【摘要】供熱循環(huán)系統(tǒng)的阻力主要來自兩個方面，一是熱水在輸送管道中流動產生的阻力，沿程阻力；二是由于各種水力和供熱設備對水的流動產生的阻力，局部阻力。系統(tǒng)的沿程阻力，設計者應根據工程的具體情況進行適度的超前設計。對于局部阻力，不同的產品有不同的標準。供熱系統(tǒng)最不利環(huán)路中的局部阻力和沿程阻力的大小決定了選用循環(huán)水泵揚程的大小，如果工程原設計的安全余量比較大時，在實際運行中局部阻力的變化就比較突出，因此，有必要對供熱系統(tǒng)中，涉及最不利環(huán)路的各種阻力，尤其是局部阻力進行仔細的分析。

【關鍵詞】阻力分析；熱源阻力；除污器阻力；熱用戶阻力

1 熱源阻力

供熱系統(tǒng)的熱源有兩種形式，一是熱水鍋爐直接供暖，另一種是換熱器換熱間接供暖。

1.1鍋爐

供熱系統(tǒng)中使用的鍋爐大多是熱水鍋爐，根據其額定發(fā)熱量的大小分為7MW、14 MW、29 MW、58 MW等多種規(guī)格，根據其熱媒參數應用較多的是95/70℃、115/70℃兩種參數的鍋爐。鍋爐在通過額定水量的情況下，其阻力應在40～80Kpa之間。在供暖實際運行中，鍋爐的阻力經常超出此范圍，造成鍋爐阻力增大的原因主要是鍋爐通過的實際水量大于其額定的循環(huán)水量。

在鍋爐的銘牌參數里，并不提供額定循環(huán)水量的數據，鍋爐的額定循環(huán)水量可按下式計算：G=860Q/CΔt

其中：G 理論溫差下鍋爐的循環(huán)水量，即額定循環(huán)水量，單位m3/h；

Q 鍋爐的額定發(fā)熱量，也即額定功率，單位Mw；

Δt 鍋爐的額定進水溫度與出水溫度之差，單位℃；

860 單位換算系數；

假定鍋爐在設計流量下運行，取額定阻力為0.05Mpa，對115/70℃和95/70℃鍋爐，其在20℃溫差下實際運行阻力分別是ΔP115sj=ΔP115 ed× G202/ G202=0.05×3012/1342=0.252Mpa；ΔP75sj=ΔP75 ed× G202/ G202=0.05×3012/2412=0.078Mpa，由上述計算可以看出，兩種不同的鍋爐在溫差發(fā)生變化（即流量產生變化）時其阻力分別增大了0.202Mpa和0.028Mpa。

如果不能采用變頻技術（例如受原設計水泵選型的影響，并因為技術條件的限制），或者受外網設計的影響（外網設計過于安全，余量過大，單純進行量調節(jié)可能引發(fā)嚴重的水力失調），可以在供暖系統(tǒng)上采取適當的措施，如在計算分析的基礎上，在鍋爐房內設置鍋爐旁通管道，其管徑應經過詳細的水力計算后選擇，旁通管路上適宜采用流量控制閥、調節(jié)閥，不宜采用碟閥、閘閥等具有快開流量特性的閥門，以防止難于調節(jié)。同時系統(tǒng)干線應安裝流量計進行監(jiān)測，根據流量計的指示進行旁通閥門的開度調節(jié)。但是應該注意，一定要對系統(tǒng)的干線總流量的監(jiān)測，其數值應在系統(tǒng)循環(huán)泵的特性曲線允許范圍內，其流量值應接近離心式循環(huán)泵的最佳流量點，以保證其在最佳情況下運行，否則如果系統(tǒng)流量超出水泵特性曲線的最高值，將引起循環(huán)泵出現超負荷現象，嚴重的將損壞水泵。

1.2換熱器

水換熱供熱系統(tǒng)中比較常用的換熱器是平面板式換熱器，其本身對于熱媒參數和循環(huán)流量的要求不像鍋爐那樣嚴格，但過高的循環(huán)流量同樣會引起換熱器阻力的增加，影響外線用戶端，其阻力增加的規(guī)律基本與鍋爐的規(guī)律相近。

1.3 除污器

除污器安裝在循環(huán)泵進口前，目的是清除管道中的雜質保證水泵和鍋爐的運行安全。除污器的阻力一般在0.02Mpa左右。除污器阻力增大的原因主要是：（1）除污器堵塞；（2）除污器自身的不足，如除污器的過濾孔板通流面積過小，將使除污器的阻力顯著增大。

1.4循環(huán)泵進出口阻力

水泵進出口阻力的大小取決于進出口上各種水力元件的特性和進出口管道的特性，管道沿程的阻力遵循如下公式：ΔP=6.88*10-3（k0.25） G2/ρDn5.25，也即同樣與流量（流速）的平方成正比例關系。由此可知，對水泵進出口的管徑進行適度的增加，進出口管道上采用的水力元件盡量采用阻力系數較小的部件，將有效的減少這部分阻力，從而節(jié)省電能，提高外線的循環(huán)效果。尤其是有的離心式水泵的進出口口徑不一致時，對出口進行適度的擴徑就更加必要。

2 熱用戶

對供暖單位而言，一般情況下與熱用戶界限的劃分是以進戶井為界，面向負載，井內閥門以外的屬于熱用戶系統(tǒng)。對一般住宅來說，室內系統(tǒng)形式不同，其阻力大小是不同的，一般在進行外線設計的估算時，用戶系統(tǒng)的阻力考慮在0.03～0.05Mpa左右，近年來新建的用戶系統(tǒng)基本都是分戶控制形式，由于分戶控制系統(tǒng)不能充分利用系統(tǒng)的自然循環(huán)壓頭，且其折算的管徑和局部阻力系數都要比上供下回式系統(tǒng)略大，因此其系統(tǒng)阻力要比傳統(tǒng)的上供下回式大，對于用戶室內的低溫地熱輻射采暖系統(tǒng)，其系統(tǒng)阻力將進一步增大，達到接近0.08Mpa。這是筆者在工作實踐中實際得出的數據。

3 閥門井

閥門井作為連接用戶和外線管道的中間環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的做法是井內設置供、回水閥門和過濾器，一般過濾器在運行一個采暖期后都在檢修的過程中逐步的拆除，閥門井內的阻力一般在0.02Mpa左右。大面積的集中供熱很容易出現水力失調，造成近熱遠冷的現象，這讓很多的供暖單位分外頭疼，于是近年來各種新型的水力控制元件陸續(xù)出現，比如自力式流量控制閥。該閥要求有比較大的落差才能正常的工作，在供熱系統(tǒng)的各個分支資用壓頭差別不大卻能夠造成水力失調的時候，其是不能有效起作用的。因此，加工精良的傳統(tǒng)調節(jié)閥只要精心操作也能夠很好的起到調節(jié)水力失調的作用。

4 結論

供暖系統(tǒng)的阻力狀況直接決定供暖單位設備運行時的能耗狀況，決定供暖運行的實際效果，因此對供暖系統(tǒng)的各種阻力，在設計和施工及運行中應給予足夠的重視，合理控制其數值，以有效的減少運行費用，提高運行的經濟性和用戶使用效果，但是也要避免高估冒進，留出過大的余量，否則將導致初投資急劇增加，于供熱單位也不利。對于鍋爐房內部，其阻力值適宜控制在0.08Mpa以下，外線和進戶井阻力一般控制在不超過0.1Mpa（與外線長度有關），用戶內部控制在0.05Mpa左右，這樣的阻力分配是比較合理的，也能夠滿足絕大多數供暖企業(yè)的運行要求，并有適度的超前。

作者簡介： 劉宗德，男，（1972.8-），工程師；現從事建筑施工與管理

（作者單位：丹東市第二建筑工程公司）