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[摘 要]随着城市建设的发展，集中供热管网的供热规模也在不断的增大，几百万平米供暖能力的管网已经很平常，由此带来的问题也越来越多，水力失调就是一种常见的典型问题，管网运行的水力平衡调节是供热系统中的重要环节，调节的效果好坏直接影响用户的供热质量及供热公司的经济效益。在这种形势下，如何有效地消除系统水力失调，保证热网正常、经济合理的运行，成为供暖行业实现社会与经济效益双赢的关键。
[关键词]供热 管网 水力 失调 控制
中图分类号：TU833文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0307-01
一、供热管网水力失调
供热管网水力失调是指供热管网中的某些管段（或用户）在运行中的实际运行流量GS与理想流量Ge（设计流量）的不一致现象。也就是说，供热管网不能按照管段（或用户）所需要的流量（热量）分配给各个用户，导致不同位置用户的冷热不均的现象。供热系统水力失调的程度用水力失调度来衡量。水力失调度定义为管段（或用户）的实际运行流量与设计流量（理想流量）的比值，其数学表达式是：φ=GS/Ge式中：φ为水力失调度；GS为实际运行流量（m3/h）；Ge为理想流量（设计流量）（m3/h）。
二、水力失调的表现及影响
在供热管网中，水力失调主要表现是：各管段流量输配不合理，致使各个用户的室温冷热不均，靠近热源近端的用户过热，室温高达25℃以上，用户被迫开窗散热，使大量热能流失；而远离热源的末端，则常常达不到设计室温，有的甚至低于10℃（我国室温设计要求一般为18℃），严重影响了城镇居民的日常生活和工作，为供热管理带来很多问题。由于供热管网的水力失调，为了达到供热平衡，常常使系统在大流量、小温差的工况下运行，无法进行整体调控和节能运行。
三、水力失调原因分析
（一）工程设计人员在进行供热工程设计时，已经进行了精确的管网水力平衡计算，选定了适当合理的管径，但是由于施工人员在实际施工中没有严格按照设计图纸要求和施工规范进行安装施工，造成实际施工情况和理论设计之间出现较大偏差。这些人为因素都将造成水力工况的不平衡。
（二）供热管网长期运行中有部分管网附件（阀门）会出现磨损，甚至失灵，供热管网的锈蚀、结垢严重，使管网阻力系数增大。破坏管网原有平衡，供热管网的“跑冒滴漏”也同样会造成水力工况的失调。
（三）在供热系统维修、改造时，忽视系统的设计工况，随意改变管道的敷设线路、管径，改变系统的连接方式，随意加设管道阀门，以普通闸阀代替调节阀。
（四）在进行供热并网工程时，对新并人的供热小区只采取简单的管网连接，没有根据并网后的热负荷分布情况，重新做好整个供热系统的设计，导致供热系统管网水力失调。
（五）个别热用户偷窃系统供热用水、擅自改动室内管线布置、擅自对室内的散热器加片等情况。这些都将增大管网的阻力系数，加大管路实际流量与理论设计流量的偏差，对供热管网的水力工况产生很大影响。
（六）系统运行方面出现的问题，主要包括供热系统的冲水及排气、管网水力调节、系统的运行管理等几个方面。
以上几方面的问题已成为水力失调的主要原因。我们亟需改变这种现状，使供热系统的运行趋于正常，减小各个热用户室温的差值。做好管网的水力平衡，一方面，有利于热能的合理配置，节约热能；另一方面，供热效果达到设计目的，满足供热质量要求。为了实现供热管网水力平衡，解决失调问题，在施工和运行管理上应采取相应措施。
四、实现热管网水力平衡、解决失调问题的措施
（一）加大施工监督管理力度。实行工程质量终身责任制，加强对施工过程的监督管理，严格按设计图纸施工。对需变更设计的一定要经设计人员确认后，方可按照设计变更单的要求更改。
（二）对供热管网中存在损坏、失灵的附件要及时维修或更新，确保系统位水力平衡。供热管网实行定期检查、专人负责，尤其对有突出问题的营同要重点巡查，发现“冒滴漏”立即抢修，保证设施的完好性。
（三）加大供热执法监察力度。严格按照国家相关法规和条例的规定，对私自更改管路及增加散热设施的热用户，进行严历的处罚，恢复供热系统原始形式和散热器设置数量，切实有效的杜绝人为造成的系统管网失调。
（四）系统调节
1、安装平衡阀，保持远近管网之间的动态平衡
对于间接供暖，要连带换热站的一次供回水阀门同步调节，通过调节流量，使各换热站的一次网回水温度基本保持一致。如果多次调节后，近端的换热站一次网回水温度仍然偏高，則应通过安装平衡阀，将近端环路的富裕压头克服掉，就不会发生离热源近的换热站二次供水温度高而远者二次供水温度低的现象，从而达到多个换热站之间二次回水温度基本保持一致。
2、加强外管网调节，防止水力失调
超声波流量计法是避免水力失调最有效、最直接的方法。先计算出该段管网的要求流量，然后再应用超声波流量计测量实际流量。调节各支路流量，使实际流量接近于设计流量，达到调节目标。用超声波流量计测量流量时，要求选好测点前后的直管段，测点前应有10cm，测点后应有5cm的直管段。开始调试时，先要调试热力入口平衡阀开启的大小，使所测实际流量接近于理论流量。然后再调节支路的流量，通过调节阀门开度，使所测实际流量接近于理论流量，误差在±5%以内为合格。阀门调节是相互干扰的，每个部位应反复进行，才可使流量达到最佳状态。管网平衡调试过程应由大到小、由粗到细，经过反复调试，才能使热力管网达到稳定的平衡状态。
3、实现内管网调节，防止水平失调与垂直失调
垂直失调就是楼宇上下层之间的失调。可以通过调节供暖支管的闭合管阀门或三通阀达到上下层热水温度基本保持一致或室内温度保持一致。水平失调就是楼宇同层之间的失调。它主要靠调节各立管的供回水阀门。从最不利环路开始，逐个向靠近主管方向进行各环路阻力平衡，其最终目的达到各环路阻力基本一致，从而使供热温度基本一致。
（五）加强系统的运行调节和运行管理
在保证热用户室温条件下，供热系统还必须根据室外气象条件的变化进行调节。根据多年的运行经验，对运行调节常采用4种方法：
1、质调节。就是根据室外环境温度和用户室内温度要求，调节锅炉的出水温度，以达到节能和满足供暖温度的要求的方法。
2、量调节。就是根据室外环境温度和用户室内温度要求，调节循环水泵的流量，从而改变管网回水的流量进行调节的方法。
3、质调节和量调节相结合。根据供热负荷发生变化（如室外气温变化）采用质调节，再根据热用户末端负荷变化采用量调节。
4、间歇调节。当室外温度升高时，不改变热网的流量与供水温度，而只减少每日供暖的时数，这种调节方式称为间歇调节。间歇调节可以在室外温度较高的供暖初期和末期，作为一种辅助措施来采用。由于量调节的节煤、节水、节电效果比较直观，所以应用较多。
五、结语
加强热管网水力平衡，解决失调的问题以减少因热网水利失调所造成的经济损失，对提高供热的效果、降低成本支出和提高供热质量都将会起到非常重要的作用。
参考文献
[1] 李德英.供热工程[M].北京：中国建筑工业出版社.2004.
[2] 徐伟.供暖系统温控与热量技术[M].北京：中国计划出版社.2000.
[关键词]供热 管网 水力 失调 控制
中图分类号：TU833文献标识码：A文章编号：1009-914X（2013）17-0307-01
一、供热管网水力失调
供热管网水力失调是指供热管网中的某些管段（或用户）在运行中的实际运行流量GS与理想流量Ge（设计流量）的不一致现象。也就是说，供热管网不能按照管段（或用户）所需要的流量（热量）分配给各个用户，导致不同位置用户的冷热不均的现象。供热系统水力失调的程度用水力失调度来衡量。水力失调度定义为管段（或用户）的实际运行流量与设计流量（理想流量）的比值，其数学表达式是：φ=GS/Ge式中：φ为水力失调度；GS为实际运行流量（m3/h）；Ge为理想流量（设计流量）（m3/h）。
二、水力失调的表现及影响
在供热管网中，水力失调主要表现是：各管段流量输配不合理，致使各个用户的室温冷热不均，靠近热源近端的用户过热，室温高达25℃以上，用户被迫开窗散热，使大量热能流失；而远离热源的末端，则常常达不到设计室温，有的甚至低于10℃（我国室温设计要求一般为18℃），严重影响了城镇居民的日常生活和工作，为供热管理带来很多问题。由于供热管网的水力失调，为了达到供热平衡，常常使系统在大流量、小温差的工况下运行，无法进行整体调控和节能运行。
三、水力失调原因分析
（一）工程设计人员在进行供热工程设计时，已经进行了精确的管网水力平衡计算，选定了适当合理的管径，但是由于施工人员在实际施工中没有严格按照设计图纸要求和施工规范进行安装施工，造成实际施工情况和理论设计之间出现较大偏差。这些人为因素都将造成水力工况的不平衡。
（二）供热管网长期运行中有部分管网附件（阀门）会出现磨损，甚至失灵，供热管网的锈蚀、结垢严重，使管网阻力系数增大。破坏管网原有平衡，供热管网的“跑冒滴漏”也同样会造成水力工况的失调。
（三）在供热系统维修、改造时，忽视系统的设计工况，随意改变管道的敷设线路、管径，改变系统的连接方式，随意加设管道阀门，以普通闸阀代替调节阀。
（四）在进行供热并网工程时，对新并人的供热小区只采取简单的管网连接，没有根据并网后的热负荷分布情况，重新做好整个供热系统的设计，导致供热系统管网水力失调。
（五）个别热用户偷窃系统供热用水、擅自改动室内管线布置、擅自对室内的散热器加片等情况。这些都将增大管网的阻力系数，加大管路实际流量与理论设计流量的偏差，对供热管网的水力工况产生很大影响。
（六）系统运行方面出现的问题，主要包括供热系统的冲水及排气、管网水力调节、系统的运行管理等几个方面。
以上几方面的问题已成为水力失调的主要原因。我们亟需改变这种现状，使供热系统的运行趋于正常，减小各个热用户室温的差值。做好管网的水力平衡，一方面，有利于热能的合理配置，节约热能；另一方面，供热效果达到设计目的，满足供热质量要求。为了实现供热管网水力平衡，解决失调问题，在施工和运行管理上应采取相应措施。
四、实现热管网水力平衡、解决失调问题的措施
（一）加大施工监督管理力度。实行工程质量终身责任制，加强对施工过程的监督管理，严格按设计图纸施工。对需变更设计的一定要经设计人员确认后，方可按照设计变更单的要求更改。
（二）对供热管网中存在损坏、失灵的附件要及时维修或更新，确保系统位水力平衡。供热管网实行定期检查、专人负责，尤其对有突出问题的营同要重点巡查，发现“冒滴漏”立即抢修，保证设施的完好性。
（三）加大供热执法监察力度。严格按照国家相关法规和条例的规定，对私自更改管路及增加散热设施的热用户，进行严历的处罚，恢复供热系统原始形式和散热器设置数量，切实有效的杜绝人为造成的系统管网失调。
（四）系统调节
1、安装平衡阀，保持远近管网之间的动态平衡
对于间接供暖，要连带换热站的一次供回水阀门同步调节，通过调节流量，使各换热站的一次网回水温度基本保持一致。如果多次调节后，近端的换热站一次网回水温度仍然偏高，則应通过安装平衡阀，将近端环路的富裕压头克服掉，就不会发生离热源近的换热站二次供水温度高而远者二次供水温度低的现象，从而达到多个换热站之间二次回水温度基本保持一致。
2、加强外管网调节，防止水力失调
超声波流量计法是避免水力失调最有效、最直接的方法。先计算出该段管网的要求流量，然后再应用超声波流量计测量实际流量。调节各支路流量，使实际流量接近于设计流量，达到调节目标。用超声波流量计测量流量时，要求选好测点前后的直管段，测点前应有10cm，测点后应有5cm的直管段。开始调试时，先要调试热力入口平衡阀开启的大小，使所测实际流量接近于理论流量。然后再调节支路的流量，通过调节阀门开度，使所测实际流量接近于理论流量，误差在±5%以内为合格。阀门调节是相互干扰的，每个部位应反复进行，才可使流量达到最佳状态。管网平衡调试过程应由大到小、由粗到细，经过反复调试，才能使热力管网达到稳定的平衡状态。
3、实现内管网调节，防止水平失调与垂直失调
垂直失调就是楼宇上下层之间的失调。可以通过调节供暖支管的闭合管阀门或三通阀达到上下层热水温度基本保持一致或室内温度保持一致。水平失调就是楼宇同层之间的失调。它主要靠调节各立管的供回水阀门。从最不利环路开始，逐个向靠近主管方向进行各环路阻力平衡，其最终目的达到各环路阻力基本一致，从而使供热温度基本一致。
（五）加强系统的运行调节和运行管理
在保证热用户室温条件下，供热系统还必须根据室外气象条件的变化进行调节。根据多年的运行经验，对运行调节常采用4种方法：
1、质调节。就是根据室外环境温度和用户室内温度要求，调节锅炉的出水温度，以达到节能和满足供暖温度的要求的方法。
2、量调节。就是根据室外环境温度和用户室内温度要求，调节循环水泵的流量，从而改变管网回水的流量进行调节的方法。
3、质调节和量调节相结合。根据供热负荷发生变化（如室外气温变化）采用质调节，再根据热用户末端负荷变化采用量调节。
4、间歇调节。当室外温度升高时，不改变热网的流量与供水温度，而只减少每日供暖的时数，这种调节方式称为间歇调节。间歇调节可以在室外温度较高的供暖初期和末期，作为一种辅助措施来采用。由于量调节的节煤、节水、节电效果比较直观，所以应用较多。
五、结语
加强热管网水力平衡，解决失调的问题以减少因热网水利失调所造成的经济损失，对提高供热的效果、降低成本支出和提高供热质量都将会起到非常重要的作用。
参考文献
[1] 李德英.供热工程[M].北京：中国建筑工业出版社.2004.
[2] 徐伟.供暖系统温控与热量技术[M].北京：中国计划出版社.2000.