宋曉文 楊冠華
摘要:分析了謀生活區(qū)供熱現(xiàn)狀、存在冷熱不均、水利失調(diào)的問(wèn)題,提出了解決改造方案,通過(guò)安裝平衡閥進(jìn)行系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)了區(qū)域的供暖平衡,達(dá)到了理想的供暖效果。
關(guān)鍵詞:水力失調(diào);平衡閥;水力平衡
一、項(xiàng)目簡(jiǎn)介
本項(xiàng)目為某生活區(qū)采暖系統(tǒng)的改造,總建筑面積為85647m2,熱源由鍋爐房現(xiàn)有的12臺(tái)燃?xì)忮仩t提供,每臺(tái)鍋爐能提供熱量為45萬(wàn)大卡,總的循環(huán)流量為240m3/h。由于各建筑物存在20年的建筑年代差距,造成系統(tǒng)采暖管網(wǎng)隨著建筑的增加進(jìn)行增加,沒(méi)有進(jìn)行水力平衡考慮,造成系統(tǒng)水利分配的不平衡,結(jié)果就是部分區(qū)域供暖不均勻,所以需要對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)進(jìn)行水利平衡的計(jì)算,安裝平衡閥進(jìn)行系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié),以保證整個(gè)區(qū)域的供暖均衡。
二、平衡閥的布置
首先將系統(tǒng)分為兩個(gè)大的區(qū)域(A1和A2),在總的管道上分開(kāi)處設(shè)置兩個(gè)靜態(tài)平衡閥,用于系統(tǒng)總流量的測(cè)量和總流量的分配;再將整個(gè)這兩個(gè)區(qū)域分為幾個(gè)大的區(qū)域(A1-1,A1-2,,A1-3,A2-1,A2-2,22、23號(hào)樓),在各個(gè)區(qū)域總管上都安裝靜態(tài)平衡閥,作用為流量測(cè)量和區(qū)域之間的大方向流量分配(作為各區(qū)域系統(tǒng)的最不利環(huán)路也安裝平衡閥,以起到對(duì)流量的測(cè)量和校核作用);然后在各個(gè)區(qū)域內(nèi)各分支管道上進(jìn)行靜態(tài)平衡閥安裝,用于流量測(cè)量和平衡調(diào)試。(具體布置見(jiàn)后附平衡閥安裝布置圖)
三、選型情況說(shuō)明
由于原有系統(tǒng)建筑有年代差距,所以總的室外采暖管網(wǎng)存在系統(tǒng)的不平衡,加上所有建筑年代差距比較大,各年代的建筑負(fù)荷選擇各有不同,原有數(shù)據(jù)均無(wú)法找到,所以沒(méi)有辦法利用采暖負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行系統(tǒng)的平衡計(jì)算,只能按照現(xiàn)有總的流量240m3/h和各建筑物的建筑面積,按照面積進(jìn)行流量的平均分配。
按照各個(gè)建筑的閥門安裝位置距離和規(guī)格及對(duì)于每棟樓進(jìn)行的大體阻力估算,結(jié)合按照面積分配出來(lái)的流量值,利用TA平衡系統(tǒng)選型計(jì)算軟件對(duì)本系統(tǒng)進(jìn)行平衡閥的選型和各個(gè)閥門開(kāi)度的計(jì)算。
通過(guò)軟件選型計(jì)算,對(duì)于大部分管路閥門進(jìn)行了選型的縮徑處理(總共需要65個(gè)閥門,有40個(gè)進(jìn)行了適當(dāng)縮徑),縮徑的好處:
1、由于平衡閥在50%~100%開(kāi)度時(shí)的閥門調(diào)節(jié)特性是最好的,所以選擇的閥門最后可能開(kāi)啟的開(kāi)度最好是大于閥門本身開(kāi)度的50%,所以對(duì)于需要流量較小的管路進(jìn)行縮徑,保證閥門的調(diào)節(jié)性能做好保持在最好的狀態(tài)。
2、系統(tǒng)內(nèi)存在一些雜質(zhì)(如焊渣、鐵銹等),如果選擇的閥門關(guān)閉太?。ㄐ枰髁啃?,原有管路規(guī)格大的情況就會(huì)出現(xiàn)如果按照原管路規(guī)格選擇閥門,閥門的關(guān)閉就會(huì)很小,在本系統(tǒng)出現(xiàn)很多處這種情況,例如:2#、7#、18#、軍代表樓等很明顯),這些雜質(zhì)在運(yùn)行過(guò)程中就容易堵塞閥門,造成系統(tǒng)的欠流。
3、由于部分管路存在計(jì)算流量過(guò)流管徑比管路本身規(guī)格小很多的情況,如果單靠平衡閥來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)很難達(dá)到理想效果,縮徑可以加大一些阻力,減小平衡閥的調(diào)節(jié)壓力,使系統(tǒng)調(diào)節(jié)起來(lái)更準(zhǔn)確。
4、可以降低部分造價(jià)。
四、測(cè)試情況
在供暖開(kāi)始的階段,我們的閥門是全開(kāi)的,所以造成在供暖開(kāi)始的時(shí)候用戶反映非常的激烈,冷熱不平衡的表現(xiàn)很是明顯。通過(guò)系統(tǒng)的預(yù)設(shè)定(按照TA選型軟件進(jìn)行的選型開(kāi)度),雖然用戶反映不是太激烈了,但是還是由部分用戶反映效果不是很理想,所以我們進(jìn)行了系統(tǒng)閥門全開(kāi)狀態(tài)的流量測(cè)量!
通過(guò)測(cè)量發(fā)現(xiàn),在系統(tǒng)閥門全開(kāi)時(shí),整個(gè)系統(tǒng)流量欠流和過(guò)流的狀態(tài)都很嚴(yán)重(雖然我們前期選型時(shí)進(jìn)行過(guò)大部分的縮徑,但是系統(tǒng)不平衡性還是很嚴(yán)重,如果不進(jìn)行大部分的縮徑,那么系統(tǒng)的不平衡性將更為嚴(yán)重),只有極少的幾棟建筑能符合計(jì)算流量的要求。例如:28#樓、1#樓、25#樓、26#樓、15#樓、17#樓、22#樓高區(qū)、23#樓高區(qū)等區(qū)域欠流很是嚴(yán)重,部分流量都不到需要流量的一半;2#樓、軍代表樓、7#樓、12#樓、18#樓、食堂、俱樂(lè)部、幼兒園、醫(yī)院、幾個(gè)門房等區(qū)域過(guò)流現(xiàn)象很是嚴(yán)重,部分流量達(dá)到需要的流量一倍,尤其是兩個(gè)門房,過(guò)流現(xiàn)象嚴(yán)重到超過(guò)計(jì)算流量的十幾倍。
采暖改造全開(kāi)流量對(duì)比表
序號(hào) 位置 建筑面積(m2) 接口管徑 不縮徑規(guī)格 軟件選型規(guī)格 流量分配m3/h 全開(kāi)流量m3/h 全開(kāi)流量與設(shè)計(jì)流量偏差比例 備注
序號(hào) 位置 建筑面積(m2) 接口管徑 不縮徑規(guī)格 軟件選型規(guī)格 流量分配m3/h 全開(kāi)流量m3/h 全開(kāi)流量與設(shè)計(jì)流量偏差比例 備注
序號(hào) 位置 建筑面積(m2) 接口管徑 不縮徑規(guī)格 軟件選型規(guī)格 流量分配m3/h
注:偏差比例正值為過(guò)流指標(biāo),負(fù)值為欠流指標(biāo)。
五、調(diào)試
通過(guò)對(duì)于系統(tǒng)的預(yù)設(shè)定效果反映和對(duì)于系統(tǒng)全開(kāi)的流量測(cè)量結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn),一些理論上應(yīng)該欠流的區(qū)域相反為過(guò)流,一些理論上過(guò)流的區(qū)域?qū)嶋H上是欠流,所以判斷是原來(lái)采暖系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)私自改造后造成阻力變化的結(jié)果,所以按照理論的軟件計(jì)算是不能達(dá)到系統(tǒng)水力的分配平衡的,因該對(duì)于每棟建筑所安裝平衡閥門進(jìn)行流量和閥門實(shí)際管理區(qū)域的實(shí)際阻力測(cè)量,通過(guò)計(jì)算才能進(jìn)行系統(tǒng)的平衡分配。
我們采用目前平衡系統(tǒng)的最佳調(diào)試方法“TA平衡法”對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行模塊的劃分,并采用TA專用調(diào)試設(shè)備CBI-II運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)的TA平衡法進(jìn)行每個(gè)模塊的平衡閥平衡開(kāi)度計(jì)算,并按照計(jì)算開(kāi)度進(jìn)行設(shè)定。
完后對(duì)每個(gè)設(shè)定好開(kāi)度的閥門的流量進(jìn)行校核,并按照理論計(jì)算要求進(jìn)行開(kāi)度的調(diào)整。
校核完后,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到大體的水力平衡,在對(duì)整合系統(tǒng)每個(gè)閥門在進(jìn)行了最后的平衡后校核和微調(diào)(這種微調(diào)不會(huì)影響其它閥門的流量),使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到水力分配的完全平衡。
最后通過(guò)溫度測(cè)量,原有很多年一直不熱的用戶室內(nèi)達(dá)到18℃以上的溫度,系統(tǒng)分配結(jié)果也是比較理想的,為下一步甲方按照室外溫度進(jìn)行供水溫度的調(diào)節(jié),實(shí)現(xiàn)運(yùn)行費(fèi)用的節(jié)約提供了一個(gè)有力的平臺(tái)。
平衡閥調(diào)試報(bào)告
序號(hào) 位置 型號(hào) 口徑(mm) 設(shè)計(jì)流量(m3/h) 調(diào)試后流量(m3/h) 校核后流量(m3/h) 調(diào)試后結(jié)
滿足要求
六、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及解決辦法
通過(guò)采用TA專用的流量測(cè)量及計(jì)算設(shè)備CBI-II對(duì)整個(gè)系統(tǒng)采用的測(cè)量,我們發(fā)現(xiàn)本項(xiàng)目采暖系統(tǒng)存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:
1、22#、23#樓高區(qū)選用的減壓閥,過(guò)流量達(dá)不到需要的流量,造成這兩個(gè)區(qū)域流量一直不夠,溫度到不到用戶的要求。
解決辦法:去掉減壓閥后,采用TA平衡閥,利用流量測(cè)量進(jìn)行開(kāi)度設(shè)定,使系統(tǒng)達(dá)到需要流量。
2、部分用戶更改了戶內(nèi)的暖氣片管道,造成部分單元阻力很大,影響了使用效果。
解決辦法:通過(guò)TA平衡閥和測(cè)量設(shè)備,進(jìn)行了流量的平衡分配,使這部分區(qū)域前端阻力減少,調(diào)節(jié)平衡后流量達(dá)到理論計(jì)算流量。
3、部分用戶有偷偷使用采暖熱水的現(xiàn)象發(fā)生,因?yàn)樵跍y(cè)量時(shí)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)流量突然變大,過(guò)幾分鐘就正常了的現(xiàn)象。
4、部分區(qū)域系統(tǒng)排氣不暢,造成熱量供給不足,在測(cè)量時(shí)有氣的部分就會(huì)現(xiàn)壓力波動(dòng)很大的現(xiàn)象,造成流量測(cè)量不準(zhǔn)確。
七、結(jié)語(yǔ)
通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施與施工,使我們對(duì)于已有小區(qū)的采暖流量平衡分配有了一個(gè)新的認(rèn)識(shí),對(duì)于這方面的改造積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)??偨Y(jié)來(lái)說(shuō),在選型時(shí),采用TA的專業(yè)水力平衡選型軟件,對(duì)于前期的規(guī)格選型和適當(dāng)縮徑起到極為關(guān)鍵的作用;在調(diào)試過(guò)程中,TA先進(jìn)的“TA平衡法”對(duì)于系統(tǒng)的測(cè)試和調(diào)試平衡起到了至關(guān)重要的作用。雖然最后也發(fā)現(xiàn)一些原來(lái)考慮不周到的地方,但是總體來(lái)說(shuō),這個(gè)系統(tǒng)最后的調(diào)試結(jié)果還是令人滿意的,大體上實(shí)現(xiàn)了整個(gè)采暖系統(tǒng)的水力分配平衡。
注:文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)以PDF形式查看。