摘要：隨著我國城市建設(shè)的發(fā)展和城市基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，城市的集中供熱越來越為人們所重視。供熱質(zhì)量的好與壞直接影響著人們的生活，而在實際供熱運行中，供熱系統(tǒng)往往很難完全按照設(shè)計水力工況運行，有時甚至差別很大。供熱系統(tǒng)這種設(shè)計水力工況與實際水力工況的不一致性稱為供熱系統(tǒng)的水力失調(diào)。水力失調(diào)是影響系統(tǒng)供熱效果的重要原因，它能造成各熱用戶或各采暖房間過冷或過熱，必須給予足夠重視。
關(guān)鍵詞：集中供熱系統(tǒng) 水力失調(diào) 解決
中圖分類號：TU995文獻標識碼： A
一、供熱系統(tǒng)產(chǎn)生水力失調(diào)的原因
引起供熱系統(tǒng)水力失調(diào)的原因很多，既有設(shè)計上的，也有運行管理上的，這些原因往往是不能完全避免的。
1、設(shè)計原因
設(shè)計過程中，由于供熱系統(tǒng)管道規(guī)格自身的離散型以及最高流速的限制因素等，不可能達到完全的水力平衡。此外，還需要考慮設(shè)備或者材料選型的不合理。以循環(huán)泵選取不當為例，流量和揚程可能會過大或過小，導致工作點偏離效率最佳區(qū)間內(nèi)，出現(xiàn)水力失調(diào)的現(xiàn)象。目前，一些舊城小區(qū)供暖管網(wǎng)多采用單管供暖系統(tǒng)，這種方式缺少必要的調(diào)節(jié)設(shè)備，使得用戶無法在供暖期間進行相應(yīng)的調(diào)節(jié)。
2、施工原因
在施工過程中，若未嚴格按照施工圖、規(guī)程規(guī)范、施工組織設(shè)計進行施工，擅自改變路徑、連接方式，很可能使系統(tǒng)阻力增加，偏離設(shè)計工況，出現(xiàn)水力失調(diào)的狀態(tài)。如果施工的實際情況與設(shè)計確實有一定的差距，施工方可以通過與相關(guān)方共同協(xié)商解決。
3、運營原因
在整個供熱系統(tǒng)運營中，由于用戶數(shù)量的增加或者減少，或存在用戶擅自加裝或者拆除散熱設(shè)備的現(xiàn)象，均有可能影響到供熱系統(tǒng)水力平衡。因此，在供熱系統(tǒng)運行前或運行期間，必須做好管網(wǎng)的初調(diào)節(jié)。初調(diào)節(jié)的目的是使系統(tǒng)各用戶的運行流量達到滿足用戶的實際熱負荷需求的流量，實現(xiàn)流量的理想調(diào)配。在供熱管網(wǎng)長期運行中，值得注意的是管道附件會逐漸老化，雜質(zhì)堆積或銹蝕使其管道附件的阻力增加，破壞原有的水力平衡，運維方應(yīng)進行不定期的管道及其附件的檢查和維護。
二、供熱系統(tǒng)水力失調(diào)的解決方法
目前，水力失調(diào)主要的解決措施有以下幾種：
1、在設(shè)計系統(tǒng)時，盡量提高供熱系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性，即相對地減小網(wǎng)絡(luò)主干管的壓降，或相對地增大用戶系統(tǒng)的壓降。為了減小網(wǎng)絡(luò)主干管壓降，就需要適當增大網(wǎng)路主干管的管徑，即在進行網(wǎng)絡(luò)水力計算時，選用較小的比摩阻，適當?shù)卦龃罂拷鼰嵩吹木W(wǎng)路主干管直徑，對提高網(wǎng)路的水力穩(wěn)定性，減少水力失調(diào)的發(fā)生，效果尤其顯著。增大用戶系統(tǒng)的壓降，可以采用調(diào)壓板、安裝高阻力閥門（截止閥）、減小管徑等方法。在設(shè)計系統(tǒng)時，還應(yīng)盡量采用同程式系統(tǒng)。同程式系統(tǒng)由于各個分支環(huán)路阻力相等，可以有效地避免水力失調(diào)。
2、安裝調(diào)節(jié)設(shè)備。在保證最不利環(huán)路的資用壓頭的前提下，通過調(diào)節(jié)設(shè)備將其他各支路的動力壓頭修正到資用壓頭，使得各個支路達到水力平衡。一般的調(diào)節(jié)設(shè)備有調(diào)節(jié)閥、靜態(tài)平衡閥、自力式流量控制閥、自力式壓差控制閥等。
�、耪{(diào)節(jié)閥。在供暖工作中，經(jīng)常應(yīng)用是閘閥、截止閥，而這兩種閥門的調(diào)節(jié)性均較差，做不到線性調(diào)節(jié)，如閘閥當開度達到50％后，其流量基本就不再隨開度而增大了。因此，近年來能夠做到線性調(diào)節(jié)的調(diào)節(jié)閥在供暖行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用，調(diào)節(jié)閥通過改變閥芯與閥座的節(jié)流面積，做到了開度與流量的線性關(guān)系，再配以便攜式超聲波流量計，可以完成水力工況的初調(diào)節(jié)。但當熱網(wǎng)系統(tǒng)面積比較大時采用調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)過程會太過復(fù)雜且效果不明顯。
�、破胶忾y。平衡閥是一種具有良好調(diào)節(jié)流量功能的閥門，它借助專用儀表，使該閥成為定量的調(diào)節(jié)裝置。但是這種方法只能在管網(wǎng)系統(tǒng)壓差穩(wěn)定的前提下才能做到流量平衡調(diào)節(jié)。如遇壓差變化或負荷增減時，全系統(tǒng)又需要重新做流量平衡調(diào)節(jié)，這種閥不能進行動態(tài)下的平衡，因此對于二次網(wǎng)來說使用起來不是很方便。
�、亲粤κ搅髁靠刂崎y。自力式流量控制閥是一種利用管道系統(tǒng)自身具有的壓差，機械的作用在自動調(diào)節(jié)的閥瓣上，不需要外加動力，既可以自動消除系統(tǒng)剩余壓頭，確保調(diào)節(jié)流量恒定的功能。它的調(diào)試也很方便簡單，即打開刻度尺密碼保護罩套后，根據(jù)單體樓房所需循環(huán)流量把流量值調(diào)到所需流量刻度線即可，流量一經(jīng)設(shè)定后，不受管道系統(tǒng)壓差變化或負荷增減的影響，可以始終保持恒定。它的流量精度在4％，失調(diào)度可在0.9―1.1范圍內(nèi)。
�、茸粤κ綁翰羁刂崎y。自力式壓差控制閥的控制對象是被控系統(tǒng)的壓差，其原理基本等同于自力式流量控制閥。在一定的流量范圍內(nèi)，根據(jù)外網(wǎng)壓力變化情況自動調(diào)節(jié)閥門開度的大小，利用閥門內(nèi)部壓力變化來補償管網(wǎng)變化的阻力，從而可以維護運行工況變化時被控系統(tǒng)的壓差恒定。將其安裝在管網(wǎng)支路入口處，可以實現(xiàn)各支路間的自主調(diào)節(jié)而且能避免相互干擾。對于分戶計量供暖系統(tǒng)，強調(diào)用熱調(diào)節(jié)的自主性，又應(yīng)盡可能減小各用戶間的調(diào)節(jié)干擾，宜采用自力式壓差控制閥。
3、分布式變頻泵改變管段阻力
通過安裝調(diào)節(jié)設(shè)備克服水力失調(diào)是以增大管網(wǎng)局部阻力的方式來消除富裕壓頭，屬于節(jié)流式水力平衡，這種方法必將造成循環(huán)動力的無謂浪費。近年來出現(xiàn)的分布式變頻系統(tǒng)是一種新型的供熱系統(tǒng)形式，其實質(zhì)是在各換熱站用變頻泵替代調(diào)節(jié)閥，水泵啟動運行將減小管段阻力，提高管段的流通能力，利用變頻調(diào)速改變水泵的揚程和流量，借以改變管段阻力，實現(xiàn)系統(tǒng)的水力平衡。這種方法屬于有源式水力平衡，與安裝調(diào)節(jié)設(shè)備的方法相比，分布式變頻系統(tǒng)有明顯的節(jié)能效果，是值得推廣的供熱系統(tǒng)形式。
三、結(jié)束語
在解決供熱系統(tǒng)水力失調(diào)時，應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的實際情況采取以上一種或同時實施幾種措施。在實施前，必須對各種方案進行可行的技術(shù)經(jīng)濟論證，比較投入和產(chǎn)出，選擇最佳方案實施，確保集中供熱運行系統(tǒng)充分應(yīng)用熱源或熱力站的集中調(diào)節(jié)能力，最大限度地滿足用戶的要求，降低室外溫度的變化對用戶的影響。
