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热力管网水力失调的表现与解决

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：杨静

[导读] 摘要：随着城市化程度的不断提高，热力管网的覆盖范围正在不断扩大，集中供热已成为城市生产的根本标志。

        中冶沈勘秦皇岛工程设计研究总院有限公司河北秦皇岛 066004
        摘要：随着城市化程度的不断提高，热力管网的覆盖范围正在不断扩大，集中供热已成为城市生产的根本标志。但是，随着建筑物数量的增多、建筑结构的复杂、供热系统的多样性，热力管网中出现水力失调的可能性正在增加。在热力管网的供暖系统中总会有一部分经常出现问题，例如在楼层单元、分户、设备上出现水利失调，这不仅影响了热力管网供暖的效率，也给楼层居住用户带来了极大的不便。可见，可以从热力管网系统的架构和容易出现问题的环节入手分析，找到供热水力失调的具体位置，做有效的科学调节。这样就能在保证热力管网正常运转的同时提升它的安全性、经济性，加强居民生活保障。
        关键词：热力管网；水力失调；解决措施
        1热力管网水力失调的主要表现
        1.1热力管网单体建筑水力失调
        在热力管网中单体建筑出现水利失调是最为常见的问题，其表现形式是远端供热用户温度过低，其主要原因是由于长距离热源传输，形成供热环路中流量、热量的差异，进而产生水力失调，这是当前引发供热纠纷的主要原因。
        1.2热力管网热源系统水力失调
        在城市化进程加快的背景下，集中供热的面积和数量呈现迅速增加的态势，原有的热源系统已不能满足日益迫切的供热需求，特别是传统的锅炉存在发热效率低、额定功率不足、热媒参数不同，导致热力管网的热源系统之间出现压力和阻力不尽相同的局面，导致锅炉实际运行时产生循环水量与实际定额之间的巨大差距，不但影响了锅炉的供热效率，而且也造成了锅炉运行效率一直不高，甚至给锅炉的安全运行带来严重的隐患。
        1.3热力管网不同单元水力失调
        不同单元数量大于4个后，末端单元的温度普遍低于前端单元，造成同一建筑不同单元间供热效果差异，产生这一问题的主要原因是前后单元在距离上出现差异而引起的水平失调，进而导致热力管网水利失调，最终导致供热效果不良。
        1.4一户一环系统水力失调
        新建筑多采用一户一环的室内系统形式，这种形式产生水力失调的原因是相同的，在供热的初、末寒期，由于供回水的温差比较低，顶层用户很少受温差动力的影响，流量略低于底层用户，当严寒期到来，供热循环水的供回水温差加大，顶层用户由于温差动力的影响，流量增加了，所以产生了供热初、末寒期顶层不热，供热的严寒期顶层热和供热初、末寒期底层热，供热的严寒底层期不热的现象。
        1.5热力管网改造后水力失调
        当分户改造之后，原来的暖气片还是原来的配置，作为顶层热用户，除第一组暖气片的进水温度达到原设计要求外，其它各组暖气片的进水温度都低于原设计要求，即散热量都低于原来的设计，所以造成了顶层用户室内温度不达标。
        2热力管网水利失调的解决措施分析
        2.1解决热力管网单体建筑水力失调的措施
        根据热力管网维护和维修实际，一般对电梯建筑水力失调采用静态节流装置为主，在单体建筑末端安装节流板、调节阀、控制阀，调整热力管网中流量，实现水力的有效平衡。当前，自动式流量控制器的出现为单体建筑间水平失调和水利失调提供了解决的新方向，其原理是通过对热力管网压力的感知来调整控制阀的大小，使热力管网流量得到精确控制，不但具有良好的节能效果，而且也提升了热力管网的运行效率。
        2.2解决热力管网热源系统水力失调的措施
        热源系统水力失调的解决应从平衡锅炉之间的阻力入手，应该以科学合理的计算来确定水力大小，在热源系统的进出口安装有调节功能的阀门，建立起控制和调节每台锅炉流量的控制系统，达到每台锅炉阻力和水力的平衡，以确保热力管网热源系统供热效率和供热安全。
        2.3解决热力管网不同单元水利失调的措施
        在每栋楼的入口处，安装一个自立式流量控制阀，解决各个单体建筑间的水力失调，然后在每个单元的立管上，安装一个手动调节阀，不要装蝶阀，它的调节性不好。

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在保证了每个楼的流量之后，再用手动调节阀调节这几个单元间的流量分配。使用此种方法进行调节，可以取得了较好的效果。还有一种方法，可以将自力式流量控制阀直接安装在每个单元的立管上，将流量直接控制到单元。
        2.4解决一户一环系统水力失调的措施
        出现一户一环水力失调的情况，一般都是采用加大总体流量的方法解决，也可以采用逐楼层关小用户阀门的方法进行解决。热计量的推广，每户安装温控阀后，这种问题也会迎刃而解。
        2.5解决热力管网改造后水力失调的措施
        根据上下楼冷热的程度，逐一调节各楼层用户的进口阀门，以增大顶层用户的流量，减小底层用户的流量，达到平衡的目的；二是加大整体的流量，缓解失调状况。
        2.6增强检查、监督的力度，增强供暖设备性能
        为了能建设较强性能的热力管网系统，同时尽量的避免水力失调的现象，也能使居民得到更好的供暖体验，就要采取增强检查、监督的力度，增强供暖设备性能的方法。加强检查具体体现在对供热系统构造部位的仔细检查和对工作人员实际操作的严格检查。在建设热力管网之前要进行严谨勘测，才可以制定相应的设计方案，同时也应当注意供暖系统的技术方面：现场施工人员要切实保证施工与设计图的一致，认真检查在实际操作过程中的问题。在供热过程中，要认真检查各个环节的运行情况和操作方法，减少因人为因素而造成水力失调的情况，进而保护了供暖设备的安全性，增强了其工作性能。
        2.7调节方法分析
        在实际操作过程中，通常采用“温度调节法”和“流量调节法”两种。
        （1）温度调节法主要运用的原理是：当实际流量与设计流量不匹配时，会出现温度过高或过低的现象，即当实际流量大于设计流量时，温度会大于设计温度，导致热量损失。而当实际流量小于设计流量时，温度又会低于设计温度，从而导致用户家中不热，造成供热质量不佳。同一建筑，只要保证回水温度的相同，则可以保证水力平衡。这种方法的优点是：不用再另加设备，仅需要调节阀门的开度即可，但是这种方法的不足之处是由于温度反应较慢，一般在调节后的2小时到3小时才会切实的反映出来，所以调整周期较大，而且由于测温设备的误差，导致温度的偏差较大，可能会对温度调节产生影响，从而导致水力再次失调。
        （2）流量调节法运用的原理是：当实际流量与设计流量相互匹配时，则温度会达到设计温度，水力平衡调节的本质就是流量的调节，因此流量调节可以更加精确的调整水力平衡。但是这种方法也有很多的局限性：虽然随着社会的发展，新建建筑都会设计有流量计，但是老旧管网上并没有流量计，而且管网本身腐蚀程度较大且管网设置的位置没有预留工作面，导致无法架设手持式流量计或者虽然架设了流量计，但是管壁厚度等原因导致所测流量不准，也会造成流量的不准确，从而导致管网的水力失调。
        3结语
        对热力管网水力系统有了一些了解以后，就能对症下药，在发生水力失调的现象时可以科学有效的进行处理，减少其带来的经济损失和居民不便等问题。在具体的工作中应该结合热源系统、单体建筑间、不同单元等环节水力失调的现象表现与成因分析入手，探寻热力管网维护和检修的要点，在有效提升热力管网和供热安全和效率的同时，做到对城市生产生活的有力保障。
        参考文献：
        [1]热力管网水力失调的表现与解决措施[J].高跃.山西建筑.2019（13）
        [2]热力管网设计与施工中相关问题探讨[J].崔瑞英.城市建设理论研究（电子版）.2018（06）
        [3]波纹管补偿器在热力管网中的应用及常见问题分析[J].唐顺强.住宅与房地产.2017（05）
        [4]浅析蒸汽热力管网节能措施的应用[J].李定国.门窗.2016（03）
        [5]热力管网工程施工工艺和质量控制[J].庄满奇.黑龙江科技信息.2016（10）
        作者简介：
        杨静（1986.07.07）；女；黑龙江鸡西；汉；大学本科学士学位；中级工程师；设计院设计人员；研究方向：热力，暖通，燃气。