住宅小區(qū)熱水系統(tǒng)中流量控制閥的應(yīng)用探討

姚飛虎

【摘要】隨著住宅建設(shè)向精品化、高檔化發(fā)展，越來(lái)越多的住宅小區(qū)要求全日制供應(yīng)熱水，由于小區(qū)由多棟單體住宅組成，不同于獨(dú)棟建筑，對(duì)設(shè)計(jì)及調(diào)試均有一定的難度，筆者結(jié)合某住宅小區(qū)熱水系統(tǒng)改造中遇到的一些問(wèn)題，談一點(diǎn)體會(huì)，和同行們共同探討。該小區(qū)位于西安市。

【關(guān)鍵詞】流量控制閥；住宅小區(qū)；熱水系統(tǒng)；改造應(yīng)用

1. 該小區(qū)熱水系統(tǒng)

（1）該小區(qū)共有小高層及多層住宅19棟，總建筑面積18萬(wàn)平方米，住戶1088戶。小區(qū)熱水系統(tǒng)采用集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)，水泵選用ISR80-50-200型2臺(tái)，Q=50m3，H=50M，一用一備，變頻控制。熱源采用熱水井抽取地?zé)崴?，泵房?jī)?nèi)設(shè)200m3熱水水箱。

（2）小區(qū)熱水系統(tǒng)根據(jù)樓棟位置分為3個(gè)供水系統(tǒng)，分別為1區(qū)、2區(qū)、3區(qū)。1區(qū)供應(yīng)1～4號(hào)樓，住戶310戶；2區(qū)供應(yīng)5～13號(hào)樓，住戶602戶；3區(qū)供應(yīng)14～19號(hào)樓，住戶176戶。

（3）管網(wǎng)系統(tǒng)為下供下回異程式供水系統(tǒng)，樓內(nèi)主立管設(shè)回水循環(huán)管。

2. 供水現(xiàn)狀及問(wèn)題

2.1該小區(qū)于2008年交付使用，但自工程交付以來(lái)，物業(yè)公司接到大量住戶投訴，熱水不熱，許多用戶在家中打開(kāi)龍頭，放水長(zhǎng)達(dá)1小時(shí)，水溫仍低于30度，無(wú)法使用。物業(yè)公司采取了許多辦法，諸如在豎井內(nèi)加排水管，在樓內(nèi)管道夾層增設(shè)循環(huán)泵等措施，但收效甚微。

2.2泵房供水泵運(yùn)行正常，水泵出水量及水泵揚(yáng)程均能達(dá)到設(shè)計(jì)參數(shù)。供水水溫60℃，回水溫度52℃，符合GB50015-2009規(guī)范5.4.2供回水溫差5～10℃的要求。

2.3外網(wǎng)各樓供水情況：

（1）分別在各樓頂層豎井內(nèi)測(cè)量供水溫度，數(shù)據(jù)如下：

1區(qū)，距離泵房最近的4號(hào)樓，供水水溫58℃。3號(hào)樓，供水水溫56℃。

2號(hào)樓，供水水溫42℃。距離泵房最遠(yuǎn)的1號(hào)樓，供水水溫30℃。

（2）2區(qū)，除距離泵房較近的10～13號(hào)樓，供水溫度達(dá)到50℃以上，其他各樓供水溫度均不到40℃，距離最遠(yuǎn)的5、6號(hào)樓供水溫均為28℃。

（3）3區(qū)情況略好，除19號(hào)樓水溫30℃外，其他樓供水溫度達(dá)到50℃以上。

2.4根據(jù)以上實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，分析得出以下結(jié)論：

（1）經(jīng)過(guò)計(jì)算，水泵采取變頻控制，供水能力滿足GB50015-2009規(guī)范5.1.1用水量定額以及循環(huán)水量的要求。

（2）供水水源溫度及水泵供回水溫度，滿足規(guī)范要求。

（3）系統(tǒng)主網(wǎng)設(shè)計(jì)采用下供下回系統(tǒng)，管網(wǎng)缺乏水量分配裝置，導(dǎo)致距離泵房近的樓棟，路程短，管道阻力損失小，水循環(huán)好，大量熱水直接流回泵房。距離泵房遠(yuǎn)的樓棟，路程遠(yuǎn)，管道阻力損失大，水循環(huán)差，回水溫度低，回水流量小，甚至不能循環(huán)。

（4）管網(wǎng)水量分配失衡。小區(qū)熱水分成3個(gè)供水分區(qū)，1區(qū)供應(yīng)1～4號(hào)樓，住戶310戶；2區(qū)供應(yīng)5～13號(hào)樓，住戶602戶；3區(qū)供應(yīng)14～19號(hào)樓，住戶176戶。各分區(qū)系統(tǒng)供水量差異最大超過(guò)3倍，造成水量循環(huán)差異大，又沒(méi)有設(shè)置水量分配平衡設(shè)施，雖然水泵供水量及水壓達(dá)到供水要求，但并不能讓?xiě)?yīng)該循環(huán)回泵房的水量回到泵房。

（5）各樓內(nèi)供水立管（設(shè)在豎井內(nèi)）缺少排氣裝置，立管內(nèi)形成氣囊，阻礙管道內(nèi)水的正常流動(dòng)。

（6）水溫低的住戶，若要使用熱水，必須將管道中涼水放完，才能流出熱水。但因?yàn)闊崴召M(fèi)是按照使用流量計(jì)費(fèi)，無(wú)人愿意從自家排掉大量涼水，致使形成惡性循環(huán)，用水戶數(shù)越少，水溫越低；水溫越低，用水戶越少。

（7）綜合分析以上各方面因素，造成熱水不熱的主要原因是供水系統(tǒng)設(shè)計(jì)選擇不合理，采用了下供下回的異程式系統(tǒng)，而又缺少水量分配平衡裝置導(dǎo)致回水循環(huán)不暢。

3. 改造方案：

因大面改造供水系統(tǒng)工程量大，費(fèi)用高，時(shí)間長(zhǎng)，考慮到小區(qū)已經(jīng)交付使用，為了盡量減小系統(tǒng)改造對(duì)住戶的正常生活造成大的影響，決定采取在系統(tǒng)管路加裝流量控制閥的改造方案，以平衡系統(tǒng)供回水水量。

具體方案為：

3.12區(qū)系統(tǒng)住戶最多，供水量最大，管路最遠(yuǎn)，5號(hào)樓是最末端，因此2區(qū)5號(hào)樓為最不利點(diǎn)。在分區(qū)系統(tǒng)1區(qū)、3區(qū)主管道上安裝DN50流量控制閥，以滿足1區(qū)、3區(qū)供水流量為前提，控制減少1區(qū)、3區(qū)供水的供水總量，將該部分節(jié)流下來(lái)的水量分配到2區(qū)管網(wǎng)中。

3.2各分區(qū)系統(tǒng)內(nèi)，在分向各樓的供水主管上加裝DN32流量控制閥，平衡系統(tǒng)內(nèi)部各樓之間由于距離遠(yuǎn)近不同造成的流量分配不均。目的是將前端樓棟超過(guò)循環(huán)水量的部分截留下來(lái)，留給后邊的樓，直至滿足最不利點(diǎn)（5號(hào)樓）的循環(huán)水量要求。

3.3各樓棟單元由于管路之間距離間隔小，阻力損失差異不大，采用手動(dòng)閥門(mén)粗調(diào)的辦法即可平衡水量。

3.4在各樓頂層豎井內(nèi)加裝自動(dòng)排氣裝置，避免形成氣囊阻礙水流。

4. 流量控制閥工作原理

（1）數(shù)顯流量控制閥其結(jié)構(gòu)是由自動(dòng)閥芯，手動(dòng)閥芯及顯示器部分組成。顯示部分則由流量閥機(jī)芯、傳感器發(fā)訊器、電子計(jì)算器顯示器部分組成。

（2）它的工作是及其復(fù)雜的。被測(cè)水流經(jīng)閥門(mén)，水流沖擊流量機(jī)芯內(nèi)的葉輪，葉輪旋轉(zhuǎn)與傳感發(fā)訊器感應(yīng)，使傳感器發(fā)出與流量成正比的電訊號(hào)，流量電訊號(hào)通過(guò)導(dǎo)線送入電子計(jì)算器，經(jīng)過(guò)計(jì)算器計(jì)算、微處理器處理后，其流量值顯示出來(lái)。

（3）手動(dòng)閥芯是用來(lái)調(diào)節(jié)流量的，根據(jù)顯示值來(lái)設(shè)定所需的流量值。自動(dòng)閥芯是用來(lái)維持流量恒定的，即在管網(wǎng)壓力變化時(shí)，自動(dòng)閥芯就會(huì)在壓力的作用下自動(dòng)開(kāi)大關(guān)小閥口來(lái)維持設(shè)定流量數(shù)值不變。

（4）流量控制閥又稱400X流量控制閥，是一種采用高精度先導(dǎo)方式控制流量的多功能閥門(mén)。適用于配水管需控制流量和壓力的管路中，保持預(yù)定流量不變，將過(guò)大流量限制在一個(gè)預(yù)定值，并將上游高壓適當(dāng)減低，即使主閥上游的壓力發(fā)生變化，也不會(huì)影響主閥下游的流量。

（5）從流量控制閥的工作原理，針對(duì)該小區(qū)的熱水系統(tǒng)分析，采用流量控制閥作為系統(tǒng)改造方案是適當(dāng)?shù)摹?/p>

5. 改造效果

5.1設(shè)備安裝完成后，系統(tǒng)的調(diào)整是一個(gè)重要而復(fù)雜的過(guò)程。

調(diào)試過(guò)程分為3步：

（1）分區(qū)調(diào)試：根據(jù)各系統(tǒng)供水戶數(shù)的不同，按照GB50015-2009規(guī)范5.1.1用水量定額，計(jì)算出各區(qū)用水量。然后按規(guī)范，循環(huán)水量為用水量的四分之一，設(shè)置分區(qū)流量閥的開(kāi)度。

（2）在各分區(qū)內(nèi)，采取分區(qū)調(diào)試同樣的辦法，設(shè)置各樓流量閥開(kāi)度。

（3）采集各樓最后一個(gè)單元的頂層水溫?cái)?shù)據(jù)，重復(fù)第2項(xiàng)調(diào)整工作，直至水溫達(dá)到要求。

5.2因本次改造采用了數(shù)顯流量控制閥，大大減輕了該小區(qū)改造后的調(diào)試工作量。經(jīng)過(guò)各分系統(tǒng)內(nèi)流量閥2次的微調(diào)，即達(dá)到了系統(tǒng)改造的目的。原系統(tǒng)1區(qū)1號(hào)樓，2區(qū)5、6、8、9號(hào)樓，3區(qū)19號(hào)樓水都不熱，改造后，2區(qū)最遠(yuǎn)的5號(hào)樓水溫在泵房出水溫度58℃時(shí)，達(dá)到53℃（系統(tǒng)沿程熱損5℃），其他中間各樓根據(jù)樓位距離遠(yuǎn)近不同，供水溫差均勻分布。1區(qū)、3區(qū)各樓也達(dá)到同樣的效果，說(shuō)明整個(gè)小區(qū)熱水系統(tǒng)改造是成功的。

通過(guò)在以上案例中的實(shí)際應(yīng)用，在小區(qū)熱水供水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與改造工程實(shí)踐中，筆者以為，流量控制閥的采用不失為一個(gè)理想的選擇，無(wú)論是因?yàn)樵O(shè)計(jì)系統(tǒng)方案選擇原因，還是施工原因造成的水利失衡，利用流量控制閥簡(jiǎn)單方便、精確的流量調(diào)整能力，均可取得滿意的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)

[1]《建筑給水排水設(shè)計(jì)規(guī)范》50015-2009.

[文章編號(hào)]1619-2737（2013）07-17-612