淺談市政集中供熱水力平衡的失調(diào)及其解決策略

陶濤

摘要：市政集中供熱過程中，解決集中供熱水力平衡失調(diào)問題，減少因熱網(wǎng)水利失調(diào)所造成的供熱量分布不均，對提高供熱企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益都將起到非常重要的作用。本文概述了集中供熱水力失調(diào)，闡述了市政集中供熱水力平衡失調(diào)的分類及其表現(xiàn)，對集中供熱水力平衡失調(diào)的原因及其解決策略進(jìn)行了論述分析。

關(guān)鍵詞：市政集中供熱 水力平衡失調(diào) 管網(wǎng) 表現(xiàn) 原因 解決策略

一、市政集中供熱水力失調(diào)的概述

市政集中供熱水力失調(diào)是指集體統(tǒng)一進(jìn)行熱量的供應(yīng)不平衡。也就是說，供熱企業(yè)不能按照居民的需求進(jìn)行集中供熱，讓居民在生活中不可避免的出現(xiàn)了熱量不平等問題。用于檢測加熱系統(tǒng)的水力問題出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象的介質(zhì)就是相應(yīng)的水力的不平等的程度。水力失調(diào)度定義為實(shí)際流量與指定的流量比，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：X=G/G0，式中X為水力失調(diào)度，G為實(shí)際流量（m3/h），G0為規(guī)定流量（m3/h）。

目前較為常見的水力失調(diào)主要表現(xiàn)在一個(gè)地區(qū)的集中供熱系統(tǒng)，是在同一棟樓宇的高層和低層之間的熱量有差異，這高層的室內(nèi)溫度往往出現(xiàn)過熱和底層建筑室內(nèi)往往更冷。這種問題也被稱為垂直方向的水力失調(diào)。但也往往出現(xiàn)兩棟或者多棟相鄰建筑結(jié)構(gòu)在中間的加熱效應(yīng)變化的現(xiàn)象的大的差異，這種現(xiàn)象已被稱為水平的混亂。目前社會發(fā)展的存在，水力失調(diào)現(xiàn)象的存在在很大程度上影響了很多人的作息時(shí)間，同時(shí)造成了取暖費(fèi)用的收集難以進(jìn)行，這是容易的企業(yè)和消費(fèi)者都受到影響。因此我們在工作中對于這類問題就必須要嚴(yán)加的管理和處理。

二、市政集中供熱水力平衡失調(diào)的分類及其表現(xiàn)

1.水力平衡失調(diào)的分類。（1）靜態(tài)水力平衡失調(diào)。由于設(shè)計(jì)、施工、設(shè)備材料等原因?qū)е碌南到y(tǒng)管道特性阻力數(shù)比值與設(shè)計(jì)要求管道特性阻力數(shù)比值不一致，從而使系統(tǒng)中各用戶的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)要求的流量不一致引起系統(tǒng)的水力平衡失調(diào)，叫做靜態(tài)水力平衡失調(diào)。靜態(tài)水力平衡失調(diào)是系統(tǒng)本身固有的，是穩(wěn)態(tài)的、根本的，是當(dāng)前我國暖通空調(diào)水系統(tǒng)中水力平衡失調(diào)的重要因素。（2）動(dòng)態(tài)水力平衡失調(diào)。當(dāng)用戶閥門開度變化引起水流量改變時(shí)，其他用戶的流量也隨之發(fā)生改變，偏離設(shè)計(jì)要求流量，從而導(dǎo)致的水力平衡失調(diào)，叫做動(dòng)態(tài)水力平衡失調(diào)。動(dòng)態(tài)水力平衡失調(diào)不是系統(tǒng)本身所固有的，是動(dòng)態(tài)的、變化的，是在系統(tǒng)運(yùn)行中產(chǎn)生的。

2.水力平衡失調(diào)的表現(xiàn)。在進(jìn)行熱量輸送的過程中，不平衡現(xiàn)象主要表現(xiàn)在：在每個(gè)階段中存在著不同的各種關(guān)系，這使得傳熱不能達(dá)到平衡，調(diào)節(jié)和控制能力相對較低，導(dǎo)致傳熱不能均勻，居民生活在溫度過高或過低的溫度下。為了減少用戶不達(dá)標(biāo)準(zhǔn)，減少投訴率，提高收費(fèi)率，如果企業(yè)采取大量的傳熱，雖然在一定程度上溫度低的用戶的數(shù)量會減少，但是這樣卻降低了資源的利用程度，從而提高了企業(yè)在工作中所消耗的資金。

三、市政集中供熱水力平衡失調(diào)的原因分析

市政集中供熱水力平衡失調(diào)的原因主要有：（1）在長期運(yùn)行的市政管網(wǎng)供熱管網(wǎng)中，有部分管網(wǎng)（閥門）會磨損，甚至出現(xiàn)故障，管網(wǎng)的熱管腐蝕、結(jié)垢嚴(yán)重，使管網(wǎng)阻力系數(shù)增大。在熱量疏松的過程中，管道的破裂也會導(dǎo)致不平等的熱。（2）實(shí)施施工人員沒有按照一定的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)的地質(zhì)質(zhì)量低下、水力條件的不平衡。（3）建立了管網(wǎng)系統(tǒng)后，用戶的增加或減少，使以前的平衡感減少。如果熱通量再次改變，它將成為一定程度上的不平等。（4）當(dāng)然，如果使用過程中，有些人想法惡劣，偷熱水，以及使用其他損壞的加熱管網(wǎng)中的相應(yīng)的水利平衡有很大的影響。（5）市政管網(wǎng)維修的操作不當(dāng)，包括抽水和排氣的加熱系統(tǒng)、液壓控制裝置及方法、系統(tǒng)運(yùn)行及管理等多方面。

四、市政集中供熱水力平衡失調(diào)的解決策略

1.調(diào)節(jié)閥法。在調(diào)節(jié)閥的使用中，最常用的是閘閥、截止閥，但兩者的特點(diǎn)是比較低的調(diào)節(jié)能力，而不能很好地做好線性調(diào)節(jié)。如果，我們將甲閥擴(kuò)展到一半的時(shí)候，熱流量并不會相應(yīng)的因?yàn)橐粋€(gè)甲閥數(shù)量的增加而增加。所以，就目前的發(fā)展情況來看，一旦調(diào)整了閥門的作用有線性調(diào)節(jié)，就會受到很多人的歡迎。但是，在其流量的熱量傳遞是比較大的，這種調(diào)節(jié)閥的使用方式不能發(fā)揮大作用。（如果用節(jié)流孔板的方法會更加的困難，而且還容易被阻塞）。

2.自力式流量控制閥法。自力式流量控制閥的使用原理就是管道內(nèi)本身存在的壓力之間的差。該裝置的使用關(guān)鍵在于對閥瓣的使用，不必進(jìn)行其他的動(dòng)力來參與。采用自力式流量控制方法，能保持管內(nèi)的壓力，實(shí)現(xiàn)熱的平穩(wěn)運(yùn)行。這是很容易使用的，也表示，首先打開保護(hù)層的儀器，然后按照與該線的傳輸規(guī)模的具體情況。在這個(gè)過程中不需要使用其他的工具，方法簡單快捷。其流量準(zhǔn)確度為4%，不平衡度可在1.1～0.9范圍內(nèi)。自力式流量控制閥可以降低系統(tǒng)的一定壓力差。因此，在使用系統(tǒng)時(shí)，各管路中的熱流不會產(chǎn)生影響和干預(yù)，從而在一定程度上減少了調(diào)節(jié)的數(shù)量，也能節(jié)約人工。即使內(nèi)部的壓力變化，可以根據(jù)具體情況來調(diào)整，存進(jìn)熱量的穩(wěn)定輸入。

3.平衡閥法。第二種平衡閥能夠很好地調(diào)節(jié)流量的大小。它的使用要和專門的設(shè)備進(jìn)行配合使用。然而這種方式的實(shí)行的前提是系統(tǒng)的壓力差比較穩(wěn)定的情況之下的。一旦管內(nèi)氣壓有變化的話，這種手段就不能夠使用了。根據(jù)這個(gè)設(shè)備自身的特點(diǎn)，我們要根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題進(jìn)行采用。

五、結(jié)束語

水力平衡失調(diào)是市政集中供熱過程中普遍存在的問題，這個(gè)問題的嚴(yán)重性不僅對企業(yè)的利益造成一定的損害，也降低了資源的利用率，加重了環(huán)境污染。因此必須采取相關(guān)措施來保證水力系統(tǒng)的平衡，從而將水熱資源的功能發(fā)揮到最大。