設進行設計時，其用戶總量不準確，設計偏小，管網建成后在用戶基數增加的情況下，使原有水力平衡受到一定破壞，滿足不了區域人口需要;

1.4管網維護不當。熱管網在長期使用后，沒有得到良好維護，一些管網堵塞，導致了管網水力流量變慢，熱量跟不上，出現水力不平衡現象。

2平衡閥和自力式流量控制閥

為了解決供熱管網水力失調問題，在實際應用中，常常會使用平衡閥和自力式流量控制閥來進行控制，可以有效改變水力供應穩定性。

平衡閥在熱網中有著重要的作用，是一次性手動調節裝置，但是，在實際中，卻無法自動隨系統工況變化而變化水力的阻力系數，所以也稱為靜態平衡閥。平衡閥的主要功能是解決阻力的問題，通過一定的手動操作，利用調孔板對水力進行控制，確保管網水力平衡，改變管網系統阻力，這樣，就能夠基本達到各個環路阻力平衡作用。

自力式流量控制閥也是主要的裝置，也是定流量閥或最大流量限制器，對水力進行合理的控制與調節。自力式流量控制閥作用對象是針對流量來進行設計的，從其工作原理上看，水力達到一定壓力，在固定的工作壓差范圍內，其就啟動發生作用，有效控制通過的流量。根據閥門前后壓差大小，控制水力流量多少，如果壓差變大，閥門自動關小控制流量不讓其增加;反之，則會減少，確保壓差的穩定性，實現控制水流量的目的。

3水力平衡調節方法

3.1溫差法

溫差法是當前應用最多的一種方式，在實際熱量供應中起到重要作用。溫差法主要是在熱用戶引入口安裝壓力表溫度計，通過溫度計，對系統進行初步的調節，實現系統熱力穩定的目的。通過溫度控制，設計一個溫度值，一般情況下，網路供水溫度保持60℃以上，從溫度計上看，如果能夠長期處于恒定的某個溫度上，不產生巨大的變化，只要熱源總回水溫度不變化，此時，我們就可以認為整個系統已達到熱力穩定的效果。此時記錄下熱源的總供水及回水溫度和所有熱用戶處、回水壓力和供、回水溫度，然后按照用戶的規模大小和溫差的偏離程度大小，確定初調節次序。調節時，需要對供熱面積大、人口規模多、溫差偏離的熱用戶調節，確保第一輪次調節符合基本標準，觀察運行情況，如果幾小時內依然保持良好的穩定狀態，則需要再次做好記錄總供水溫差及各用戶入口處供回水壓力、溫度，根據數據參數，做好第二輪調節，不斷循環操作，達到合理溫度為止。

3.2比例法

比例法是一種較為復雜的方式，其原理是兩條并聯管路水流量以1：2流動，就需要根據問題情況計算，當總流量+30%范圍內變化時，各管路間的流量比仍然保持1：2，則表明水力達到了基本的平衡。在實際運行中，需要使用兩臺便攜工超聲波流量計，測得流量閥門流量情況，再使用步話機及時做好聯絡，保證各處水流量的均衡，通過協調控制，保證水力調節效果，這種方法在實際應用中并不多，主要是比例法調節對操作人員素質要求非常高，同時還需加兩臺相同流量計來完成，人員素質不高、設備沒有投入，則無法完成流量調節測試。

3.3CCR法

CCR法是一個系統方法，操作時，需要完成數據、計算和調整，任何一個步驟都決定了調節的精度。需要對全系統阻力進行科學的分析及計算，通過對全系統的調整，確保流量合理。CCR法需要提前測出管網各段阻力數值，根據阻力值獲取各支路流量閥門開度，按照開度標準，統一進行調節閥調節，確保整體開度一致性，確保流量分配的合理性、均衡性，通過這種方式進行調節，能夠確保調整效果，同時也節省了時間與費用。

3.4綜合調節法

綜合調節法有著良好的效果，與其他方法相比，有其自身的可行性，這種方法管路系統投資少、容易操作，能夠快速全面的解決好供熱管網水力平衡問題，在實際應用中得到了大力推廣，從我國的基本國情看，是完全符合中國國情的一種方法。綜合調節法有動態平衡閥調節法和溫度調節法兩種。動態平衡法包含自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥兩種類型。這種方法主要是針對流量，在一定程度上實現了流量的恒定，需要合理設計出流量標準，根據流量標準，做好控制閥開度，實現供熱系統總循環量和各分路管網的熱負荷流量，對于沒有進行分戶供熱的用戶，適合使用這種方法，做好水力調節，保證定流量系統穩定性。自力式壓差控制閥作用對象是壓差，準確計算系統壓降才能發揮其實用功能。

水力調節需要全面遵循規律，并聯支路任一支路阻力改變，都會導致整個供熱管網流量一輪新的分配，如果關閉支路閥門，就會出現其他支路增大流量的可能。第一輪調節需要全面檢查各處閥門，確保系統全開，這樣才能做好初步的調節，根據流量溫度，合理設置閥門大小。溫度調節法是最好的解決措施，受建筑室內溫度與供回水平均溫度差的影響，需要對水力進行科學的控制與調整，確保相互間對應關系更加合理。回水調節主要是按照用戶的需求進行，各用戶回水溫度不同，需要計算出用戶的均值，計算時，可以按照熱源總回水溫度為基準溫度，再對各分支閥門進行調整，如果一個分支回水溫度高于基準溫度，則需要關小閥門，確保各公支管路供熱均衡，最終實現基準溫度標準，保證供熱效果與質量。

4結束語

供熱管網水力平衡調試專業性強，技術要求高，只有科學計量，合理測算，才能有效調節好管網水力，確保各支路水力均衡，要在實踐中不斷積累，總結經驗，有效實現供熱管網水力平衡，滿足用戶基本需求。

參考文獻

[1]?周丹.供熱管網節能改造及輸熱能效分析[J].建材與裝飾，2020，（04）

[2]?段蘭蘭.供熱管網的水力計算及其MATLAB實現[J].太原學院學報（自然科學版），2020，（01）

[3]?夏明，許青云，鄭立軍.熱電聯產企業廠外熱網擴容方案分析[J].科技視界，2019，（35）

[4]?劉喆，謝杏苑，蔡力.供熱管網水力平衡調節的應用分析[J].科學技術創新，2019，（28）