試論供熱系統(tǒng)的平衡問題與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

于雷

【摘 要】應(yīng)用“自立式平衡閥”，在采暖系統(tǒng)中進行調(diào)節(jié)，應(yīng)從“質(zhì)調(diào)節(jié)”和“量調(diào)節(jié)”兩個方面進行，實施平衡節(jié)能技術(shù)，降低鍋爐的負荷，達到采暖系統(tǒng)平衡的目地。本文就熱水采暖系統(tǒng)應(yīng)用平衡節(jié)能技術(shù)進行闡述。

【關(guān)鍵詞】熱水采暖系統(tǒng)；動態(tài)平衡；節(jié)能技術(shù)應(yīng)用

1.供暖系統(tǒng)的平衡調(diào)節(jié)技術(shù)

應(yīng)用“自立式平衡閥”，在采暖系統(tǒng)中進行調(diào)節(jié)，應(yīng)從“質(zhì)調(diào)節(jié)”和“量調(diào)節(jié)”兩個方面進行。這雖然不是一項十分復(fù)雜的工作，但是運行后需要耐心和細致和反復(fù)多次的調(diào)節(jié)。

1.1質(zhì)調(diào)節(jié)

在進行質(zhì)調(diào)節(jié)時，只是改變供暖系統(tǒng)的供水溫度，而熱用戶的循環(huán)水量保持不變。為了確保熱用戶室內(nèi)溫度達到標準，（如臥室的設(shè)計溫度為18℃，良好的供熱質(zhì)量標準為18±1℃，合格的供熱質(zhì)量標準為18±2℃）供暖系統(tǒng)供水溫度的變化所造成室溫的波動，應(yīng)嚴格控制在室溫標準的范圍之內(nèi)，這也要就是最大的室溫變化幅度，超過或者不足均屬不正常的狀態(tài)。

1.1.1供、回水溫度的確定

供暖實踐證明，只有適時實量地向供熱管網(wǎng)提供最恰當?shù)墓崃浚拍芫S持室內(nèi)的熱平衡，保持室內(nèi)溫度的舒適性、合理性。而供水溫度的高低，對散熱器的散熱量是極其敏感的。在各種相同的流量；相同的散熱面積的條件下，散熱量的多與少，總是能與供水溫度保持著一種近似的關(guān)系。

按常規(guī)的方法計算或確定供、回水溫度已不現(xiàn)實。目前[供暖通風設(shè)計手冊]規(guī)定的設(shè)計供水溫度為95℃，設(shè)計回水溫度為75℃，然而實際的供、回水溫度一般為75/55℃，有時甚至更低一些。形成這一事實的原因：是設(shè)計熱負荷偏高，促進循環(huán)水泵片選擇偏大，增加了循環(huán)流量，使鍋爐或換熱器的水溫上不去，再加上住戶散熱器偏多。所以，不需要提高水溫（即實際的供、回水溫度）就可以滿足室溫的要求。

1.1.2循環(huán)水量的確定

合理確定循環(huán)水量、降低循環(huán)水泵的電耗，是供暖系統(tǒng)的一項重大節(jié)能措施。在質(zhì)調(diào)節(jié)的供暖系統(tǒng)中，按設(shè)計熱負荷確定的循環(huán)水量；按熱指標計算單位面積的循環(huán)水量，是最合理的循環(huán)水量。但是，實際的循環(huán)水量要比計算或確定的循環(huán)水量大很多。產(chǎn)生問題的主要原因：是供、回水溫度低，水平和垂直失調(diào)嚴重，造成了近端熱，遠端冷、頂層熱、底層冷的現(xiàn)象比較普遍的。在系統(tǒng)中安裝了動態(tài)水平平衡元件（自立式平衡閥），采暖系統(tǒng)處在動態(tài)的自控狀態(tài)下，水力失調(diào)的問題可以從根本上得到解決?？傊?，循環(huán)水量的確定，應(yīng)是合理的循環(huán)水量或是最小的循環(huán)水量，這樣既保證了供暖系統(tǒng)的需求，又節(jié)省了循環(huán)泵的電耗。

1.2量調(diào)節(jié)

在量調(diào)節(jié)時，只是改變供暖系統(tǒng)的循環(huán)水量，但必須恒定供暖系統(tǒng)的壓差，合理地控制回水的溫度。我們使熱用戶室內(nèi)的溫度恒定，是靠采暖系統(tǒng)每座樓房入口處安裝的動態(tài)平衡閥來控制。

1.2.1鍋爐循環(huán)水流量的調(diào)整

循環(huán)水量的改變。原來是循環(huán)水泵輸出的水要經(jīng)過三臺7mw/h的鍋爐，這就造成了進入鍋爐的水量超過了鍋爐的額定流量，影響了鍋爐的燃燒效果，現(xiàn)在改為在系統(tǒng)的末端加裝了旁通管路，調(diào)整旁通管路的旁通閥，控制每臺鍋爐的進水量，保證每臺鍋爐的出力在額定的流量范圍內(nèi)，改善了鍋爐的燃燒狀態(tài)，提高了鍋爐的效率。

1.2.2恒定供暖系統(tǒng)壓差

恒定供暖系統(tǒng)的壓差是根據(jù)供暖系統(tǒng)的總阻力來確定。實踐證明，供暖系統(tǒng)的總壓差不宜小于0.1Mpa。

1.2.3供暖回水溫度的確定

供暖回水溫度的確定是用常規(guī)的計算方法，結(jié)合我們的實際情況來確定。由于散熱量的變化對回水溫度影響很小，因此供暖回水溫度在一個采暖期內(nèi)，并非恒定。一般情況下，需要根據(jù)室外溫度的變化規(guī)律分成幾個階段，至少亦應(yīng)按初寒期，嚴寒期和末寒期來劃分，進行3-4次的調(diào)整，供暖系統(tǒng)才能達到理想的狀態(tài)。我們控制的回水溫度的辦法是用當天室外最低來溫度控制鍋爐回水的溫度。使其更加科學合理，從而減少了許多無用的消耗。

2.平衡調(diào)節(jié)工具的性能及適用范圍

在[民用建筑節(jié)能設(shè)計標準（采暖居住建筑分）]JGJ26-95標準中規(guī)定：“設(shè)計中應(yīng)對采暖供熱系統(tǒng)進行水力平衡計算，確定各環(huán)路的水量符合設(shè)計要求。在室外各環(huán)路及建筑物入口處采暖供水管（或回水管）路上應(yīng)安裝平衡閥或其它水力平衡元件，并進行水力調(diào)試?！?/p>

因此，在熱水采暖系統(tǒng)中應(yīng)用的水力平衡元件—靜態(tài)或動態(tài)的平衡調(diào)節(jié)工具性能的優(yōu)劣，是確保供暖系統(tǒng)水力平衡和水力穩(wěn)定的關(guān)鍵。

2.1靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)工具的性能及適用范圍

2.1.1孔板

孔板一般是用4-8mm的不銹鋼板制作的，形狀為：中間帶孔的阻力圈，孔板的孔徑按下面的公式進行計算：d=k·G /△h

d： 孔板直徑，mm；

k：孔板系數(shù)，一般k值取3.57；

△h：剩余壓頭（孔板前后壓差）Pa；

G：流量，升/小時。

由于熱用戶內(nèi)部供暖系統(tǒng)的剩余壓頭無法用閥門來消耗，采用孔板克服剩余的壓頭，從而使供暖系統(tǒng)中的熱用戶按設(shè)計流量進行分配。由于孔板在運行期間更換起來太麻煩，近幾年來我們在供暖系統(tǒng)上已經(jīng)不采用這種元件。

2.1.2調(diào)節(jié)閥

改變調(diào)節(jié)閥的閥芯與閥座之間的節(jié)流面積，便可調(diào)節(jié)流量，而且開度與流量成線性關(guān)系。因此，調(diào)節(jié)閥的水力特性也遵循P=K·G原理。但是實際上有多種因素影響調(diào)節(jié)效果，在節(jié)流面積變化的同時，還會發(fā)生閥前閥后壓差的變化，而壓差的變化也會引起流量的變化。所以在供暖系統(tǒng)管網(wǎng)范圍不是很大的情況下，由有經(jīng)驗的工人或技術(shù)人員進行多次調(diào)節(jié)也能取得一定的效果。但是，此項工作的操作是非常困難的，根本無法調(diào)節(jié)到最佳的狀態(tài)。

2.1.3自立式平衡閥

自立式平衡閥與普通閥門的不同之處在于閥體上有開度指示、 開度鎖定裝置及兩個測壓小閥。在做供暖管網(wǎng)平衡調(diào)試時，將專用智能儀表與被調(diào)試平衡閥的測壓小閥連接后， 智能儀表能用數(shù)字顯示出流經(jīng)閥門的流量及壓降值。向儀表輸入該平衡閥處所需求的流量值后，智能儀表經(jīng)過計算和分析，可顯示出管路系統(tǒng)達到水力平衡時該閥門的開度值。調(diào)試比較復(fù)雜，而且當系統(tǒng)負荷發(fā)生變化以后，還需全系統(tǒng)的重新調(diào)試。

2.2動態(tài)平衡調(diào)節(jié)工具的性能及適用范圍

2.2.1溫度控制閥

溫度控制閥一般是安裝在散熱器的入口處，它是安裝在并聯(lián)連接管路的采暖系統(tǒng)中，我們到目前為止還沒有使用過。其性能是給溫度控制閥設(shè)定數(shù)值，當室溫超過設(shè)定的數(shù)值后，裝在感溫元件內(nèi)的液體蒸發(fā)，使溫包內(nèi)的壓力增高，壓縮波紋管使閥門關(guān)小，減少進入散熱器的流量，從而達到降低室內(nèi)溫度的目地。

2.2.2自力式流量調(diào)節(jié)閥

流量調(diào)節(jié)閥是一個多孔板組合的連動裝置，它是由一個流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥，即手動的可調(diào)孔板（相當于一個靜態(tài)平衡元件）和由二個閥瓣及彈簧、膜片組成的動態(tài)調(diào)節(jié)裝置，即自動的可調(diào)孔板（相當于一個動態(tài)平衡元件）來組成。手動可調(diào)孔板是用戶根椐設(shè)計負荷的循環(huán)流量值，使用專用工具旋轉(zhuǎn)流量設(shè)定調(diào)節(jié)閥，調(diào)至所需流量值對準流量刻度線（指標值）即可。流量一經(jīng)設(shè)定，其值是永恒的，不受供熱系統(tǒng)的壓差、負荷等因素變化的影響。

2.2.3差壓控制器

差壓控制器是一種當管道內(nèi)差壓升高時可自動閉合的自力式差壓控制器。差壓控制器可以根據(jù)需要提供不同的差壓。我們也應(yīng)當選用差壓控制器，來調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)的阻力。

綜上所述，目前我國供熱系統(tǒng)中的平衡調(diào)節(jié)問題，是一個比較復(fù)雜的技術(shù)問題，有共同點，也有不同點，需要工程技術(shù)人員根據(jù)供暖系統(tǒng)的具體實際情況去分析；去解決。加強環(huán)保意識、節(jié)約能源、降低基建和運行費用。發(fā)揮科技優(yōu)勢，使用合理的水力平衡元、器材（件），對推動我國集中供熱事業(yè)的發(fā)展，必然會產(chǎn)生深遠意義的影響。

【參考文獻】

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