住宅小区热水系统中流量控制阀的应用探讨

姚飞虎

【摘要】随着住宅建设向精品化、高档化发展，越来越多的住宅小区要求全日制供应热水，由于小区由多栋单体住宅组成，不同于独栋建筑，对设计及调试均有一定的难度，笔者结合某住宅小区热水系统改造中遇到的一些问题，谈一点体会，和同行们共同探讨。该小区位于西安市。

【关键词】流量控制阀；住宅小区；热水系统；改造应用

1. 该小区热水系统

（1）该小区共有小高层及多层住宅19栋，总建筑面积18万平方米，住户1088户。小区热水系统采用集中热水供应系统，水泵选用ISR80-50-200型2台，Q=50m3，H=50M，一用一备，变频控制。热源采用热水井抽取地热水，泵房内设200m3热水水箱。

（2）小区热水系统根据楼栋位置分为3个供水系统，分别为1区、2区、3区。1区供应1～4号楼，住户310户；2区供应5～13号楼，住户602户；3区供应14～19号楼，住户176户。

（3）管网系统为下供下回异程式供水系统，楼内主立管设回水循环管。

2. 供水现状及问题

2.1该小区于2008年交付使用，但自工程交付以来，物业公司接到大量住户投诉，热水不热，许多用户在家中打开龙头，放水长达1小时，水温仍低于30度，无法使用。物业公司采取了许多办法，诸如在竖井内加排水管，在楼内管道夹层增设循环泵等措施，但收效甚微。

2.2泵房供水泵运行正常，水泵出水量及水泵扬程均能达到设计参数。供水水温60℃，回水温度52℃，符合GB50015-2009规范5.4.2供回水温差5～10℃的要求。

2.3外网各楼供水情况：

（1）分别在各楼顶层竖井内测量供水温度，数据如下：

1区，距离泵房最近的4号楼，供水水温58℃。3号楼，供水水温56℃。

2号楼，供水水温42℃。距离泵房最远的1号楼，供水水温30℃。

（2）2区，除距离泵房较近的10～13号楼，供水温度达到50℃以上，其他各楼供水温度均不到40℃，距离最远的5、6号楼供水温均为28℃。

（3）3区情况略好，除19号楼水温30℃外，其他楼供水温度达到50℃以上。

2.4根据以上实测数据，分析得出以下结论：

（1）经过计算，水泵采取变频控制，供水能力满足GB50015-2009规范5.1.1用水量定额以及循环水量的要求。

（2）供水水源温度及水泵供回水温度，满足规范要求。

（3）系统主网设计采用下供下回系统，管网缺乏水量分配装置，导致距离泵房近的楼栋，路程短，管道阻力损失小，水循环好，大量热水直接流回泵房。距离泵房远的楼栋，路程远，管道阻力损失大，水循环差，回水温度低，回水流量小，甚至不能循环。

（4）管网水量分配失衡。小区热水分成3个供水分区，1区供应1～4号楼，住户310户；2区供应5～13号楼，住户602户；3区供应14～19号楼，住户176户。各分区系统供水量差异最大超过3倍，造成水量循环差异大，又没有设置水量分配平衡设施，虽然水泵供水量及水压达到供水要求，但并不能让应该循环回泵房的水量回到泵房。

（5）各楼内供水立管（设在竖井内）缺少排气装置，立管内形成气囊，阻碍管道内水的正常流动。

（6）水温低的住户，若要使用热水，必须将管道中凉水放完，才能流出热水。但因为热水收费是按照使用流量计费，无人愿意从自家排掉大量凉水，致使形成恶性循环，用水户数越少，水温越低；水温越低，用水户越少。

（7）综合分析以上各方面因素，造成热水不热的主要原因是供水系统设计选择不合理，采用了下供下回的异程式系统，而又缺少水量分配平衡装置导致回水循环不畅。

3. 改造方案：

因大面改造供水系统工程量大，费用高，时间长，考虑到小区已经交付使用，为了尽量减小系统改造对住户的正常生活造成大的影响，决定采取在系统管路加装流量控制阀的改造方案，以平衡系统供回水水量。

具体方案为：

3.12区系统住户最多，供水量最大，管路最远，5号楼是最末端，因此2区5号楼为最不利点。在分区系统1区、3区主管道上安装DN50流量控制阀，以满足1区、3区供水流量为前提，控制减少1区、3区供水的供水总量，将该部分节流下来的水量分配到2区管网中。

3.2各分区系统内，在分向各楼的供水主管上加装DN32流量控制阀，平衡系统内部各楼之间由于距离远近不同造成的流量分配不均。目的是将前端楼栋超过循环水量的部分截留下来，留给后边的楼，直至满足最不利点（5号楼）的循环水量要求。

3.3各楼栋单元由于管路之间距离间隔小，阻力损失差异不大，采用手动阀门粗调的办法即可平衡水量。

3.4在各楼顶层竖井内加装自动排气装置，避免形成气囊阻碍水流。

4. 流量控制阀工作原理

（1）数显流量控制阀其结构是由自动阀芯，手动阀芯及显示器部分组成。显示部分则由流量阀机芯、传感器发讯器、电子计算器显示器部分组成。

（2）它的工作是及其复杂的。被测水流经阀门，水流冲击流量机芯内的叶轮，叶轮旋转与传感发讯器感应，使传感器发出与流量成正比的电讯号，流量电讯号通过导线送入电子计算器，经过计算器计算、微处理器处理后，其流量值显示出来。

（3）手动阀芯是用来调节流量的，根据显示值来设定所需的流量值。自动阀芯是用来维持流量恒定的，即在管网压力变化时，自动阀芯就会在压力的作用下自动开大关小阀口来维持设定流量数值不变。

（4）流量控制阀又称400X流量控制阀，是一种采用高精度先导方式控制流量的多功能阀门。适用于配水管需控制流量和压力的管路中，保持预定流量不变，将过大流量限制在一个预定值，并将上游高压适当减低，即使主阀上游的压力发生变化，也不会影响主阀下游的流量。

（5）从流量控制阀的工作原理，针对该小区的热水系统分析，采用流量控制阀作为系统改造方案是适当的。

5. 改造效果

5.1设备安装完成后，系统的调整是一个重要而复杂的过程。

调试过程分为3步：

（1）分区调试：根据各系统供水户数的不同，按照GB50015-2009规范5.1.1用水量定额，计算出各区用水量。然后按规范，循环水量为用水量的四分之一，设置分区流量阀的开度。

（2）在各分区内，采取分区调试同样的办法，设置各楼流量阀开度。

（3）采集各楼最后一个单元的顶层水温数据，重复第2项调整工作，直至水温达到要求。

5.2因本次改造采用了数显流量控制阀，大大减轻了该小区改造后的调试工作量。经过各分系统内流量阀2次的微调，即达到了系统改造的目的。原系统1区1号楼，2区5、6、8、9号楼，3区19号楼水都不热，改造后，2区最远的5号楼水温在泵房出水温度58℃时，达到53℃（系统沿程热损5℃），其他中间各楼根据楼位距离远近不同，供水温差均匀分布。1区、3区各楼也达到同样的效果，说明整个小区热水系统改造是成功的。

通过在以上案例中的实际应用，在小区热水供水系统的设计与改造工程实践中，笔者以为，流量控制阀的采用不失为一个理想的选择，无论是因为设计系统方案选择原因，还是施工原因造成的水利失衡，利用流量控制阀简单方便、精确的流量调整能力，均可取得满意的结果。

参考文献

[1]《建筑给水排水设计规范》50015-2009.

[文章编号]1619-2737（2013）07-17-612