供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)方法的研究

郭團靜

摘要：隨著時代的進步，供熱系統(tǒng)已經(jīng)由傳統(tǒng)模式轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦湍Ｊ?，現(xiàn)有的供熱管網(wǎng)多采用水利平衡調(diào)節(jié)方法，新型調(diào)節(jié)方式不僅可以幫助供熱企業(yè)進行合理的調(diào)節(jié)，還可以使熱力管網(wǎng)的水壓穩(wěn)定性得以提升，與此同時，合理選擇管網(wǎng)的參數(shù)，能夠提高供熱管道的利用率。因此，在供熱過程中如何調(diào)節(jié)管網(wǎng)的水力平衡，成為本次研究的重點，本文將重點介紹熱力管網(wǎng)水利平衡調(diào)節(jié)方法，為供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)工作提供參考性依據(jù)。

關(guān)鍵詞：熱力管網(wǎng);水力平衡;調(diào)節(jié)方法

前言

我國北方地區(qū)多采用供熱的方式維持室內(nèi)溫度，此前，人們對供暖的設(shè)計需求重視程度不夠，而近年來隨著社會的不斷發(fā)展，人們對供暖的要求也逐漸提高，同時也為供暖設(shè)計帶來了挑戰(zhàn)，供暖方式逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榧惺焦?，使得供熱利用率逐年提升，在一定程度上減少了資源的消耗。在供熱的過程中，需要熱力管網(wǎng)進行水力的平衡調(diào)控，能夠使能源得以有效的利用。水力失調(diào)是傳統(tǒng)的供熱管網(wǎng)的普遍現(xiàn)象，造成能源浪費的現(xiàn)象。優(yōu)化后的供熱系統(tǒng)，控制系統(tǒng)采用的是動態(tài)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，確保水力的平穩(wěn)，不受外界因素的干擾。通過對水力水壓進行有效地調(diào)節(jié)，可明確系統(tǒng)的控制過程，找到供熱管網(wǎng)水利平衡設(shè)計的具體方法，并給予相應(yīng)的解決手段，現(xiàn)將具體方法總結(jié)如下：

1熱網(wǎng)運行調(diào)節(jié)方式

供熱管網(wǎng)作為城鎮(zhèn)集中供熱的熱源網(wǎng)絡(luò)，在供回水溫度上進行必要的調(diào)節(jié)是十分必要的。此外，在系統(tǒng)設(shè)備選擇和熱力管直徑上也應(yīng)當(dāng)進行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，從而保證用戶室內(nèi)的溫度，達到預(yù)定的標準。一般情況下，為了符合標準，熱力管網(wǎng)需要在系統(tǒng)運行前進行一次調(diào)節(jié)，此外，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)考慮季節(jié)變化對溫度的影響，分階段開展進行水溫和流量的調(diào)節(jié)工作。

2管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)

2.1水力失調(diào)

熱網(wǎng)因為用戶私自安裝小型的循環(huán)泵導(dǎo)致熱網(wǎng)的水力失調(diào)，這是因為供熱系統(tǒng)在集中供熱的過程中，無論是間接供熱還是直接供熱，都會導(dǎo)致熱站周圍的用戶室內(nèi)溫度超標，距離越遠室內(nèi)溫度就越低，這就導(dǎo)致用戶采取大量放水的方式進行溫度調(diào)控，導(dǎo)致熱網(wǎng)的水力失調(diào)。為解決遠端用戶的室內(nèi)溫度過低的問題，有些供熱企業(yè)會加大供熱溫度，有些則是更換循環(huán)水泵，以求供水量增大，從而造成能源浪費。供熱的好壞完全是因為熱量分配的不合理導(dǎo)致的。在設(shè)計和施工過程中，若想在整個供熱系統(tǒng)中實現(xiàn)良好的水力供給，必須做好細致反復(fù)的調(diào)節(jié)。在水力的調(diào)節(jié)過程中發(fā)現(xiàn)，水力失調(diào)的問題在于調(diào)控設(shè)備。老舊的調(diào)節(jié)閥需要分層次調(diào)節(jié)、反復(fù)的調(diào)節(jié)才能起到效果，工作量非常大，且只能暫時性的改善熱網(wǎng)的供熱分配情況，無法從根本上解決水力的不平衡問題。為了解決該問題，在熱網(wǎng)的水力計算過程中，保證管網(wǎng)的正常運行，需要考慮以下幾點：

2.1.1熱負荷的準確性

考慮目前國家對于節(jié)能建筑的需求，在建設(shè)過程中，建筑物綜合熱指標通常按照較低的進行選擇，為了保證熱負荷的準確性，需要各個支路的熱量配置安排合理化，保證熱力的平均分配。

在熱網(wǎng)的水利計算過程中，需要計算建筑物的位置和朝向，樓層的高度和墻體保溫狀況等。在此基礎(chǔ)上對管道進行詳細的配置，熱指標的合理性是熱負荷準確性的基礎(chǔ)，只有做好熱指標的計算才能保證熱負荷符合要求，才能避免因計算錯誤導(dǎo)致熱網(wǎng)水力的失調(diào)的現(xiàn)象。

2.1.2管網(wǎng)剩余壓頭的消除

設(shè)計人員在進行管網(wǎng)的設(shè)計工作中，應(yīng)當(dāng)先從壓頭的設(shè)計出發(fā)，在設(shè)計過程中避免因供熱站附近的建筑使用壓頭過大，影響末端供暖效果，為解決該問題，優(yōu)先調(diào)節(jié)管道直徑，消耗剩余的富裕量。因管道的直徑選擇種類很少，閥門調(diào)節(jié)功能有一定限度，導(dǎo)致在流量上偏離設(shè)計要求，從而出現(xiàn)冷熱不均勻。必須做好管網(wǎng)剩余壓頭的設(shè)計工作，才能確保供暖的效果。

2.2科學(xué)可行的調(diào)控手段

2.2.1必要的調(diào)控手段

為了實現(xiàn)熱網(wǎng)的平衡作用，需要采取必要的調(diào)控手段，在實際的設(shè)計過程中，由于閥門質(zhì)量和管理的因素，導(dǎo)致熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)工作復(fù)雜化，每個用戶的調(diào)控系數(shù)都各不相同，部分用戶甚至?xí)惭b熱水循環(huán)泵，使熱力系統(tǒng)難以維持在平衡的狀態(tài)內(nèi)。為了保證末端管網(wǎng)分級數(shù)量減少，應(yīng)根據(jù)供熱的具體需求調(diào)節(jié)管徑大小，保證熱網(wǎng)的調(diào)節(jié)平衡。

2.2.2流量調(diào)節(jié)閥安裝

為了加強管網(wǎng)平衡的調(diào)節(jié)，需在每個構(gòu)筑物人口，安裝必要的自力式流量調(diào)節(jié)閥門，將調(diào)節(jié)閥門設(shè)置在管網(wǎng)的分支部分，保證能夠得到及時的調(diào)節(jié)。

2.2.3相對增大用戶系統(tǒng)的壓降

在熱力管網(wǎng)的常規(guī)設(shè)計當(dāng)中，相對增大用戶系統(tǒng)的壓降是提高熱網(wǎng)水力穩(wěn)定的重要方法。這一方法通常不被重視，預(yù)留的剩余壓頭太小而無法滿足正常的需求。因此，為了減少全網(wǎng)無效熱能和電能的損耗，需要提高熱網(wǎng)的壓力差，增強熱網(wǎng)的穩(wěn)定性，以達到改善水力狀況的目的。

2.3實施分布式混水加適當(dāng)調(diào)控手段

常規(guī)供熱系統(tǒng)在設(shè)置循環(huán)水泵的過程中要在換熱站內(nèi)集中設(shè)置，但是實施分布式混水循環(huán)過程中能夠有效的消除近端壓差過大的弊病，在二次熱網(wǎng)的調(diào)控過程中，可以采用輔助調(diào)控的手段，有效的減少水力調(diào)節(jié)的問題。為了解決換熱站集中循環(huán)系統(tǒng)造成近端熱用戶壓差過大，導(dǎo)致電能的大量浪費，需要安裝流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)裝置進行必要的調(diào)節(jié)并采用分布式的混水泵系統(tǒng)進行調(diào)節(jié)，只有降低主循環(huán)泵的電機功率，才能在最小的耗電情況下保證供熱的分配，因此分布式的混水循環(huán)系統(tǒng)備受青睞。

3提高對管網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)認識

在北方城市供暖環(huán)節(jié)中，水力失調(diào)是熱網(wǎng)普遍存在的一種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象雖然在水力系統(tǒng)調(diào)節(jié)后便可以解決，但因熱網(wǎng)系統(tǒng)的運行工序復(fù)雜化，為工作人員帶來一定的挑戰(zhàn)性。

隨著城市的不斷發(fā)展，過去分配的熱網(wǎng)系統(tǒng)在不斷的變化，管網(wǎng)的各壓頭之間也在不斷地變化，如果不能及時有效的重新的計算調(diào)整熱網(wǎng)壓頭，對供熱系統(tǒng)的運行效率會造成一定的影響，同時，供熱過程中冷熱不均的現(xiàn)象會逐漸凸顯出來，能量的消耗性和運行費用會隨之增加。當(dāng)供熱面積不斷增大的同時，管線的分支節(jié)點也在不斷的增多，導(dǎo)致住戶溫度不達標，熱網(wǎng)的水力平衡呈現(xiàn)出失衡的狀態(tài)。為此，供熱工作人員需要不斷提高管網(wǎng)的平衡調(diào)節(jié)的意識，不斷攻克上述難題，才能為今后的管網(wǎng)平衡問題的調(diào)節(jié)工作，帶來參考性依據(jù)。

4結(jié)語

綜上所述，在節(jié)能方面，需要充分考慮系統(tǒng)工程設(shè)計過程，確保所設(shè)計的管網(wǎng)合理化。首先，供熱系統(tǒng)作為節(jié)能建筑的主要部分，供熱管網(wǎng)的水力平衡調(diào)試作為供熱系統(tǒng)節(jié)能的重要組成部分，從而使熱網(wǎng)的水力平均分配，達到預(yù)期供暖效果。其次，熱網(wǎng)平衡的條件不同，所達到的供熱效果也不同。因此，為了改善熱供應(yīng)不平均的問題，需要相關(guān)的工作人員開展有效的調(diào)試工作，保證水力的平衡在波動范圍內(nèi)，改善供熱溫度的平衡性，以達到降低能耗的目標。