基于热力管网水力平衡调节问题的思考

徐继国 田攀登

摘  要：受节能理念的影响，供热系统的节能问题也逐渐引起人们的重视。为了使供热管网具有良好的节能性能，必须保证其运行的平稳性，而要实现这一目标，必须采取有效的措施保证供热管网水力平衡。

关键词：热力管网;水力平衡;调节方法

分类号：TV698

前言

水力平衡，即当其它用户的流量发生变化时，使用户自己的热流量保持恒定的能力。供暖管网中设置的回路因其相对复杂，受多种因素的影响，造成管网出现水动力不平衡的问题，为了使这一问题能得到有效解决，必须在明确认识其重要意义的基础上，合理地采取各种有效的措施，保证供热管网的水动力平衡，使供热管网能够正常运行，从而有效地实现节能。

一、供热管网水力平衡的重要性

随着生活水平的不断提高和人们节能环保意识的逐步觉醒，变流量水系统在供热管网工程中的地位日益重要，如何有效地降低运行费用，保证供热管网工程的顺利运行，是供热管网工程中亟待解决的问题。通常情况下，热水通过相关的闭合输送装置输送到各供热系统，然后再由供热系统输送到各用户的供热终端。热水的流动需要严格控制，根据具体的设计原则，对热水流动进行合理的设计，使热水流动能均匀地分布到各个用户的供热终端，使供热管网中的各环路达到最佳热负荷的要求，从而实现高效供暖，满足人们的舒适享受。但由于种种因素的影响，使供热管网环流中出现了水力不平衡的问题，从而使流向用户终端的热水与管网内或设计上的热水流量有明显区别。

通过理论层面的分析，可以看出，采用较先进的控制技术，既能在一定程度上调节室内温度，又能降低运行费用，但在实际应用中，即使采用最高级的紧凑型仪表，也不能达到较好的控制效果，一旦出现水力失调，不仅会使室内舒适度下降，室内温度也不能得到有效调节，还会使供热管网的运行费用相对提高，不仅会造成严重的经济损失，而且对节能环保也不利。

针对以上问题，保证供热管网水力平衡既有其必要性，又有其重要性。为了实现供热管网运行的节能性，需要合理利用水平衡阀，根据供热管网运行的具体情况，制定相应的水力平衡方案，对可能影响水平衡的因素，采取有针对性的措施加以解决，并根据业主的要求，与厂家及设计专家协商定制相关的水平衡方案，只有保证水平衡，才能真正达到投资效益最大化。

二、供热管网水力不平衡的原因分析

一般情况下，供热管网在运行过程中，由于各种因素的影响，会出现水动力不平衡的问题，所谓水动力不平衡是指用户终端实际接受的热水流量和设计流量之间存在差距，用实际流量和设计流量之间差距的具体数值来判断水动力不平衡的具体程度。热网运行过程中，产生水力失衡的原因主要有以下几个方面。首先，在供热管网的设计过程中，首先根据相关水力原理进行了计算，根据计算结果得出的数据进行了管材的选择，但计算结果与实际管材数值存在较大差距，导致供热管网出现水力不平衡的问题。其次是施工条件方面的不足，由于施工中出现的问题，使得供热管网管道的实际施工状况与设计要求有较大差距，从而导致管网水力平衡受到破坏。另外还有管网建成后新增用户，使原有水力平衡受到破坏。

三、国内现行管网水力平衡调节方法

1.温度差法

温度差法是一种科学、有效的方法，它通过安装用户进口压力表和温度计来调整供热管网系统。采用温度差法进行供热管网水力平衡，可改善系统调节效果，提高热稳定性。有关研究表明，采用温差法可使整个系统在初期保持稳定的热状态，特别是网络给水温度保持在60℃以上且无变化。这样，如果热源的总回收水温度保持不变，就能保证供热管网系统具有良好的热稳定性。这时，要准确地记录总回水温度、回水压力等传热管网系统热源的相关数据。温度差法在调节供热管网水力平衡中的应用具有其特殊性，热能使用者应根据其自身大小及温差的偏差程度进行分析。

2.比例法

使用两个便携式超声波流量计或一个能够测量流速的阀（例如，用于平衡阀的新的入口装置）和对讲机（用于在调整过程中进行人与人通信）完成此方法。比例法如果两条平行管路的流量按一定比例流动，当流量在+30范围内变化時，两条管路之间的流量比不变（1：2）。但比例法会提高操作人员的素质，而且需要两台相同的流量计，所以比例法的使用需要大量的初始投资，相互间难以调节。

3.采用综合液压平衡方法

在对上述不同管网水力平衡调节方法的优缺点进行准确把握的基础上，我们积极深入研究，提出了一种结合比例调节法应用优势的调节方法。该综合调节方法主要包括两种形式，一种是在管网设计阶段，通过观察、研究节流阀的运行情况以及相应的管网开度，找出有关数据，进行统计分析。这个过程中，截止阀的管径必须保持在合适的状态，以保证热用户液压平衡的稳定性和效率。为提高热力管网水力平衡的经济性、便捷性和实用性，有必要对其进行综合调节，并采取切实可行的措施，使其达到最优运行状态。要实现这一目标，相关人员必须科学地利用最新计算机技术，规范有序地将管网设计参数输入计算机系统，调整管网中截止阀的状态，并遵守有关规定。对有关参数（如热门用户的流量）进行统计分析，并根据计算机系统的提示，将其适当地存储在计算机系统中。以此为基础，准确地掌握使用者的设计阻力值，平衡其它截止阀开启高度的变化及相应的管道横截面阻力，进而进行精确的控制、测量和计算，成为基础。通过这种方式，实际流量与其他用户设计流量的比率可以确保高度的协调和一致性。利用该仪器可以准确测量用户的实际流量、测试比率，并将测试结果输入计算机系统。根据电脑提示准确测量流量。接下来的步骤与前一步相似，在调整了用户入口截止阀的开度和平衡后，可以精确地计算用户的流量，并进行科学的调整。全部步骤完成后，计算机系统将自动存储和输出与用户有关的数据，从而实现整个供热管网的全面液压平衡。

结语

热工管道水力平衡调节是热工系统发展的必然，同时具有很大的复杂性和专业性，这就要求热工管道水力平衡调节必须加大技术投入，实现水力平衡的有效调节，在节约能源和保护环境的基础上，使热工系统的运行质量达到最佳状态，为改善人们的生活质量创造有利条件。

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