集中供暖过程中供热管网水力失调与对策研究

尹 富 强

(太原市热力公司，山西 太原 030000)

集中供暖过程中供热管网水力失调与对策研究

尹 富 强

(太原市热力公司，山西 太原 030000)

随着城市化进程的不断推进，对集中供暖的要求不断提高，也出现了很多问题，其中供热管网水力失调是最主要的一个,研究解决供热管网水力失调的对策，以达到提高集中供暖效果，改善人民生活质量的目标。

集中供暖，供热管网，水力失调

1 概述

在我国北方地区，由于冬季气温较低，必须进行供暖以提高室内温度。近年来，对环境保护的呼声愈来愈高，集中供暖已经成为北方地区最主要的供暖形式。然而，由于城市化进程的不断推进，对集中供暖的供热管网提出了更高的要求，也出现了很多问题。集中供暖管网水力失调是其中最具代表性，危害较大的一个问题，文章着重从其定义、危害、成因和解决措施等方面进行全面阐述，以求彻底解决此问题。

在进行集中供暖的过程中，会出现热量供应不平衡的情况，即供热公司实际向居民供暖的热量与设计供暖的热量不一致，使得居民供暖热量出现差异，出现个别居民家中暖气过热，而个别居民家中暖气热量不足的情况。而造成这种情况的根本原因就是供暖管网的水力不均衡造成的，也就是我们所说的水力失调。

通常，供热管网水力失调用水力失调度来表征，其数学表达式为：

X=G/G0。

其中，X为水力失调度；G为实际流量，m3/h；G0为规定流量，m3/h。

集中供暖中出现管网水力失调问题，会使居民家中出现温度过高或过低的不均衡现象，进而提高居民的投诉量。同时，由于管网水力失调而带来的维修费用，会给供暖企业增加成本，造成了资金上的浪费。

2 集中供热管网水力失调的原因

2.1供热管网循环水泵功率不足

在进行集中供热过程中，为了确保管路内水的循环，往往需要使用很多循环水泵。如果供热管网系统中各循环水泵之间的流量或扬程不相匹配时，会造成工作点偏离，进而造成管网的水力状况超出有效工作区间，最终导致水力失调。

2.2无法满足用户多样化的要求

在集中供暖供热管网设计中，通常把用户看作是宽泛而均一状态，忽略了用户的多样化。随着城市集中供热管网的不断发展扩展，用户数量不断增加，同时对热量的使用方式发生了改变，造成供热管路系统不断出现很多新的情况。为了保证晋中供热的正常进行，必须对集中供热管网系统进行准确调节。而对集中供热管网系统调节后的再次分配，极易使管网系统出现水力失衡，最终造成水力失调。

2.3集中供热管网系统结构单一

现阶段，大多数集中供热多采用单管顺序式管网，其供热半径过大，管网结构过于复杂，调节和控制困难。由于不能对集中供热管网系统进行有效的调节，造成供热管网系统混乱无序，这是造成水力失调的最主要的原因。

2.4设计原因

集中供热管网系统设计中受到管道规格、最高流速、设备、材料等因素的影响，使整个系统不可能完全处于水力平衡状态。我国很多城市集中供暖采用单管供暖系统，没有调节设备，不能对供热管网系统进行调节，造成水力失调。

2.5施工原因

选择没有资质的施工单位，施工人员业务素质低，缺乏专业的施工技术人员，施工中没有严格按照设计与图纸进行施工，擅自修改设计，改变集中供热系统路径，这些都会增大集中供暖供热管网系统的内部阻力，最终造成水力失调。

3 供热管网水力失调的解决措施

3.1优化集中供热管网系统的设计

在对集中供暖供热管网系统设计过程中，应将水力失调作为主要问题重点来考虑，优化管网设计。设计中应对供热管道直径、材料、设备和供热最高流速等因素进行全面分析，并进行准确的水力计算，力求准确、全面的收集关键信息和数据。通过水力计算找出水力失调的原因，有针对性的采取有效措施进行预防。另外，循环水泵的设置尤为重要，要从整个管网的角度全面考虑，设置流量与扬程相匹配的循环水泵，必要时设置功能水泵。总之，设计中应全面考虑各方面因素对集中供热管网系统的影响，采取措施有效预防水力失调问题。

3.2选择双管采暖系统

现阶段，我国仍有部分城市小区内采用单管顺序式管网，由于其供热半径较大，管网结构过于复杂，调节和控制困难。而采用双管采暖系统，可大大降低管网系统的调节和控制难度，而且其拥有必备的调节功能。该系统内配备有热量计、流量控制阀或压差控制阀，可采用热量计—流量控制阀或热量计—压差控制阀两种模式对管路系统进行调节，效果较单管顺序式管网得到大幅度提升。大量实践证明，在集中供暖中采用双管采暖系统，可有效消除或降低剩余压头。然而，对于已有集中供暖供热管网系统来说，其本身如不具备调节功能，进行管网改造需花费大量的时间和费用。

3.3选择“大流量、小温差”的运行模式

“大流量、小温差”的运行模式主要是针对集中供热管网中出现的个别用户过热或过冷的问题，其对温度过低的用户调节效果较好。所谓“大流量”就是增加供热管网的流量，增加循环速度，使用户得到更多的热量，因此对温度过低的用户效果明显，而对于温度过高的用户效果不佳。另外，循环速度加快将会浪费更多的能源。因此，这种模式不能得到大范围的推广，只在特殊情形下被采用。

3.4增加系统自用压头的数量

集中供热管网系统水力失调的一个主要原因就是系统循环能力不足，而这与循环水泵之间的流量与扬程不相匹配直接相关。结合供热管网实际的供热循环问题进行分析，应采用大功率、大扬程循环水泵来解决管网循环慢的问题。同时，采用大功率、大扬程循环水泵也可以对整个集中供热管网系统进行调节，增大循环流量，提高循环效果，有效解决水力失调问题。

在增加集中供暖供热管网系统自用压头数量前，应全面调查管网系统存在的问题及其准确部位。应该从用户的需要出发，综合考虑系统内部阻力和热量平衡的影响，合理选择水泵的数量、功率和扬程，以达到预期的供热效果。对于过冷用户，应适当增加自用压头，提高局部管网的供热效率，提高用户的供热温度，进而解决水力失调问题。同时，也应该控制不合理的加压水泵，合理调整附加压头的数量和位置，力求使整个集中供热管网系统的水力达到平衡，防止出现水力失调的情况。

3.5对供热管网系统运行模式进行改进

集中供暖供热管网系统的运行模式受到供暖地域、供暖区域、供暖系统结构、供暖系统功能的影响。在运行模式设计中应综合考虑各方面因素的影响，并全面考虑用户的需要，以预防和解决水力失调问题。

对集中供暖供热管网系统运行模式进行改进，可以有效提高其供热效率，及时发现和解决问题。尤其对局部过热或过冷用户，运行模式优化后可有效解决以上问题，减少由于供热温度过高而造成的热量损失，也提高了供热温度过低用户的供热温度，最大限度的解决了水力失调问题，减少了热量消耗，提高了经济效益。

4 结语

受多方面因素的影响，水力失调已成为集中供暖供热管网系统最常见的问题之一，造成了很多不好的影响，也造成了很大的经济损失。因此，应该从设计、施工、运行管理、管网改造等方面进行综合考虑，分析其存在的问题，有针对性的采取措施对水力失调问题进行解决。实践证明，采取有效措施预防和解决集中供暖供热管网系统水力失调问题，可以减少用户投诉，减少资源浪费，大大提高社会效益和经济效益。

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Studyonwaterdislocationandcountermeasureofheatingpipenetworkincentralheatingprocess

YinFuqiang

(TaiyuanHeatingPowerCo.,Ltd,Taiyuan030000,China)

With the continuous progress of urbanization, the requirements of central heating are improved, and many problems have arisen. The hydraulic imbalance of heating pipe network is the most important one. The article mainly studies the countermeasures to solve the hydraulic imbalance in the heating pipe network, so as to achieve the goal of improving the central heating effect and improving the quality of life of the people.

central heating, heating pipe network, hydraulic imbalance

1009-6825(2017)29-0130-03

2017-08-05

尹富强(1984- )，男，工程师

TU995.3

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