集中供熱管網(wǎng)水力失調(diào)問題分析

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1、集中供熱管網(wǎng)水力失調(diào)問題分析摘要：水力失調(diào)是集中供熱管網(wǎng)運(yùn)行中普遍存在的一個(gè)問題，影響了采暖用戶的正常使用，造成了能源浪費(fèi)。本文詳細(xì)分析了供熱系統(tǒng)水力失調(diào)的根本原因和客觀原因，提出了解決集中供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的對(duì)策及綜合治理措施。關(guān)鍵詞：集中供熱；水力失調(diào)；分析對(duì)于一個(gè)城市的供熱系統(tǒng)而言，熱網(wǎng)的管理水平的高低，對(duì)供熱工作的穩(wěn)定以及經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重大影響，是確保用戶室溫符合要求的關(guān)鍵。而供熱管網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行過程中，水力失調(diào)是一個(gè)十分常見的問題。筆者結(jié)合多年工作經(jīng)驗(yàn)，著重分析探討了集中供熱管網(wǎng)水力失調(diào)問題。1.供熱系統(tǒng)出現(xiàn)水力失調(diào)的原因分析1.1根本原因。在正常運(yùn)行情

2、形下熱網(wǎng)特性無法在滿足客戶要求的流量條件下達(dá)到各客戶環(huán)路產(chǎn)生相同的阻力,即存在阻力不平衡的因素。1.2客觀原因。造成水力失調(diào)的客觀因素有多個(gè)方面，主要包括以下幾點(diǎn):1.2.1供熱管網(wǎng)的管道不同規(guī)格的離散性使得設(shè)計(jì)熱網(wǎng)時(shí)需要進(jìn)行人為調(diào)節(jié)從而使得各客戶環(huán)路實(shí)現(xiàn)水力平衡。在設(shè)計(jì)熱網(wǎng)的時(shí)候，通常是滿足對(duì)客戶最為不利的位置所要求的資用壓頭，而其余客戶的資用壓頭均有一定的富裕量。在該自然狀況對(duì)各客戶流量進(jìn)行分配，肯定會(huì)造成水力失調(diào)。1.2.2所選用的循環(huán)水泵不合適，流量、壓頭偏大或者偏小，均會(huì)造成工作點(diǎn)與設(shè)計(jì)狀態(tài)產(chǎn)生偏離而造成水力失調(diào)。1.2.3系統(tǒng)中客戶數(shù)量出現(xiàn)變化

3、，使得網(wǎng)路流量進(jìn)行再次分配而造成水力失調(diào)。1.2.4系統(tǒng)中客戶用熱的需求數(shù)量出現(xiàn)變化，使得網(wǎng)路流量也要進(jìn)行再次分配從而造成水力失調(diào)。1.2.5當(dāng)前，絕大部分的客戶的采暖系統(tǒng)為單管順序的形式，缺乏有效的調(diào)節(jié)設(shè)施，不利于客戶采暖系統(tǒng)的節(jié)工作，也會(huì)造成水力失調(diào)。2.解決集中供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的對(duì)策2.1通過附加阻力的方法解決客戶資用壓頭剩余的問題 在設(shè)計(jì)熱網(wǎng)系統(tǒng)的時(shí)候，熱網(wǎng)各客戶環(huán)路的實(shí)際阻力達(dá)到平衡甚至完全相同是無法實(shí)現(xiàn)的。循環(huán)水泵的壓頭是根據(jù)最為不利環(huán)路所需要的阻力進(jìn)行確定，即最大的阻力，所以設(shè)計(jì)沒有失誤的情況下，其余各環(huán)路均有一定的剩余壓頭。而這部分的剩余壓

4、頭均需要在系統(tǒng)投入運(yùn)行以前加以消除，否則會(huì)導(dǎo)致水力失調(diào)。而通過對(duì)閥門進(jìn)行人工調(diào)節(jié)以達(dá)到系統(tǒng)阻力的平衡的難度非常大。因?yàn)樵谡{(diào)節(jié)的時(shí)候存在相互影響的問題，需要反復(fù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，費(fèi)時(shí)又費(fèi)力；當(dāng)系統(tǒng)或者客戶的負(fù)荷出現(xiàn)變化的時(shí)候，需要重新進(jìn)行調(diào)節(jié)。在客戶系統(tǒng)設(shè)計(jì)并加裝自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備，也就是自動(dòng)調(diào)整附加阻力的設(shè)備，可以有效解決水力失調(diào)的問題。在客戶系統(tǒng)中安設(shè)自動(dòng)調(diào)節(jié)設(shè)備解決剩余壓頭，從而使各環(huán)路達(dá)到阻力平衡的方法，稱之為附加阻力平衡的技術(shù)。該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是循環(huán)水泵能夠在高效率點(diǎn)下正常工作，降低了一些過熱客戶的熱量損失，具有十分明顯的節(jié)能效果。2.2通過附加壓頭解決客戶資用

5、壓頭不足的問題當(dāng)熱網(wǎng)系統(tǒng)的循環(huán)水泵出現(xiàn)揚(yáng)程不足的時(shí)候，通過附加阻力的辦法對(duì)系統(tǒng)的阻力平衡進(jìn)行調(diào)節(jié)是無法實(shí)現(xiàn)的，除非對(duì)水泵進(jìn)行更換或者改變一些管道的型號(hào)規(guī)格。通過在客戶熱網(wǎng)系統(tǒng)的出口或者入口安設(shè)型號(hào)規(guī)格不一樣的小型水泵來彌補(bǔ)資用壓頭不足的問題，使得各環(huán)路達(dá)到阻力平衡的辦法，稱之為附加壓頭平衡的技術(shù)。該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是不但具備附加阻力平衡技術(shù)的節(jié)能功效之外，還能減少水泵的電耗，有著更加明顯的節(jié)能效果。在熱網(wǎng)系統(tǒng)中安設(shè)加壓水泵這種方法早就得到了運(yùn)用，然而客戶安設(shè)加壓水泵會(huì)出現(xiàn)“搶水”的現(xiàn)象，即客戶安設(shè)加壓水泵之后提高了循環(huán)水流量，而一些并未安設(shè)加壓水泵客戶的循環(huán)

6、水流量會(huì)顯著降低。造成該問題的原因是設(shè)備能力不到位，也就是所選用的小型水泵的揚(yáng)程不夠，導(dǎo)致附加壓頭偏高，使得未安裝加壓水泵的客戶的資用壓頭不足，所以造成客戶水力失調(diào)的問題。目前這一技術(shù)應(yīng)用的設(shè)備條件已經(jīng)具備，不僅有揚(yáng)程很小、流量很低、噪音小、免維護(hù)的水泵類型，并且也有對(duì)應(yīng)的三檔變速水泵、能夠?qū)α髁俊毫?、溫度等進(jìn)行自行調(diào)節(jié)的帶變頻的無級(jí)變速水泵種類。只要設(shè)計(jì)科學(xué)、選型合理，以往的“搶水”問題完全能夠避免。附加壓頭平衡技術(shù)的基本特點(diǎn)：第一，無需改變?cè)械募泄嵯到y(tǒng)，技術(shù)改造的工程量非常小，投入的資金不多?？蛻粼谙到y(tǒng)的末端加設(shè)加壓水泵，目的是為了增加系統(tǒng)壓頭

7、，實(shí)際上相當(dāng)于在管路上加入了負(fù)阻力。只需在原有管路以及循環(huán)水泵上進(jìn)行合理規(guī)劃，科學(xué)設(shè)計(jì)末端客戶的加壓水泵，無需改變?cè)械募泄嵯到y(tǒng)從而實(shí)現(xiàn)各個(gè)客戶的環(huán)路阻力平衡，避免出現(xiàn)水力失調(diào)現(xiàn)象。第二，減少電耗。水泵所耗費(fèi)的電能和流量與揚(yáng)程的乘積成正比關(guān)系，和水泵的運(yùn)行效率成反比關(guān)系。當(dāng)采取附加阻力平衡措施的時(shí)候，系統(tǒng)中的主循環(huán)泵的總流量為各個(gè)客戶系統(tǒng)流量之和，當(dāng)揚(yáng)程要想達(dá)到系統(tǒng)阻力要求的時(shí)候，就需要克服最不利客戶環(huán)路的最大阻力。由于系統(tǒng)的主循環(huán)水泵揚(yáng)程不足的體現(xiàn)為部分客戶的資用壓頭不足。如果通過附加壓頭的措施，給客戶安設(shè)適當(dāng)?shù)募訅核靡詮浹a(bǔ)揚(yáng)程的不足，此時(shí)客戶的流

8、量和揚(yáng)程乘積的總和要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于系統(tǒng)主循環(huán)水泵處的流量和揚(yáng)程的乘積。所