摘要：本文分析了城鎮供熱中幾個易混淆的概念，兩臺泵并聯運行流量疊加是否損失了一部分；熱媒設計溫度與運行溫度的差異；室內管徑是不是越大越好；住宅每個房間的散熱器片數跟房間面積有沒有關系；循環水泵揚程與供熱高度的關系；供熱效果與壓力壓差的關系，閘閥、截止閥能否作調節用。

關鍵詞：泵并聯運行 熱媒設計溫度 室內管徑 熱負荷 壓力壓差

一、泵并聯運行流量疊加是否損失了一部分。

　　《鍋爐房實用設計手冊》中這樣論述：“在同一管路中供水兩臺性能完全相同的泵并聯運行，總流量不是單臺泵流量增加一倍。如圖所示：BG線為一臺泵的性能曲線，BA線為兩臺泵的性能曲線，如連接管道的特性曲線為CA，則交點A即為兩臺泵并聯工作的工作點。如果只開動該系統中的一臺泵，則其中工況點為G點，此時Q1’>Q，H’

　　根據《鍋爐房實用設計手冊》的論述就有人這樣認為：“在泵的設計選型中選兩臺泵并聯運行流量有損失，應該把泵的流量加大一些。”或者在討論換熱站、供熱站泵的運行時認為：“實際運行流量因為疊加損失不可能達到銘牌參數之和。”

　　我們通過舉例來討論這個問題：

　　比如在一個供熱系統中，由換熱站、外網、室內組成。設計循環流量400 m³/h，各部分阻力分別為10mH₂O,15 mH₂O、3mH₂O，。選泵時選用兩種方案。

　　方案一選擇兩臺甲型泵（揚程28mH₂O，流量400m³/h），一運一備；

　　方案二選擇三臺乙型泵（揚程28mH₂O，流量200m³/h），兩運一備。

　　如圖所示：BG線為一臺乙型泵的性能曲線，BA線為兩臺乙型泵的性能曲線，連接管道的特性曲線為CA，交點A即為兩臺泵并聯工作的工作點（揚程28m，流量400m³/h）。一臺甲型泵的泵的曲線也肯定會通過A點，它的運行曲線為2。由圖可見我們的兩種方案都可滿足流量揚程要求，在設計選擇幾臺泵運行時并不需要加大泵的流量。

　　方案二只開動一臺泵，會出現什么情況呢？

　　根據上表可以得出其運行工況點為G點，則此時Q1’>200 m³/h，H1’<28mH₂O。其實際運行流量比銘牌流量還大。在這個例子中單臺泵運行時流量揚程為Q1’、H1’。其并聯運行的參數是流量為400 m³/h（小于2Q1’），揚程為28mH₂O（大于H1’）從而證明“在同一管路中供水兩臺性能完全相同的泵并聯運行，總流量不是單臺泵流量增加一倍。”

　　如何正確理解《鍋爐房實用設計手冊》中的這段話呢？

　　首先要抓住前提條件，該結論的前提條件是同一管路，完全相同的泵。同一管路決定了管道特性曲線是一個固定的，不因一臺泵還是兩臺泵運行而改變。完全相同的泵，是指其性能曲線是一樣的，便于我們模擬并聯的運行曲線。

　　然后看結論：總流量不是單臺流量增加一倍。總流量指的是在這個管路運行的總流量，單臺流量是指的是單臺泵在這個管路運行的流量，而不一定是其銘牌參數上的流量。

　　這些結論，在生產中有哪些應用呢？

　　1、在供熱工程擴建時，需要增加循環泵時，盡量選擇同類型循環泵；要考慮到增加循環泵會出現總運行流量小于單臺泵運行流量之和的情況，改善這種情況的措施是改變管道的性能曲線，通常是擴大主管道管徑，來改善其阻力，降低管道特性曲線。

　　2、在兩運一備的供熱系統中，如果我們需要停止泵的運行，我們應該如何操作呢？為了避免水擊通常是先停一臺，再停另一臺。在停第一臺之前通常要把另一臺泵的閥門關一些，這是為什么呢？根據上面所述的案例得知，此時一臺泵運行時，會大于它的額定流量，從而可能導致泵的過載，燒壞電機。為了避免這種情況發生，我們要改變系統的管路特性，使得管路特性曲線變的陡些，通常做法就是關小泵前出口閥門。

　　3、在供熱系統中，就常會出現循環泵前的閥門打不開，或者不能全打開，全打開就出現水泵電機超載現象。根據水泵和管路特性曲線分析這種現象可以判斷：管路的特性曲線過緩，管路性能曲線與水泵的性能曲線交點不在泵的有效范圍內，水泵的揚程遠遠大于系統的阻力。閥門打不開，使管道振動更加厲害，加大噪音，常時間運行閥門也會因沖刷過度不能保證嚴密性。給我們的提示是，外網系統，室內系統的設計時管道管徑盲目加大，選擇水泵時加大富裕量，不僅增加了投資還浪費了能源。并不是設計越保守越安全。

　　二、室內采暖相關的一些觀念

　　1、 熱媒設計溫度

　　有人認為采暖系統不熱，跟運行溫度低于設計溫度（供水95℃）有關。

　　散熱器熱水采暖系統的熱媒設計溫度，一般根據熱舒適度要求、系統運行的安全性和經濟性等原則確定。供水溫度不超過95℃，可確保熱媒在常壓條件下不發生汽化；適當降低熱媒溫度，有利于提高舒適度，但要相應增加散熱器數量。所以一般經常采用95/70℃，例如：作為散熱器“標準工況”的64.5℃，就是水溫95/70℃的平均值與室溫18℃的傳熱溫差。許多采暖系統的設計計算資料，也按此條件編制。

　　當然，熱媒設計溫度也要符合熱源條件的可能性和考慮其它因素。例如：以較低溫度的一次熱媒進行換熱所得的二次熱媒，或采用戶式燃氣熱水采暖爐的水溫有限制，或采用塑料類管材為提高其耐用性時，也有采用85/60℃作為設計參數的。但是，再進一步降低散熱器采暖的熱媒設計參數，顯然是不合理的。以95/70℃為比較基礎，熱媒平均溫度每降低10℃，散熱器數量約增加20％。

　　當前，存在不適當地過多降低散熱器采暖熱媒設計參數的傾向。原因是某些開發建設單位在提供設計條件時，按照熱源的實際運行工況提出熱媒沒計參數，例如提出供水溫度只有70℃。如不加深入分析，就直接采用這樣的低參數進行設計計算，會使散熱器數量增加很多，會出現同一熱源的不同建筑，散熱器數量相差近一倍的現象，更加劇了系統的失調度。

　　多年以前，有人就曾進行過實態調查測定，結果表明：多數由城市熱網或小區集中鍋爐房供暖的住宅，即使設計水溫為95/70℃，當達到設計室外溫度時，運行水溫一般只要70/55℃左右,即可保證設計室內溫度。如果再按70/55℃的水溫設計系統，是否運行水溫又可進一步降低呢？似乎不應陷入如此惡性循環的怪圈。

　　為何實際運行水溫遠低于熱媒沒計溫度時，也可達到設計室溫？主要是由于實際配置的散熱面積，均不同程度地偏大于理論所需散熱面積。根據理論推導和實際工程運行驗證，對于設計水溫95/70℃的系統，當散熱面積偏大10％時，運行水溫約可為90/65℃；當偏大20％時，運行水溫約可為85/60℃；當偏大30％時，運行水溫約可為82.5/57.5℃； 當偏大40％時，運行水溫約可為80/55℃。由于設計保守等各種因素，一般系統的散熱面積均會偏大30％以上。

　　2、室內管徑越粗越好嗎？

　　分戶計量要求下，目前舊樓改造多采用單一的上供上回，各戶獨立的雙管系統。在散熱器支管管徑選擇上大多采用DN20或者DN15的鍍鋅管。在給某公交公司宿舍供熱中，其散熱器立管設計采用DN15實際安裝時改用DN20，而散熱器閥門采用的是普通球閥。結果冬天出問題了，大部分戶中最后一組散熱器片不熱，前面都很熱，通過調節散熱器前的球閥可以使最后一組散熱器片熱。這是典型的水力不平衡現象。遇到不講道理的戶主，要求每個閥門都全開，即使前面幾個房間熱的開窗，也不讓關小閥門。這給供熱企業帶來很大的麻煩，在海信半山蘭亭就有一個老同志也不讓調節前面的閥門，還說設計系數還不夠保守，所以不能全熱。根據設計計算，每組散熱器支管管徑選用DN10就足夠了，實際上到國外考察回來的同志也反應國外散熱器支管就象牙刷桿那么粗。不是老同志所謂的不夠保守，而是太保守了影響了供熱效果。下一步設計時應考慮在每組散熱器前加調節裝置。

　　2、熱負荷問題。

　　按面積估算散熱器片數，實際上是不科學的，但這種現象還存在于一些設計院中。我們知道熱負荷跟圍護結構、朝向、風力附加等因素有關。在有些大商場里，冬季外區需要供暖風內區需要供冷風，如果按面積估算的話，其內區不是熱上加熱？就象我們的有的客廳，就處在周邊都是采暖房間的情況，這個客廳的熱負荷肯定低。熱負荷跟面積沒有必然聯系，盲目的根據面積來估算散熱器片數是不負責任的，應通過詳細計算來確定。在舊城采暖改造過程中，不少用戶反映非常強烈，主要是：自己家的面積和別人家一樣大、交費一樣多，為什么散熱器片數比別人家的少這類問題。我們要耐心給予解釋，不能違心給他們找心里平衡而盲目增加片數。

　　3、樓越高循環水泵的揚程越高。

　　循環水泵的揚程根系統阻力有關，跟供熱的高度沒有絕對關系。在閉式的供熱管網中，循環水泵的揚程僅僅根系統阻力有關，有人誤認為所供樓越高，需揚程越大。開式系統有所不同，比如發電廠的冷卻水循環水泵，就跟噴水口的高度有關系。空調冷卻水系統若為循環系統，則揚程根吸水液面與噴水液面的高差有關。

　　4、壓差與壓力。

　　在供熱調試過程中，一些調試人員常常認為沒有壓力所以供熱效果不好，供熱是否達標跟很多因素有關，站在單元入戶處，我們就要考慮供回水壓差，流量，溫差和溫度的絕對值。通常可以做以下判斷：正常情況下供回水的溫度正常，溫差越小效果越好，供回水的壓差越大效果越好。壓差是提供水流的動力，同一個系統壓差越大流量越大，同一個用熱戶，流量越大溫差就越小，室內溫度就越高。在某小區測試樓前的閥門井，供水壓差均為0.4MPa，而只看壓力的話應該挺高的，但供回水沒有壓差就難以進行循環，所以效果不是很好。

　　5、閘閥、截止閥的調節功能。

　　在供熱中，最好不用閘閥來作調節閥門用。由于其固有的閥門快開特性曲線，如圖所示：

　　在閥門開度達到10%的時候，其流量可達到90%。開度從0～10％即實現了流量的全程變化，這樣的閥門是不能作為調節閥門來使用的。類似的閥門還有普通截止閥、球閥、旋塞閥。在市南某個供熱站內進行各支線流量調配時發現，在關小某個閘閥時其流量直到閥門快關閉時才發生變化。在市北區某供熱范圍內，所有閥門幾乎全是閘閥，調試時非常麻煩，最終開度都只能開到5％左右。在這種小開度情況下，閥口的流速過高，在閥后會形成旺盛紊流的蝸旋區，對閥門是非常有害的，會破壞閥門的嚴密性，縮短閥門的壽命。閘閥是不具備調節功能的，建議在需要調節的情況下，設計選用平衡閥，或性能曲線緩和的調節閥門。

　　以上是我在從事供熱設計、運行調試工作中總結出來的幾個易混淆的觀念，有不到之處懇請專家批評指正。

　　參考文獻：

　　1．賀平 孫剛 《供熱工程》 中國建筑工業出版社

　　2．崔笑千 《關于平衡閥的應用》

　　3．《鍋爐房實用設計手冊》 機械工業出版社