供热系统水力失调原因分析与解决措施

科技情报开发与经济 SCI—TECH INFORMATION DEVELOPMENT＆ECONOMY 2006年 第 1 6卷 第24期 文章编号：1005-6033(2006)24～0196—02 收稿 日期：2006—07—16 供热系统水力失调原因分析与麓决措施 郝存忠，王美萍 (太原理工大学，山话太原，030024) 摘 要：对计量供热系统水力失调进行了分类，提出了解决供热系统水力失调的对策 分析了自力式平衡阀在供热系统的应用，并对温控阀的应用效果进行了说明。 关键词：供热系统；水力失调；自力平衡阀；温控阀 中圈分类号：TU833 文献标识码：A 集中供热从福利到商品的转变是我国经济体制改革和实行社会主 义市场经济的必然结果，而且按热计量收费的条件日趋成熟。在市场经 济中，企业为了获得更多的利润。就得采用先进技术、降低生产成本 实 现自我发展。改善供热状况，提高热能利用率、节约能源涉及热源、热网 和用户的许多方面，但系统失调、改善系统水力工况也是一个主要问题。 因为它直接影响到用户的供热质量，有着较大的节能潜力。 1 系统水力失调的分类 (1)系统水力失凋可分为水平失调和垂直失调两种。前者表现为水 平面上用户流母偏离设计值。导致近、远端冷热不均；后者表现为垂直面 上进入散热器流量偏离设计值，导致楼层上、下冷热不均。供热系统水力 失调是普遍存在的问题，通常为了解决用户达到供热标准，没置大流星、 高扬程水泵，导致一些用户过热，热量浪费严重；大流最小温差运行，电 耗增加。运行成本提高。 (2)水平失调的原因大致可归纳为：第一，热网设计一般只注意到最 不利点(通常在系统的末端)必需的资用压头，而其他点的资用压头总是 大于需要值．越近热源的位置资用压头的余量就越大。在热网投入运行 时若没有经过认真和科学的调整，必然要出现流量分配偏离设计状态， 导致用户冷热不均的(通常是近端过热、远端不热)水平失调现象。第二， 供热面积扩大，热网的某些管段流通能力不够。没有及时改造管J捌，而只 更换水泵(加大水泵的流量和扬程)，也会导致热刚水平失调。第三，在热 网设计合理的情况下，水泵选型过火，运行流量偏离设计状态(大流量小 温差)，也会导致热网水平失调。 (3)垂直灾．岗的原囚大致可归纳为：第一，供暖系统各立管之间、各 层之间存在水力不平衡，山于管道系统规格的限制，设计一般无法使之 完全平衡 各环路自然 头的差别影响到它们的不平衡程度(或增大、或 3．3 临近可选择服务方式 用。通过货运直达运输理论，较好地模拟了当时的商品混凝土供应系统 这种供应把岛上区域按照搅拌站地理位置分成3个IK域，每个 的运输成本；通过对施工单位可随意选择搅拌站服务供应方案的运输成 区域的施工单位向特定的两个搅拌站预约商品混凝土。并根据货运宙达 本进行分析，得出该运作模式运输成本高，不能有效发挥搅拌乍运输能 运输原理计算每天完成运输任务所需运输成本(以搅拌站 I为例)，计算 力的结论。根据模拟结果提出合理化建议，为大型项目商品混凝土供应 运输成本如下： 方案的确定提供了有效的参考依据，并在后来的实践中证实其实用性。 № l +2Ax × × × × ⋯ 钱她 运 M Ⅲ ． 3．4 模型比较结果以及应用效果 [2] 朱健梅 ．竞争性运输通道博弈模型的研究 ]．两南交通大学学报， 比较3种运输方案的运输成本不难发现。运输成本最高的是施工单 2oo3 3Rf 3 1．3 6-340 位可随意选择搅拌站服务的运输方案，其总体的运输成本是2．1A，比其他 [31 刘红艳 。刘志杰．泵送混凝土施工机械优化组合的应用研究[J]．施 运输方案的运输成本都大。特定点服务方案以及临近可选择服务方案的运 工技术 ，1999．28(11)：28—30． 输成本基本相等。虽然施工单位可随意选择搅拌站服务的运输方案生产效 [4 3 朱松年 ．运筹学在编制货运直达运输方案中的应用[J]．铁道运营技 枣是最高。但是运输成本却比其他运输方案高。运输过程中所需要的搅拌 术 ，1995，30(5)：491-496． 车也是最多的，因此，临近可选择服务方式相对施工单位可随意选择搅拌 【5] 牛开文 ．拌和一运输一摊铺系统的排队网络分析[J]．公路交通科 站服务的运输方案运输成本更低．相对特定点服务方案可更好地利用搅拌 技 。1995(1)：76—78， (责任编辑：王雅利) 站的生产能力．临近可选择商品混凝土供应方案的综合效益是最优越的。 4 结语 本模 在广州大学城商品混凝土供应系统运作rf1得到了初步的应 第一作者简介：杭世杰。男，1980年1月生，2005年毕、I 于华南理工 大学 ．广州市rb政集团有ff6{公司。广东省广州市环市东路 338号 24楼 。 5lO61O． Determine the Best Supply Scheme of the Commercial Concrete by Using the Theory of Through Cargo HANG Shi-jie，HONG Zhou ABSTRACT：In the light of the features of the concrete supply for the large—sized projects，this paper compares the transportation cost and work efficiency of three kinds of commercial concrete supply modes by using the theory of through cargo，and ot)tains the best supply scheme． KEY WORDS：theory of through cargo；commercial concrete；supply mode 】96 维普资讯 http://www.cqvip.com 郝存忠，王戋萍 供热系统水力失调原 分析与解决措施 本刊E-mail：bjb@mail．sxinfo．net 科技研讨 减小)。第二，接等温差没计和选择散热器面积以及散热器面积规格限制 运行限制。第三，运行水温和流量偏离设计工况 2 解决供热系统水力失调的对策 2．1 锵决供热系统水平失调的对策 (1)在每个引入口安装调 性能好的调节阀。在正式投入运行前进行 初调节。但系统调节特别是大系统的涮节需耗费大量的时间。这是由于调 了前面影响后面，调了后面影响前面，并且耍有一台便携式超声波流量计。 清华大学热能系在 2O世纪 8O年代研究出一种科学的初调节软件和实施 ，即先把系统输入计算机进行计算和调节，然后到现场一次完成。该系 统曾在北京和其他地区为一些失调的系统进行调整，并取得良好的效果。 (2)对供热系统进行详细计算 ，在引人I：1的管段上安装“节流孑L板” 消除剩余艇头。这一对策的缺点是：当热负荷变化时就得重新计算和更 换节流孔板。同时，节流孑L板的孑L径太小，容易堵塞。 (3)安装微机监控系统，在用户引人I：1管段上安装电动调节阀，对其 压差进行有效调整和控制．这种方法对一级网应用较多。 (4)在引人口管段上安装自力式眶差(流量)调节器或 自力式平衡 阀，在运行幸JJ期进行调整并锁定。这种方法在国外用的较多，国内近几年 有所使用，效果良好。 2．2 锵决供热系统垂直失调的对策 (1)在供暖系统立管和散热器入口支管上设置调节性能好的阀门，并 对系统实施初调节。投资较少，但运行偏离引起的垂直失调仍不能解决。 (2)在供暖系统立管设置平衡阀、散热器人口支管上设置温控阀。是 理想的对策。国外用的较多，投资较大。 3 自力式平衡阀在供热系统的应用 自力式平衡阀是我国自行研制的设备，它的作用原理与国外 自力式 流量调节}_例基本丰H同。但其结构比国外自力式流量调节阀简化 ，经对比 试验表明其性能接近国外自力式流量调节阀，但它的价格比自力式流量 调节阀低得多，用户承担得起，值得推广。某供热系统安装河北文安县暖 通节能没备厂生产的自力式平衡阀，经一个采暖季运行表明能很好地解 决系统水平失调，不但提高了供热质量，而且取得良好的节能效果和经 济效益。下面以某热力站为例说明。 该站是以热电厂蒸汽为热源的一个热力站 ，供热面积 12万 m：。分 东、南、西北3条支线，连接 91个热用户。除末端和压差较小的引人口不 没置外，在供水或同水管上共安装了73台自力式平衡阀，占全部热用户 的B0％。该系统的情况对比如下： (1)3条支线实现了平衡。原来3条支线的供回水温差分别为东区 5．5℃、南区9．1℃、西北区15．2℃，说明它们之间的流量分配极不平衡， 即东区流量过大，西北区流量过小。经过调整后，现在的供回水一样，都 是 13℃。各区调整前后的流量变化见表 1。 (2)用户循环水量基本达到设定值，供暖效果大大改善，解决不热用 户面积1．5万m 。合格率达到98％。现在除少数建筑物因室内系统设计 存在问题达不到室温要求而有待进一步解决外，绝大多数用户室温都达 到标准要求，群众满意。经调整后近端用户流量明显减小。见表2。 经调整后的单位供热面积循环水量在2 kg／h一3 kCh。大多数在2．5 kCh，个别蔓求较高的用户(如老干部宿舍)为3．5 kCh。 表 1 各区调整前后的流量变化表 区域 建筑面积／万 1．I12 调节前流量／(t／h) 调节后流量／(t／h) 东区 1．6 80 40 南区 8．O 410 320 西北区 2．6 40 60 合计 12．2 530 420 表 2 调整前后近端用户流量变化表 建筑物 建筑物所在位置 供热建筑 调节前流 调节后流 名称 面积／m 量／(t／h) 量／(t／h) 一 中食堂 南干线 1支线第 1用户 1 535 1O．2 4．O 工会宿舍 南干线3支线第 1用户 1 O96 7．8 3．O 保险公司 东干线第2用户 1 6o0 6．O 3．2 经便携式超声波流量计抽测检查，所用的流量控制器的设定值与实 测值误差范围为一7％一十8％。 (3)经济效益显著。通过2005年冬季与2004年冬季运行的比较，不 但提高了供热质量而且还取得如下经济效益：节约循环水泵电费约 7．0 万元；增收用户热费达 18_8万元；在与2004年燕汽用量持平的情况下。 增加供热面积 1万m2仅这两项的增收节支共计就达25．8万元。而安装 流量调节器的投资是12 6万元。当年不仅可以回收投资，而且还能增加 营、 收入。 4 温控阀的应用效果 温控阀是一种由室温控制进人散热器流最以保持用户需要的控制 阀，不但能有效解决垂直失调，而且用户可以根据需要 自行调整室温，实 现节能的目的。下面以某生活小区试验点的两栋楼型完全一样的 1 和 2 楼的对比试验来说明。这两栋楼的系统都是带跨越管的单管式系统， 1 楼在每组散热器前安装 MNG温控阀，2 楼则保持原样。于1998年 1 月 4日上午9：00～10：00进行室温抽查测试。当时供热参数 68'12／47℃。 室外温度一2℃。测试结果见表 3。 表 3 各层房间窒温表 (℃) 5 结语 供热系统水平失调是影响供热质量和浪费能源的—个重要原因。采用微 机监控系统和设置自力式平衡阀能有效解决这一问题，应予以推广。从目前 情况看，大、中型供热系统一般都采用间接连接，一级网宜设置微机监控系统 并以它实现热力站之间的水力平衡；二级网(包括直接连接系统)宜在用户系 统引入口安装自力式平衡阀并以它实现用户系统问的水力平衡。 参考文献 [1] 贺平，孙刚．供热工程[M]．北京：中国建筑工业出版社，1993． (实习编辑：李 敏) 第一作者简介：郝存忠，男，1965年2月生，1987年毕业于太原理工 大学，工程师，太原理工大学 ，山西省太原市，030024． Analysis on the Causes of Hydraulic Disturbance of Heat-supply System and Solving M easures HAO Cun—zhong，W ANG M ei—ping ABSTRACT：This paper classifies the hydraulic disturbances of the heat—supply measuring system，advances some countermeasures for solving the hydraulic disturbances of heat-supply system，analyzes on the application of self— balancing valve in the heat—supply system，and illustrates the application result of temperature—sensing valve． KEY W ORDS：heat-supply system；hydraulic disturbance；self-balancing valve；temperature—sensing valve 197 维普资讯 http://www.cqvip.com