供热系统水力失调的原因与改造策略

王恒彬

摘 要：供热质量的好坏直接影响人民的生活，而在实际供热运行中往往会出现热网用户真实流量和额定流量不一致现象，水能和热能也大量浪费。如何克服水力失调，实现用水均衡有效，提高供暖质量减少资源浪费也越来越为业内所关注。本文在分析水力失调现象产生的原因的基础上提出了室内供暖系统的改造方法。

关键词：水力失调；节能改造；供暖系统

一、水力失调

水力失调是供暖系统先天性的弊病，是客观存在和不可避免的。因为，在管网系统中每个环路的长短不同，阻力就会不同，热媒流过时所需的循环动力也不同，而循环水泵的动力以管网系统中最大的阻力为准进行选配。如果不采取有效的措施减少各个环路的阻力差，水力失调就必然会存在。合理规划供暖系统，减少水力失调意义重大。供热管网系统在进行的水力施工作业计算时，往往受到管道内热媒的流速和管道管径规格限制，使得用户实际流量偏离额定流量。我们把供热管网中的某些管段在运行中的实际运行流量Gs与理想流量Ge（设计流量）的不一致现象称作供热管网水力失调。这种现象的发生导致用户实际分配的热量比初值减少。我们如果将水力失调定义为管段（或用户）的实际运行流量与设计流量（理想流量）的比值，其数学表达式是：

φ=■

式中： φ为水力失调度；

Gs为实际运行流量；

Ge为理想流量（设计流量）。

系统失调一般分为一致失调和不一致失调。

二、供热系统产生水力失调的原因

供热系统水力失调的原因很多，可能出现在设计上的，也可能出现在管理中，都是在施工中不能完全避免的原因。

（1）在进行管道设计时，由于管道内热媒流速不允许超过限定流速，管径规格有限等，在网络各分支环路或用户系统各立管环路之间，其阻力损失是不可能在设计的流量分配下达到平衡。使热用户实际流量分配不能符合设计所需的流量要求，就会产生水力失调。

（2）由于新接人热用户或停运部分热用户，全网阻力特性改变，会导致水力失调。而热用户室内水力工况变化也会导致水力失调。另外，当用户和施工人员随意调整网路分支阀门或用户人口阀门也会产生水力失调。

（3）开始运行时没有很好地进行初调节，也会导致水力失调。由于网路近端热用户的作用压差很大，位于网路近端的热用户，其实际流量往往比规定流量要大得多，而位于网路远端的热用户，其作用压差和流量将小于规定的数值，这种不一致的失调需要通过网路的初调节来解决，否则，就会产生水力失调。

（4）网路或热用户局部管道堵塞也会导致相关热用户流量减少出现水力失调。

三、供热系统水力失调的解决方法

（1）在设计系统时，尽量提高供热系统的水力稳定性，即相对地减小网路干管的压降，或相对地增大用户系统的压降。即在进行网路水力计算时，选用较小的比摩阻，适当地增大靠近热源的网路干管直径，对提高网路的水力稳定性，减少水力失调的发生，效果尤其显著。

（2）在运行过程中合理进行网路的初调节和运行调节，尽可能将网路干管的所有阀门开大，把剩余的作用压差消耗在用户系统上。通过初调节，能消除设计、施工和运行管理中所造成的热源水力失调。同时，系统运行过程中要严格按制度办事，避免管网系统因污物堵塞、“空气塞”、排污不及时等原因造成的水力失调。管网系统设立巡回检查制度，以便及时发现系统不热、漏水和其他不正常现象。

（3）增大系统的循环流量，改善单管、双管系统水力失调提高系统循环流量。根据调节地点不同，供热系统的运行调节可采用集中调节和局部调节相结合的方式运行。集中调节在热源处集中运行；局部调节在热力站或用户引入口进行。集中或局部调节方式又可以通过质调节和间歇调节实现。

（4）在用户系统入口安装自力式平衡阀（流量调节器）或压差控制阀（量调节时采用），消除进入用哀悼系统的剩余压头，保证各热用户流量恒定。这种技术称为“附加阻力平衡”，其特点是循环水泵可在高效点工作，减少过热部分用户的热量浪费，节能效果显著。还可以采用附加压头平衡法。用附加压头提高用户不足的资用压头，是在系统循环实际扬程不够时，采用具有低扬程、小流量的水泵，来提高用户系统的压头。这种在用户系统入口安装不同规格的小水泵，来补助资用压头的欠缺部分，使各个环路实现阻力平衡的措施，称为“附加压头平衡”技术。它的特点是除了具有“附加阻力平衡”技术所能获得的节能效果外，还可降低水泵电耗，节能效果显著。

参考文献：

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