某生活區(qū)采暖改造平衡系統(tǒng)方案實施總結(jié)

宋曉文 楊冠華

摘要：分析了謀生活區(qū)供熱現(xiàn)狀、存在冷熱不均、水利失調(diào)的問題，提出了解決改造方案，通過安裝平衡閥進行系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)，實現(xiàn)了區(qū)域的供暖平衡，達到了理想的供暖效果。

關(guān)鍵詞：水力失調(diào)；平衡閥；水力平衡

一、項目簡介

本項目為某生活區(qū)采暖系統(tǒng)的改造，總建筑面積為85647m2,熱源由鍋爐房現(xiàn)有的12臺燃氣鍋爐提供，每臺鍋爐能提供熱量為45萬大卡，總的循環(huán)流量為240m3/h。由于各建筑物存在20年的建筑年代差距，造成系統(tǒng)采暖管網(wǎng)隨著建筑的增加進行增加，沒有進行水力平衡考慮，造成系統(tǒng)水利分配的不平衡，結(jié)果就是部分區(qū)域供暖不均勻，所以需要對現(xiàn)有系統(tǒng)進行水利平衡的計算，安裝平衡閥進行系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié)，以保證整個區(qū)域的供暖均衡。

二、平衡閥的布置

首先將系統(tǒng)分為兩個大的區(qū)域(A1和A2)，在總的管道上分開處設(shè)置兩個靜態(tài)平衡閥，用于系統(tǒng)總流量的測量和總流量的分配；再將整個這兩個區(qū)域分為幾個大的區(qū)域(A1-1,A1-2,，A1-3,A2-1,A2-2,22、23號樓)，在各個區(qū)域總管上都安裝靜態(tài)平衡閥，作用為流量測量和區(qū)域之間的大方向流量分配（作為各區(qū)域系統(tǒng)的最不利環(huán)路也安裝平衡閥，以起到對流量的測量和校核作用）；然后在各個區(qū)域內(nèi)各分支管道上進行靜態(tài)平衡閥安裝，用于流量測量和平衡調(diào)試。（具體布置見后附平衡閥安裝布置圖）

三、選型情況說明

由于原有系統(tǒng)建筑有年代差距，所以總的室外采暖管網(wǎng)存在系統(tǒng)的不平衡，加上所有建筑年代差距比較大，各年代的建筑負荷選擇各有不同，原有數(shù)據(jù)均無法找到，所以沒有辦法利用采暖負荷數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的平衡計算，只能按照現(xiàn)有總的流量240m3/h和各建筑物的建筑面積，按照面積進行流量的平均分配。

按照各個建筑的閥門安裝位置距離和規(guī)格及對于每棟樓進行的大體阻力估算，結(jié)合按照面積分配出來的流量值，利用TA平衡系統(tǒng)選型計算軟件對本系統(tǒng)進行平衡閥的選型和各個閥門開度的計算。

通過軟件選型計算，對于大部分管路閥門進行了選型的縮徑處理（總共需要65個閥門，有40個進行了適當縮徑），縮徑的好處：

1、由于平衡閥在50%~100%開度時的閥門調(diào)節(jié)特性是最好的，所以選擇的閥門最后可能開啟的開度最好是大于閥門本身開度的50%，所以對于需要流量較小的管路進行縮徑，保證閥門的調(diào)節(jié)性能做好保持在最好的狀態(tài)。

2、系統(tǒng)內(nèi)存在一些雜質(zhì)（如焊渣、鐵銹等），如果選擇的閥門關(guān)閉太小（需要流量小，原有管路規(guī)格大的情況就會出現(xiàn)如果按照原管路規(guī)格選擇閥門，閥門的關(guān)閉就會很小，在本系統(tǒng)出現(xiàn)很多處這種情況，例如：2#、7#、18#、軍代表樓等很明顯），這些雜質(zhì)在運行過程中就容易堵塞閥門，造成系統(tǒng)的欠流。

3、由于部分管路存在計算流量過流管徑比管路本身規(guī)格小很多的情況，如果單靠平衡閥來進行調(diào)節(jié)很難達到理想效果，縮徑可以加大一些阻力，減小平衡閥的調(diào)節(jié)壓力，使系統(tǒng)調(diào)節(jié)起來更準確。

4、可以降低部分造價。

四、測試情況

在供暖開始的階段，我們的閥門是全開的，所以造成在供暖開始的時候用戶反映非常的激烈，冷熱不平衡的表現(xiàn)很是明顯。通過系統(tǒng)的預設(shè)定（按照TA選型軟件進行的選型開度），雖然用戶反映不是太激烈了，但是還是由部分用戶反映效果不是很理想，所以我們進行了系統(tǒng)閥門全開狀態(tài)的流量測量！

通過測量發(fā)現(xiàn)，在系統(tǒng)閥門全開時，整個系統(tǒng)流量欠流和過流的狀態(tài)都很嚴重（雖然我們前期選型時進行過大部分的縮徑，但是系統(tǒng)不平衡性還是很嚴重，如果不進行大部分的縮徑，那么系統(tǒng)的不平衡性將更為嚴重），只有極少的幾棟建筑能符合計算流量的要求。例如：28#樓、1#樓、25#樓、26#樓、15#樓、17#樓、22#樓高區(qū)、23#樓高區(qū)等區(qū)域欠流很是嚴重，部分流量都不到需要流量的一半；2#樓、軍代表樓、7#樓、12#樓、18#樓、食堂、俱樂部、幼兒園、醫(yī)院、幾個門房等區(qū)域過流現(xiàn)象很是嚴重，部分流量達到需要的流量一倍，尤其是兩個門房，過流現(xiàn)象嚴重到超過計算流量的十幾倍。

采暖改造全開流量對比表

序號 位置 建筑面積(m2) 接口管徑 不縮徑規(guī)格 軟件選型規(guī)格 流量分配m3/h 全開流量m3/h 全開流量與設(shè)計流量偏差比例 備注

序號 位置 建筑面積(m2) 接口管徑 不縮徑規(guī)格 軟件選型規(guī)格 流量分配m3/h 全開流量m3/h 全開流量與設(shè)計流量偏差比例 備注

序號 位置 建筑面積(m2) 接口管徑 不縮徑規(guī)格 軟件選型規(guī)格 流量分配m3/h

注：偏差比例正值為過流指標，負值為欠流指標。

五、調(diào)試

通過對于系統(tǒng)的預設(shè)定效果反映和對于系統(tǒng)全開的流量測量結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)，一些理論上應(yīng)該欠流的區(qū)域相反為過流，一些理論上過流的區(qū)域?qū)嶋H上是欠流，所以判斷是原來采暖系統(tǒng)進行過私自改造后造成阻力變化的結(jié)果，所以按照理論的軟件計算是不能達到系統(tǒng)水力的分配平衡的，因該對于每棟建筑所安裝平衡閥門進行流量和閥門實際管理區(qū)域的實際阻力測量，通過計算才能進行系統(tǒng)的平衡分配。

我們采用目前平衡系統(tǒng)的最佳調(diào)試方法“TA平衡法”對整個系統(tǒng)進行模塊的劃分，并采用TA專用調(diào)試設(shè)備CBI-II運用標準的TA平衡法進行每個模塊的平衡閥平衡開度計算，并按照計算開度進行設(shè)定。

完后對每個設(shè)定好開度的閥門的流量進行校核，并按照理論計算要求進行開度的調(diào)整。

校核完后，當整個系統(tǒng)達到大體的水力平衡，在對整合系統(tǒng)每個閥門在進行了最后的平衡后校核和微調(diào)（這種微調(diào)不會影響其它閥門的流量），使整個系統(tǒng)達到水力分配的完全平衡。

最后通過溫度測量，原有很多年一直不熱的用戶室內(nèi)達到18℃以上的溫度，系統(tǒng)分配結(jié)果也是比較理想的，為下一步甲方按照室外溫度進行供水溫度的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)運行費用的節(jié)約提供了一個有力的平臺。

平衡閥調(diào)試報告

序號 位置 型號 口徑(mm) 設(shè)計流量（m3/h) 調(diào)試后流量（m3/h) 校核后流量（m3/h) 調(diào)試后結(jié)

滿足要求

六、發(fā)現(xiàn)問題及解決辦法

通過采用TA專用的流量測量及計算設(shè)備CBI-II對整個系統(tǒng)采用的測量，我們發(fā)現(xiàn)本項目采暖系統(tǒng)存在以下幾個方面的問題：

1、22#、23#樓高區(qū)選用的減壓閥，過流量達不到需要的流量，造成這兩個區(qū)域流量一直不夠，溫度到不到用戶的要求。

解決辦法：去掉減壓閥后，采用TA平衡閥，利用流量測量進行開度設(shè)定，使系統(tǒng)達到需要流量。

2、部分用戶更改了戶內(nèi)的暖氣片管道，造成部分單元阻力很大，影響了使用效果。

解決辦法：通過TA平衡閥和測量設(shè)備，進行了流量的平衡分配，使這部分區(qū)域前端阻力減少，調(diào)節(jié)平衡后流量達到理論計算流量。

3、部分用戶有偷偷使用采暖熱水的現(xiàn)象發(fā)生，因為在測量時經(jīng)常會出現(xiàn)流量突然變大，過幾分鐘就正常了的現(xiàn)象。

4、部分區(qū)域系統(tǒng)排氣不暢，造成熱量供給不足，在測量時有氣的部分就會現(xiàn)壓力波動很大的現(xiàn)象，造成流量測量不準確。

七、結(jié)語

通過本項目的實施與施工，使我們對于已有小區(qū)的采暖流量平衡分配有了一個新的認識，對于這方面的改造積累了寶貴的經(jīng)驗。總結(jié)來說，在選型時，采用TA的專業(yè)水力平衡選型軟件，對于前期的規(guī)格選型和適當縮徑起到極為關(guān)鍵的作用；在調(diào)試過程中，TA先進的“TA平衡法”對于系統(tǒng)的測試和調(diào)試平衡起到了至關(guān)重要的作用。雖然最后也發(fā)現(xiàn)一些原來考慮不周到的地方，但是總體來說，這個系統(tǒng)最后的調(diào)試結(jié)果還是令人滿意的，大體上實現(xiàn)了整個采暖系統(tǒng)的水力分配平衡。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請以PDF形式查看。