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集中供热系统中的水力失调问题探讨

2014-08-21陈文彬

科技与创新 2014年11期
关键词:水力供热

陈文彬

摘 要:水力失调是集中供热系统中的普遍现象,而城市集中供热质量直接关系到人们的正常生活,所以为了给居民用户提供一个温暖的室内环境,并保证供热效果良好,必须避免水力失调问题。对此,对各种水力失调现象、产生原因和解决对策分别进行了探讨,以供参考。

关键词:集中;供热;水力;失调

中图分类号:TU995 文献标识码:A 文章编号:2095-6835(2014)11-0016-01

随着城市的发展,越来越多的集中供热系统投入使用,这在提供方便的同时也带来了一些问题,水力失调就是其中一个严重的问题。它不仅影响了居民的取暖质量,而且也暴露出基础设施建立不完善的缺点。笔者针对集中供热系统中的水力失调问题进行了探讨。

1 集中供热系统

供热系统是由许多管网系统构成,管网是由环状并联管道组成。在环状管网系统中,流量由不同的管道运送到同一个节点,每一条到达这个节点的管道流量都可以随意分配。各个环路之间的水力工况不同,且会互相影响,系统中任何一个环路发生改变,必然会使其他环路的流量产生变化,进而造成流量在不同环路之间重新分派,导致水力失调。

一般供热系统经常采取三种管网形式:水平单管系统、垂直单管系统和分户水平系统。尽管管网形式不同,但所有系统的水力特征都是一样的,即不同住户的系统环路不同,管道长度不同,从而对流量产生的阻抗不同,易产生水力失调问题。此外,系统在使用过程中,流量的调整也会产生水力失调问题。

2 集中供热系统水力失调原因

2.1 水力失调类型

水利失调的类型主要有:①住户家中流量太大,房间温度太高,造成资源浪费;②住户家中流量太小,房间温度较低,不够供热温度标准。

2.2 原因分析

水利失调的原因主要有以下几点:①供热系统在管道设计阶段,对管道内的流速有限制——不能超过限制速度,所以在环路系统中,用户的立管环路对热量的阻抗损失不同,使实际流量分派与设计阶段的流量要求不符,导致水力失调。②施工的客观条件达不到设计的理想条件,未在管网的节点或分支处位置安装调节阀门,导致系统实际运行时无法进行调节,使水力不平衡。③系统设计时,整个系统水力的计算出现错误,在选择环路循环泵的位置时与设计的位置有偏差,循环时流量不适,都会致使水力失调。④管网施工结束后,在实际使用中,使用用户的增减会使流量重新分派,导致水力失调。⑤管网出现故障,维护不及时,使水力不平衡。⑥用户家中擅自增减散热设备,会发生水力失调。⑦随便更改、变动已在分支处安装的阀门,使流量产生变化,导致水力失调。⑧用户家中管道堵塞,使其他用户的流量减少,发生水力失调。

3 水力失调的解决办法

解决水利失调的办法主要有以下几种:①设计系统时,尽可能降低管网的压降或提高用户的系统压降。要降低管网的压降,就要增大管网中管道的直径,也就是要在计算水力时,适度增大距离热源近的管道直径,这样可以有效减少水力失调。此外,还应多使用同程式的系统(各分支产生的阻力大小相同),避免水力失调。②在用户流量出口处安装流量调整器,使每家每户有各自恒定流量,不受其他用户流量变化的影响。③在整个管网中安装自动控制系统,采用计算机调节,但造价较高,施工工期较长。④在用户的室内散热装备前多安装一个温度控制阀,可以让用户自行调节房间内温度;安装设置过滤装置,避免堵塞管路。⑤系统工作时,对管网进行初调节和运行调节,尽量打开管网中的所有阀门,使剩余的压差耗费在用户中,这样可以使用户中近热源的温度高、远热源的温度低的现象消失,避免水力失调。⑥对管网进行热调节时,有集中质调节和集中量调节两种方式。使用量调节时,管路中的水量会伴随外界温度的升高而急剧减少,这样会产生竖管的热力失调。所以一般用到量调节时都是局部调节供热系统,将其作为质调节的辅助手段。质调节是常用的调节方式,在热源处使供水温度发生变化,但整个管网的循环水量不变,所以能保证整个管网的供热效果。但其缺点是耗费电能过多,耗资增加。⑦在采暖期内,可根据天气温度的变化规律,将采暖期分为几个不同阶段。在不同阶段内,采用不同的流量,但在同一阶段的几天内,管网中的流量不发生变化。这样可以使热量充分利用,还能避免水力失调。因此,这种方法在实际中被广泛应用。⑧加大整个管网系统的循环水量,避免出现水力失调。这样大流量的运转方式,使得所有住户都能保证自家管道内流量充足,但该方法只能使原来温度偏低的用户家里的温度变高,并不能改变原来温度就偏高的住户的困扰。此外,此方法耗资大,消耗电能多,浪费严重。⑨为了不破坏其他用户的水循环,只有一家用户的2楼装了加压泵,来解决之前压差不够的问题。但是,在加泵之前,必须计算出正确的压力值,否则会导致装加压泵的用户家里温度都达到甚至高于标准,但未装加的用户家里系统出现流量不够的水力失调现象。这个方法由于只在用户家里安装即可,所以避免了大工程量,节省了投资,还降低了耗电量。

在解决水力失调的一系列措施中,可以多种措施同时实施,但应当综合对比考虑,找到最适宜的措施来实施,确保集中供热系统的运行带给用户热量,满足用户需求,减少室外寒冷给用户带来的不适。

参考文献

[1]赵燕.集中供热系统的水力平衡调节与节能措施[J].机械研究与应用,2012(05).

〔编辑:李珏〕

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