探討供熱管網(wǎng)水力平衡的調(diào)節(jié)措施

董海

摘?要：水力失調(diào)是集中供熱管網(wǎng)運(yùn)行中普遍存在的問題，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，還造成資源的利用率降低、環(huán)境污染的加重。對于一個(gè)城市的供熱系統(tǒng)而言，熱網(wǎng)的管理水平的高低，對供熱工作的穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重大影響，是確保用戶室溫符合要求的關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：供熱管網(wǎng);水力平衡;調(diào)節(jié)方法

供熱管網(wǎng)關(guān)系到國計(jì)民生，隨著國家對節(jié)能減排的控制，全面提高管網(wǎng)經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，改善供熱質(zhì)量，是供熱行業(yè)所面臨的重要課題。文章主要對供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)方法進(jìn)行探討和分析。

1供熱管網(wǎng)水力失調(diào)問題及原因

水力工況失調(diào)是供熱管網(wǎng)普遍存在的現(xiàn)象，如何克服水力失調(diào)，實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)的水力平衡，提高管網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、安全性和可靠性，改善供熱質(zhì)量，是供熱行業(yè)所面臨的問題。造成水力失調(diào)的主要因素較多，最為主要的有如下幾個(gè)方面：

1.1設(shè)計(jì)與實(shí)際不符。有一些工程在設(shè)計(jì)之初考慮較為周全，從工程設(shè)計(jì)角度看，不存在失調(diào)的問題，整體設(shè)計(jì)是依據(jù)當(dāng)?shù)厮W(xué)理論計(jì)算得出的，相關(guān)數(shù)據(jù)截取符合用量需要，但是，在實(shí)際施工過程中，相應(yīng)使用的管材直徑、質(zhì)量、標(biāo)準(zhǔn)卻千差萬別，設(shè)計(jì)與施工不符，影響到了水力流量，導(dǎo)致失調(diào)情況發(fā)生;

1.2施工質(zhì)量影響。有一些區(qū)域施工時(shí)，受各方面條件限制，無法全面鋪開，在施工條件不利的情況下，強(qiáng)行施工，導(dǎo)致一些管路不符合建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，走向不合理、埋設(shè)有問題，影響了水力供應(yīng)效果，供熱管網(wǎng)在實(shí)際運(yùn)行中不能達(dá)到水力的平衡;

1.3新增用戶影響。有一些熱網(wǎng)建設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，其用戶總量不準(zhǔn)確，設(shè)計(jì)偏小，管網(wǎng)建成后在用戶基數(shù)增加的情況下，使原有水力平衡受到一定破壞，滿足不了區(qū)域人口需要;

1.4管網(wǎng)維護(hù)不當(dāng)。熱管網(wǎng)在長期使用后，沒有得到良好維護(hù)，一些管網(wǎng)堵塞，導(dǎo)致了管網(wǎng)水力流量變慢，熱量跟不上，出現(xiàn)水力不平衡現(xiàn)象。

2平衡閥和自力式流量控制閥

為了解決供熱管網(wǎng)水力失調(diào)問題，在實(shí)際應(yīng)用中，常常會使用平衡閥和自力式流量控制閥來進(jìn)行控制，可以有效改變水力供應(yīng)穩(wěn)定性。

平衡閥在熱網(wǎng)中有著重要的作用，是一次性手動調(diào)節(jié)裝置，但是，在實(shí)際中，卻無法自動隨系統(tǒng)工況變化而變化水力的阻力系數(shù)，所以也稱為靜態(tài)平衡閥。平衡閥的主要功能是解決阻力的問題，通過一定的手動操作，利用調(diào)孔板對水力進(jìn)行控制，確保管網(wǎng)水力平衡，改變管網(wǎng)系統(tǒng)阻力，這樣，就能夠基本達(dá)到各個(gè)環(huán)路阻力平衡作用。

自力式流量控制閥也是主要的裝置，也是定流量閥或最大流量限制器，對水力進(jìn)行合理的控制與調(diào)節(jié)。自力式流量控制閥作用對象是針對流量來進(jìn)行設(shè)計(jì)的，從其工作原理上看，水力達(dá)到一定壓力，在固定的工作壓差范圍內(nèi)，其就啟動發(fā)生作用，有效控制通過的流量。根據(jù)閥門前后壓差大小，控制水力流量多少，如果壓差變大，閥門自動關(guān)小控制流量不讓其增加;反之，則會減少，確保壓差的穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)控制水流量的目的。

3水力平衡調(diào)節(jié)方法

3.1溫差法

溫差法是當(dāng)前應(yīng)用最多的一種方式，在實(shí)際熱量供應(yīng)中起到重要作用。溫差法主要是在熱用戶引入口安裝壓力表溫度計(jì)，通過溫度計(jì)，對系統(tǒng)進(jìn)行初步的調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)熱力穩(wěn)定的目的。通過溫度控制，設(shè)計(jì)一個(gè)溫度值，一般情況下，網(wǎng)路供水溫度保持60℃以上，從溫度計(jì)上看，如果能夠長期處于恒定的某個(gè)溫度上，不產(chǎn)生巨大的變化，只要熱源總回水溫度不變化，此時(shí)，我們就可以認(rèn)為整個(gè)系統(tǒng)已達(dá)到熱力穩(wěn)定的效果。此時(shí)記錄下熱源的總供水及回水溫度和所有熱用戶處、回水壓力和供、回水溫度，然后按照用戶的規(guī)模大小和溫差的偏離程度大小，確定初調(diào)節(jié)次序。調(diào)節(jié)時(shí)，需要對供熱面積大、人口規(guī)模多、溫差偏離的熱用戶調(diào)節(jié)，確保第一輪次調(diào)節(jié)符合基本標(biāo)準(zhǔn)，觀察運(yùn)行情況，如果幾小時(shí)內(nèi)依然保持良好的穩(wěn)定狀態(tài)，則需要再次做好記錄總供水溫差及各用戶入口處供回水壓力、溫度，根據(jù)數(shù)據(jù)參數(shù)，做好第二輪調(diào)節(jié)，不斷循環(huán)操作，達(dá)到合理溫度為止。

3.2比例法

比例法是一種較為復(fù)雜的方式，其原理是兩條并聯(lián)管路水流量以1：2流動，就需要根據(jù)問題情況計(jì)算，當(dāng)總流量+30%范圍內(nèi)變化時(shí)，各管路間的流量比仍然保持1：2，則表明水力達(dá)到了基本的平衡。在實(shí)際運(yùn)行中，需要使用兩臺便攜工超聲波流量計(jì)，測得流量閥門流量情況，再使用步話機(jī)及時(shí)做好聯(lián)絡(luò)，保證各處水流量的均衡，通過協(xié)調(diào)控制，保證水力調(diào)節(jié)效果，這種方法在實(shí)際應(yīng)用中并不多，主要是比例法調(diào)節(jié)對操作人員素質(zhì)要求非常高，同時(shí)還需加兩臺相同流量計(jì)來完成，人員素質(zhì)不高、設(shè)備沒有投入，則無法完成流量調(diào)節(jié)測試。

3.3CCR法

CCR法是一個(gè)系統(tǒng)方法，操作時(shí)，需要完成數(shù)據(jù)、計(jì)算和調(diào)整，任何一個(gè)步驟都決定了調(diào)節(jié)的精度。需要對全系統(tǒng)阻力進(jìn)行科學(xué)的分析及計(jì)算，通過對全系統(tǒng)的調(diào)整，確保流量合理。CCR法需要提前測出管網(wǎng)各段阻力數(shù)值，根據(jù)阻力值獲取各支路流量閥門開度，按照開度標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一進(jìn)行調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，確保整體開度一致性，確保流量分配的合理性、均衡性，通過這種方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，能夠確保調(diào)整效果，同時(shí)也節(jié)省了時(shí)間與費(fèi)用。

3.4綜合調(diào)節(jié)法

綜合調(diào)節(jié)法有著良好的效果，與其他方法相比，有其自身的可行性，這種方法管路系統(tǒng)投資少、容易操作，能夠快速全面的解決好供熱管網(wǎng)水力平衡問題，在實(shí)際應(yīng)用中得到了大力推廣，從我國的基本國情看，是完全符合中國國情的一種方法。綜合調(diào)節(jié)法有動態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)法和溫度調(diào)節(jié)法兩種。動態(tài)平衡法包含自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥兩種類型。這種方法主要是針對流量，在一定程度上實(shí)現(xiàn)了流量的恒定，需要合理設(shè)計(jì)出流量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)流量標(biāo)準(zhǔn)，做好控制閥開度，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)總循環(huán)量和各分路管網(wǎng)的熱負(fù)荷流量，對于沒有進(jìn)行分戶供熱的用戶，適合使用這種方法，做好水力調(diào)節(jié)，保證定流量系統(tǒng)穩(wěn)定性。自力式壓差控制閥作用對象是壓差，準(zhǔn)確計(jì)算系統(tǒng)壓降才能發(fā)揮其實(shí)用功能。

水力調(diào)節(jié)需要全面遵循規(guī)律，并聯(lián)支路任一支路阻力改變，都會導(dǎo)致整個(gè)供熱管網(wǎng)流量一輪新的分配，如果關(guān)閉支路閥門，就會出現(xiàn)其他支路增大流量的可能。第一輪調(diào)節(jié)需要全面檢查各處閥門，確保系統(tǒng)全開，這樣才能做好初步的調(diào)節(jié)，根據(jù)流量溫度，合理設(shè)置閥門大小。溫度調(diào)節(jié)法是最好的解決措施，受建筑室內(nèi)溫度與供回水平均溫度差的影響，需要對水力進(jìn)行科學(xué)的控制與調(diào)整，確保相互間對應(yīng)關(guān)系更加合理?；厮{(diào)節(jié)主要是按照用戶的需求進(jìn)行，各用戶回水溫度不同，需要計(jì)算出用戶的均值，計(jì)算時(shí)，可以按照熱源總回水溫度為基準(zhǔn)溫度，再對各分支閥門進(jìn)行調(diào)整，如果一個(gè)分支回水溫度高于基準(zhǔn)溫度，則需要關(guān)小閥門，確保各公支管路供熱均衡，最終實(shí)現(xiàn)基準(zhǔn)溫度標(biāo)準(zhǔn)，保證供熱效果與質(zhì)量。

4結(jié)束語

供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)試專業(yè)性強(qiáng)，技術(shù)要求高，只有科學(xué)計(jì)量，合理測算，才能有效調(diào)節(jié)好管網(wǎng)水力，確保各支路水力均衡，要在實(shí)踐中不斷積累，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，有效實(shí)現(xiàn)供熱管網(wǎng)水力平衡，滿足用戶基本需求。

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