探讨供热管网水力平衡的调节措施

董海

摘 要：水力失调是集中供热管网运行中普遍存在的问题，这个问题的严重性不仅对企业的利益造成一定的损害，还造成资源的利用率降低、环境污染的加重。对于一个城市的供热系统而言，热网的管理水平的高低，对供热工作的稳定以及经济运行有重大影响，是确保用户室温符合要求的关键。

关键词：供热管网;水力平衡;调节方法

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。

1供热管网水力失调问题及原因

水力工况失调是供热管网普遍存在的现象，如何克服水力失调，实现供热管网的水力平衡，提高管网的经济性、安全性和可靠性，改善供热质量，是供热行业所面临的问题。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：

1.1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;

1.2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;

1.3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;

1.4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

为了解决供热管网水力失调问题，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。

3水力平衡调节方法

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。

3.3CCR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問题，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] 周丹.供热管网节能改造及输热能效分析[J].建材与装饰，2020，（04）

[2] 段兰兰.供热管网的水力计算及其MATLAB实现[J].太原学院学报（自然科学版），2020，（01）

[3] 夏明，许青云，郑立军.热电联产企业厂外热网扩容方案分析[J].科技视界，2019，（35）

[4] 刘喆，谢杏苑，蔡力.供热管网水力平衡调节的应用分析[J].科学技术创新，2019，（28）