王馥堯

摘要：在建筑能耗中，供暖能耗占有很大的比重，供熱管網(wǎng)的不合理運行導(dǎo)致供暖能耗的增加，其中最常見的是供熱管網(wǎng)水力失調(diào)問題。本文在詳述水力平衡調(diào)試重要性、水力失調(diào)原因和水力平衡調(diào)節(jié)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際項目案例，敘述了水力平衡調(diào)節(jié)在提高供熱質(zhì)量和降低成本支出的重要性。

關(guān)鍵詞：供熱管網(wǎng);水力平衡調(diào)節(jié);應(yīng)用

1???? 引言

水力平衡是熱力管網(wǎng)中的一個關(guān)鍵，它直接關(guān)系到熱力管網(wǎng)的運行性能和供熱效能，所以水力平衡的調(diào)節(jié)工作在工程實施中十分重要，一般來說在系統(tǒng)運行前必須調(diào)節(jié)完成，才能使人民享受到正常的溫度，但是水力平衡的失調(diào)已經(jīng)成為常事，這就造成了供熱系統(tǒng)的紊亂和人民生活水平的下降。當(dāng)出現(xiàn)問題時，如果不及時解決就會加大供熱系統(tǒng)的損壞程度，滿足不了人民的正常生活需求，從而降低了集中供熱系統(tǒng)在社會和人民心中的地位。所以本文分析了一些保證熱力管網(wǎng)水力平衡的調(diào)節(jié)方法，希望能幫助完善集中供熱系統(tǒng)。

2???? 水力失調(diào)的原因

2.1? 供熱管網(wǎng)施工建設(shè)未嚴(yán)格按照供熱設(shè)計方案執(zhí)行

一般情況下，供熱企業(yè)在供熱管網(wǎng)建設(shè)前期階段，從供熱面積、供熱管網(wǎng)的材料、設(shè)備等各個因素綜合考慮，將各種影響供熱管網(wǎng)水力平衡因素全部納入設(shè)計方案衡量因素中，在此基礎(chǔ)上制定符合需求的供熱管網(wǎng)設(shè)計。但是，實際施工過程中，部分承建施工單位在材料、設(shè)備等各項內(nèi)容的應(yīng)用方面，沒有嚴(yán)格按照設(shè)計選擇，導(dǎo)致二者之間相差較大，最終導(dǎo)致完工后的供熱管網(wǎng)投入使用后，因與設(shè)計的不符，因材料、設(shè)備等因素的出入，導(dǎo)致出現(xiàn)水力失調(diào)的情況。

2.2? 施工質(zhì)量影響

有一些區(qū)域施工時，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)在實際運行中不能達(dá)到水力的平衡。

2.3? 熱力管網(wǎng)損壞、老化

當(dāng)熱力管網(wǎng)進行長時間的運作后，會受到空氣、空間和環(huán)境的影響，使得熱力管道的使用壽命降低，出現(xiàn)老化、損壞的現(xiàn)象，這是導(dǎo)致水力平衡失調(diào)的最根本的原因。如果工作人員沒有進行及時的維修，任由其老化下去，造成長時間的水力平衡失調(diào)，就可能導(dǎo)致不可逆轉(zhuǎn)的結(jié)果，如造成房間的供熱性能失靈，必須重新設(shè)計安裝新的熱力管網(wǎng)才能解決，造成了資源的浪費。

3???? 供熱管網(wǎng)中的水力平衡常用調(diào)節(jié)裝置

目前供熱管網(wǎng)（主要為二次供熱管網(wǎng)）的熱力平衡措施主要有裝設(shè)孔板，普通截止閥、平衡閥及自力式平衡閥等，因為平衡閥及自力式平衡閥造價較高，并且也需要一定的人工調(diào)節(jié)，所以采用較少，孔板平衡措施由于管網(wǎng)實際安裝與計算工況很難相同，所以會有一定的誤差，在實際使用中有一定的困難。而裝設(shè)具有一定調(diào)節(jié)能力的截止閥進行管網(wǎng)的水力平衡調(diào)節(jié)，由于其成本低，且管網(wǎng)具有可調(diào)性，得到了廣泛應(yīng)用。平衡閥是一次性手動調(diào)節(jié)，不能夠自動地隨系統(tǒng)工況變化而變化阻力系數(shù)，所以稱靜態(tài)平衡閥。平衡閥作用對象是阻力，能夠起到手動可調(diào)孔板的作用來平衡管網(wǎng)系統(tǒng)的阻力，達(dá)到各個環(huán)路的阻力平衡的作用。自力式流量控制閥又稱作定流量閥或稱作最大流量限制器。自力式流量控制閥作用對象是流量。從機理上看，在一定的工作差壓范圍內(nèi)，它可以有效地控制通過的流量。當(dāng)閥門前后的壓差增大時，通過閥門的自動關(guān)小動作，保持流量不增大;反之，當(dāng)壓差減小時，閥門自動開大，以保持流量恒定。

4???? 供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)方法

4.1? 溫差法

首先要保證供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的熱力穩(wěn)定性?？梢詫⒕W(wǎng)路中的水溫控制在60%以上的某個溫度保持不變，如果熱源的總回水溫度也保持不變，這時候整個系統(tǒng)的熱力就處于穩(wěn)定狀態(tài)。這時候?qū)嵩吹墓┧厮疁囟扔脩舻墓┗厮疁囟冗M行記錄。其次，根據(jù)溫度記錄找出熱用戶中供回水溫度差小于熱源總供回水溫度差的對象，然后分析用戶的規(guī)模和溫差程度，合理的確定調(diào)節(jié)次序。對于溫差比較大的而且規(guī)模大的熱用戶優(yōu)先進行調(diào)節(jié)。第一輪調(diào)節(jié)完成后，觀察供熱系統(tǒng)幾小時，如果運行穩(wěn)定，就重新對用戶溫差和熱源總部溫差進行記錄，根據(jù)結(jié)果進行下一輪的調(diào)節(jié)丁作。這種溫差法對于供熱管網(wǎng)水力平衡的調(diào)節(jié)使用范圍有一定的限制，因為這種方法需要反復(fù)的測量用戶和熱源總部的供回水溫差，而且需要多次的調(diào)節(jié)，需要較長的調(diào)節(jié)周期，只適用于保溫效果好的供熱網(wǎng)絡(luò)。

4.2? 比例法

比例法是工作人員通過兩臺便攜式超聲波流量計，通過步話機進行交流，共同對可以測得流量的閥門進行調(diào)節(jié)從而實現(xiàn)水力平衡的調(diào)節(jié)工作。這種方法的主要原理就是如果兩條并聯(lián)供熱管道中的水流量按照某個比例流動，那么總流量在提高百分之三十的變化范圍內(nèi)，這兩個管道中的水流量是保持不變的。這種方法需要投入兩臺便攜式超聲波流量計的成本，而且要求兩名工作人員操作水平要高，相互的協(xié)調(diào)和溝通能力要強，所以在操作中的難度較大，很容易發(fā)生操作失誤的情況。

4.3? CCR法

CCR法是一個系統(tǒng)方法，操作時，需要完成數(shù)據(jù)、計算和調(diào)整，任何一個步驟都決定了調(diào)節(jié)的精度。需要對全系統(tǒng)阻力進行科學(xué)的分析及計算，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，通過這種方式進行調(diào)節(jié)，能夠確保調(diào)整效果，同時也節(jié)省了時間與費用。

4.4? 合理應(yīng)用綜合調(diào)節(jié)法

綜合調(diào)節(jié)法對目前解決供熱管網(wǎng)中的水力平衡調(diào)節(jié)問題，比較適合我國國情。綜合調(diào)節(jié)法有兩種調(diào)節(jié)形式，一種為動態(tài)平衡閥調(diào)節(jié)法，另一種為利用簡易快速法與溫度調(diào)節(jié)法相結(jié)合來進行調(diào)節(jié)。供熱管網(wǎng)中使用的動態(tài)平衡法分為自力式流量控制閥和自力式壓差控制閥。自力式流量控制閥作用對象是流量，能夠保持流量恒定，所以使用自力式流量控制閥的關(guān)鍵是設(shè)定流量的確定，設(shè)定流量可根據(jù)供熱系統(tǒng)總循環(huán)量和各建筑的熱負(fù)荷分別計算出各建筑的相應(yīng)流量，這種方法簡便易行，適用于定流量系統(tǒng)，不適用于變流量系統(tǒng)。自力式壓差控制閥作用對象是壓差，可以使供回水壓差維持在設(shè)定壓差值附近，設(shè)定壓差可取設(shè)計流量下該分支處的供回水壓差，主要適應(yīng)變流量系統(tǒng)，調(diào)試簡單，但必須準(zhǔn)確計算系統(tǒng)壓降。由調(diào)節(jié)原理知，并聯(lián)支路的任一支路阻力改變必然引起整個供熱管網(wǎng)流量的重新分配，某一支路閥門關(guān)小，流量減少時必引起其他支路流量的增大。簡易快速法就利用了這個原理。在進行初調(diào)節(jié)前，系統(tǒng)的閥門處于全開狀態(tài)，初調(diào)節(jié)應(yīng)在關(guān)小閥門的過程中進行。用上述調(diào)節(jié)方法調(diào)節(jié)后，在供熱階段可采用溫度調(diào)節(jié)法進一步調(diào)節(jié)。溫度調(diào)節(jié)法的原理步驟如下：由于建筑室內(nèi)溫度與供回水平均溫度之間存在簡單的對應(yīng)關(guān)系。當(dāng)供回水平均溫度相同時，室內(nèi)溫度必然相等。

5???? 結(jié)語

現(xiàn)代城市中，建筑的數(shù)量和規(guī)模不斷增加，熱用戶的數(shù)量也在逐漸擴大，使建筑能耗進一步加大。所以，建筑節(jié)能的實現(xiàn)，需要對供熱管網(wǎng)進行改造和優(yōu)化，對水力平衡進行有效的調(diào)節(jié)。提高供熱管網(wǎng)的供熱效率改善水力失衡的問題，減少不必要的資源浪費，從而有效的降低建筑能耗，實現(xiàn)城市集中供熱能夠可持續(xù)性的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]?? 劉海柱，丁洪濤，李童瑤，郭陽陽，趙光普.我國民用建筑能耗現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J].建設(shè)科技，2018（8）：10-11.

[2]?? 申建光.環(huán)形供熱管網(wǎng)水力工況設(shè)計方法研究[J].工業(yè)儀表與自動化裝置，2020（01）：54-57+64.

[3]?? 劉謝，杏苑，蔡力.供熱管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)的應(yīng)用分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2019（28）：110-111.

[4]?? 智利強.基于熱力管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)問題的思考[J].建材與裝飾，2019（18）：198-199.