在供熱采暖系統(tǒng)中(特別是熱水采暖),熱媒都是通過管道輸送到各用戶的散熱設(shè)備中,由于管道輸送的距離遠(yuǎn)近不等,用戶的樓房的高度不一,采暖面積不規(guī)則。雖然設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)計(jì)人員通過計(jì)算采取一些必要的措施,但在實(shí)際運(yùn)行中,好多用戶沒能達(dá)到設(shè)計(jì)時(shí)的循環(huán)水量(熱負(fù)荷)造成了冷熱不均的現(xiàn)象。也就是業(yè)內(nèi)人常說的水力失調(diào)現(xiàn)象。供熱水力失調(diào)有兩方面含義:一是指在系統(tǒng)中,當(dāng)一些用戶的水流量改變時(shí)(關(guān)閉或調(diào)節(jié)時(shí))會(huì)使其他用戶的流量隨之改變,這種水力失調(diào)是動(dòng)態(tài)的、變化的。這涉及到水力穩(wěn)定性的概念。二是在系統(tǒng)中,各用戶在設(shè)計(jì)工況狀態(tài)下的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)要求不符,這種水力失調(diào)是穩(wěn)態(tài)的,根本性的,如不加以解決,影響將始終存在。特別是目前我國集中供熱的大部分系統(tǒng)為直連方式,定流量運(yùn)行。
造成水力失調(diào)的原因很多,但主要有以下幾方面原因:
(1)、設(shè)計(jì)計(jì)算因基礎(chǔ)數(shù)據(jù)不準(zhǔn),造成設(shè)計(jì)的不準(zhǔn)確;
(2)、設(shè)計(jì)選型安全系數(shù)較高,水力計(jì)算數(shù)值偏大;
(3)、沒有一種行之有效的消除環(huán)路剩余壓頭的定量調(diào)節(jié)裝置。
目前解決戶內(nèi)系統(tǒng)水力失調(diào)的方法有如下幾種:
(1)垂直式單管系統(tǒng)在原系統(tǒng)中加裝跨越管?缭焦芄軓奖攘⒐苄∫灰(guī)格。六層住宅樓只在六層與五層上加裝就有一定效果。
(2)垂直式雙管系統(tǒng)也可按上述辦法實(shí)施。
(3)水平式單管系統(tǒng)在前幾組散熱器接管上增加跨越管,一般六組以內(nèi)可在前兩組間增加與支管同徑的跨越管。
(4)在各組散熱器上加裝恒溫閥,也是目前解決水力失調(diào)的辦法。
總結(jié)以上幾種方法,主要是解決各層及各散熱器之間流量分配不平衡的問題。隨著分戶熱計(jì)量工作在全國供熱行業(yè)的展開,對原系統(tǒng)如何改造成為熱計(jì)量的方式已成為業(yè)內(nèi)探討的方向。實(shí)現(xiàn)戶型熱計(jì)量以及戶型獨(dú)立調(diào)節(jié),是今后供熱計(jì)量技術(shù)的主要發(fā)展方向。對于垂直式單管或雙管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)該功能比較困難,而水平式系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)則比較簡單。因此國內(nèi)熱力公司大部分都以水平串聯(lián)系統(tǒng)為主要方向。同時(shí)在各單元入口安裝差壓控制閥,而室內(nèi)系統(tǒng)各戶只安裝了鎖閉閥。鎖閉閥只是為了解決供熱繳費(fèi)問題的一個(gè)手段而起不到溫度調(diào)節(jié)與流量控制的目的。
對于水平單管串聯(lián)系統(tǒng),一戶只設(shè)計(jì)一個(gè)溫控閥,這樣通過調(diào)節(jié)溫控閥來控制室內(nèi)循環(huán)水流量,達(dá)到控制室溫的目的。但由于溫控閥阻力較大,流量調(diào)節(jié)范圍較小,因此如管網(wǎng)壓差較小,供熱系統(tǒng)的末端還是達(dá)不到調(diào)節(jié)的最佳效果。
針對上述解決水力失調(diào)的方法,我公司于2007年5月份最新研制生產(chǎn)了一種既可消除環(huán)路剩余壓頭又可定量調(diào)節(jié)流量,并具有關(guān)閉功能,而且能夠鎖閉防止人為任意調(diào)節(jié)的小型自力式流量控制閥。該閥也采用了膜片與彈簧聯(lián)動(dòng)作用方式依靠系統(tǒng)壓差自動(dòng)進(jìn)行流量調(diào)節(jié)之作用,可恒定流量;采用平板摩擦片即可調(diào)節(jié)流量又可達(dá)到關(guān)閉之功能;采用專用的磁性鎖,非專業(yè)人員無法打開。該閥上有顯示流量的刻度盤,流量調(diào)整范圍200~800kg/h,打開磁性鎖左右旋轉(zhuǎn)即可調(diào)節(jié)。既方便操作,調(diào)節(jié)流量的范圍也較大。節(jié)能效果分析:(1)、解決室內(nèi)系統(tǒng)水平和垂直失調(diào)問題,前面已提及分戶熱計(jì)量在每個(gè)單元入戶安裝差壓控制閥,但用它不能調(diào)節(jié)流量分配問題。有的在每個(gè)入戶安裝了流量控制閥,但流量的設(shè)定也是按單耗(如3L/m2)乘以單元總面積設(shè)定,這樣就存在誤差,一般在15%左右,水平、垂直失調(diào)問題還是存在。而每戶加裝一個(gè)DN20~DN25的小型自力式流量控制閥,可按每戶流量進(jìn)行調(diào)節(jié),將流量分配縮小到各戶之間。這樣就可徹底解決戶與戶之間的水平垂直失調(diào)問題;(2)、節(jié)約流量:若按單元設(shè)定流量一般取單耗3L/m2,而各戶設(shè)定可按2.5L/m2計(jì)算,每平方米節(jié)約0.5L/h,一個(gè)單元1200m2(六層樓)共節(jié)約600L/h;(3)、經(jīng)濟(jì)效益對比,按每戶110m2計(jì)算,每平方米節(jié)約0.5L/h,,共節(jié)約55L/h,該部分流量還可供采暖面積22m2節(jié)約熱費(fèi)22×18.5=407.00元(熱費(fèi)18.5元/m2)。而該閥的價(jià)格在百元左右,即安裝后半個(gè)采暖期即可收回投資。
此種流量控制閥在山東濰坊解決商業(yè)營業(yè)性平房流量分配不均時(shí)起到了很好的作用。原來前端用戶和末端用戶流量相差35%(每戶65m2,共計(jì)26戶),今年安裝后經(jīng)實(shí)測第三戶流量182kg/h,第二十五戶169kg/h相差14%;新疆獨(dú)山子熱力公司對某個(gè)小區(qū)安裝了6000多個(gè),徹底解決了水平失調(diào)問題,天津南方物流公司由于倉庫與辦公都在一個(gè)大廠房中又是鋼結(jié)構(gòu)廠房,水力失調(diào)現(xiàn)象很嚴(yán)重,今年安裝了100個(gè)該閥,徹底解決了失調(diào)問題。
每戶安裝小型鎖閉式流量控制閥與熱計(jì)量并不矛盾,以后一旦熱計(jì)量條件成熟每組散熱器全部采用溫控閥,因每組散熱器上恒溫閥自動(dòng)設(shè)定的流量總和肯定小于鎖閉流量控制閥設(shè)定的流量。這時(shí)流量控制閥不起作用,從而不影響計(jì)量工作。
解決戶內(nèi)系統(tǒng)水力失調(diào)的辦法很多,但我們認(rèn)為在目前還沒能真正達(dá)到變流量運(yùn)行,還在實(shí)行“定流量、質(zhì)調(diào)節(jié)”的運(yùn)行方式下,這種解決戶內(nèi)水力失調(diào)的辦法還是行之有效的