论文部分内容阅读
【摘 要】目前新建小区二次供热管网在送热期首次调节，对北方城市七个月供暖期管网正常运行，且达到用户满意的供热效果非常重要。现新建小区二次网的热力平衡措施主要采取外网供热管线同程式系统；各单元进户D343H-16C蝶阀和流量平衡阀、根据山地地势装设了压差平衡阀，为外网水力平衡提供了先期条件，为达到供热效果创造了环境。
【关键词】小区供热；水力平衡；综合调节；水力失调
1.前言：
新兴小区B组团，是内蒙古扎赉诺尔矿区采煤沉陷区综合治理工程。住宅小区建筑面积19万平方米，冬季室外计算温度-34℃，冬季室外平均风速3.6m/s，冬季最多风向为西北风，居室温度20℃，厨房15℃.窗体采用双层玻璃塑窗，散热系数k=3.2w/㎡℃，墙体采用490mm厚粘土砖墙，散热系数k=1.238w/㎡℃，屋顶采用保温板120mm，散热系数k=0.253w/㎡℃，采暖热指标82.80w/㎡.供回水由小区换热站提供，供回水设计温度62℃/42℃，住宅每一个单元为一个独立采暖系统，户内采用下供下回双管同程式系统，供回水埋在建筑地面的垫层内，管材用PP-R管，散热器供水管安装高阻温控阀，散热器采用TFD2-6-5（8）型内腔无砂。系统设计工作压力0.6MPa。
小区2005年建成8万平方米，当年供热，2006年又建成11万平方米，2007年10月对19万平方米小区供热，分三支环路送出。整个小区供热联合试运转时大部分居民没有搬迁，待80%居民进驻后，有一部分居民反映不热，施工方也曾为用户采取措施未曾见效，房屋保温效果好，只能从送暖角度找问题，因此对系统进行针对性调查，提出了调节方案，并据此进行实施，经几个月运行后，改善供热效果。
2.现场调查手段和方法
2.1用户室内外温度测量
2.1.1选择在外网末端楼最末端单元一层楼中不同朝向房间放置自记式温度计，每一小时记一次室内温度，绘出某测量日某间的室内温度图，从图中可以看出测量日室内平均温度在17℃，低于设计温度。
2.1.2用温度计每小测记一次室外温度，并于气象台参数进行对照，绘出一天的室外温度变化图。
2.2运行情况调查
主要采用抄录换热站运行数据的办法，与设计参数相比较
2.2.1换热站集水器运行压力控制在0.35MPa，用红外测温仪实测为42℃。
2.2.2小区设计竖向图中知换热站集水器中心标高581.00m，小区楼群中地理位置最高且最高层散热器中心标高607.3m二者高度相差26.3m，1号供回水管线管径DN426，2号供回水管线管径DN377，3号供回水管线管径DN325。分水器压力表显示0.4MPa，温度计显示为50℃。积水器压力表显示0.35MPa，温度计显示为40℃。
2.3管线实际流量测量：用超声波流量计在换热站分水器下部地沟内实测各供水管段起点流量，1号管段流量Q=161m3/h，流速V=0.432m/s。2号管段流量Q=211m3/h，流速V=0.568m/s。3号管段流量Q=92m3/h，流速V=0.338m/s。
2.4对室内供暖系统的调查
2.4.1利用远红外测温仪在地沟内对各单元进户供回水管温度测量，得出数值进行对比，判断单元进户立管是否水力失调。
2.4.2对于用户反映室内散热器组与组温度不一致情况调查：调查中发现极少一层用户室内系统前几组散热器温度达到42℃，后几组达到10℃，温差太大。
2.4.3个别用户在居室内增加了散热器组数，引发不热现象。
2.4.4单元入户控制阀全部开启，室内温控阀全部开启。
外网管线井内控制阀全部开启。
3.调查中发现的问题
3.1该小区供热流量存在问题
热力公司按建筑每千平方米27m3/h配给流量，19万平方米应给流量513m3/h，而设计流量为877m3/h，而实际供给流量464m3/h，该值与应供值差46m3/h，与设计值差413m3/h。建筑物供给流量不足。设计值供回水压力0.35/0.19MPa，供回水压差0.16MPa。实际运行供回水压力值0.4/0.35MPa，供回水差0.05MPa。运行供回水压差太小。
3.2换热站水质极差，河水不经过处理直接补进管网，管网中残留的杂物没有进行清理。
3.3楼与楼之间无阀门隔断，无法调节建筑物水力失调现象且主
干管某点有问题无法近距离控制。
3.4阀门井内阀门与管道连接段保温层有损坏，流失部分热量。
3.5部分住户室内下供下回埋地式双管系统存在施工工艺问题，PP-R管热熔后管径被人为缩小且易形成粗糙端面，加大了沿程损失，易滞留杂物造成管道堵塞。
3.6用户私自增加散热器时埋地连接管热熔连接时造成室内干管
系统倒坡现象。
3.7外网最末端单元进户处供回水压差0.02MPa，单元系统不热。
4.针对现实及依据解决问题
4.1管网水力计算及平衡分析
由于换热站提供的流量、温度较实际值的差别对整个管网重新流量分配。由公式计算出1号管路需流量398m3/h，热负荷6949822W，管道阻力为50.341KPa。2号管路需流量319.5m3/h，热负荷5575028W，管道阻力为38.497KPa。3号管路需流量159m3/h，热负荷5575028W，管道阻力为23.395KPa。
三者流量之比为398：319：159=2.5：2：1
按换热站自己定的热指标乘以小区面积得总流量510m3/h。按比例分配给三支环路：1号管路流量Q=232m3/h，V=0.576m/s。2號管路流量185m3/h，V=0.457m/s。3号管路流量93m3/h，V=0.34m/s。 同时把回水压力调到0.3MPa，供水压力调到0.4MPa，加大供回水压差。和换热站沟通把各个管段流量在换热站内进行重新分配，以达到按比例合理配给流量，使用超声波流量计跟踪监控。
4.2外网综合调节
根据上述调查到原因，调节时具有针对性，选择从大到小，从宏观到微观进行调节。尽量减少调网工作量。
4.2.1对外网阀门井内控制阀门进行调节，每一供回水线路所要给建筑物供给的流量及热负荷按比例分配好，校核正确后用超声波流量计跟踪监控，用蝶阀控制调节流量并通过蝶阀指针掌握阀门开启度，进行流量正确分配。
4.2.2对单元入户进行平衡阀调节
按热力站给定的本地区热指标0.027m3/h㎡，对每个单元入户核算建筑面积再乘以热指标得出流量值，调节流量平衡阀，根据计算值给定流量。操做时通过平衡阀刻度盘和流量计反馈读数。地沟内其余阀门100%开启。记下地沟内温度计和压力表读数，与其它单元读数对比，发现与其它单元读数差别大的进行调整，使之相同。
4.2.3调节每支线路末端单元入口处时，查看单元入口的供回水压力值，如果供回水压差足以克服此单元沿程阻力损失，则可按流量法调节平衡阀，否则需从此支线首端单元入户处重新调整，按比例缩减流量逐个单元调整直至该支线末端单元入口的供回水压力差足以克服此单元沿程阻力损失为止。
4.2.4调节单元内层与层间流量分配
调节每个单元内楼上下各户流量，同时保证一层室内流量足够，避免楼上室内温度高，楼下室内温度低的现象。
4.2.5调节室内供热系统
对个别用户反映室内散热器温度部分热部分凉现象，应仔细分析原因：是杂物阻塞了管道井内除污器呢？还是阻塞了埋地管或者散热器。还是管道熔接时存在工艺问题。查清问题逐一处理达到同一室内散热器同一温度。
4.2.6用户自己增添室内散热器问题。增添室内散热器改变了室内系统的水力平衡，造成水力失调，引发了室内散热器温度不均。调节时逐一调节室内高阻温控阀使散热器温度均匀。
4.2.7其它问题
在调节过程中发现单元室内散热器都不热，查看地沟内供回水压力差正常，测温仪测得供回水管不同段温差较大，用流量计测供回水管流量较同等管径小很多，清洗管道各阀后没有杂物，仍不见效，确定是单元进户管和外网干线连接段被杂物阻塞，清除干净后通水，单元室内达到正常温度。
4.2.8绘调节曲线图
新建小区室内外供热系统联合试运转时室外温度较高，调试后没有不热现象，待室外温度逐渐降低时则要求换热站根据室外温度调节供回水温度保证供热效果。在7个月供暖期中应根据以下调节曲线方程绘出供回水温度与室外温度变化图进行操做。
Tg`=Tn+1/2（Tg+Th-2Tn）（Tn-Tw`/Tn-Tw）1/1+β+1/2（Tg-Th）（Tn-Tw`/Tn-Tw）
Th`=Tn+1/2（Tg+Th-2Tn）（Tn-Tw`/Tn-Tw`）1/1+β-1/2（Tg-Th）（Tn-Tw`/Tn-Tw）
式中：Tg`—相对室外温度时供水温度。℃
Tn—供暖室内设计温度。℃
Tg—设计采用供水温度。℃
Tw`—供暖期某天室外温度。℃
Tw—供暖设计室外温度。℃
β—散热器实验确定系数，由散热器表中查得。
Th—回水实际温度。℃
Th`—回水设计温度。℃
5.结束语
新建小区热网人工调节只能是宏观的、概略性的，仍存在一定缺现，其努力方向是热网计算机自动化调节。
6.参考文献：
1哈尔滨建筑工程学院等四校合编“供热工程”。北京：中国建筑工业出版社，1980
2荣秀惠等合編“实用供暖工程设计”。北京：中国建筑工业出版社，1987
【关键词】小区供热；水力平衡；综合调节；水力失调
1.前言：
新兴小区B组团，是内蒙古扎赉诺尔矿区采煤沉陷区综合治理工程。住宅小区建筑面积19万平方米，冬季室外计算温度-34℃，冬季室外平均风速3.6m/s，冬季最多风向为西北风，居室温度20℃，厨房15℃.窗体采用双层玻璃塑窗，散热系数k=3.2w/㎡℃，墙体采用490mm厚粘土砖墙，散热系数k=1.238w/㎡℃，屋顶采用保温板120mm，散热系数k=0.253w/㎡℃，采暖热指标82.80w/㎡.供回水由小区换热站提供，供回水设计温度62℃/42℃，住宅每一个单元为一个独立采暖系统，户内采用下供下回双管同程式系统，供回水埋在建筑地面的垫层内，管材用PP-R管，散热器供水管安装高阻温控阀，散热器采用TFD2-6-5（8）型内腔无砂。系统设计工作压力0.6MPa。
小区2005年建成8万平方米，当年供热，2006年又建成11万平方米，2007年10月对19万平方米小区供热，分三支环路送出。整个小区供热联合试运转时大部分居民没有搬迁，待80%居民进驻后，有一部分居民反映不热，施工方也曾为用户采取措施未曾见效，房屋保温效果好，只能从送暖角度找问题，因此对系统进行针对性调查，提出了调节方案，并据此进行实施，经几个月运行后，改善供热效果。
2.现场调查手段和方法
2.1用户室内外温度测量
2.1.1选择在外网末端楼最末端单元一层楼中不同朝向房间放置自记式温度计，每一小时记一次室内温度，绘出某测量日某间的室内温度图，从图中可以看出测量日室内平均温度在17℃，低于设计温度。
2.1.2用温度计每小测记一次室外温度，并于气象台参数进行对照，绘出一天的室外温度变化图。
2.2运行情况调查
主要采用抄录换热站运行数据的办法，与设计参数相比较
2.2.1换热站集水器运行压力控制在0.35MPa，用红外测温仪实测为42℃。
2.2.2小区设计竖向图中知换热站集水器中心标高581.00m，小区楼群中地理位置最高且最高层散热器中心标高607.3m二者高度相差26.3m，1号供回水管线管径DN426，2号供回水管线管径DN377，3号供回水管线管径DN325。分水器压力表显示0.4MPa，温度计显示为50℃。积水器压力表显示0.35MPa，温度计显示为40℃。
2.3管线实际流量测量：用超声波流量计在换热站分水器下部地沟内实测各供水管段起点流量，1号管段流量Q=161m3/h，流速V=0.432m/s。2号管段流量Q=211m3/h，流速V=0.568m/s。3号管段流量Q=92m3/h，流速V=0.338m/s。
2.4对室内供暖系统的调查
2.4.1利用远红外测温仪在地沟内对各单元进户供回水管温度测量，得出数值进行对比，判断单元进户立管是否水力失调。
2.4.2对于用户反映室内散热器组与组温度不一致情况调查：调查中发现极少一层用户室内系统前几组散热器温度达到42℃，后几组达到10℃，温差太大。
2.4.3个别用户在居室内增加了散热器组数，引发不热现象。
2.4.4单元入户控制阀全部开启，室内温控阀全部开启。
外网管线井内控制阀全部开启。
3.调查中发现的问题
3.1该小区供热流量存在问题
热力公司按建筑每千平方米27m3/h配给流量，19万平方米应给流量513m3/h，而设计流量为877m3/h，而实际供给流量464m3/h，该值与应供值差46m3/h，与设计值差413m3/h。建筑物供给流量不足。设计值供回水压力0.35/0.19MPa，供回水压差0.16MPa。实际运行供回水压力值0.4/0.35MPa，供回水差0.05MPa。运行供回水压差太小。
3.2换热站水质极差，河水不经过处理直接补进管网，管网中残留的杂物没有进行清理。
3.3楼与楼之间无阀门隔断，无法调节建筑物水力失调现象且主
干管某点有问题无法近距离控制。
3.4阀门井内阀门与管道连接段保温层有损坏，流失部分热量。
3.5部分住户室内下供下回埋地式双管系统存在施工工艺问题，PP-R管热熔后管径被人为缩小且易形成粗糙端面，加大了沿程损失，易滞留杂物造成管道堵塞。
3.6用户私自增加散热器时埋地连接管热熔连接时造成室内干管
系统倒坡现象。
3.7外网最末端单元进户处供回水压差0.02MPa，单元系统不热。
4.针对现实及依据解决问题
4.1管网水力计算及平衡分析
由于换热站提供的流量、温度较实际值的差别对整个管网重新流量分配。由公式计算出1号管路需流量398m3/h，热负荷6949822W，管道阻力为50.341KPa。2号管路需流量319.5m3/h，热负荷5575028W，管道阻力为38.497KPa。3号管路需流量159m3/h，热负荷5575028W，管道阻力为23.395KPa。
三者流量之比为398：319：159=2.5：2：1
按换热站自己定的热指标乘以小区面积得总流量510m3/h。按比例分配给三支环路：1号管路流量Q=232m3/h，V=0.576m/s。2號管路流量185m3/h，V=0.457m/s。3号管路流量93m3/h，V=0.34m/s。 同时把回水压力调到0.3MPa，供水压力调到0.4MPa，加大供回水压差。和换热站沟通把各个管段流量在换热站内进行重新分配，以达到按比例合理配给流量，使用超声波流量计跟踪监控。
4.2外网综合调节
根据上述调查到原因，调节时具有针对性，选择从大到小，从宏观到微观进行调节。尽量减少调网工作量。
4.2.1对外网阀门井内控制阀门进行调节，每一供回水线路所要给建筑物供给的流量及热负荷按比例分配好，校核正确后用超声波流量计跟踪监控，用蝶阀控制调节流量并通过蝶阀指针掌握阀门开启度，进行流量正确分配。
4.2.2对单元入户进行平衡阀调节
按热力站给定的本地区热指标0.027m3/h㎡，对每个单元入户核算建筑面积再乘以热指标得出流量值，调节流量平衡阀，根据计算值给定流量。操做时通过平衡阀刻度盘和流量计反馈读数。地沟内其余阀门100%开启。记下地沟内温度计和压力表读数，与其它单元读数对比，发现与其它单元读数差别大的进行调整，使之相同。
4.2.3调节每支线路末端单元入口处时，查看单元入口的供回水压力值，如果供回水压差足以克服此单元沿程阻力损失，则可按流量法调节平衡阀，否则需从此支线首端单元入户处重新调整，按比例缩减流量逐个单元调整直至该支线末端单元入口的供回水压力差足以克服此单元沿程阻力损失为止。
4.2.4调节单元内层与层间流量分配
调节每个单元内楼上下各户流量，同时保证一层室内流量足够，避免楼上室内温度高，楼下室内温度低的现象。
4.2.5调节室内供热系统
对个别用户反映室内散热器温度部分热部分凉现象，应仔细分析原因：是杂物阻塞了管道井内除污器呢？还是阻塞了埋地管或者散热器。还是管道熔接时存在工艺问题。查清问题逐一处理达到同一室内散热器同一温度。
4.2.6用户自己增添室内散热器问题。增添室内散热器改变了室内系统的水力平衡，造成水力失调，引发了室内散热器温度不均。调节时逐一调节室内高阻温控阀使散热器温度均匀。
4.2.7其它问题
在调节过程中发现单元室内散热器都不热，查看地沟内供回水压力差正常，测温仪测得供回水管不同段温差较大，用流量计测供回水管流量较同等管径小很多，清洗管道各阀后没有杂物，仍不见效，确定是单元进户管和外网干线连接段被杂物阻塞，清除干净后通水，单元室内达到正常温度。
4.2.8绘调节曲线图
新建小区室内外供热系统联合试运转时室外温度较高，调试后没有不热现象，待室外温度逐渐降低时则要求换热站根据室外温度调节供回水温度保证供热效果。在7个月供暖期中应根据以下调节曲线方程绘出供回水温度与室外温度变化图进行操做。
Tg`=Tn+1/2（Tg+Th-2Tn）（Tn-Tw`/Tn-Tw）1/1+β+1/2（Tg-Th）（Tn-Tw`/Tn-Tw）
Th`=Tn+1/2（Tg+Th-2Tn）（Tn-Tw`/Tn-Tw`）1/1+β-1/2（Tg-Th）（Tn-Tw`/Tn-Tw）
式中：Tg`—相对室外温度时供水温度。℃
Tn—供暖室内设计温度。℃
Tg—设计采用供水温度。℃
Tw`—供暖期某天室外温度。℃
Tw—供暖设计室外温度。℃
β—散热器实验确定系数，由散热器表中查得。
Th—回水实际温度。℃
Th`—回水设计温度。℃
5.结束语
新建小区热网人工调节只能是宏观的、概略性的，仍存在一定缺现，其努力方向是热网计算机自动化调节。
6.参考文献：
1哈尔滨建筑工程学院等四校合编“供热工程”。北京：中国建筑工业出版社，1980
2荣秀惠等合編“实用供暖工程设计”。北京：中国建筑工业出版社，1987