热力管网水力失调的表现与解决措施分析

付 悦 太原市热力集团有限责任公司

1 引言

集中供热管网系统产生不良的水力失调有很多因素，在热力管网系统当中，要对产生水力失调的相关问题，以及各种因素进行有效的预判。必须说明的是，如果水力失调相继产生，那么对集中供热系统所产生的危害是十分严重的，因此要针对集中供热管网系统中产生水力失调的因素进行有效明确，结合多个方面多个环节，对于相关因素进行有效的确定。譬如：针对集中供热管网系统的设计环节、施工等相关环节，明确探究这些环节当中所存在着的水力失调的各种可能不良因素，而本文对此方面进行了深度的有效探究。

2 概述

我国北方区域四季存在着明显的温差，在冬季必须要采取供暖举措，以便提升室内温度，帮助人民实现正常的生产生活。近些年来由于环境保护、绿色持续化生产的理念深入人心，在北方地区不断地开展了集中供暖等相关措施和途径，随着城市化建设不断的推进，对于供热管网系统也需要不断地提升相关标准要求。但是在集中供热系统建设和发展过程中，依旧有很多问题相继出现，集中供热管网系统中常见的问题有水力失调，应该着重探究水力失调的基本定义、相关因素和解决策略，以便针对水力失调进行彻底有效的优化解决。在开展集中供暖的过程中，经常会由于设计供暖和集中供暖的现实情况明显不相符导致居民家庭温度产生巨大的差异，一些居民冬季供暖温度严重过热，而一些家庭温度严重过低，这种情况必须要给予高度的重视，并有效探究具体因素，实现彻底的解决。

2.1 供热管网概述

热力管网是是通过大量的串联和并联管路，与用户进行有效的连接，并将相关的系统有效的建立起来，但是由于设计、施工运行等方面的原因存在，就导致存在严重的供热管路水力平衡失调情况，如此就会导致用户会存在室内不热，或者热量分配不均匀的情况，对于近端用户，其热量甚至是会超过设计热量的三倍以上，导致近端用户其室内温度居高不下；而对于远端用户会常常是存在比设计流量低出许多的不良情况，所以大部分的远端用户都是会私自进行水的排放，此举就导致大量的水资源被严重的浪费掉了，而且也会导致水力流量和水力压力出现严重的失衡。供热管网主要是通过锅炉进行内部燃烧，通过加热水实现热水和蒸汽，并将其运送到供热系统中，以便实现居民或相关企业的冬季有效供暖。供热管网系统是非常复杂的网络系统，其中所富含的结构和小系统十分的众多，运行供热管网由于时间、环境、工作地点等各种因素影响，可以依据不同的种类，将供热管网分为多种类型。第一种可以结合供热管网不同的管道压力分为低压管网、中央管网和高压管网；第二种根据供热管网里运输的不同物质可以将其分为水蒸气管网、热水管网；第三，供热管网由于使用的区间、安装的部位不同，也可以将其分为室内供热管网和室外供热管网两种类别。

2.2 水力失调概述

供热管网在运行过程当中，非常容易产生不良的水力失调问题，水力失调的问题主要是由于供热系统的设计工作状况与现实的工作状况存在着明显的差别导致的。管网中热量流动具体流量和现实情况差距明显，由此而引发水力失调相继产生，其水力失调最主要的表现还是供热管线中明显存在着热力分散、不够均匀、较为混乱等情况。一些住户室内温度较高，需要不断地敞开窗户，这样就会产生严重的热量流失和损失，而一些居民住户，其温度过低，根本没有达到室内规定标准要求，这样室内居住的生活质量也会相对降低。一般来说，工程项目导致热力管网失调的因素主要有两个方面：第一是热力管网设计水流量的速度和管直径受到严重忽视；第二，不能有效的管控热力管网运行效率，进一步导致水力失调等相关问题不断产生。

3 关于热力管网水力失调的主要体现

3.1 热力管网热源系统水力失调

近些年来，伴随我国城市化建设不断飞速发展，在城市建设当中集中供热系统呈现出蓬勃发展的良好态势，这些集中供热特征着重体现在集中供热系统的面积和数量等方面，传统的供热系统已经不能满足我国社会现实发展的基本供需，尤其是传统锅炉存在着诸多不良特征，这些特征表现为传热效率不良、额定功率低下、热参数差异较大，这也导致管网热源系统受到巨大的阻力和压力。因此，引发锅炉在现实生产运行当中所产生的热量与设计之间差距较大，这样对于锅炉的工作效率所产生的影响是十分严重的。而且锅炉运行效率持续低下，也会导致社会难以安定和谐发展，甚至是会引发极为不良的锅炉安全事故。

3.2 一户一环系统水力失调

我国近年来城市化建设当中，多数采用的室内供热系统形式是一户一环系统，这种系统是导致产生水力失调的主要因素。在供热系统当中，经常存在着初期和末寒期。由于供热系统存在着相对较低的温度差，顶层用户会受到楼层过高影响，导致压力不够充足，流量明显比低层用户更低，由此导致供热系统明显存在着较大的供回水温度差。住在楼层最顶层的用户由于温度压力差值最大，导致热力难以有效提升，这也是水力失调引发的最不良供热问题。

3.3 热力管网改造后水力失调

在进行分户改造完毕之后，用户室内依旧沿用传统的暖气片。但是作为顶层用户经常会存在着第一组暖气片达到标准要求，而其他组暖气片水温温度明显较低，也就是说其他暖气片的工作量，同比起设计标准要求相差巨大，由此顶层用户的室内温度会严重不达标。

3.4 热力管网不同单元水力失调

如果不同的单元明显超过四个，那么末端单元的温度对比起前端单元会明显出现降低的情况，产生这种情况的因素主要还是来自于同一栋建筑，存在着不同单元的巨大供热差异，导致这种问题产生的主要因素还是前单元和后单元在距离上存在差异。水力严重失调容易引发系统供热不够理想等情况。

4 解决热力管网水力失调的重要措施

4.1 做好集中供热管网系统的设计

对集中供热管网系统进行优化改造，要强化设计环节的工作，要将集中供热系统产生水力失调等相关情况，作为设计的重要基础，并进行有效的分析和探究。在集中供热管网系统的设计阶段，对水力等相关参数进行探究，避免集中供热管网系统设计过程中产生相似问题，而且要针对集中供热管网系统的相关参数的有关信息进行有效的摸排。在集中供热系统的具体设计化阶段，要对系统水泵进行优化设置，并设计备用功能性水泵，并实现集中供热管网系统经济性能的全面提升，如此可以针对集中供热管网系统所潜在的水力失调问题，进行有效的处理和预防。

4.2 增加系统自用压头的数量

集中供热管网出现水力失调的另一项主要因素是供热管网系统的循环能力不足，这与循环系统之间存在着水泵流量和扬程数据不理想、不匹配有着直接关联。结合现实的工作管网相关循环问题进行探究不难发现，对于此类问题采取较大功率，以及较大养成的循环水泵是最佳的解决途径和方案。同时，应用大功率、大扬程的循环水泵，还可以实现供热管网系统的有效调节，逐步增加循环流量，全面解决水力失调相关问题。而在集中供热管网系统当中，将相关压力进行有效提升，可以对供热系统能量不足的问题进行有效的辅助和平衡，而且还要充分结合现实的用户基本情况，明确产生循环系统阻力的相关因素，对于水泵的具体参数进行科学合理的解决，这样可以实现经济性的有效提升，也全面满足住户的供热需求。而对于用户室内温度较低，难以提升等等不良情况，可以采取增加自用压头，有效提升局部管网供热效率，这样也可以对水力失调等相关问题进行有效解决和处理。

4.3 热力管网单体建筑水力失调的解决措施

结合热力管网维护现实需要，通常针对电梯建筑、水力失调应该采取静态节流装置，针对单元建筑末端明显存在着温度降低等情况，应该将调节阀、控制阀、热力管网截流板进行有效安装，让水力的循环得到有效的控制和全面的平衡。现阶段自动式的流量控制器在单元建筑当中，针对水力失调等相关问题实现了有效的解决，并帮助相关工作人员在解决问题方面。新的解决方案不单单实现经济收益有效提升，更能够加大运行效率，产生全面节能的良好效果。

4.4 选择双管采暖系统

目前，我国一些小城市所采取的供暖系统形式是单管顺序供热管网，这种管网形式存在着诸多缺点，主要是供热半径相对较大、管网结构较为复杂、难以实现有效的调节和控制，但该系统可有效解决管网调节困难等不良问题，实现了良好的管网控制和调节。此系统内部有效应用流量控制阀，压力阀热量计，可以针对流量控制、压力管理等相关模式进行良好调节，而且结构较为简单。

4.5 提高集中供热管网系统的调节功能

集中供热系统在运转过程中，为了有效地提升运行效率，一定要采取动态化的精准调节。而集中供热管网系统水力失调产生的问题，主要还是来自于相关工作不到位。现阶段集中供热管网系统在优化设计改造过程当中，要不断的将双管采暖供热思维以及相关理念引入建设之中，通过双管网所具备的良好优势对集中供热管网的具体热量进行精准的计算。而通过双管网优势可以全面提升集中供热管网流量控制效果，实现供热系统的压力、温度等相关参数的有效调节和整合，全面提升水力的调整能力，实现集中供热管网系统的流量和动力，真正解决工作中存在的水力失调等相关问题，使集中供热管网系统的经济性得到切实有效的提升。

4.6 动态压差平衡阀的调节

通过动态压差平衡阀的调节和控制，可以让各个平衡控制点上的导管阀形成压差的有效测试，并对整个系统情况进行全面的掌握，以便为系统日后的调整提供必要的参考和数据依据。如果被控介质流中有不同程度的转变，是需要对阀的阀芯进行必要的自动调节，如此可以让阀芯和阀座之间具备一定的平衡位置点，确认阀流面积及其存在良好的流量系数。但必须说明的是，其微分值的变化是非常小的。由此不难看出，上述方面对于供热影响是十分巨大的，所以需要进行必要的调整和有效的调节，以便让供热效果和节能效果得以有效的提升。目前供热管网采用的动态平衡方法分为自控流量控制阀和自控压差控制阀。

4.7 静态调节阀的调节

在热管网络系统中，对静压控制阀的运行起着基本的作用，加热效率和加热质量对热管网络产生影响，调节静压控制阀的热管网络开始调整油压失衡。由于静态平衡阀仅能够接受手动调节，因此不能根据系统的状态变化来调整电阻系数，从而对监视对象的电阻进行适当地调整以实现监督，并平衡满足整个系统需求的管线系统的电阻。因此，在调整静态控制阀时，根据系统的运转条件进行适当的调整，再根据系统的特性和使用者的需要进行手动的调整，以满足供暖质量和效率的要求。

5 结语

水力失调相对于供热管网来说产生的影响是十分严重的，不单单会导致热量严重损失，还会使供热管网运行效率相对低下，甚至是会引发不良的锅炉运行故障，这样对社会发展会产生严重的不和谐影响。因此，要针对供热管网的安全运行相关情况进行有效探究，以治理水力失调等相关问题作为关键核心，积极的对供热管网进行有效的维修和监护。在现实的工作当中，要充分结合热源系统不同单元、一户一环等相关水力失调产生的具体因素，进行有效探究，确定出热力管网相关维护的基本方式和方法。而且还要充分结合热力管网现实基本状况，以及居民住户热力的设计参数要求，将控制阀、节流阀等相关解决水力失调的功能部件引入其中，这样才是实现水利失调问题解决的关键核心。本文针对热力供热管网系统中导致水力失调的因素以及解决策略进行了分析和探究。希望本文的论述能够为我国北方城市在冬季实现居民居住舒适度有效提升提供一些帮助和借鉴。