淺析機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)中的通病

呂達(dá)林　閆旭

摘 要：近年來(lái)，機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)在民用建筑中被普遍采用。文章分析了幾個(gè)該系統(tǒng)中常出現(xiàn)的問(wèn)題并且給出了相應(yīng)的解決方案，為系統(tǒng)的順利運(yùn)行提供了必要保障。

關(guān)鍵詞：機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)；通??；解決方案

機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)是一個(gè)含有多環(huán)路、多支立管的復(fù)雜水利系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)該系統(tǒng)為建筑供暖時(shí)，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的處理不當(dāng)之處，從而導(dǎo)致暖氣不熱的現(xiàn)象發(fā)生。遇到采暖系統(tǒng)不熱時(shí)，找到真正的原因是關(guān)鍵，否則可能會(huì)使問(wèn)題更加嚴(yán)重。

1 通病分析與解決方案

1.1 住宅小區(qū)出現(xiàn)大面積暖氣不熱

據(jù)調(diào)查，有整個(gè)小區(qū)供熱普遍不好的現(xiàn)象，具體表現(xiàn)為散熱器熱得不好或者干脆不熱，冬天室內(nèi)的溫度達(dá)不到要求，用戶(hù)苦不堪言。

造成這類(lèi)現(xiàn)象的原因有很多，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，從設(shè)計(jì)角度看最常見(jiàn)的有2種：（1）選擇鍋爐的容量較小或者鍋爐出力不夠。鍋爐的容量不夠，突出表現(xiàn)在鍋爐升溫困難，一般鍋爐開(kāi)始工作時(shí)，爐內(nèi)水溫為15℃，如果兩小時(shí)后，供、回水溫度尚達(dá)不到60-70℃和40-50℃，并且延長(zhǎng)燃燒時(shí)間后，溫度還是上不去，就表明鍋爐出力有問(wèn)題；（2）循環(huán)水泵容量不夠。主要表現(xiàn)是鍋爐的供水溫度比較正常但是回水溫度明顯低于設(shè)計(jì)值，導(dǎo)致供、回水溫差過(guò)大，這樣熱量不能正常輸送。

對(duì)上述兩種原因一般采取如下辦法解決：（1）及時(shí)準(zhǔn)確地了解住宅小區(qū)的供暖總面積和運(yùn)行鍋爐的總?cè)萘?，加以核算，如果確實(shí)是鍋爐出力的問(wèn)題，可增加鍋爐運(yùn)行的數(shù)量，如果無(wú)鍋爐可增，則應(yīng)考慮對(duì)現(xiàn)有鍋爐進(jìn)行必要的擴(kuò)容。（2）如果是水泵的容量不足，可以改換大功率水泵或提高水泵的轉(zhuǎn)速。

1.2 建筑物供熱網(wǎng)絡(luò)末端暖氣不熱

在供暖期間，一個(gè)住宅小區(qū)中總有一些距離熱力點(diǎn)最遠(yuǎn)的樓號(hào)的散熱器不太熱，室溫達(dá)不到要求，而其他樓號(hào)的供暖情況正常。

造成這種現(xiàn)象的原因，一般是熱網(wǎng)的水平失調(diào)。主要是由于在設(shè)計(jì)熱網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，管網(wǎng)布置方面的水力平衡欠考慮，導(dǎo)致實(shí)際運(yùn)行時(shí)，距離鍋爐房近端的樓號(hào)流入的水量多，而遠(yuǎn)端的樓號(hào)散熱器水量不夠。盡管經(jīng)過(guò)仔細(xì)地調(diào)節(jié)，還是無(wú)濟(jì)于事，達(dá)不到平衡。

要防止這種現(xiàn)象的發(fā)生，首先要在設(shè)計(jì)時(shí)合理地布置管網(wǎng)，仔細(xì)進(jìn)行水力平衡計(jì)算。其次在余壓過(guò)大的樓號(hào)入口處安裝合適的孔板或者平衡板，同時(shí)可可將熱網(wǎng)末端的管徑適當(dāng)放大。

1.3 建筑物中上層過(guò)熱而下層不熱

在上行下給式的單、雙管采暖系統(tǒng)中，普遍存在上層過(guò)熱下層不熱的現(xiàn)象，一般溫差為2-3℃，多則6-8℃。

單管系統(tǒng)中出現(xiàn)上層熱下層不熱的原因有很多，就常見(jiàn)的分析：（1）在進(jìn)行冷風(fēng)滲透計(jì)算時(shí)，沒(méi)有考慮建筑物的熱壓作用，下層算的比實(shí)際少，上層反而比實(shí)際多。（2）計(jì)算散熱器負(fù)荷時(shí)，未考慮管道散入房間的熱量，將房間的熱負(fù)荷作為散熱器的負(fù)荷，還有散熱器片數(shù)化整時(shí)總是向上進(jìn)位。這樣導(dǎo)致上層散熱器和管道合起來(lái)的散熱量大于房間所需熱負(fù)荷，而下層散熱器溫度卻低于設(shè)計(jì)值。未考慮管道散熱的上層散熱器越多，溫降越大，下層散熱器的溫度就越低。如此惡性循環(huán)，就出現(xiàn)上層過(guò)熱而下層不熱現(xiàn)象。

至于雙管系統(tǒng)出現(xiàn)上層過(guò)熱下層不熱的現(xiàn)象主要是由于垂直失調(diào)。實(shí)際情況中雙管系統(tǒng)中上層下層重力水頭的差別很大，但在設(shè)計(jì)中往往不仔細(xì)計(jì)算。

對(duì)于單管系統(tǒng)上冷下熱的現(xiàn)象，在計(jì)算散熱器負(fù)荷時(shí)，要扣除管道的散熱量。在計(jì)算散熱器片數(shù)時(shí)，如果需要進(jìn)行尾數(shù)化整，應(yīng)按照水流方向，采取“上游舍，下游進(jìn)”的原則。同時(shí)還要注意考慮熱媒的管道溫降，或者做適當(dāng)附加，即考慮立管散熱的影響。例如：一個(gè)供暖層數(shù)≥8層的建筑，立管末端的散熱器面積應(yīng)適當(dāng)附加，最末1-2層附加15%，最末3-4層附加10%，最末5-6層附加5%。為解決上下溫度不均，可在上幾層的立管上加設(shè)跨越管，在跨越管上安裝閥門(mén)或在供水支管上裝三通調(diào)節(jié)閥。

而對(duì)于雙管上行下給式系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)時(shí)特別要考慮重力水頭作用的影響。條件允許的情況下，最好做下行上給式的雙管系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的上、下室溫差比較小。

1.4 系統(tǒng)中的閥門(mén)問(wèn)題

供暖系統(tǒng)中的閥門(mén)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響巨大，閥門(mén)的設(shè)置，既是關(guān)斷部位也是調(diào)節(jié)手段。常見(jiàn)的閥門(mén)問(wèn)題如下：（1）散熱器前缺閥門(mén)或者閥門(mén)選用不當(dāng)。（2）設(shè)計(jì)計(jì)算為轉(zhuǎn)心閥、閘板閥，而實(shí)際上卻是截止閥、球閥，則系統(tǒng)的阻力增大。（3）該裝的閥門(mén)一個(gè)也不能少，不該裝的閥門(mén)一個(gè)也不要裝。一般來(lái)說(shuō)，雙管系統(tǒng)每組散熱器的入口處安裝球閥一個(gè)，采暖系統(tǒng)為三層或三層以上的建筑在供、回水立管與干管的連接處應(yīng)安裝閘閥，干管的分支處應(yīng)設(shè)置閘閥。

1.5 系統(tǒng)積氣

集氣罐的位置不當(dāng)，會(huì)造成系統(tǒng)積氣。管內(nèi)流體速度大會(huì)帶走氣泡，所以集氣罐最好為“通過(guò)式”，如下圖a。實(shí)驗(yàn)證明，水流速>0.15m/s時(shí)，水平與傾斜的管道中的氣泡不上升而被水帶著同向流動(dòng)。當(dāng)水流速>0.25m/s時(shí)，立管中的空氣也會(huì)被水帶走。所以，當(dāng)水流速<0.25m/s時(shí)就會(huì)在彎頭處存氣，如下圖b、c，此時(shí)應(yīng)將水泵停止工作，待空氣漂到上面，然后打開(kāi)閥門(mén)排出。在間歇供暖的系統(tǒng)中，不論水流速多少，水泵停止運(yùn)行時(shí)，空氣聚集在系統(tǒng)上部，而延坡向經(jīng)自動(dòng)跑風(fēng)排出。我國(guó)的供暖系統(tǒng)多為間歇運(yùn)行，故為了排氣，干管敷設(shè)應(yīng)有一定坡度。

2 結(jié)語(yǔ)

以上所介紹的機(jī)械循環(huán)熱水采暖系統(tǒng)中常見(jiàn)的問(wèn)題主要是從設(shè)計(jì)的角度出發(fā)，提供了幾種常見(jiàn)的分析。但在實(shí)際過(guò)程中，散熱器不熱還有許多非設(shè)計(jì)原因，如：管路故障，散熱器積氣等。遇到采暖系統(tǒng)不熱時(shí)，一定要認(rèn)真分析，實(shí)地考察，找出真正的原因，采取有效的解決方法，否則事倍功半還是解決不了問(wèn)題。

作者簡(jiǎn)介：呂達(dá)林（1995.06- ），男，黑龍江雙鴨山人，鄭州大學(xué)土木工程學(xué)院2013級(jí)本科生，研究方向：建筑設(shè)備與能源應(yīng)用。