供热管网的水力失调和水力平衡调节

随着时代的进步和科技的不断发展,人们对于自身的生活水平要求也逐渐提高。“热”作为商品,也逐渐为人们所接受。既然是商品,就应该按质论价,优质优价。但在我国,供热系统当中仍然存在着许多漏洞和问题。

在这些问题当中,水力失调是最为常见的现象,由于供热系统中普遍出现这一问题,常常会导致用户之间的室内温度拥有较大的差别,同时并不能保证冷热温度的平衡,这就在一定程度上制约了供热系统的工作,并使得用户的投诉率不断增加。要解决这种情况,并使得用户对于供热系统满意,我们传统的做法常常是增大循环泵的流量来进行供暖,这种“大流量、小温差”的供热运行方式,虽然能够对水力失调的问题进行一定程度上的解决,但同时也会对能源产生浪费的现象。因此,要彻底的解决水力失调在供热系统中出现的现象,就需要找到科学且合理的解决措施。


什么是水力失调及水力失调出现的原因


所谓的水力失调,其实就是指热水供热系统各热用户的实际流量与设计流量之间的不一致性,一般来讲,我们用以下的公式来表达水力失调的程度:

x=Vs/Vg

在上述的公式当中,x表达的是水力失调的程度,而Vs以及Vg分别代表用户的实际流量以及设计流量。

在本公式当中,如果x等于1,那么供热系统的状态应该是处在热平衡之上的,x的数值偏离1越大,那么水力失调的程度就越为严重。

一般来讲,造成水力失调的原因有以下几个方面:

1.受热源设备的限制,供热的压力不足,或者因为系统的循环水量超过原设计值,使循环水泵的供给压力下降,导致水力失调;

2.管网设计不合理,或者管网堵塞造成系统的压力损失过大,超出了热源设备所提供的压力,导致水力失调;

3.热网失水严重,超过了补水设备的补水能力,系统因缺水而不能维持需要的压力,导致水力失调;

4.系统缺少合理分配水量的手段,为解决末端用户不热的问题而加大循环水量,因而增加了管网的压力损失造成系统压力不足,导致水力失调;

5.供热管网新接入热用户或停运部分热用户,全网阻力特性改变,导致水力失调;

6.热用户室内水力工况改变,比如随意增减散热器或开关阀门,导致水力失调;

7.随意调整网路分支阀门或用户入口阀门,导致水力失调。


水力平衡调节的方法


在供热系统中,使用的阀门有很多种。比如闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、止回阀、安全阀、调节阀、平衡阀、自力式平衡阀等。热水作为管道内的介质,自然可以通过阀门来调节。

1. 调节阀法

在供暖工作中,经常应用是闸阀、截止阀,而这两种阀门的调节性均较差,做不到线性调节,如闸阀当开度达到50%后,其流量基本就不再随开度而增大了。因此,近年来能够做到线性调节的调节阀在供暖行业得到广泛的应用,调节阀通过改变阀芯与阀座的节流面积,做到了开度与流量的线性关系,再配以便携式超声波流量计,可以完成水力工况的初调节,但当单位面积流量需要严格控制和热网系统面积比较大时,这种方法效果就不太明显了。

2. 平衡阀法

通过改变系统管道特性阻力数的比值改变流体的阻力,从而达到对于流量的调节。从力学的角度来看,平衡阀的作用就相当于节流元件。就目前来讲,我国的供热系统一般有静态平衡阀、动态阻力平衡阀等几种模式。

1)静态平衡阀

手动调节平衡阀也叫静态平衡阀,除了这两种叫法之外,静态平衡阀也可以叫做数字锁定平衡阀,静态平衡阀的工作原理是通过改变锁芯的开度,来改变各个支路的阻力,从而达到支配流量的作用。这个阀门的阀杆出有锁定装置,在平衡调试的过程中,阀门上面的仪表能够显示出流量。静态平衡阀能够保证支路的阻力不变,起到良好的热平衡作用。

由于调试复杂,而且一旦供热管网的情况发生变化就需要重新调试,因此,现如今,我国新建的供热系统中,对于静态平衡阀的使用较少。

2)动态阻力平衡阀

通过对于自力式流量平衡阀的改造,研制出来了动态阻力平衡阀,这种平衡阀的工作原理与自力式流量平衡阀大致相同,区别在于多了一套导压孔锁闭旋钮。在倒空关闭的时候,动态阻力平衡阀会自动变为静态平衡阀

在供热系统关停后,阻力发生变化,只要打开导压孔,系统处理自动调节状态,在平衡之后关闭导压孔,动态阻力平衡阀又会变为静态平衡阀。这种阀门调试简单,能够有效的弥补静态平衡阀的诸多缺陷,有着非常良好的发展以及应用的前景。

根据不同的水力状况,可以将供热系统分为定流量系统、热用户变流量系统和热源变流量系统,不同的系统需要选用不同的平衡阀,其要求也各不相同。


1. 定流量系统

供热站以及用户流量都不改变的系统,我们称之为定流量系统。这种系统流量不变,阻力稳定,由于定流量系统本身的特性,比较适合选用的平衡阀为静态平衡阀,或者是自力式流量平衡阀。


2. 热用户变流量系统

用户根据室内温度,需要自己来对温度进行调节,这时候就需要热用户变流量系统。在实行供暖分户计量的建筑当中,这种系统常常会得到应用,而很多用户为了节省费用,也常常都会选用这样的供热系统。一般来讲,该种供热系统应该选用自力式压差平衡阀。当每一路分支流量减小的时候,依然能够保证其余各路的压力平衡。


3. 热源变流量系统

这种系统最大的特点在于,能够根据气温的变化而对流量进行自动的调节。也就是说,如果气温降低,那么流量将会自动增大,而一旦气温升高,供热管网中的流量也会随之而来的自动减小。这种系统将质与量的调节做到了有机的整合,如今,随着我国节能技术的不断改革与发展,这种供热系统将会得到更好的发展前景。静态平衡阀以及动态阻力平衡阀都可以使用在这种系统当中,由于各路流量比例不变,因此即使水力失调,也并不会影响热量的平均分配,不会出现个用户直接温度差过大的情况。


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发布时间:2019-08-02 热度:66
标签:系统调节 热平衡 采暖 集中供热 清洁热源 系统解决方案 水力平衡 混水系统