住宅小區熱水系統中流量控制閥的應用探討

姚飛虎

【摘要】隨著住宅建設向精品化、高檔化發展，越來越多的住宅小區要求全日制供應熱水，由于小區由多棟單體住宅組成，不同于獨棟建筑，對設計及調試均有一定的難度，筆者結合某住宅小區熱水系統改造中遇到的一些問題，談一點體會，和同行們共同探討。該小區位于西安市。

【關鍵詞】流量控制閥；住宅小區；熱水系統；改造應用

1. 該小區熱水系統

（1）該小區共有小高層及多層住宅19棟，總建筑面積18萬平方米，住戶1088戶。小區熱水系統采用集中熱水供應系統，水泵選用ISR80-50-200型2臺，Q=50m3，H=50M，一用一備，變頻控制。熱源采用熱水井抽取地熱水，泵房內設200m3熱水水箱。

（2）小區熱水系統根據樓棟位置分為3個供水系統，分別為1區、2區、3區。1區供應1～4號樓，住戶310戶；2區供應5～13號樓，住戶602戶；3區供應14～19號樓，住戶176戶。

（3）管網系統為下供下回異程式供水系統，樓內主立管設回水循環管。

2. 供水現狀及問題

2.1該小區于2008年交付使用，但自工程交付以來，物業公司接到大量住戶投訴，熱水不熱，許多用戶在家中打開龍頭，放水長達1小時，水溫仍低于30度，無法使用。物業公司采取了許多辦法，諸如在豎井內加排水管，在樓內管道夾層增設循環泵等措施，但收效甚微。

2.2泵房供水泵運行正常，水泵出水量及水泵揚程均能達到設計參數。供水水溫60℃，回水溫度52℃，符合GB50015-2009規范5.4.2供回水溫差5～10℃的要求。

2.3外網各樓供水情況：

（1）分別在各樓頂層豎井內測量供水溫度，數據如下：

1區，距離泵房最近的4號樓，供水水溫58℃。3號樓，供水水溫56℃。

2號樓，供水水溫42℃。距離泵房最遠的1號樓，供水水溫30℃。

（2）2區，除距離泵房較近的10～13號樓，供水溫度達到50℃以上，其他各樓供水溫度均不到40℃，距離最遠的5、6號樓供水溫均為28℃。

（3）3區情況略好，除19號樓水溫30℃外，其他樓供水溫度達到50℃以上。

2.4根據以上實測數據，分析得出以下結論：

（1）經過計算，水泵采取變頻控制，供水能力滿足GB50015-2009規范5.1.1用水量定額以及循環水量的要求。

（2）供水水源溫度及水泵供回水溫度，滿足規范要求。

（3）系統主網設計采用下供下回系統，管網缺乏水量分配裝置，導致距離泵房近的樓棟，路程短，管道阻力損失小，水循環好，大量熱水直接流回泵房。距離泵房遠的樓棟，路程遠，管道阻力損失大，水循環差，回水溫度低，回水流量小，甚至不能循環。

（4）管網水量分配失衡。小區熱水分成3個供水分區，1區供應1～4號樓，住戶310戶；2區供應5～13號樓，住戶602戶；3區供應14～19號樓，住戶176戶。各分區系統供水量差異最大超過3倍，造成水量循環差異大，又沒有設置水量分配平衡設施，雖然水泵供水量及水壓達到供水要求，但并不能讓應該循環回泵房的水量回到泵房。

（5）各樓內供水立管（設在豎井內）缺少排氣裝置，立管內形成氣囊，阻礙管道內水的正常流動。

（6）水溫低的住戶，若要使用熱水，必須將管道中涼水放完，才能流出熱水。但因為熱水收費是按照使用流量計費，無人愿意從自家排掉大量涼水，致使形成惡性循環，用水戶數越少，水溫越低；水溫越低，用水戶越少。

（7）綜合分析以上各方面因素，造成熱水不熱的主要原因是供水系統設計選擇不合理，采用了下供下回的異程式系統，而又缺少水量分配平衡裝置導致回水循環不暢。

3. 改造方案：

因大面改造供水系統工程量大，費用高，時間長，考慮到小區已經交付使用，為了盡量減小系統改造對住戶的正常生活造成大的影響，決定采取在系統管路加裝流量控制閥的改造方案，以平衡系統供回水水量。

具體方案為：

3.12區系統住戶最多，供水量最大，管路最遠，5號樓是最末端，因此2區5號樓為最不利點。在分區系統1區、3區主管道上安裝DN50流量控制閥，以滿足1區、3區供水流量為前提，控制減少1區、3區供水的供水總量，將該部分節流下來的水量分配到2區管網中。

3.2各分區系統內，在分向各樓的供水主管上加裝DN32流量控制閥，平衡系統內部各樓之間由于距離遠近不同造成的流量分配不均。目的是將前端樓棟超過循環水量的部分截留下來，留給后邊的樓，直至滿足最不利點（5號樓）的循環水量要求。

3.3各樓棟單元由于管路之間距離間隔小，阻力損失差異不大，采用手動閥門粗調的辦法即可平衡水量。

3.4在各樓頂層豎井內加裝自動排氣裝置，避免形成氣囊阻礙水流。

4. 流量控制閥工作原理

（1）數顯流量控制閥其結構是由自動閥芯，手動閥芯及顯示器部分組成。顯示部分則由流量閥機芯、傳感器發訊器、電子計算器顯示器部分組成。

（2）它的工作是及其復雜的。被測水流經閥門，水流沖擊流量機芯內的葉輪，葉輪旋轉與傳感發訊器感應，使傳感器發出與流量成正比的電訊號，流量電訊號通過導線送入電子計算器，經過計算器計算、微處理器處理后，其流量值顯示出來。

（3）手動閥芯是用來調節流量的，根據顯示值來設定所需的流量值。自動閥芯是用來維持流量恒定的，即在管網壓力變化時，自動閥芯就會在壓力的作用下自動開大關小閥口來維持設定流量數值不變。

（4）流量控制閥又稱400X流量控制閥，是一種采用高精度先導方式控制流量的多功能閥門。適用于配水管需控制流量和壓力的管路中，保持預定流量不變，將過大流量限制在一個預定值，并將上游高壓適當減低，即使主閥上游的壓力發生變化，也不會影響主閥下游的流量。

（5）從流量控制閥的工作原理，針對該小區的熱水系統分析，采用流量控制閥作為系統改造方案是適當的。

5. 改造效果

5.1設備安裝完成后，系統的調整是一個重要而復雜的過程。

調試過程分為3步：

（1）分區調試：根據各系統供水戶數的不同，按照GB50015-2009規范5.1.1用水量定額，計算出各區用水量。然后按規范，循環水量為用水量的四分之一，設置分區流量閥的開度。

（2）在各分區內，采取分區調試同樣的辦法，設置各樓流量閥開度。

（3）采集各樓最后一個單元的頂層水溫數據，重復第2項調整工作，直至水溫達到要求。

5.2因本次改造采用了數顯流量控制閥，大大減輕了該小區改造后的調試工作量。經過各分系統內流量閥2次的微調，即達到了系統改造的目的。原系統1區1號樓，2區5、6、8、9號樓，3區19號樓水都不熱，改造后，2區最遠的5號樓水溫在泵房出水溫度58℃時，達到53℃（系統沿程熱損5℃），其他中間各樓根據樓位距離遠近不同，供水溫差均勻分布。1區、3區各樓也達到同樣的效果，說明整個小區熱水系統改造是成功的。

通過在以上案例中的實際應用，在小區熱水供水系統的設計與改造工程實踐中，筆者以為，流量控制閥的采用不失為一個理想的選擇，無論是因為設計系統方案選擇原因，還是施工原因造成的水利失衡，利用流量控制閥簡單方便、精確的流量調整能力，均可取得滿意的結果。

參考文獻

[1]《建筑給水排水設計規范》50015-2009.

[文章編號]1619-2737（2013）07-17-612