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淺談熱水采暖系統(tǒng)的水力平衡問題
湖南城市學院 吳興應 周衛(wèi)平 2006/5/16
[摘 要] 水力平衡在熱水采暖系統(tǒng)中起著重要的作用，筆者對設計熱水采暖系統(tǒng)時水力平衡計算應注意的幾個問題以及對熱水采暖系統(tǒng)由于水力失衡而造成的不良后果與解決辦法進行了分析與探討
[關鍵詞] 熱水采暖系統(tǒng) 水力平衡
0前言
在設計熱水采暖系統(tǒng)時，為使系統(tǒng)中各管段的水流量符合設計要求，就要進行管路的水力平衡計算，水力平衡計算是整個系統(tǒng)設計成敗的一個重要因素。熱水采暖的運行管理工程師經常會遇到一些類似的問題：供熱管網中的立管有些熱有些不熱、建筑物中上層熱下層不熱、系統(tǒng)前端熱后端不熱等頭疼的問題。而導致這種現(xiàn)象的主要原因就是水力失衡，有些是系統(tǒng)存在先天性的不平衡，要對這種不平衡的管網進行改造是很費力，也很不經濟的，有的用戶為了達到水力平衡采用了“大流量、小溫差”的供熱方式，這樣不僅增加了采暖設備的投資費用和運行費用，而且也浪費了大量能源。下面就對設計熱水采暖系統(tǒng)時水力平衡計算應注意的幾個問題以及對熱水采暖系統(tǒng)由于水力失衡而造成的不良后果與解決辦法進行了分析與討論。
1熱水采暖系統(tǒng)設計中的水力平衡計算應注意的幾個問題
1.1 設計時做水力平衡計算是必要的、嚴謹的，但有些工程師用“拍腦袋”估算的方式進行設計，結果造成了很多設計上的失敗。近年我國對熱水采暖系統(tǒng)設計做了一個抽查，發(fā)現(xiàn)的結果驚人，比較完整地做了水力平衡計算的只有30%，竟有70%的基本就用“拍腦袋”估算的方式進行設計，而最后造成了很多麻煩。當熱水采暖系統(tǒng)從圖紙上變?yōu)閷嶋H存在的時候，問題往往就出來了，這時再對管網作改動就很麻煩，也很不經濟。但如果我們在設計的時候就把水力平衡做好了就可以節(jié)省很多時間和費用。所以盡管水力平衡計算比較煩瑣，但我們在設計的時候還是應該老老實實地做好計算。
1.2管道布置一般要采用同程式，特別是系統(tǒng)比較大時應采用同程式。同程式有利于水力平衡。異程式雖然節(jié)省管材，但各循環(huán)管路內阻力難于平衡。同程式雖然投資教多，但其效果要好得多，便于調整運行且工作穩(wěn)定。
1.3管網的各并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失差值應符合規(guī)定。我國《供熱通風設計手冊》規(guī)定計算熱水采暖系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間的壓力損失差值（有的資料上稱不平衡率）時，不應超過下表的規(guī)定。
室內熱水采暖系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路壓力損失差值
系統(tǒng)形式 雙管同程式 單管同程式 雙管異程式 單管異程式
允許壓差% 15 10 25 15
總之壓力損失差值越小越好。室內外管網雖然經水力平衡計算符合規(guī)定的要求，但施工安裝后仍然可能會存在水力失調的情況，因其實際流量與設計流量并不完全相符。所以施工完后還應該進行調試，可以運用水力平衡閥調節(jié)流量，使水力盡可能的達到平衡，然后再使設備投入正常運行。
1.4應首先計算通過最遠立管和最近立管的環(huán)路，確定其管徑及壓力損失，計算其不平衡率。
通常最遠立管和最近立管的環(huán)路壓力損失差值最大。這兩者之間的壓力差值如果符合要求，其他之間的一般也符合要求。
1.5如水力計算結果和圖示表明個別立管供、回水節(jié)點間的資用壓力過小或過大，則會使下一步選用該立管的管徑過粗或過細，設計很不合理。此時，應調整前面的水力計算，適當改變個別供、回水干管的管段直徑，使易于選擇各立管的管徑并滿足并聯(lián)環(huán)路不平衡率的要求。
2.熱水采暖系統(tǒng)由于水力失衡而產生的常見問題及其解決辦法
2.1建筑物上層熱下層不熱（上熱下冷）
如果系統(tǒng)是上供下回式，其立管間水平水力失調，會導致立管流量分配不均，各立管的溫降不相同，流量小的立管溫降必然過大，使下層散熱器進出水溫過低，而上層由于流量大其溫度變化不大，導致上層過熱下層過冷現(xiàn)象的出現(xiàn)。上熱下冷現(xiàn)象不僅出現(xiàn)在上行下給式單管系統(tǒng)中，在上行下給式雙管系統(tǒng)中也經常出現(xiàn)，是上供下回熱水采暖系統(tǒng)一個比較突出的問題，一般溫差為2—3ºC,嚴重的可達6—8ºC。當然造成這種現(xiàn)象的原因也可能是多方面的。要避免此類問題，我們首先應該在設計計算時要充分考慮各種熱負荷，考慮水力平衡，特別要考慮重力水頭的影響。由水力失調引起的上熱下冷現(xiàn)象，如果僅有個別立管的散熱器不熱，則應該調節(jié)其他底層過熱的立管，即利用等溫降法調節(jié)流量大溫差小的立管的流量。如果大部分立管存在這種現(xiàn)象，則主要是由外網水力失調所致，必須調節(jié)室外管網，達到用戶所需要的流量為止。
2.2供熱管網末端整棟樓的散熱器不熱
由于供熱管網的水平水力失調，在管網布置時水力平衡考慮不周，造成流入離鍋爐房較近建筑物的水量過多，流入離鍋爐房較遠建筑物的水量過少，從而使離鍋爐房較遠建筑物暖氣不熱，一般出現(xiàn)這種情況是整棟樓的散熱器不熱。要避（未完，下一頁）
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