吉林省遼源市集中供熱建設(shè)管理處　　馬淑娟
      固安縣愛(ài)能供熱設(shè)備有限公司　      劉兆軍
      摘要：水利失調(diào)是集中供熱系統(tǒng)的多發(fā)病和疑難病，本文對(duì)當(dāng)前供熱循環(huán)系統(tǒng)中存在的各種水力失調(diào)現(xiàn)象和具體的表現(xiàn)形式作了詳細(xì)的闡述，對(duì)產(chǎn)生這些水力失調(diào)現(xiàn)象的原因進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析，并提出了若干種行之有效的解決方案。對(duì)于廣大供熱運(yùn)行人員有一定幫助。
      關(guān)鍵詞：水利失調(diào)　　水平失調(diào)　　垂直失調(diào)　　熱源水利失調(diào)　　頂層不熱
      水力失調(diào)是供熱系統(tǒng)的常見(jiàn)病和多發(fā)病。隨著集中供熱事業(yè)的不斷發(fā)展，集中供熱的面積不斷擴(kuò)大，新的室內(nèi)供熱系統(tǒng)的出現(xiàn)，水力失調(diào)的具體表現(xiàn)形式與過(guò)去相比有了一些新的變化，如：熱源系統(tǒng)出現(xiàn)的水利失調(diào)，不同單元間出現(xiàn)的水利失調(diào)，頂層不熱的垂直失調(diào)等。本文將對(duì)近幾年來(lái)我單位在集中供熱中出現(xiàn)的各種水力失調(diào)現(xiàn)象和我們采取的措施進(jìn)行總結(jié)，希望能對(duì)廣大供熱單位提高供熱水平有所啟迪。
      一、熱源系統(tǒng)的水力失調(diào)
      在以往的供熱系統(tǒng)中，熱源幾乎沒(méi)有發(fā)生水力失調(diào)的現(xiàn)象，隨著供熱規(guī)模的擴(kuò)大，原來(lái)的熱源不能滿足供熱的要求，一方面要用大容量的鍋爐更換原來(lái)的小鍋爐，一方面還要增加不同熱媒參數(shù)的鍋爐。鍋爐房的鍋爐由原來(lái)的1－3臺(tái)增加到現(xiàn)在的3－7臺(tái)，鍋爐的熱媒參數(shù)由原來(lái)單純的95°／70°，發(fā)展到一個(gè)熱源中95°／70°、115°／70°甚至130°／70°多種熱媒參數(shù)的鍋爐同時(shí)運(yùn)行的情況。由于原來(lái)的鍋爐與新增的鍋爐生產(chǎn)廠家不同、鍋爐的額定發(fā)熱量不同、鍋爐的熱媒參數(shù)不同，各個(gè)鍋爐之間阻力也各不相同，使得各臺(tái)鍋爐在運(yùn)行時(shí)通過(guò)的循環(huán)水量與其額定循環(huán)水量間存在很大差距，從而影響了供熱系統(tǒng)的循環(huán)水量，影響了鍋爐的正常燃燒，影響了鍋爐的出力，造成鍋爐的運(yùn)行效率低下，并成為一個(gè)重要的安全隱患。
      解決上述問(wèn)題的方法是要想辦法使各臺(tái)鍋爐之間在滿足其額定循環(huán)水量的前提下，達(dá)到阻力平衡。具體方法是：通過(guò)正確的水力計(jì)算，在每臺(tái)鍋爐的進(jìn)出口管道上安裝節(jié)流孔板、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥、平衡閥、或電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，也可安裝自立式流量控制閥，通過(guò)合理的調(diào)節(jié)，使得各鍋爐間達(dá)到流量的合理分配。同時(shí)，為了保證熱力系統(tǒng)合適的循環(huán)水量，還要安裝一條與鍋爐并聯(lián)的分流管道（管道的管徑要經(jīng)過(guò)水利計(jì)算確定），用來(lái)對(duì)循環(huán)泵流量大于鍋爐額定流量的部分進(jìn)行分流，以提高循環(huán)泵的效率。當(dāng)鍋爐運(yùn)行時(shí)，配合流量計(jì)調(diào)節(jié)分流管道上閥門的開(kāi)度確定分流流量。
      自立式流量控制閥的流量控制能力最好，但其阻力過(guò)大，未經(jīng)精確的水利計(jì)算不要輕易使用。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)比較靈活，但缺點(diǎn)是每臺(tái)鍋爐都要配合裝配一個(gè)流量計(jì)，造價(jià)過(guò)于昂貴。平衡閥和手動(dòng)調(diào)節(jié)閥的成本比較低，配合超聲波流量計(jì)也可以達(dá)到比較好的平衡效果，使用的比較多。節(jié)流孔板的成本最低，但是對(duì)于孔板孔徑的計(jì)算有很強(qiáng)的技術(shù)性而且更換麻煩。
      鍋爐的額定流量由下式計(jì)算：
G＝860*Ｑ/tg－th。
G：鍋爐的額定流量，ｍ３/ｈ。
Ｑ：鍋爐的額定發(fā)熱量，Mｗ/ｈ。
tg、th：鍋爐的額定熱媒參數(shù)，°C。
      二、各個(gè)單體建筑間的水力失調(diào)
      各個(gè)單體建筑間的水力失調(diào)是供熱系統(tǒng)中最為常見(jiàn)的一種水力失調(diào)，屬于水平失調(diào)。其具體的表現(xiàn)形式為“近端用戶熱、遠(yuǎn)端用戶冷”。產(chǎn)生這一現(xiàn)象的主要原因是由于每個(gè)單體建筑距離熱源的距離不同，造成遠(yuǎn)端用戶與近端用戶的供熱環(huán)路的阻力不同而引發(fā)流量不同、熱量不同。
      對(duì)于供熱系統(tǒng)的水平失調(diào)，經(jīng)過(guò)幾十年的摸索和實(shí)踐，從使用靜態(tài)的節(jié)流裝置如節(jié)流孔板、手動(dòng)調(diào)節(jié)閥、平衡閥，到現(xiàn)在使用的動(dòng)態(tài)節(jié)流裝置如自力式流量控制閥、自立式差壓控制閥，這些產(chǎn)品對(duì)解決水力失調(diào)現(xiàn)象都做出了一定的貢獻(xiàn)。其中，自力式流量控制閥經(jīng)過(guò)十幾年的使用，比較符合我國(guó)現(xiàn)階段的供熱實(shí)際情況。我單位經(jīng)過(guò)實(shí)地考察，決定使用河北廊坊生產(chǎn)的“愛(ài)能牌”自力式流量控制閥，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)，消除各個(gè)住宅樓之間的水平失調(diào)。事實(shí)證明，它的使用簡(jiǎn)單，流量控制準(zhǔn)確，平衡效果好，有明顯地節(jié)省循環(huán)泵電耗的作用。
      三、單體建筑中不同單元的水力失調(diào)
      在以住以宅為主的單體建筑中，一棟樓的單元數(shù)多為3－6個(gè)，多的達(dá)到8個(gè)。我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)單元數(shù)超過(guò)４個(gè)以后，末端的單元與前端的單元相比，溫度普遍偏低。產(chǎn)生這種情況的原因也是由于前后單元的不同距離位置造成，屬于水平失調(diào)。
      我公司早期解決這種問(wèn)題的方法主要是通過(guò)調(diào)節(jié)各單元立杠上的閥門，但調(diào)節(jié)的效果不很理想，現(xiàn)在我們對(duì)于４個(gè)單元以上的樓，采用在每個(gè)立杠上安裝一個(gè)小型號(hào)的廊坊“愛(ài)能牌”自立式流量控制閥的方法，經(jīng)過(guò)仔細(xì)的調(diào)節(jié)后，取得了非常好的效果。
      四、原有建筑進(jìn)行一戶一環(huán)分戶改造后的水力失調(diào)
      現(xiàn)在的分戶改造，多是對(duì)原來(lái)的上給下回單管串聯(lián)式室內(nèi)供熱系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行的改造，改造的方法是拆除原上給下回的立管，保留原來(lái)的暖氣片，將共用供回水立管安裝在每個(gè)單元樓梯間內(nèi)，每戶各引一根供水管和回水管進(jìn)入室內(nèi)，室內(nèi)系統(tǒng)有水平單管串聯(lián)式、水平單管串聯(lián)加跨越管式、雙管式，其中，水平單管串聯(lián)式應(yīng)用最多。分戶改造的摟在供暖期中，常常出現(xiàn)頂層不熱、底層熱的垂直失調(diào)現(xiàn)象。發(fā)生這種情況的原因有兩方面：第一，在原來(lái)的系統(tǒng)中，供熱循環(huán)水從頂層向下走，每個(gè)樓層的暖氣片進(jìn)水的溫度都是相同的，比如60°C，水溫從頂層向下逐漸降低，到底層的時(shí)候，暖氣片的進(jìn)水溫度可能是45°C，在設(shè)計(jì)暖氣片的配置時(shí)候，是根據(jù)這樣的垂直溫降理論進(jìn)行的。當(dāng)分戶改造后，原來(lái)的暖氣片還是原來(lái)的配置，實(shí)際運(yùn)行的供熱循環(huán)水進(jìn)入每一家的入口溫度都是相同的，而在每一家的不同房間的暖氣片中產(chǎn)生了水平的溫降。作為頂層熱用戶，除第一組暖氣片的進(jìn)水溫度達(dá)到原設(shè)計(jì)要求外，其它各組暖氣片的進(jìn)水溫度都低于原設(shè)計(jì)要求，即散熱量都低于原來(lái)的設(shè)計(jì)。第二，在原來(lái)的系統(tǒng)中，頂層用戶房屋頂上有一圈母管，分戶改造后被拆除了，相應(yīng)的與改造之前比，室內(nèi)的散熱面積減小了。由于上面兩種原因造成了頂層用戶室內(nèi)溫度不達(dá)標(biāo)。
      根據(jù)上面分析的原因可以看出，按設(shè)計(jì)要求配置各樓層的暖氣片是最根本的方法，但是由于工程量太大，可行性差。我公司解決這一問(wèn)題的方法有兩種，一是根據(jù)上下樓冷熱的程度，逐一調(diào)節(jié)各樓層用戶的進(jìn)口閥門，以增大頂層用戶的流量，減小底層用戶的流量，達(dá)到熱量平衡的目的；二是加大整體的流量，緩解失調(diào)狀況。今后我們考慮將用戶入口的球型鎖閉閥換成可調(diào)節(jié)式鎖閉閥，以增強(qiáng)不同樓層間的可調(diào)節(jié)性。
      五、新建一戶一環(huán)系統(tǒng)的水力失調(diào)
      近年來(lái)的新建建筑多采用一戶一環(huán)的室內(nèi)系統(tǒng)形式，這種形式出現(xiàn)水力失調(diào)的的現(xiàn)象是：有的地方是供熱初、末寒期頂層不熱，供熱的嚴(yán)寒期熱。有的地方是供熱初、末寒期底層熱，供熱的嚴(yán)寒期不熱。產(chǎn)生這兩種情況的原因往往是供熱系統(tǒng)的循環(huán)流量偏大，大于設(shè)計(jì)流量而溫差小，小于設(shè)計(jì)溫差造成的。在供熱的初、末寒期，由于供回水的溫差比較低，大大低于設(shè)計(jì)溫差，頂層用戶很少受溫差動(dòng)力的影響，流量低于底層用戶，當(dāng)嚴(yán)寒期到來(lái)，供熱循環(huán)水的供回水溫差加大，接近了設(shè)計(jì)溫差，頂層用戶由于溫差動(dòng)力增加的影響，流量增加了，所以產(chǎn)生了供熱初、末寒期頂層不熱，供熱的嚴(yán)寒期頂層熱和供熱初、末寒期底層熱，供熱的嚴(yán)寒底層期不熱的現(xiàn)象。
      出現(xiàn)這種水力失調(diào)的情況不是很多，一般都是采用加頂層流量的方法解決，即采用逐樓層關(guān)小用戶閥門小的方法進(jìn)行解決。另外，可以將用戶入口的球型鎖閉閥換成可調(diào)節(jié)式鎖閉閥，其調(diào)節(jié)性能更強(qiáng)一些。當(dāng)熱計(jì)量推廣開(kāi)來(lái)，每戶安裝溫控閥后，每戶都具有了自動(dòng)調(diào)節(jié)功能，這種問(wèn)題就會(huì)基本消除。
      以上對(duì)于當(dāng)前供熱系統(tǒng)準(zhǔn)存在的各種水力失調(diào)情況作了簡(jiǎn)要的分析，介紹了我單位在水力平衡調(diào)節(jié)工作中采用的一些具體措施和其它可采用的方法，在此拋磚引玉，和廣大供熱界人士共同探索水力平衡技術(shù)，為了提高我國(guó)的供熱水平而共同努力。