1、1暖通空调水系统中的水力失调及应对措施摘要：近年来，我国的暖通空调事业发展十分迅猛，加强暖通空调水系统中的水力失调的研究是十分必要的。本文作者结合多年来的工作经验，对暖通空调水系统中的水力失调进行了研究，具有重要的参考意义。 关键词：不同采暖系统 加压泵 水力失调 中图分类号：TU832.1 文献标识码： A 文章编号： 一、前言 采取集中供热后，由于热网的建设与规划相对与快速发展的供热需求而言，存在一定的滞后性。在新区建设中存在一定的伸缩量,往往在规划建设中存在前期、中期、后期多个阶段，建设面积不确定，导致供热外网设计存在许多片面性，无法综合考虑远期规划建设的管网阻力平衡问题。2000 年后
2、，多种采暖系统不断涌入市场，在统一热源下存在多种采暖系统，地热系统就是一个典型的代表。地热系统和散热器系统往往存在与同一热源下，地热采暖采用管网是大流量、小温差系统，而散热器与之相反，由此引起的热网阻力不平衡给供热行业带来种种压力，如何解决这种问题已迫在眉睫。 二、基本措施 1 通过附加阻力来消除用户剩余资用压头 在供热系统的设计过程中，热网的各个用户环路的阻力实际的平衡2是无法做到的，而系统之中的循环水泵压头则是根据最不利环路来进行设计的，因此对于一般用户而言，必然存在一定的剩余压头，这就导致了水力失调。在一般的情况下，我们通过人工对阀门进行调节，虽然也能够实现平衡，但是这一调节过程是非常复
3、杂的。而即使是调节好之后，一旦用户的负载发生变化，或者使用情况发生变化，有需要进行重新调节。因此，在用户系统安装相对较为完善的温控阀、平衡阀等自动调节装置，能够通过对附加阻力的改变，使得剩余资用压头能够得到较好的调节，从而有效的解决水力失调问题。这种方法就是附加阻力平衡技术，该技术的特点就是在确保循环水泵的流量以及养成足够的基础之上，减少过热部分的用户热量的浪费，从而取得一定的节能效果。 2 通过附加压头提高用户不足的资用压头 如果系统循环水泵的实际扬程不足的时候，应该采取在各个供热系统的用户系统入口之处安装不同规格的小水泵以弥补资用压头的欠缺，使得各个环路能够实现阻力平衡的一种措施。这种措施
4、称之为附加压头平衡技术，这种技术与附加阻力平衡技术相比较不但能够达到减少热量损耗的节能效果，同时也能够有效的降低水泵的电力消耗，节能效果相对更为显著。 但是，应用附加压头平衡的方法解决水力失调，也需要一定的技术条件，在过去的一些供热系统之中，部分用户安装加压水泵以不住资用压头，但是这种方式必然导致抢水的问题。在当前，不仅有一些小流量，小扬程的水泵，而且还支持三档变速、变频自动可调节，只有设计相对比较合理，而且水泵选择正确，在初次运行的时候做了必要的调整，就3能够避免抢水问题的出现。 3 全面水力系统平衡解决方案 全面水力系统平衡方案是一种综合性的水利系统平衡方案，该种方案工作的依据在于，任何一
5、个工人系统都有可能同时存在静态水力失调以及动态水力失调的问题，仅靠一种方法难以解决两个方面的问题。而全面水利系统平衡方案就是通过对静态水力平衡以及动态水力平衡进行同步调节，以确保整个供热系统的水力平衡。这种方法能够实现相对复杂的供热系统的水力平衡调节，同时又能从根本上解决静态水力失调以及动态水力失调的问题，能够最大限度的节约能源。但是，全面水利系统平衡解决方案的投入也相对比较大，施工难度也比较高，因此其适用的范围也相对比较有限。 三、案例分析 3.1、供热现状 A 区域采用低温直供的供暖方式，总供热面积 38.6 万 m2，其中散热器部分 18.6 万 m2,分布在远端一组团；地热部分 20
6、万 m2,分布在二、三、四组团。 .2、供热存在的问题 上个采暖期，A 区一组团南、北两侧末端用户供热效果不好，部分用户室内温度都达不到 18 摄氏度，解决问题迫在眉睫。经对该区域供热管线布置情况和水力计算分析发现，造成的主要原因是： （1）一组团采用散热器系统供暖，室外管网若按 3kg/m2 流量分配4时，设计管径满足要求。在供回水温度一定的条件下，用户不热的原因只能是流量小。 （2）整个管网阻力不匹配 由于二、三、四组团为新供热用户，采用地热供暖的采暖形式，在设计供热外网时，分两个阶段，在一组团外网设计时未综合考虑，存在严重管网阻力失调的现象。从目前热源所处位置可以体现出一组团处于热源的末
7、端，从热源出口沿途在主干线上分别引出多条分支管线供二、三、四组团，由于二、三、四组团采暖均为地热系统，分支管线比摩阻较小，均在 30-80Pa/m 范围内，导致整个管网阻力不匹配，这种支状管网调节比较困难，存在较严重的水平失调。 3.3、解决措施 3.3.1、更换循环水泵的型号，将现有锅炉房内循环水泵 SLR250-315A 将更换大流量水泵，但这样就造成二、三、四组团流量过大，产生不必要的能源浪费。 3.3.2 、将锅炉房低温直供改为高温间供，安装一坐换热站，分两套系统，分别供一组团散热器系统，和二、三、四组团地热系统。从运行成本上出发，这种方案是大投资，初步概算一下需要 260 万元。从节
8、能角度讲不够经济。 3.3.3、将现有管网分成两个环路，本身地热系统要求是大流量小温差，单独为一组团提供管网调整一组团末端局部不利用户的热力管径，在一组团回水管道上安装变频管道泵，直接加大流量，及减少一次性投资又节省电耗。 5从经济性的角度出发，站内回水压泵投资少，电耗最低。回水加压泵的选择是一个重要环节。如果回水加压泵选择不当，不但不能解决问题，而且会影响其它环路的管网供热情况。过去也曾有在供热工程中安装回水加压泵的实例，但因为当时水泵性能存在局限性，不能按照水力计算的流量、扬程选择适合的泵，造成最后的运行结果达不到预期的目的，有的甚至造成水力工况更加恶化。但近年来随着水泵和变频技术的发展及
9、高质量的国外产品进入中国，客观上为分布变频调速系统的实施提供了条件。以往在解决压头不足时，传统的解决办法是定速泵加调节阀的方法，但此种调节方式本质上是增加了用户支路的阻力，水泵需要额外提供一部分扬程去克服调节阀的阻力，这样所选水泵的扬程要相应提高，从而使水泵的能耗增加，总体运行费用也相应提高。 本着节能降耗解决问题的方法，我们选择了第三个方案，经过一个采暖期的运行达到了良好的效果，不仅解决了用户不热的现象，而且降低了总循环水泵的运行量，同时也节约了电能，为供热节能做了显著的贡献。 四、总结 随着供热体制的改革的逐步推进和节能理念的进一步推广，并伴随着新技术、新能源的开发，原有的供热系统需要改革
10、。由于在同一热源下存在这多种不同的采暖系统，具体更改的方案也应不同。但综合各个方面因素，考虑到初始投资和能源以及舒适度，在现有的系统改造中，安装分布式变频调节回水加压泵是比较可选的方案之一，不仅降低一次性投资，节省电耗，而且可以解决管网水力失调的情况。在大力提倡节6约能源的今天，推广使用这种变频调节回水加压泵的节能装置，对于提高劳动生产率、降低能耗具有重大的现实意义。 参考文献： 1流体力学及泵与风机(第二版)M . 北京：中国电力出版社, 松岭，安连锁编，2000 年 2供热、锅炉房及其环保设计技术措施 ，中国建筑工业出版社，陈秉林、侯辉主编，1989 年 3供热工程 （第三版） ，中国建筑工业出版社，1993 年
