計(jì)量供熱系統(tǒng)熱力入口控制方式的探討

王曉妮

摘 要：計(jì)量型熱供給技術(shù)的誕生與發(fā)展?jié)M足于我們國(guó)家社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的需求，能夠?yàn)樯鐣?huì)發(fā)展發(fā)揮出巨大的促進(jìn)作用，我國(guó)供熱體系推行計(jì)量型供熱運(yùn)行模式已是大勢(shì)所趨。筆者依托電腦仿真技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)量型供熱模式調(diào)控操作程序的模擬過程，從而優(yōu)選出計(jì)量型供熱體系熱力進(jìn)口的調(diào)控模式。

關(guān)鍵詞：計(jì)量供熱系統(tǒng)；熱力入口；控制方式

將供熱領(lǐng)域的依照換熱面積收取能源消耗費(fèi)用改換成按計(jì)量數(shù)據(jù)來進(jìn)行收費(fèi)是當(dāng)今社會(huì)能源緊缺形勢(shì)下國(guó)家能源收費(fèi)行業(yè)的必然趨勢(shì)，其實(shí)對(duì)過去收費(fèi)方式的深一步完善及合理化發(fā)展。推行社會(huì)供熱的計(jì)量型收費(fèi)的基本條件是指室內(nèi)供暖機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)以戶為單位進(jìn)行計(jì)量、分開調(diào)配，由此要求對(duì)過去的居室內(nèi)上供水下回水單根管順相型供暖體系實(shí)施改造。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)改造費(fèi)用的節(jié)約，通常均是在單根管順向型供熱裝置以前作為入口供水，其和回水單根水平總管之間設(shè)置平衡管，確定為壓力平衡機(jī)構(gòu)，而且在各組換熱裝置上填設(shè)自力型恒溫控制閥，且裝配熱力調(diào)節(jié)控制儀表來承擔(dān)熱計(jì)量工作。填設(shè)了恒溫調(diào)控閥門之后，因?yàn)榭蛻舻娜藶檎{(diào)節(jié)功能及恒溫調(diào)節(jié)閥本身的工藝性能所限，導(dǎo)致流經(jīng)換熱機(jī)構(gòu)的熱流量產(chǎn)生改變。為了有效處理好此項(xiàng)問題，必須在一個(gè)整棟樓或是一個(gè)樓口的熱力供應(yīng)入口區(qū)域安裝一個(gè)自力型流量調(diào)控閥門或是壓差計(jì)調(diào)節(jié)閥，而且需依照居民戶內(nèi)熱力流量的波動(dòng)特征來選取調(diào)控區(qū)間匹配的控制機(jī)構(gòu)。然而跨越型供熱機(jī)構(gòu)的整體熱力流量波動(dòng)規(guī)則是怎樣的，應(yīng)當(dāng)對(duì)其實(shí)施系統(tǒng)的探求及摸索。

1 計(jì)算機(jī)的模擬分析

單根管跨越平衡型供熱機(jī)構(gòu)可劃分成異程型機(jī)構(gòu)及共程型機(jī)構(gòu)兩個(gè)類型，為了驗(yàn)證模擬過程真實(shí)有效，構(gòu)建出了同程型供熱體系仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，依托對(duì)照電腦仿真操作效果及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即可以判斷電腦仿真的可操作性高低。具體實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中采用壓力測(cè)試儀及汞柱壓力計(jì)來測(cè)定現(xiàn)實(shí)壓差，采取浮子式流量測(cè)試儀來測(cè)定其立式管及換熱裝置內(nèi)部的熱力流量。在實(shí)施測(cè)驗(yàn)過程以前首先要運(yùn)用重量測(cè)試法來調(diào)校浮子式流量計(jì)的準(zhǔn)確性，具體進(jìn)行測(cè)驗(yàn)工作時(shí)須運(yùn)用調(diào)解配置閥的開啟度使系統(tǒng)阻力產(chǎn)生連貫型的變化，來仿效供暖客戶的自行調(diào)節(jié)過程，由于供暖系統(tǒng)總流量非常的大，所以，測(cè)量立管阻力元件的兩端壓差變化就需運(yùn)用 U 型管式水銀壓差計(jì)，分析系統(tǒng)總流量的真實(shí)變化情況。利用實(shí)驗(yàn)?zāi)M同計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng)在相同的工況下測(cè)試結(jié)果比照。通過對(duì)比計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M系統(tǒng)在相同調(diào)節(jié)工況的測(cè)試結(jié)果可以得出，計(jì)算機(jī)模擬得出的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果近乎相同，證明計(jì)算機(jī)模擬是切實(shí)可行的。

2 不同控制方式比較

先比較熱力入口的定流量控制和定壓差控制，實(shí)際比較結(jié)果發(fā)現(xiàn)，首先，通過取暖調(diào)節(jié)用戶數(shù)量和相對(duì)立管的流量統(tǒng)計(jì)，可以體現(xiàn)用戶調(diào)節(jié)致使立管流量發(fā)生的變化；其次，通過熱力入口的定壓差控制可以清晰的得出用戶調(diào)節(jié)致使立管流量變化很小，即便立管全都關(guān)閉，立管流量變化最大也會(huì)低于原有流量1/5；最后，運(yùn)用的是熱力入口定流量控制。通過觀察實(shí)際測(cè)量結(jié)果，可以得出控制熱力入口定流量情況下，其他立管用戶調(diào)節(jié)給未調(diào)節(jié)立管流量帶來的變化很大，這種模擬結(jié)果現(xiàn)象最大變化是1/5。然而實(shí)際情況，取暖用戶不會(huì)全部進(jìn)行調(diào)節(jié)，散熱器也不能都處于關(guān)閉狀態(tài)，因此，流量變化應(yīng)該更小，站在工程角度方面分析，可以將未調(diào)節(jié)立管流量視為不變。因?yàn)橛脩粽{(diào)節(jié)不會(huì)給其他立管帶來較大影響，全面考慮經(jīng)濟(jì)因素，最好不在每根立管上裝設(shè)流量控制閥。分析結(jié)果同時(shí)顯示，熱力入口的定壓差和定流量控制方式效果相同，在系統(tǒng)處于定流量的前提下，其他立管用戶調(diào)節(jié)給未調(diào)節(jié)立管的流量具有較大影響。如果其他立管用戶都將散熱器關(guān)掉，對(duì)最遠(yuǎn)處立管流量具有影響，可以依次考察系統(tǒng)里含有8根立管、6 根立管及4根立管。每根立管均有6個(gè)用戶，計(jì)算結(jié)果如表1所示。

從表1可以看出，在熱力入口定流量控制下其他立管用戶調(diào)節(jié)造成未調(diào)節(jié)立管流量變化較大。本模擬計(jì)算結(jié)果表明最大的變化為20%，而實(shí)際的情況下，用戶不可能全部調(diào)節(jié)，并且散熱器不可能全部關(guān)閉，所以流量變化會(huì)更小，從工程角度看來，基本上可以認(rèn)為未調(diào)節(jié)立管的流量保持不變。伴隨系統(tǒng)規(guī)模增加，用戶調(diào)節(jié)給最遠(yuǎn)端立管流量產(chǎn)生的影響越明顯，但最大流量的改變?nèi)圆粫?huì)超出原流量的23%。

3 結(jié)語

通過以上分析，得出以下結(jié)論：

（1）對(duì)熱力入口定流量控制的單管跨越式系統(tǒng)，流量的最大變化范圍為0～23%，考慮到實(shí)際情況，溫控閥不能全部關(guān)死及全部用戶調(diào)節(jié)的可能性較小，實(shí)際系統(tǒng)的流量變化更小，一定比例用戶調(diào)節(jié)（如30%的用戶調(diào)節(jié)）將造成系統(tǒng)的流量變化在7%以內(nèi)。

（2）對(duì)于單管跨越式系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)為準(zhǔn)定流量系統(tǒng)，熱力入口安裝自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥，具有基本相同的效果。應(yīng)從實(shí)際情況出發(fā)，考慮二級(jí)管網(wǎng)的綜合情況以確定更為合理的控制方式。

（3）對(duì)雙管系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)為變流量系統(tǒng)，如在熱力入口裝設(shè)自力式流量控制閥，將使被控對(duì)象內(nèi)部的各支路間出現(xiàn)較大的調(diào)節(jié)干擾，而裝設(shè)自力式壓差控制閥，既可吸收網(wǎng)路的壓力波動(dòng)，又可以使被控對(duì)象內(nèi)部各支路間的調(diào)節(jié)干擾減弱，因而應(yīng)在熱力入口安裝自力式壓差控制閥。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：業(yè)達(dá)熱電集團(tuán)）