摘要：近幾年來，我國城市的集中供暖事業又了迅猛發展，然而供熱系統在實際運行中存在諸多問題，水力失調便是其中的突出問題。所以保證供熱管網的水力平衡是供暖設計工作中的一個重要環節。本文歸納了供熱管網水力平衡失調的表現及原因，對目前國內普遍采用的幾種調節方法進行了比較，并提出了供熱管網水力平衡的保證措施。

　　關鍵詞：供熱管網,水力失調,水力平衡,調節

　　前言

　　供熱管網的水力平衡十分關鍵，她決定著系統運行效果的好壞，一般來說水力平衡的調節工作是在系統運行之前完成，這是系統正常運行的基本保障，也是節能運行的前提條件。但由于種種原因，水力平衡難以實現，盡管各種調控設備已應用了很多年，水力失調依然普遍存在。

　　一、供熱管網水力平衡失調的表現及原因

　　（一）供熱管網水力平衡失調的表現

　　在集中供熱系統的室外管網中，水力失調主要表現是：各個環路的流量輸配不均衡，致使各個用戶的室溫冷熱不均，距循環泵較近的室溫偏高，用戶被迫開窗散熱，大量熱能流失；距循環泵較遠的用戶卻因室溫偏低經常投訴，甚至拒交采暖費；另外一些問題也和水力失調密切相關，例如系統在大流量小溫差的工況下運行，鍋爐或換熱器等熱源設備難以達到其額定出力，投入運行的設備超過實際負荷的需求，水泵的工作點偏離高效區，能量輸配效率低，無法進行整體調控和節能運行，燃料和輸熱電能的消耗過高等等，水力失調已成為集中供熱系統中普遍存在又難以治愈的頑疾。

　�。ǘ�）供熱管網水力平衡失調的原因

　　1、實際施工與設計存在偏差

　　工程設計人員在進行供熱工程設計時，已經進行了精確的管網水力平衡計算，選定了適當合理的管徑，但是由于施工人員在實際施工中沒有嚴格按照設計圖紙要求和施工規范進行安裝施工，造成實際施工情況和理論設計之間出現較大偏差。這些人為因素都將造成水力失調。

　　2、設計人員設計時存在設計不合理的問題

　　工程設計是根據水力學理論進行計算而選取相應的數據，而實際管材的數值與標準是有差別的。設計圖紙中采取的管網管徑普遍偏大，造成管網建成后近端用戶和遠端用戶的水力不平衡問題非常突出，近端用戶供熱系統水流量遠大于設計流量，遠端用戶供熱系統水流量遠小于設計流量已必須通過管網的初調節才能使近端用戶和遠端用戶趨于平衡。

　　3、供熱管網的老化

　　供熱管網長期運行中有部分管網附件(閥門)會出現磨損，甚至失靈，供熱管網的銹蝕、結垢嚴重，使管網阻力系數增大。破壞管網原有平衡，供熱管網的“跑冒滴漏”也同樣會造成水力的失調。

　　4、供熱系統改造時的隨意性

　　在供熱系統維修、改造時，忽視系統的設計工況，隨意改變管道的敷設線路、管徑，改變系統的連接方式，隨意加設管道閥門，以普通閘閥代替調節閥。

　　5、個別用戶的偷竊行為

　　個別熱用戶偷竊系統供熱用水、擅自改動室內管線布置、擅自對室內的散熱器加片等情況。這些都將增大管網的阻力系數，加大管路實際流量與理論設計流量的偏差，對供熱管網的水力工況產生很大影響。

　　二、國內供熱管網水力平衡調節的方法

　�。ㄒ唬�溫差法

　　此法是利用在用戶引入口安裝壓力表溫度計，對系統進行初調節。

　　首先使整個系統達以熱力穩定。為提高系統初調節的效果，可使網路供水溫度保持60℃以上的某個溫度不變化。若熱源的總回水溫度不再變化，就可以認為整個系統已達到熱力穩定。此時記錄下熱源的總供水及回水溫度和所有熱用戶處回水壓力和供、回水溫度。

　　先調節供回水溫差小于熱源總供回水溫差的熱用戶，并按照用戶的規模大小和溫差的偏離程度大小，確定初調節次序。先對規模較大且溫差的偏離也較大的熱用戶進行調節。根據經驗對其用戶引入口裝置中的供水或回水閥門進行節流。待第一輪次調節完畢系統穩定運行幾小時后。再重新記錄總供水溫差及各用戶入口處供回水壓力及溫度進行下一輪的調節。

　　該調節方法調節周期時間長，需要反復進行，它適用于保溫較好的網絡。如果網路保溫較差，網路供水的沿途溫降較大，則對于供水溫度較低的熱用戶，或室內供暖系統水力不平衡的用戶將較差，可能出現新的水力失調。但此調節方法屬于粗調，調節效果不準確。

　�。ǘ�）比例法

　　此法是利用兩臺便攜式超聲波流量計，或可測得流量的閥門(如平衡閥新型入口裝置)及步話機(用于調節時人員之間的聯系)來完成的，比例法的基本原理為如果兩條并聯管路中的水流量以某比例流動(例如1：2)，那么當總流量在+30％范圍內變化時，它們之間的流量比仍然保持不變(1：2)。但用比例法調節時相互間不易協調，對操作人員素質要求較高，并需要兩臺相同的流量計，初投入較大。

　　（三）CCR法

　　CCR法是在嚴格的對全系統阻力分析計算的基礎上，對全系統實行一次調整的新方法，它由采集數據，計算機計算和現場調整三步構成。CCR法的基本思路是先測出被測管網現狀的各管段阻力數S值，再根據所要求的各支路流量計算出各調節閥所相應的開度，最后根據計算結果一次將各調節閥調節到所計算的開度，使系統達到所要求的分配流量，此方法相應的初投資較大。而且測量各管段實際阻力數S值不容易。但降低了運行費用，是未來發展的

　　方向。

　　（四）綜合調節法研究

　　我們分析了以上各調節方法的優缺點，在此提出了一種新的調節方法，此方法具有比例法和CCR法的一些特點，因此稱做綜合調節法。綜合調節法有兩種調節形式，一種是在管網的設計階段通過計算為使支管線及各熱用戶水力平衡選取適當管徑的截止閥(截止閥與管徑相同或小幾號)及相應的開啟度管網投入運行后，按計算結果將截止閥一次調節完成�？蓪崿F管網的初平衡。在管網精細調節時，需要在熱用戶入口處或支管線上裝設流量測孔，并配備一臺便攜式水力平衡測試儀(該儀表可測流量與溫度)通過流量測試、計算、再調節，從而實現管網的最終水力平衡。

　　此方法先將管網的設計參數及管網安裝竣工后的管網有關數據輸入計算機，計算出各管段設計阻力數s值，根據各支路所設計的流量、閥門阻力特性數S與閥門開啟高度Y的擬合方程式，(據大量截止閥的實驗研究得出的s=f(G·Y)關系)通過計算機程序計算并調節，最后使系統達到所要求的流量分配。

　　三、供熱管網水力平衡的保證措施

　�。ㄒ唬﹪栏窨刂蒲a給水量

　　在系統運行過程中，應盡可能地將系統的補給水量控制在系統循環水量的O.5％以下。這對節能減排、降低系統的運行費用和減輕鍋爐及管網的腐蝕具有重要意義。因此，需經常檢查系統中有無漏水點，若發現漏水點，應及時采取措施，降低水耗。在實際應用中，常采用壓力表檢漏法，效果較好。當管網補水量突然增大，證明管網有丟水或漏水情況�？稍谒鶎俟┧�、回水管上各安裝l塊壓力表，待安裝好后記住壓力表上顯示的壓力，然后同時關閉供回水閥門，幾分鐘后，若有漏水點，會發現該管段上壓力表顯示數值迅速下降；若無漏水點，則壓力表顯示數值不變。這種方法對及時發現漏水點，及時搶修，降低補給水量，很有作用。

　�。ǘ�）加大施工監督管理力度

　　實行工程質量終身責任制，加強對施工過程的監督管理，嚴格按設計圖紙施工。對需變更設計的一定要經設計人員確認后，方可按照設計變更單的要求更改。

　�。ㄈ�）加強日�？己斯芾�

　　加強水質管理制度，合理排污，及時排除水渣，每天對水質的情況進行記錄，保證水質合格，避免不安全事故的發生。對管網和用戶系統設立每班次的巡回檢查制度，做好每天室外溫度、爐膛溫度、鍋爐出水溫度、循環流量、補水量、鍋爐及管網運行壓力等數據的記錄，以便及時發現運行安全問題及系統不熱、漏水和其他不正�，F象。對煤、水、電等各項指標進行每日的記錄，每周進行分析及核算，做到節能減排。

　　結語

　　由于提高熱水網路的水力平衡性,使得供暖系統能夠正常運行,保證熱用戶正常的工作和生活,可節約無效的熱能和電能損失,便于系統的初調節和運行調節。因此在熱水供暖管網設計中,對于提高系統的水力平衡給予充分的重視。

　　參考文獻

　　[1]劉鳳忠，沈秀環.保障供熱管網水力平衡的關鍵環節[J].節能，2009.3.

　　[2]高巍，蔣興旺.供熱管網水力平衡失調問題探討[J].中國新技術新產品，2009.14.

　　[3]民用建筑供暖通風與空氣調節設計規范（GB50736-2012）[S].中國建筑工業出版社，2012.

　　本文選自省級期刊《黑龍江水利科技》，期刊名稱：黑龍江水利科技，主管單位：黑龍江省水利廳，主辦單位：黑龍江省水利水電勘測設計研究院黑龍江省水利學會黑龍江省水利科技信息中心站。國際標準刊號：ISSN1007-7596，國內統一刊號：CN23-1269/TV，郵發代號：14-87，單價：8，定價：48，刊期：季刊，開數：16開。
　　《黑龍江水利科技》雜志辦刊宗旨：立足黑龍江，面向國內外，成為交流水利勘測規劃設計、水文、水電、環評、施工及工程管理等科技領域新技術、新工藝、新經驗的園地，成為開發、培養水利優秀科技人才的搖籃；為繁榮水利科技、堅實水利基礎產業、建設農業強省做出貢獻。