论文部分内容阅读
摘要：分析了谋生活区供热现状、存在冷热不均、水利失调的问题，提出了解决改造方案，通过安装平衡阀进行系统水力平衡调节，实现了区域的供暖平衡，达到了理想的供暖效果。
关键词：水力失调；平衡阀；水力平衡
一、项目简介
本项目为某生活区采暖系统的改造，总建筑面积为85647m2,热源由锅炉房现有的12台燃气锅炉提供，每台锅炉能提供热量为45万大卡，总的循环流量为240m3/h。由于各建筑物存在20年的建筑年代差距，造成系统采暖管网随着建筑的增加进行增加，没有进行水力平衡考虑，造成系统水利分配的不平衡，结果就是部分区域供暖不均匀，所以需要对现有系统进行水利平衡的计算，安装平衡阀进行系统水力平衡调节，以保证整个区域的供暖均衡。
二、平衡阀的布置
首先将系统分为两个大的区域(A1和A2)，在总的管道上分开处设置两个静态平衡阀，用于系统总流量的测量和总流量的分配；再将整个这两个区域分为几个大的区域(A1-1,A1-2,，A1-3,A2-1,A2-2,22、23号楼)，在各个区域总管上都安装静态平衡阀，作用为流量测量和区域之间的大方向流量分配（作为各区域系统的最不利环路也安装平衡阀，以起到对流量的测量和校核作用）；然后在各个区域内各分支管道上进行静态平衡阀安装，用于流量测量和平衡调试。（具体布置见后附平衡阀安装布置图）
三、选型情况说明
由于原有系统建筑有年代差距，所以总的室外采暖管网存在系统的不平衡，加上所有建筑年代差距比较大，各年代的建筑负荷选择各有不同，原有数据均无法找到，所以没有办法利用采暖负荷数据进行系统的平衡计算，只能按照现有总的流量240m3/h和各建筑物的建筑面积，按照面积进行流量的平均分配。
按照各个建筑的阀门安装位置距离和规格及对于每栋楼进行的大体阻力估算，结合按照面积分配出来的流量值，利用TA平衡系统选型计算软件对本系统进行平衡阀的选型和各个阀门开度的计算。
通过软件选型计算，对于大部分管路阀门进行了选型的缩径处理（总共需要65个阀门，有40个进行了适当缩径），缩径的好处：
1、由于平衡阀在50%~100%开度时的阀门调节特性是最好的，所以选择的阀门最后可能开启的开度最好是大于阀门本身开度的50%，所以对于需要流量较小的管路进行缩径，保证阀门的调节性能做好保持在最好的状态。
2、系统内存在一些杂质（如焊渣、铁锈等），如果选择的阀门关闭太小（需要流量小，原有管路规格大的情况就会出现如果按照原管路规格选择阀门，阀门的关闭就会很小，在本系统出现很多处这种情况，例如：2#、7#、18#、军代表楼等很明显），这些杂质在运行过程中就容易堵塞阀门，造成系统的欠流。
3、由于部分管路存在计算流量过流管径比管路本身规格小很多的情况，如果单靠平衡阀来进行调节很难达到理想效果，缩径可以加大一些阻力，减小平衡阀的调节压力，使系统调节起来更准确。
4、可以降低部分造价。
四、测试情况
在供暖开始的阶段，我们的阀门是全开的，所以造成在供暖开始的时候用户反映非常的激烈，冷热不平衡的表现很是明显。通过系统的预设定（按照TA选型软件进行的选型开度），虽然用户反映不是太激烈了，但是还是由部分用户反映效果不是很理想，所以我们进行了系统阀门全开状态的流量测量！
通过测量发现，在系统阀门全开时，整个系统流量欠流和过流的状态都很严重（虽然我们前期选型时进行过大部分的缩径，但是系统不平衡性还是很嚴重，如果不进行大部分的缩径，那么系统的不平衡性将更为严重），只有极少的几栋建筑能符合计算流量的要求。例如：28#楼、1#楼、25#楼、26#楼、15#楼、17#楼、22#楼高区、23#楼高区等区域欠流很是严重，部分流量都不到需要流量的一半；2#楼、军代表楼、7#楼、12#楼、18#楼、食堂、俱乐部、幼儿园、医院、几个门房等区域过流现象很是严重，部分流量达到需要的流量一倍，尤其是两个门房，过流现象严重到超过计算流量的十几倍。
采暖改造全开流量对比表
序号 位置 建筑面积(m2) 接口管径 不缩径规格 软件选型规格 流量分配m3/h 全开流量m3/h 全开流量与设计流量偏差比例 备注
序号 位置 建筑面积(m2) 接口管径 不缩径规格 软件选型规格 流量分配m3/h 全开流量m3/h 全开流量与设计流量偏差比例 备注
序号 位置 建筑面积(m2) 接口管径 不缩径规格 软件选型规格 流量分配m3/h
注：偏差比例正值为过流指标，负值为欠流指标。
五、调试
通过对于系统的预设定效果反映和对于系统全开的流量测量结果，我们发现，一些理论上应该欠流的区域相反为过流，一些理论上过流的区域实际上是欠流，所以判断是原来采暖系统进行过私自改造后造成阻力变化的结果，所以按照理论的软件计算是不能达到系统水力的分配平衡的，因该对于每栋建筑所安装平衡阀门进行流量和阀门实际管理区域的实际阻力测量，通过计算才能进行系统的平衡分配。
我们采用目前平衡系统的最佳调试方法“TA平衡法”对整个系统进行模块的划分，并采用TA专用调试设备CBI-II运用标准的TA平衡法进行每个模块的平衡阀平衡开度计算，并按照计算开度进行设定。
完后对每个设定好开度的阀门的流量进行校核，并按照理论计算要求进行开度的调整。
校核完后，当整个系统达到大体的水力平衡，在对整合系统每个阀门在进行了最后的平衡后校核和微调（这种微调不会影响其它阀门的流量），使整个系统达到水力分配的完全平衡。
最后通过温度测量，原有很多年一直不热的用户室内达到18℃以上的温度，系统分配结果也是比较理想的，为下一步甲方按照室外温度进行供水温度的调节，实现运行费用的节约提供了一个有力的平台。
平衡阀调试报告
序号 位置 型号 口径(mm) 设计流量（m3/h) 调试后流量（m3/h) 校核后流量（m3/h) 调试后结
满足要求
六、发现问题及解决办法
通过采用TA专用的流量测量及计算设备CBI-II对整个系统采用的测量，我们发现本项目采暖系统存在以下几个方面的问题：
1、22#、23#楼高区选用的减压阀，过流量达不到需要的流量，造成这两个区域流量一直不够，温度到不到用户的要求。
解决办法：去掉减压阀后，采用TA平衡阀，利用流量测量进行开度设定，使系统达到需要流量。
2、部分用户更改了户内的暖气片管道，造成部分单元阻力很大，影响了使用效果。
解决办法：通过TA平衡阀和测量设备，进行了流量的平衡分配，使这部分区域前端阻力减少，调节平衡后流量达到理论计算流量。
3、部分用户有偷偷使用采暖热水的现象发生，因为在测量时经常会出现流量突然变大，过几分钟就正常了的现象。
4、部分区域系统排气不畅，造成热量供给不足，在测量时有气的部分就会现压力波动很大的现象，造成流量测量不准确。
七、结语
通过本项目的实施与施工，使我们对于已有小区的采暖流量平衡分配有了一个新的认识，对于这方面的改造积累了宝贵的经验。总结来说，在选型时，采用TA的专业水力平衡选型软件，对于前期的规格选型和适当缩径起到极为关键的作用；在调试过程中，TA先进的“TA平衡法”对于系统的测试和调试平衡起到了至关重要的作用。虽然最后也发现一些原来考虑不周到的地方，但是总体来说，这个系统最后的调试结果还是令人满意的，大体上实现了整个采暖系统的水力分配平衡。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：水力失调；平衡阀；水力平衡
一、项目简介
本项目为某生活区采暖系统的改造，总建筑面积为85647m2,热源由锅炉房现有的12台燃气锅炉提供，每台锅炉能提供热量为45万大卡，总的循环流量为240m3/h。由于各建筑物存在20年的建筑年代差距，造成系统采暖管网随着建筑的增加进行增加，没有进行水力平衡考虑，造成系统水利分配的不平衡，结果就是部分区域供暖不均匀，所以需要对现有系统进行水利平衡的计算，安装平衡阀进行系统水力平衡调节，以保证整个区域的供暖均衡。
二、平衡阀的布置
首先将系统分为两个大的区域(A1和A2)，在总的管道上分开处设置两个静态平衡阀，用于系统总流量的测量和总流量的分配；再将整个这两个区域分为几个大的区域(A1-1,A1-2,，A1-3,A2-1,A2-2,22、23号楼)，在各个区域总管上都安装静态平衡阀，作用为流量测量和区域之间的大方向流量分配（作为各区域系统的最不利环路也安装平衡阀，以起到对流量的测量和校核作用）；然后在各个区域内各分支管道上进行静态平衡阀安装，用于流量测量和平衡调试。（具体布置见后附平衡阀安装布置图）
三、选型情况说明
由于原有系统建筑有年代差距，所以总的室外采暖管网存在系统的不平衡，加上所有建筑年代差距比较大，各年代的建筑负荷选择各有不同，原有数据均无法找到，所以没有办法利用采暖负荷数据进行系统的平衡计算，只能按照现有总的流量240m3/h和各建筑物的建筑面积，按照面积进行流量的平均分配。
按照各个建筑的阀门安装位置距离和规格及对于每栋楼进行的大体阻力估算，结合按照面积分配出来的流量值，利用TA平衡系统选型计算软件对本系统进行平衡阀的选型和各个阀门开度的计算。
通过软件选型计算，对于大部分管路阀门进行了选型的缩径处理（总共需要65个阀门，有40个进行了适当缩径），缩径的好处：
1、由于平衡阀在50%~100%开度时的阀门调节特性是最好的，所以选择的阀门最后可能开启的开度最好是大于阀门本身开度的50%，所以对于需要流量较小的管路进行缩径，保证阀门的调节性能做好保持在最好的状态。
2、系统内存在一些杂质（如焊渣、铁锈等），如果选择的阀门关闭太小（需要流量小，原有管路规格大的情况就会出现如果按照原管路规格选择阀门，阀门的关闭就会很小，在本系统出现很多处这种情况，例如：2#、7#、18#、军代表楼等很明显），这些杂质在运行过程中就容易堵塞阀门，造成系统的欠流。
3、由于部分管路存在计算流量过流管径比管路本身规格小很多的情况，如果单靠平衡阀来进行调节很难达到理想效果，缩径可以加大一些阻力，减小平衡阀的调节压力，使系统调节起来更准确。
4、可以降低部分造价。
四、测试情况
在供暖开始的阶段，我们的阀门是全开的，所以造成在供暖开始的时候用户反映非常的激烈，冷热不平衡的表现很是明显。通过系统的预设定（按照TA选型软件进行的选型开度），虽然用户反映不是太激烈了，但是还是由部分用户反映效果不是很理想，所以我们进行了系统阀门全开状态的流量测量！
通过测量发现，在系统阀门全开时，整个系统流量欠流和过流的状态都很严重（虽然我们前期选型时进行过大部分的缩径，但是系统不平衡性还是很嚴重，如果不进行大部分的缩径，那么系统的不平衡性将更为严重），只有极少的几栋建筑能符合计算流量的要求。例如：28#楼、1#楼、25#楼、26#楼、15#楼、17#楼、22#楼高区、23#楼高区等区域欠流很是严重，部分流量都不到需要流量的一半；2#楼、军代表楼、7#楼、12#楼、18#楼、食堂、俱乐部、幼儿园、医院、几个门房等区域过流现象很是严重，部分流量达到需要的流量一倍，尤其是两个门房，过流现象严重到超过计算流量的十几倍。
采暖改造全开流量对比表
序号 位置 建筑面积(m2) 接口管径 不缩径规格 软件选型规格 流量分配m3/h 全开流量m3/h 全开流量与设计流量偏差比例 备注
序号 位置 建筑面积(m2) 接口管径 不缩径规格 软件选型规格 流量分配m3/h 全开流量m3/h 全开流量与设计流量偏差比例 备注
序号 位置 建筑面积(m2) 接口管径 不缩径规格 软件选型规格 流量分配m3/h
注：偏差比例正值为过流指标，负值为欠流指标。
五、调试
通过对于系统的预设定效果反映和对于系统全开的流量测量结果，我们发现，一些理论上应该欠流的区域相反为过流，一些理论上过流的区域实际上是欠流，所以判断是原来采暖系统进行过私自改造后造成阻力变化的结果，所以按照理论的软件计算是不能达到系统水力的分配平衡的，因该对于每栋建筑所安装平衡阀门进行流量和阀门实际管理区域的实际阻力测量，通过计算才能进行系统的平衡分配。
我们采用目前平衡系统的最佳调试方法“TA平衡法”对整个系统进行模块的划分，并采用TA专用调试设备CBI-II运用标准的TA平衡法进行每个模块的平衡阀平衡开度计算，并按照计算开度进行设定。
完后对每个设定好开度的阀门的流量进行校核，并按照理论计算要求进行开度的调整。
校核完后，当整个系统达到大体的水力平衡，在对整合系统每个阀门在进行了最后的平衡后校核和微调（这种微调不会影响其它阀门的流量），使整个系统达到水力分配的完全平衡。
最后通过温度测量，原有很多年一直不热的用户室内达到18℃以上的温度，系统分配结果也是比较理想的，为下一步甲方按照室外温度进行供水温度的调节，实现运行费用的节约提供了一个有力的平台。
平衡阀调试报告
序号 位置 型号 口径(mm) 设计流量（m3/h) 调试后流量（m3/h) 校核后流量（m3/h) 调试后结
满足要求
六、发现问题及解决办法
通过采用TA专用的流量测量及计算设备CBI-II对整个系统采用的测量，我们发现本项目采暖系统存在以下几个方面的问题：
1、22#、23#楼高区选用的减压阀，过流量达不到需要的流量，造成这两个区域流量一直不够，温度到不到用户的要求。
解决办法：去掉减压阀后，采用TA平衡阀，利用流量测量进行开度设定，使系统达到需要流量。
2、部分用户更改了户内的暖气片管道，造成部分单元阻力很大，影响了使用效果。
解决办法：通过TA平衡阀和测量设备，进行了流量的平衡分配，使这部分区域前端阻力减少，调节平衡后流量达到理论计算流量。
3、部分用户有偷偷使用采暖热水的现象发生，因为在测量时经常会出现流量突然变大，过几分钟就正常了的现象。
4、部分区域系统排气不畅，造成热量供给不足，在测量时有气的部分就会现压力波动很大的现象，造成流量测量不准确。
七、结语
通过本项目的实施与施工，使我们对于已有小区的采暖流量平衡分配有了一个新的认识，对于这方面的改造积累了宝贵的经验。总结来说，在选型时，采用TA的专业水力平衡选型软件，对于前期的规格选型和适当缩径起到极为关键的作用；在调试过程中，TA先进的“TA平衡法”对于系统的测试和调试平衡起到了至关重要的作用。虽然最后也发现一些原来考虑不周到的地方，但是总体来说，这个系统最后的调试结果还是令人满意的，大体上实现了整个采暖系统的水力分配平衡。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。