供热管网水力平衡的调节措施探讨

李兵 杨正华 谭军

摘  要：供热管网关系到国计民生，随着国家对节能减排的控制，全面提高管网经济性、安全性和可靠性，改善供热质量，是供热行业所面临的重要课题。文章主要对供热管网水力平衡调节方法进行探讨和分析。

关键词：供热管网;水力平衡;调节方法

中图分类号：TU833 文献标志码：A         文章编号：2095-2945（2019）11-0126-02

Abstract： The heating pipe network is related to the national economy and the people. With the national control of energy saving and emission reduction， it is an important issue for the heating industry to improve the economy， safety and reliability of the pipe network and improve the quality of heating. In this paper， the hydraulic balance regulation method of heating network is discussed and analyzed.

Keywords： heating pipe network;

城市建设离不开熱网建设，热网全面满足了供热需要，为人们的生活工作创造良好条件。只有全面提高热网效率，保证水力平衡，才能确保管网安全稳定，更好地服务生活、服务社会。水力平衡问题主要是网路中各热用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的基本能力，只有全面保证自身流量，才能实现热量变现，保证热力能力。城市的供热管网相对复杂，整体看是一个流体网络系统，通过热源地向用户扩散，进入千家万户，形成热源供应。在运行过程中，其工况主要会受到条件、环境、时间、制造和施工等多种因素的影响，只有全面控制好各影响因素，才能实现用户满意的用热需求，从技术上看，不论设计多科学合理，认真细致，热管网建成投入使用后，都会产生一定的问题，影响到用户用热质量，也就是说，一些用户流量始终达不到设计的标准，有些用户流量偏大，也有些偏小，还有一些用户室温达不到供热的标准，冷热不均、热力失调的情况，严重影响到了企业的社会形象，影响了供求关系，只有全面保证水力平衡，才能提高效益，让用户满意。

1 供热管网水力失调问题及原因

供热管网关系到人们的切身利益，但是，在实际运行中，一些区域受条件的限制，存在水力失调现象，这就直接导致了热水供热系统供热不稳定、不充分，实际到达热用户流量与设计流量存在一定的差距，无法满足供热标准需要。

水力工况失调是当前存在的普遍现象，在供热管网运行中严重影响到供热质量，这是一个普遍存在的问题，只有不断采取科学措施，强化水力流量管理，才能解决水力失调，实现供热管网水力平衡，确保管网经济、安全运行。造成水力失调的主要因素较多，最为主要的有如下几个方面：一是设计与实际不符。有一些工程在设计之初考虑较为周全，从工程设计角度看，不存在失调的问题，整体设计是依据当地水力学理论计算得出的，相关数据截取符合用量需要，但是，在实际施工过程中，相应使用的管材直径、质量、标准却千差万别，设计与施工不符，影响到了水力流量，导致失调情况发生;二是施工质量影响。有一些区域施工时，受各方面条件限制，无法全面铺开，在施工条件不利的情况下，强行施工，导致一些管路不符合建设标准，走向不合理、埋设有问题，影响了水力供应效果，供热管网在实际运行中不能达到水力的平衡;三是新增用户影响。有一些热网建设进行设计时，其用户总量不准确，设计偏小，管网建成后在用户基数增加的情况下，使原有水力平衡受到一定破坏，满足不了区域人口需要;四是管网维护不当。热管网在长期使用后，没有得到良好维护，一些管网堵塞，导致了管网水力流量变慢，热量跟不上，出现水力不平衡现象。

2 平衡阀和自力式流量控制阀

为了解决好这一问题，在实际应用中，常常会使用平衡阀和自力式流量控制阀来进行控制，可以有效改变水力供应稳定性。

平衡阀在热网中有着重要的作用，是一次性手动调节装置，但是，在实际中，却无法自动随系统工况变化而变化水力的阻力系数，所以也称为静态平衡阀。平衡阀的主要功能是解决阻力的问题，通过一定的手动操作，利用调孔板对水力进行控制，确保管网水力平衡，改变管网系统阻力，这样，就能够基本达到各个环路阻力平衡作用。

自力式流量控制阀也是主要的装置，也是定流量阀或最大流量限制器，对水力进行合理的控制与调节。自力式流量控制阀作用对象是针对流量来进行设计的，从其工作原理上看，水力达到一定压力，在固定的工作压差范围内，其就启动发生作用，有效控制通过的流量。根据阀门前后压差大小，控制水力流量多少，如果压差变大，阀门自动关小控制流量不让其增加;反之，则会减少，确保压差的稳定性，实现控制水流量的目的。

从当前的实际应用看，供热管网热力平衡措施主要是装设孔板，普通截止阀、平衡阀及自力式平衡阀几种方式，根据不同的条件做好水力控制，特别是对二次热网中，其作用非常大，能够保证区域热力的均衡，确保水力流量符合设计要求。平衡阀及自力式平衡阀造价高，人力调节操作多，在实际应用中较少，孔板平衡存在误差，在管网实际安装中需要根据工况决定，做好科学的计算，通过数据控制，决定选择使用标准，因为其误差的原因，很多区域不建议使用。相比之下，截止阀较实用，在一些管网控制上，得到广泛推广与使用，其能够有效实现水力平衡与调节，降低运行成本，实现经济性、稳定性。

3 水力平衡调节方法

随着技术的不断创新与推广，一些新技术、新工艺得到开发，目前来看，国内主要采用调节方法为温差法、比例法及CCR法。

3.1 温差法

温差法是当前应用最多的一种方式，在实际热量供应中起到重要作用。温差法主要是在热用户引入口安装压力表温度计，通过温度计，对系统进行初步的调节，实现系统热力稳定的目的。通过温度控制，设计一个温度值，一般情况下，网路供水温度保持60℃以上，从温度计上看，如果能够长期处于恒定的某个温度上，不产生巨大的变化，只要热源总回水温度不变化，此时，我们就可以认为整个系统已达到热力稳定的效果。此时记录下热源的总供水及回水温度和所有热用户处、回水压力和供、回水温度，然后按照用户的规模大小和温差的偏离程度大小，确定初调节次序。调节时，需要对供热面积大、人口规模多、温差偏离的热用户调节，确保第一轮次调节符合基本标准，观察运行情况，如果几小时内依然保持良好的稳定状态，则需要再次做好记录总供水温差及各用户入口处供回水压力、温度，根据数据参数，做好第二轮调节，不断循环操作，达到合理温度为止。

3.2 比例法

比例法是一种较为复杂的方式，其原理是两条并联管路水流量以1：2流动，就需要根据问题情況计算，当总流量+30% 范围内变化时，各管路间的流量比仍然保持1：2，则表明水力达到了基本的平衡。在实际运行中，需要使用两台便携工超声波流量计，测得流量阀门流量情况，再使用步话机及时做好联络，保证各处水流量的均衡，通过协调控制，保证水力调节效果，这种方法在实际应用中并不多，主要是比例法调节对操作人员素质要求非常高，同时还需加两台相同流量计来完成，人员素质不高、设备没有投入，则无法完成流量调节测试。

3.3 CCR法

CCR法是一个系统方法，操作时，需要完成数据、计算和调整，任何一个步骤都决定了调节的精度。需要对全系统阻力进行科学的分析及计算，通过对全系统的调整，确保流量合理。CCR法需要提前测出管网各段阻力数值，根据阻力值获取各支路流量阀门开度，按照开度标准，统一进行调节阀调节，确保整体开度一致性，确保流量分配的合理性、均衡性，通过这种方式进行调节，能够确保调整效果，同时也节省了时间与费用。

3.4 综合调节法

综合调节法有着良好的效果，与其他方法相比，有其自身的可行性，这种方法管路系统投资少、容易操作，能够快速全面的解决好供热管网水力平衡问题，在实际应用中得到了大力推广，从我国的基本国情看，是完全符合中国国情的一种方法。综合调节法有动态平衡阀调节法和温度调节法两种。动态平衡法包含自力式流量控制阀和自力式压差控制阀两种类型。这种方法主要是针对流量，在一定程度上实现了流量的恒定，需要合理设计出流量标准，根据流量标准，做好控制阀开度，实现供热系统总循环量和各分路管网的热负荷流量，对于没有进行分户供热的用户，适合使用这种方法，做好水力调节，保证定流量系统稳定性。自力式压差控制阀作用对象是压差，准确计算系统压降才能发挥其实用功能。

水力调节需要全面遵循规律，并联支路任一支路阻力改变，都会导致整个供热管网流量一轮新的分配，如果关闭支路阀门，就会出现其他支路增大流量的可能。第一轮调节需要全面检查各处阀门，确保系统全开，这样才能做好初步的调节，根据流量温度，合理设置阀门大小。温度调节法是最好的解决措施，受建筑室内温度与供回水平均温度差的影响，需要对水力进行科学的控制与调整，确保相互间对应关系更加合理。回水调节主要是按照用户的需求进行，各用户回水温度不同，需要计算出用户的均值，计算时，可以按照热源总回水温度为基准温度，再对各分支阀门进行调整，如果一个分支回水温度高于基准温度，则需要关小阀门，确保各公支管路供热均衡，最终实现基准温度标准，保证供热效果与质量。

4 结束语

供热管网水力平衡调试专业性强，技术要求高，只有科学计量，合理测算，才能有效调节好管网水力，确保各支路水力均衡，要在实践中不断积累，总结经验，有效实现供热管网水力平衡，满足用户基本需求。

参考文献：

[1]张庆.供热管网水力平衡调节方法的研究[J].内蒙古石油化工，2011（12）.

[2]贺平，孙刚.试析供热管网水力平衡调节的措施[J].华东科技，2013（05）.

[3]王婷.浅谈供热管网水力平衡[J].山西建筑，2010（30）.

balance; regulation method