基于熱力管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)問題的思考

楊波　高飛

摘? ? 要：供熱管網(wǎng)作為一個(gè)極為繁瑣的管道系統(tǒng)，主要包含眾多串、并聯(lián)管路。各供熱用戶等，在具體運(yùn)行時(shí)，收到多種因素的干擾極易導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)流量分配以及所有用戶設(shè)計(jì)需求不滿足的狀況，導(dǎo)致近端用戶流量大，室溫過高，遠(yuǎn)端用戶流量小，室溫低。而在熱水供熱過程中，用戶具體流量與要求流量直接的差異稱之為供熱用戶的水力失調(diào)。因此，需加強(qiáng)相關(guān)調(diào)節(jié)措施研究。基于此，本文基于熱力管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)問題的思考展開論述。

關(guān)鍵詞：基于;熱力管網(wǎng);水力平衡調(diào)節(jié)問題;思考

1? 引言

不平衡的液壓系統(tǒng)不僅會導(dǎo)致加熱與冷卻回路中的熱損失，還會降低加熱管網(wǎng)的作業(yè)效率，并影響熱管網(wǎng)的安全作業(yè)。為了提高熱管網(wǎng)的效率和安全性，熱管網(wǎng)的維護(hù)和維護(hù)工作必須面向液壓故障管理。熱水系統(tǒng)、一座建筑、不同單元、一系列不均勻的水比，結(jié)合根本原因分析，研究熱水網(wǎng)的維護(hù)和修復(fù)的主要組成部分，提高供熱管道和供熱系統(tǒng)的安全性和效率，同時(shí)保證城市生產(chǎn)。

2? 熱力管網(wǎng)水力平衡失調(diào)的表現(xiàn)

水力平衡失調(diào)的問題在供熱系統(tǒng)中經(jīng)常出現(xiàn)，這是因?yàn)楣嵯到y(tǒng)的運(yùn)行中流量分配不公平，沒有根據(jù)房間的大小和用戶的需求進(jìn)行合理分配，造成實(shí)際流量與規(guī)定流量不符的現(xiàn)象，導(dǎo)致各個(gè)地方的溫度不一致，使得用戶的體驗(yàn)感下降。一致失調(diào)和不一致失調(diào)是水力平衡失調(diào)的兩種表現(xiàn)，主要是：一致失調(diào)，即水力失調(diào)度大于一或小于一，使得實(shí)際流量大于或小于設(shè)定流量，會出現(xiàn)過熱或者熱量達(dá)不到要求的情況，從而降低了用戶的體驗(yàn)感并且造成了資源的浪費(fèi)，對環(huán)境和人民生活質(zhì)量有很大的影響。不一致失調(diào)，即水力失調(diào)度有的大于一有的小于一，使得部分用戶大于設(shè)定流量、部分用戶少于設(shè)定流量，過熱和過冷的情況同時(shí)出現(xiàn)，造成部分用戶的極其不滿。

3? 熱力管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)的方法

3.1? 回水溫度調(diào)節(jié)法

熱水供暖系統(tǒng)的初始調(diào)整方法之一，適用于缺乏調(diào)節(jié)閥的管網(wǎng)。此類調(diào)整需使用最為簡便、最耗時(shí)的調(diào)整方法之一。主要適用于所有加熱系統(tǒng)，除非有閥門類型、壓力計(jì)和溫度計(jì)。如果加熱系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀況下，而不考慮管網(wǎng)的損失，則熱介質(zhì)為室內(nèi)熱設(shè)備提供的熱量必須與熱設(shè)備的熱量和加熱用戶的熱負(fù)荷相同。管網(wǎng)向室內(nèi)熱設(shè)備供應(yīng)的熱量等于流量、回水溫差和熱水比熱的乘積。如果具體流量高于設(shè)計(jì)流量，則回收供應(yīng)溫差會下降，回收溫度高于指定值。如果具體流量小于設(shè)計(jì)流量，則會增加回收供應(yīng)溫差，回收溫度低于穩(wěn)定值。所以，如果將每個(gè)用戶的回水溫度調(diào)整為相同（供水溫度相同）或回水溫差調(diào)整（管道絕熱效果不好，供水溫度略有差異），則每個(gè)熱用戶可以獲得與熱負(fù)荷相匹配的熱量，并進(jìn)行均勻調(diào)整。

3.2? 自力式調(diào)節(jié)法

供熱管網(wǎng)當(dāng)中常用動(dòng)平衡閥主要包含自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥。其中前者作用于流量，并可手動(dòng)設(shè)定通過流量。當(dāng)通過閥門的流量由于管網(wǎng)壓力變化而增加時(shí)，閥門自動(dòng)關(guān)閉，通過閥門的流量降低。相反，閥門會自動(dòng)打開并保持流速恒定。因此，使用自力式流量控制閥作為主要的目的在于確定設(shè)定的流量，它可以依據(jù)供暖系統(tǒng)總循環(huán)量以及所有建筑物熱負(fù)荷計(jì)算出各建筑物的相應(yīng)的流量。該方法簡單易行，適用于恒流系統(tǒng)。自力式壓差控制閥的作用對象是壓差。閥門配有壓力測量導(dǎo)管，可以測量控制點(diǎn)之間的壓差。當(dāng)壓差變化時(shí)，閥門自動(dòng)將控制點(diǎn)之間的壓差保持在設(shè)定值附近。設(shè)定壓差可以作為設(shè)計(jì)流量下該支路的給水和回水壓差。它具體適用于變流量系統(tǒng)，調(diào)試簡單，但系統(tǒng)壓降需保證其計(jì)算的準(zhǔn)確性。

4? 相關(guān)措施

4.1? 熱力管網(wǎng)單體建筑水力失調(diào)的解決措施

熱管網(wǎng)維護(hù)以及維修具體情況通常，為了使靜態(tài)節(jié)流裝置的電梯建筑液壓不平衡，在單個(gè)建筑物末端安裝節(jié)流板、控制閥、控制閥、調(diào)整熱管網(wǎng)絡(luò)流量，以及完成水力的高效平衡。目前，自動(dòng)流控制器的出現(xiàn)為解決單個(gè)建筑物之間的水平不平衡和水力障礙提供了新的方向。利用對熱管網(wǎng)壓力的認(rèn)識，對控制閥大小給予調(diào)整，精確控制熱管網(wǎng)絡(luò)流量，從而提高節(jié)能效果，顯著提高熱管網(wǎng)絡(luò)的工作效率。

4.2? 庭院管網(wǎng)的調(diào)節(jié)措施

供暖系統(tǒng)仍然存在一般的不平衡現(xiàn)象。在實(shí)際運(yùn)行中，人們?yōu)榱烁纳七@種不平衡狀態(tài)，摸索了一個(gè)經(jīng)驗(yàn)。換句話說，大流量的增加掩蓋了不平衡，但不平衡仍然存在，這種運(yùn)行方式浪費(fèi)了大量熱能和電能。目前在實(shí)際操作過程中，通常采用“溫度調(diào)節(jié)法”和“流量調(diào)節(jié)法”兩種。溫度調(diào)節(jié)法主要運(yùn)用的原理是：當(dāng)實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量不匹配時(shí)，會出現(xiàn)溫度過高或過低的現(xiàn)象，即當(dāng)實(shí)際流量大于設(shè)計(jì)流量時(shí)，溫度會大于設(shè)計(jì)溫度，導(dǎo)致熱量損失;而當(dāng)實(shí)際流量小于設(shè)計(jì)流量時(shí)，溫度又會低于設(shè)計(jì)溫度，從而導(dǎo)致用戶家中不熱，造成供熱質(zhì)量不佳。同一建筑，只要保證回水溫度的相同，則可以保證水力平衡。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是：不用再另加設(shè)備，僅需要調(diào)節(jié)閥門的開度即可;但是這種方法的不足之處是由于溫度反應(yīng)較慢，一般在調(diào)節(jié)后的2h～3h才會切實(shí)的反映出來，所以調(diào)整周期較大，而且由于測溫設(shè)備的誤差，導(dǎo)致溫度的偏差較大，可能會對溫度調(diào)節(jié)產(chǎn)生影響，從而導(dǎo)致水力再次失調(diào)。流量調(diào)節(jié)法運(yùn)用的原理是：當(dāng)實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量相互匹配時(shí)，則溫度會達(dá)到設(shè)計(jì)溫度，水力平衡調(diào)節(jié)的本質(zhì)就是流量的調(diào)節(jié)，因此流量調(diào)節(jié)可以更加精確的調(diào)整水力平衡。但是這種方法也有很多的局限性：雖然隨著社會的發(fā)展，新建建筑都會設(shè)計(jì)有流量計(jì)，但是老舊管網(wǎng)上并沒有流量計(jì)，而且管網(wǎng)本身腐蝕程度較大且管網(wǎng)設(shè)置的位置沒有預(yù)留工作面，導(dǎo)致無法架設(shè)手持式流量計(jì)或者雖然架設(shè)了流量計(jì)，但是管壁厚度等原因?qū)е滤鶞y流量不準(zhǔn)，也會造成流量的不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致管網(wǎng)的水力失調(diào)。

4.3? 熱力管網(wǎng)不同單元水利失調(diào)的解決措施

在每個(gè)建筑入口安裝獨(dú)立流量控制閥，解決單體建筑之間的液壓不平衡問題，然后在每個(gè)設(shè)備的立管上安裝手動(dòng)調(diào)節(jié)閥，不要安裝蝶閥。調(diào)節(jié)功能不好。獲得每棟建筑的流量后，使用手動(dòng)調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)這些設(shè)備之間的流量分配。用這種方法調(diào)整可以得到更好的結(jié)果。另一種方法是將磁力流量控制閥直接安裝在每個(gè)設(shè)備的riser卡上，從而將流量直接控制到設(shè)備。

5? 結(jié)束語

隨著建筑節(jié)能措施的推進(jìn)，國家相繼頒布實(shí)施了JGJ26-2010《民用建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（采暖居住建筑部分）》和GB50189-2015《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，新建建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的熱工性能得到了普遍改善和提高，供暖系統(tǒng)的水力失調(diào)現(xiàn)象逐漸成為節(jié)能減排的瓶頸。熱力管網(wǎng)的水力平衡狀態(tài)決定著整個(gè)供暖系統(tǒng)的運(yùn)行效果，也是節(jié)能運(yùn)行的前提條件。但由于種種原因，水力平衡很難真正實(shí)現(xiàn)，盡管各種技術(shù)措施和調(diào)控設(shè)備已推廣應(yīng)用了很多年，水力失調(diào)仍普遍存在。在水力失調(diào)非常嚴(yán)重的情況下，系統(tǒng)的一切調(diào)控措施都不會取得效果。要解決水力失調(diào)現(xiàn)象，在熱力管網(wǎng)設(shè)計(jì)中，嚴(yán)格地進(jìn)行水力平衡計(jì)算，保證系統(tǒng)靜態(tài)水力平衡是節(jié)能調(diào)控的基礎(chǔ)，合理選擇各種調(diào)控設(shè)備，是供暖系統(tǒng)動(dòng)態(tài)平衡的保證。

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