供热管网水力平衡调节方法的研究
摘 要：在设计管网系统时，热网系统水力稳定性是重要指标，它可以指导管网参数的合理选择，帮助供热企业确定合理的经济指标，文章将重点介绍供热管网水力平衡调节方法的研究，以供同行参考。
毕业论文网 /2/view—12061557.htm 关键词：供热管网；水力平衡；调节方法 我国北方地区集中供热普及率逐年提高，供热管网普遍存在的最突出的问题是高、低温水管网系统水力失衡，能源浪费现象严重。
对于一个运行良好的供热系统，其控制系统进行运行调节或增减热网系统热负荷时，水力平衡及稳定性基本不受干扰。
通过对水力工况的调节，可以明确系统的控制效果，找到系统控制中的薄弱环节，确定相应的调节手段和对应策略。
1 热网运行调节方式 以热源厂作为主要热源的城镇集中供热系统，热力网的供回水温度、调温曲线和调节方式将关系到系统设备选型、热力网的管径、系统的投资和运行费用。
为使热用户室温达到设计要求，除在系统运行前需要进行初调节之外，还应在整个供暖季节随室外气温的变化，随时或分阶段对供水温度、流量等进行调节。
2 管网平衡调节 2.1 水力失调 当前在集中供热系统中无论直供管网还是间供管网，影响供热质量的最大问题仍然是热源或换热站附近用户室温超标，远处用户室温过低，用户室温不达标便私自安装小型循环泵、甚至采取大量放水等方法，这是热网普遍存在的水力失调问题。
有些供热企业为了解决这一问题，采取加大供热量，或是更换大功率的循环水泵。
结果问题不但没有得到很好的解决，而且进一步造成了能源浪费。
供热效果好坏实际上是流量（热量）合理分配的问题。
这个问题不可能在设计阶段完全解决，即使设计、施工、运行情况良好，水力不平衡的情况也会出现在每个输配环节中。
若要在整个供热系统中实现良好的水力工况，必须在运行阶段进行认真地、反复地、细致地调节。
以前曾经用调节阀等，这样不但都需要分层次调节，而且必须反复调节、经常调节，调节的工作量相当大，而且只能在一定程度上改善热网的水力工况，不能从根本上消除水力不平衡状态。
目前大多数供热企业都不同程度地处在这种调控阶段。
管网系统水力计算时，为使计算更接近实际管网运行工况，尚需考虑如下几种情况： 2.1.1 热负荷的准确性。
热负荷的准确性与否直接涉及到各支路热量配置的合理性、科学性。
综合热指标的确定常规是依据构筑物的使用性质及供热面积与热指标采取加权平均得出综合热指标值。
考虑国家对节能建筑的要求，在建、拟建节能建筑物综合热指标按 较低选取的原则。
在二次网水力计算中，需要增加一些内容，如构筑物位置、朝向、楼层高低、墙体保温状况等等。
热指标合理性是热负荷确定准确性的基础。
管道阻力计算基础数据收集整理工作比较繁杂，此过程需细致准确，否则会影响管网水力计算结果，导致管网水力失调。
在进行管网设计时，设计人员大多遵循着这样的设计原则：先满足最不利点的资用压头，这样使得其他各个点的资用压头过大，而且越是距热源或换热站近剩余压头越大，解决的办法只能是通过调节管径或加装调节手段的方式消耗掉资用压头的富裕量，而管道管径可选择种类并不多，阀门调节功能也是有限度的，这样必然使流量分配偏离设计状态，导致用户冷热不均。
而在设计计算过程中管道、水泵、散热器等选型常常都会习惯地采用一定的保险系数，这就造成了先天性的水力失调。
2.2 科学可行的调控手段 2.2.1 必要的调控手段。
但现实中往往由于规划、设计、管理、阀门质量等因素，造成管网错综复杂，各用户可调控级数不同，某些用户甚至直接接于近端干管上，造成热力系统难于平衡。
在进行设计时，为了能够保证近端用户可控级数达到数量上最多，对于支干线需要不断地增加延展，并且保证末端不断向后延展、分级，但是末端管网一定要保证分级数量减少，并根据供热的具体需求适当加大管径，从而保证管网调节的平衡。
2.2.2 流量调节阀安装。
针对各个构筑物的入口进行增设自力式流量调节阀以及自力式流量平衡阀，将平衡阀设置在管网的分支处，这对于加强管网平衡的调节有着十分重要的意义。
提高热网水力稳定性必不可少的主要方法是相对增大用户系统的压降，然而这一必需的方法并未得到常规设计的高度重视，预留的剩余压头太小，无法满足正常需要。
这种做法虽然一定程度上能够降低整个管网的资用压头、节省电能，但是确造成了热网的水力稳定性严重下降。
提高管网的压差，增加了耗电量，但带来的却是提高了热网水力工况的稳定性，改善了热网的水力工况，使全网减少了无效热能和电能的消耗。
2.3 实施分布式混水加适当调控手段 常规供热系统二次网采用换热站内集中设置循环水泵的，若实施分布式混水循环方式可以消除近端压差大远端压差小的弊病，再适当辅以调控手段，则可有效地解决水力失调问题。
换热站集中循环系统造成近端热用户压差过大，以至于不得不加装流量调节装置进行限流，造成大量电能的无谓浪费。
采用分布式混水泵系统，会造成上述电能的浪费，而且大力降低主循环泵配套电机功率，从而在最小的耗电功率的条件下达到合理供热量的输送，因此分布式混水技术备受青睐。
3 提高对管网平衡调节认识 水力失调是供热管网普遍存在的现象，它的出现造成近端过热，远端过冷的状况，虽然通过系统水力计算解决了部分管网阻力平衡问题，但管网的运行工况十分复杂，不可能在设计阶段完全解决。
城市不断发展伴随着规划调整、供热面积增加、热网增容、热负荷变化等对热网系统影响巨大，系统阻力相应随之增加，各点作用点压头不断变动。
管网系统会出现由平衡到不平衡过程，形成对管网水力工况重新计算和再调整过程。
如果认识不到重新计算和再调整的重要性，必然会降低供热系统的效率，恶化供热质量，同时能耗和运行费用也大幅度增加，特别是供热面积大、管线距离长、分支节点多，用户结构复杂的大型管网就显得更为突出。
4 结语 建筑节能是一项系统工程，要保证良好效果，就需要各方面共同努力。
供热系统节能作为建筑节能的一个重要部分，应引起人们的高度重视，而供热管网的水力平衡调试是供热系统节能的一个重要环节。
供热管网水力平衡实现各个用户流量按需分配，达到各自的设计流量，决定着整个系统运行效果，也是节能运行的前提条件。
但在实际中，供热管网水力失调是长期困扰供热单位的一种比较普遍的现象，在部分热用户达不到供暖温度的同时，部分热用户则发生了过量供热，不得不开窗放热，造成了供热质量下降和能源的巨大浪费。
经过合理有效的调试，减小水力平衡度的波动范围，改善热媒供热品质、提高热用户满意率、降低供热能耗，是实现建筑节能的有效途径。
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