任魯彥

摘 ?要：水力平衡失調(diào)嚴(yán)重?cái)_亂了用戶的正常生活，對供熱企業(yè)也產(chǎn)生了極大的影響。探究供熱管網(wǎng)體系水力失衡的內(nèi)因，詳述了水力系統(tǒng)管理的基本準(zhǔn)則，例舉了幾類有效的管網(wǎng)水力失衡的解決方案與方法。

關(guān)鍵詞：供熱管網(wǎng);水力失調(diào);原因;措施

1 供熱管網(wǎng)水力工況失調(diào)原因分析

管網(wǎng)生產(chǎn)管理的好壞對整個(gè)城市集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行效率與質(zhì)量有著重要的影響，而實(shí)際管網(wǎng)運(yùn)行管理中都存在不同程度水力工況失調(diào)問題，使得城市集中供熱質(zhì)量頗受用戶質(zhì)疑，同時(shí)對供熱公司造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。供熱管網(wǎng)體制水力失衡的因素是多方面的。對城市集中供熱系統(tǒng)進(jìn)行分析，得到供熱管網(wǎng)水力工況失調(diào)的原因主要為以下幾個(gè)方面[1，2]：

（1）供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中管道的類型有很多種，造成整個(gè)系統(tǒng)在用戶使用情況下出現(xiàn)失調(diào)現(xiàn)象，因此需要通過人為方式進(jìn)行調(diào)試，但調(diào)試的結(jié)果并不樂觀。在供熱管網(wǎng)最初構(gòu)建的時(shí)候，它的構(gòu)想是要滿足最低級用戶的需求，而且其余的用戶供熱要正常使用。如采用此種流量分配方式，而不進(jìn)行人為的控制調(diào)節(jié)，將會造成嚴(yán)重的水力失調(diào)現(xiàn)象。

（2）系統(tǒng)環(huán)路中使用較多的循環(huán)水泵，而所使用循環(huán)水泵規(guī)格型號并不一定滿足功能需求，存在流量或揚(yáng)程不搭配的問題。循環(huán)水泵不搭配容易造成工作點(diǎn)的偏離，使得管網(wǎng)水力工況不能處于有效工作區(qū)間，產(chǎn)生水力失調(diào)問題。

（3）用戶對于熱量的使用量的不斷改變，造成供熱管網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)一直處于變化狀態(tài)，使得網(wǎng)絡(luò)流量進(jìn)行再次分配，所以出現(xiàn)管網(wǎng)水力系統(tǒng)失衡。

（4）對于取暖的系統(tǒng)大多數(shù)客戶都使用了單管順序式，而且缺少有效調(diào)節(jié)設(shè)備，這也是出現(xiàn)水力失衡的因素之一。

2 集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)水力失調(diào)治理

集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)水力失調(diào)問題的解決原則為：針對系統(tǒng)實(shí)際情況，采用單項(xiàng)或多項(xiàng)聯(lián)合技術(shù)手段，確保供熱質(zhì)量以及技術(shù)經(jīng)濟(jì)的可行性。水力失衡的處理方式有重新購買設(shè)備管道或者更換其余配件、附加阻力、壓頭技術(shù)等，但在實(shí)際操作過程中應(yīng)首先完成如下兩個(gè)方面：

一是校核性水力計(jì)算。校核性水力計(jì)算是發(fā)展和解決問題，制定出正確方案的宗旨。在舊系統(tǒng)改造項(xiàng)目中經(jīng)常會使用這種計(jì)算方法，其相關(guān)數(shù)據(jù)都已經(jīng)掌握，有利于水力計(jì)算后迅速找出問題所在。

二是優(yōu)化水泵配置與選擇。主要針對新的供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)，主要涉及附加壓頭水泵和循環(huán)水泵。在設(shè)計(jì)新的供熱管網(wǎng)時(shí)，應(yīng)首先進(jìn)行方案的比選，選擇更換主循環(huán)水泵或增加其他加壓水泵，通過多個(gè)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較得出最佳的實(shí)施方案[3]。

3 供熱系統(tǒng)水力失調(diào)應(yīng)對措施

3.1 附加阻力可減少用戶系統(tǒng)過多的資用壓頭

集中供熱網(wǎng)系統(tǒng)中包含了大量的用戶環(huán)路，用戶與用戶之間對于熱量和流量的使用情況有所差異，所以，在進(jìn)行最初構(gòu)建時(shí)很難滿足不同用戶的需求。在構(gòu)建管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)水泵選型時(shí)，為了讓它滿足最遠(yuǎn)用戶的需求，采取最不合理的運(yùn)行工況環(huán)路阻力計(jì)算方法，所以，系統(tǒng)所有支路都有壓頭的存在。而剩余壓頭是造成水力失調(diào)的主要根源，如在系統(tǒng)運(yùn)行之初不能采取有效措施，降低或消除剩余壓頭，必將引起系統(tǒng)產(chǎn)生嚴(yán)重的水力失調(diào)現(xiàn)象。

目前采取的降低剩余壓頭措施為人工調(diào)節(jié)閥門，但其應(yīng)用效果則不如人意。導(dǎo)致這一情況出現(xiàn)的原因是：系統(tǒng)中用戶之間的環(huán)路是有聯(lián)系的，比如，對其中一個(gè)用戶實(shí)行環(huán)路調(diào)節(jié)，其他用戶系統(tǒng)也會隨之改變，其結(jié)果往往需要多次反復(fù)調(diào)節(jié)才能達(dá)到較為滿意的效果;這種人工調(diào)節(jié)方式不僅費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，而且應(yīng)用具有非常大的局限性，當(dāng)用戶系統(tǒng)數(shù)量出現(xiàn)變動時(shí)，則需重新進(jìn)行調(diào)節(jié)。

配備自動調(diào)節(jié)設(shè)備是減少用戶多余壓頭的最好解決方法，利用設(shè)備自動調(diào)節(jié)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)平衡，稱之為“附加阻力平衡”。相較于人工調(diào)節(jié)方式，附加阻力平衡技術(shù)省時(shí)、省力，并且能夠確保循環(huán)水泵運(yùn)行工況點(diǎn)在高效工作區(qū)間，具備較高的節(jié)能效果。

3.2 附加壓頭增加用戶不足的資用壓頭

此種方式主要針對循環(huán)水泵揚(yáng)程不足，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)用戶的增加對水泵能力提出更大的要求，供熱管網(wǎng)系統(tǒng)水泵揚(yáng)程不夠會造成阻力的不平衡，而運(yùn)用附加阻力方法不能夠達(dá)到調(diào)節(jié)效果，更換設(shè)備與附件需要花費(fèi)大量人力、物力。

通過附加壓力增加用戶不夠的資用壓頭，主要措施是在管網(wǎng)系統(tǒng)的出入口安裝一個(gè)不同規(guī)格的水泵，來填補(bǔ)用戶系統(tǒng)壓頭不足，進(jìn)而使得各環(huán)路達(dá)到阻力平衡。附加壓頭平衡方法和附加阻力平衡方法，前者節(jié)能效果更強(qiáng)，可以減少水泵的用電量，所以，它具有很大的優(yōu)勢。

以往存在個(gè)別用戶安裝加壓水泵發(fā)生“搶水”現(xiàn)象，造成個(gè)別用戶供熱增加，但其他用戶循環(huán)水量減少。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是匹配了揚(yáng)程不合理的加壓水泵，由于揚(yáng)程較大造成附加壓頭增加，因此別的用戶資用壓頭被降低，導(dǎo)致水力失調(diào)發(fā)生。而隨著技術(shù)的進(jìn)步，不同規(guī)格、性能的水泵涌現(xiàn)到市場，選擇合格水泵就可有效避免“搶水”情況的發(fā)生[4]。

3.3 選擇具備調(diào)節(jié)功能的雙管采暖系統(tǒng)

目前，根據(jù)我國現(xiàn)有熱量收費(fèi)的方式，采用可調(diào)節(jié)的雙管采暖系統(tǒng)是相對合理的模式，它擁有必備的調(diào)節(jié)功能。這種系統(tǒng)在入口配備了先進(jìn)的熱量計(jì)和流量控制閥，也可以采用熱量計(jì)和壓差控制閥模式進(jìn)行調(diào)節(jié)。通過在散熱器安裝熱量調(diào)節(jié)設(shè)備，繼而實(shí)現(xiàn)用戶按自己需求進(jìn)行流量與熱量的調(diào)節(jié)，供熱企業(yè)也能夠遵照用戶使用情況來實(shí)現(xiàn)按需收費(fèi)。為了防止出現(xiàn)水力失調(diào)現(xiàn)象，熱網(wǎng)系統(tǒng)需流暢，使用的水泵必須擁有強(qiáng)大的能力，保證循環(huán)水的流量和動力。實(shí)踐證明，在用戶系統(tǒng)入口安裝調(diào)節(jié)設(shè)備能夠大幅度消除剩余壓頭，但對于已成型的集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)而言，如不具備此種調(diào)節(jié)功能，則需花費(fèi)大量經(jīng)費(fèi)、時(shí)間對舊系統(tǒng)進(jìn)行改造。

3.4 運(yùn)行模式選擇“大流量、小溫差”

此種運(yùn)行模式主要針對的是供熱管網(wǎng)冷熱不均導(dǎo)致的水力失調(diào)問題?！按罅髁俊⑿夭睢边\(yùn)行模式雖能夠在某種程度上提升過冷用戶供熱溫度，但依舊無法改善過熱用戶溫度過高問題;同時(shí)，流量的增加意味著能量消耗的能加，在不能夠保證供熱效果的前提下，會造成系統(tǒng)能量的浪費(fèi)。因此，“大流量、小溫差”運(yùn)行方式選擇不被推薦，但在某種情形下仍具備一定的應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)束語

水力失調(diào)對于供熱管網(wǎng)系統(tǒng)而言是一種經(jīng)常出現(xiàn)的現(xiàn)象，對用戶的生活造成了很大程度上的影響，還會產(chǎn)生一些不必要的浪費(fèi)。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的因素不是單一的而是多方面的，設(shè)計(jì)院、供熱企業(yè)等應(yīng)選擇最合理、最經(jīng)濟(jì)、最有效的方法來解決，根據(jù)實(shí)際供熱系統(tǒng)現(xiàn)狀，可選其一或者多種調(diào)節(jié)措施，最大程度的保證供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]柳箭.根除熱網(wǎng)水力失調(diào)的節(jié)能技術(shù)[J].建設(shè)科技，2011，8：56-59.[2]張慶.集中供熱管網(wǎng)水力失調(diào)問題的分析及解決措施[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015，4：70.

[3]韓忠.供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的治理及其優(yōu)化[J].科技情報(bào)開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2003，6：233-234.

[4]蔡啟林.供熱系統(tǒng)水力失調(diào)的綜合治理[J].煤氣與熱力，2002，4：300-302.