試論供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡的調(diào)整技術(shù)

劉騰

摘要：熱水供暖系統(tǒng)是由熱源、熱網(wǎng)和熱用戶構(gòu)成的。個(gè)復(fù)雜的密閉系統(tǒng)。在熱水供暖系統(tǒng)運(yùn)行過程中，往往會(huì)由十設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行、改建、擴(kuò)建、初調(diào)節(jié)和建筑物的建設(shè)處于不同時(shí)期等原因，使熱網(wǎng)中流量分配與熱用戶所需流量不相符合，所以，各用戶就會(huì)出現(xiàn)冷熱不均的熱力失調(diào)現(xiàn)象。為解決末端用戶室溫過低問題，多數(shù)單位往往是盲目采用地增大流量，擴(kuò)大管徑等辦法來解決，結(jié)果造成投資和能源的極大浪費(fèi)。

關(guān)鍵詞：供暖熱網(wǎng)系統(tǒng);熱力平衡

對(duì)于我國而言，特別是廣大北方地區(qū)，由于冬季溫度較低，對(duì)社會(huì)大眾的正常生產(chǎn)、生活產(chǎn)生了不小的影響。因此，可以通過構(gòu)建供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)，對(duì)室內(nèi)溫度進(jìn)行合理地調(diào)整。在現(xiàn)階段的技術(shù)條件支持下，隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的不斷發(fā)展，以及觀念的轉(zhuǎn)變，供暖行業(yè)的發(fā)展更加迅速。民用供暖系統(tǒng)所實(shí)施的多是以熱水為媒介的熱水供暖。因此，在供暖多元化的發(fā)展背景下，如何最大限度地保障供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力的平衡性，此項(xiàng)問題備受各方關(guān)注與重視。

1.熱水供暖優(yōu)勢(shì)與存在的問題

根據(jù)我們供暖行業(yè)多年來對(duì)鍋爐房供暖設(shè)備的管理體驗(yàn)，在供暖系統(tǒng)中工程的運(yùn)行時(shí)所遇到的一些具體問題，進(jìn)行綜合分析認(rèn)為：一般供熱設(shè)備如暖氣片爆裂事故。主要是由于供暖系統(tǒng)超壓所致（也含暖氣片材質(zhì)質(zhì)量問題）因此從受壓部位的各有關(guān)因素查找原因。進(jìn)行檢驗(yàn)和適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)力求安全實(shí)用。對(duì)于容易發(fā)生凍裂處則應(yīng)加強(qiáng)防寒保溫措施。至于供暖系統(tǒng)內(nèi)部因堵塞而弓I起的不熱。則應(yīng)及時(shí)清除雜質(zhì)污物。最好在供暖供水主干支管管道末端管道上，則應(yīng)安裝除污器，并要定期進(jìn)行檢修排污。在停爐前必須排污一次，提高供暖管網(wǎng)系統(tǒng)暢通的完好率。延長供暖設(shè)備整個(gè)系統(tǒng)地使用壽命。確保鍋爐供暖安全與經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

供暖系統(tǒng)中的空氣，在熱水循環(huán)中只有壞處而沒有好處。為了不使熱水中存有空氣在管道內(nèi)循環(huán)。影響熱的傳導(dǎo)和正常運(yùn)行，則必須設(shè)法將空氣排除掉。如在供熱系統(tǒng)管道上安裝空氣管、集氣缸、放氣閥或自動(dòng)放氣閥等。集氣缸必須裝在供暖系統(tǒng)管道最高點(diǎn)上，通過放氣閥排出系統(tǒng)內(nèi)的空氣。住宅樓室內(nèi)取暖設(shè)備，可在散熱器上層堵頭安裝小型手動(dòng)放風(fēng)達(dá)到全熱。這是一項(xiàng)小而重要的工作，切不可忽視。

2.熱力平衡的合理分配

城市居民采暖供熱集中供熱源，實(shí)行連片供暖，有利于環(huán)保，也有利于集中管理。供暖系統(tǒng)所承擔(dān)的供熱主干管線長達(dá)上千余米，沿途分部的住宅樓與不同區(qū)域的每個(gè)屋。如果有個(gè)別暖氣片不熱的現(xiàn)象，也算不了什么大事。但是關(guān)于在同一個(gè)供暖區(qū)域內(nèi)。有個(gè)別住宅樓室內(nèi)暖氣片出現(xiàn)大面積冷熱不均問題?？伤闶枪┡械摹袄洗箅y”問題則為明顯的水力失調(diào)。水力失調(diào)，就是在一個(gè)供暖整體系統(tǒng)中各區(qū)域暖氣設(shè)備中的熱水實(shí)際流量與規(guī)定需要流量之間的不平衡，失去控制作用。產(chǎn)生水力失調(diào)主要是由于供熱系統(tǒng)管道的作用壓頭與管理的壓力損耗。兩者不平衡而引起的。例如。走近環(huán)路的作用壓頭總要偏高一些。但是由于系統(tǒng)受到管徑規(guī)格和水流速度的限制而失去平衡。就會(huì)出現(xiàn)作用壓頭有剩余的現(xiàn)象。當(dāng)剩余壓頭較大時(shí)，近環(huán)路的水量就容易過大，以致超過規(guī)定流量。與此相反，遠(yuǎn)環(huán)路管道就會(huì)因近環(huán)路超過流量而感到流量不足。達(dá)不到規(guī)定的流量。以致產(chǎn)生近環(huán)路的散熱器有過熱現(xiàn)象，而遠(yuǎn)環(huán)路的暖氣片有不熱或熱得很慢。這在供熱系統(tǒng)中則是最容易出現(xiàn)的毛病。所以據(jù)上述出現(xiàn)的問題應(yīng)根據(jù)每個(gè)供暖系統(tǒng)區(qū)域范圍大小應(yīng)該注意增加近環(huán)路管道的耗壓。減少遠(yuǎn)環(huán)路的耗壓。在實(shí)際工作中可采用調(diào)小近環(huán)路閥門開啟度和調(diào)大遠(yuǎn)環(huán)路閥門的開啟度，有條件可安裝流量控制器來解決。也可根據(jù)水力學(xué)的原理，在管徑不變的情況下，利用提高管道壓力的辦法。來增加供暖系統(tǒng)的熱水熱量，加速水的循環(huán)使其達(dá)到遠(yuǎn)近管路兩者平衡。在保證安全的基礎(chǔ)上，則是行之有效的好辦法。

再就是供熱系統(tǒng)管道阻力大，鍋爐出口壓力低而限制了供熱的水流量。管道阻力有兩種：在直管中表現(xiàn)為摩擦阻力，也叫沿程阻力或沿程壓降。在三通彎頭及各種閥門和補(bǔ)償器等處。為局部阻力或叫局部壓降。兩種阻力就是供熱系統(tǒng)管道的總阻力，為了克服管道的阻力。要求熱水鍋爐的循環(huán)水泵應(yīng)有足夠的壓力。如水泵揚(yáng)程或鍋爐壓力低于管道的總阻力。就會(huì)發(fā)生水泵水量不足。使供暖系統(tǒng)不能正常循環(huán)，如果壓力剩余量過大，不但會(huì)增加能源消耗，不經(jīng)濟(jì)，而對(duì)于供暖系統(tǒng)來說，還有破壞系統(tǒng)正常循環(huán)，造成暖氣片爆裂及管道爆管等危害。所以。每個(gè)供暖系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)供暖區(qū)域范圍大小及管路總阻力損失的半徑。來確定鍋爐工作壓力或循環(huán)水泵的揚(yáng)程，使其達(dá)到既可以完全克服系統(tǒng)的總阻力。使其供熱系統(tǒng)進(jìn)行正常循環(huán)。

3.供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡的調(diào)整

如何實(shí)現(xiàn)整個(gè)供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)的集中性至關(guān)重要，受到水力穩(wěn)定性差異因素的影響，導(dǎo)致供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)在正常運(yùn)行狀態(tài)下，呈現(xiàn)出極為嚴(yán)重的不平衡性失調(diào)問題，無法確保運(yùn)行工況的有效與可靠。在此問題出現(xiàn)的情況下，就要求相關(guān)工作人員通過集中調(diào)節(jié)、質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)或者間歇性調(diào)節(jié)的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)流量的合理調(diào)整與優(yōu)化分配。其中，最具應(yīng)用潛力的調(diào)節(jié)方式應(yīng)當(dāng)是集中性調(diào)節(jié)和質(zhì)調(diào)節(jié)。對(duì)于集中調(diào)節(jié)模式而言，在整個(gè)供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)的作業(yè)過程當(dāng)中，此項(xiàng)調(diào)節(jié)模式的可靠性最高，且運(yùn)行簡便，但需要在集中調(diào)節(jié)過程中避免出現(xiàn)熱力失調(diào)的問題。而對(duì)于質(zhì)調(diào)節(jié)模式而言，其調(diào)節(jié)的本質(zhì)在于，對(duì)供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)中的供水溫度進(jìn)行調(diào)整，剔除對(duì)供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)循環(huán)水流量大小的調(diào)整。此種調(diào)整模式的應(yīng)用一方面能夠使整個(gè)供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)更加良好的與室外環(huán)境變化趨勢(shì)相適應(yīng)，確保運(yùn)行工況的良好與有效，另一方面能夠使供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)可能出現(xiàn)的熱力失調(diào)問題得到很好的抑制，提高了建筑室內(nèi)溫度的平穩(wěn)性。

4.搞好供暖系統(tǒng)集中調(diào)節(jié)綜合上述多種因素

搞好供暖系統(tǒng)集中調(diào)節(jié)最為重要，產(chǎn)生熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力不平衡失調(diào)。就是系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性差，在運(yùn)行期間難達(dá)到最佳工況。通常采用措施集中調(diào)節(jié)，質(zhì)調(diào)節(jié)、量調(diào)節(jié)，間歇調(diào)節(jié)，還有分段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)等。集中調(diào)節(jié)是供暖中廣為采用的一種簡易而行的方法。但這種方法對(duì)于機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)來講，如果采用的措施不當(dāng)，系統(tǒng)容易導(dǎo)致熱力失調(diào)。質(zhì)調(diào)節(jié)。是指改變系統(tǒng)中供水溫度，而不改變系統(tǒng)循環(huán)水流量的一種調(diào)節(jié)措施。使用質(zhì)調(diào)節(jié)的意義不僅在于可以節(jié)約燃料，更重要的作用在于使系統(tǒng)盡量地適應(yīng)室外的變化。在較好的工況下工作。減少或避免系統(tǒng)有熱力失調(diào)現(xiàn)象。保證居民住宅各樓室內(nèi)溫度能處于比較平穩(wěn)的狀態(tài)。為了使供暖系統(tǒng)能夠較好地適應(yīng)室外溫度的變化，指導(dǎo)冬季供暖工作的合理正常運(yùn)行。在沈陽地區(qū)，冬季最冷的天氣溫度在零下30℃左右。也是為數(shù)不多的幾天內(nèi)，所以，要綜合各單位的具體情況，來確定供暖系統(tǒng)的壓力。鍋爐出口的熱水溫度。和回水溫度等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

（1）分戶后樓內(nèi)居民各室的平均溫度要保持在16一19℃之內(nèi)。

（2）鍋爐出口熱水溫度一般可控制在50一75℃之內(nèi)。

（3）鍋爐入口熱水溫度可維持在40—65‘c之內(nèi)。

（4）供熱系統(tǒng)管道壓差末端維持在（O。01_o。05Mpa）我實(shí)現(xiàn)供暖一般都采用連續(xù)供暖方式。當(dāng)要采用間歇調(diào)節(jié)時(shí)，每次啟動(dòng)水泵投入供暖后網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)端用戶的水升溫時(shí)間總比近端用戶滯后。為了使遠(yuǎn)近端的熱用戶通過熱水的小時(shí)接近，循環(huán)泵送出的熱水從離熱源最近到最遠(yuǎn)是熱用戶所需的時(shí)間，循環(huán)泵工作小時(shí)數(shù)應(yīng)比公式計(jì)算出的數(shù)值大一些，以保證遠(yuǎn)熱用戶平衡。

結(jié)語：

應(yīng)用供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)眾多，包括初始投資少、后期運(yùn)營管理難度低、室內(nèi)溫度控制均衡性好等在內(nèi)。因此，對(duì)于我國，特別是北方地區(qū)而言，供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用是極為頻繁的。在筆者對(duì)于有關(guān)供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡調(diào)整及其相關(guān)問題地研究與分析過程當(dāng)中，首先就供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡的合理分配方案進(jìn)行了簡要分析，在此基礎(chǔ)之上，就供暖熱網(wǎng)系統(tǒng)熱力平衡的調(diào)整技術(shù)展開了論述，希望能夠通過對(duì)上述相關(guān)問題地分析，為后續(xù)研究及實(shí)踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

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