【供熱知識】精簡解析供熱管網水力平衡問題
1供熱管網的作用 保證可靠地供給各類用戶具有正常壓力、溫度和足夠數量的供熱介質,滿足其用熱需要。
2水力失調的含義 當熱水采暖系統各熱用戶中的實際流量與要求的流量之間不一致時,就出現了熱用戶的水力失調,即使靠近熱源的用戶過熱,遠離熱源的用戶過冷,或上熱下冷的垂直失調現象。而過熱會造成不必要的能源浪費,過冷又影響人民的生活。
3水力計算的目的 就是在已知各熱用戶水流量的前提下,正確選擇各干管和支管管徑,使其達到各聯環路的水力平衡。實際設計工作中規定各并聯環路的非共同段之間的作用壓頭之差值不超過一定的范圍(即按不同的配管方式為10~25%)。
4水力失調產生的原因 由于在布置供熱管網時,系統劃分和水力平衡計算不仔細、不認真,會導致供暖系統的不平衡。目前供熱管網系統一般有兩種敷設方式:同程式、異程式。
4.1同程式 是使所有熱用戶連接支管處的供回水壓差相同,供水干管管徑逐漸減小,而回水干管管徑逐漸增大,而最終回水干管也接回熱源。經過各主管的循環環路的總長度近似相等,因而環路壓力損失容易平衡。
4.2異程式 是供、回水干管從熱源(供熱中心)至熱用戶平等敷設,水流!供!回相對流動,而管徑則隨供水流向逐步減小,在干管末端供、回水壓差最小,各環路總長度相差很大,壓力損失也就難以平衡。 通過水力計算對于異程式系統來說,由于網路近端熱用戶的作用壓頭很大,在選擇用戶分支管路的管徑時,又受到管道內熱媒流速和管徑規格的限制,其剩余作用壓頭在用戶分支管上不能全部消除。因而位于網路近端的熱用戶,其實際流量往往會比規定的流量要大得多,而位于網路遠端的熱用戶,其作用壓頭和流量將小于規定的數值。例如在最靠近總主管的支管選用了最小管徑DN15時,仍有很多的剩余壓力,就會出現嚴重的水平失調現象。靠近主管所在房間溫度偏高,反之偏低。這種失調節要靠網路的初調節才能解決。而同程式系統,離熱源遠和近,它們的供、回水壓差都是相同的,阻力相等,運行效果及水力平衡也極易達到。
5保證水力平衡的方法 (1)首先在設計時盡量采用同程式布置,力求管道短直,以減小管道的沿程和局部阻力,采暖引入管設于熱用戶集中地區,使金屬消耗量少,施工簡便。
(2)盡量不要采用雙管采暖系統。因為雙管系統存在自然壓頭,由于供、回水溫度不同而密度不同所致,通過各層散熱器的回路造成了大小不同的自然壓頭,使流過上層散熱器的水量多于實際需要量,而流過下層散熱器的水量少于實際需要量,從而導致水力失調。
(3)盡量采用單管系統。因為單管采暖系統和散熱器相連的主管只有一根,主、支管間交叉減少,因而安裝方便,不會因自然壓頭的存在而出現水力失調。
6水力平衡的重要性 由于提高熱水網路的水力平衡性,使得供暖系統能夠正常運行,保證熱用戶正常的工作和生活,可節約無效的熱能和電能損失,便于系統的初調節和運行調節。因此在熱水供暖管網設計中,必須在關心節省造價同時,對于提高系統的水力平衡給予充分的重視。
2水力失調的含義 當熱水采暖系統各熱用戶中的實際流量與要求的流量之間不一致時,就出現了熱用戶的水力失調,即使靠近熱源的用戶過熱,遠離熱源的用戶過冷,或上熱下冷的垂直失調現象。而過熱會造成不必要的能源浪費,過冷又影響人民的生活。
3水力計算的目的 就是在已知各熱用戶水流量的前提下,正確選擇各干管和支管管徑,使其達到各聯環路的水力平衡。實際設計工作中規定各并聯環路的非共同段之間的作用壓頭之差值不超過一定的范圍(即按不同的配管方式為10~25%)。
4水力失調產生的原因 由于在布置供熱管網時,系統劃分和水力平衡計算不仔細、不認真,會導致供暖系統的不平衡。目前供熱管網系統一般有兩種敷設方式:同程式、異程式。
4.1同程式 是使所有熱用戶連接支管處的供回水壓差相同,供水干管管徑逐漸減小,而回水干管管徑逐漸增大,而最終回水干管也接回熱源。經過各主管的循環環路的總長度近似相等,因而環路壓力損失容易平衡。
4.2異程式 是供、回水干管從熱源(供熱中心)至熱用戶平等敷設,水流!供!回相對流動,而管徑則隨供水流向逐步減小,在干管末端供、回水壓差最小,各環路總長度相差很大,壓力損失也就難以平衡。 通過水力計算對于異程式系統來說,由于網路近端熱用戶的作用壓頭很大,在選擇用戶分支管路的管徑時,又受到管道內熱媒流速和管徑規格的限制,其剩余作用壓頭在用戶分支管上不能全部消除。因而位于網路近端的熱用戶,其實際流量往往會比規定的流量要大得多,而位于網路遠端的熱用戶,其作用壓頭和流量將小于規定的數值。例如在最靠近總主管的支管選用了最小管徑DN15時,仍有很多的剩余壓力,就會出現嚴重的水平失調現象。靠近主管所在房間溫度偏高,反之偏低。這種失調節要靠網路的初調節才能解決。而同程式系統,離熱源遠和近,它們的供、回水壓差都是相同的,阻力相等,運行效果及水力平衡也極易達到。
5保證水力平衡的方法 (1)首先在設計時盡量采用同程式布置,力求管道短直,以減小管道的沿程和局部阻力,采暖引入管設于熱用戶集中地區,使金屬消耗量少,施工簡便。
(2)盡量不要采用雙管采暖系統。因為雙管系統存在自然壓頭,由于供、回水溫度不同而密度不同所致,通過各層散熱器的回路造成了大小不同的自然壓頭,使流過上層散熱器的水量多于實際需要量,而流過下層散熱器的水量少于實際需要量,從而導致水力失調。
(3)盡量采用單管系統。因為單管采暖系統和散熱器相連的主管只有一根,主、支管間交叉減少,因而安裝方便,不會因自然壓頭的存在而出現水力失調。
6水力平衡的重要性 由于提高熱水網路的水力平衡性,使得供暖系統能夠正常運行,保證熱用戶正常的工作和生活,可節約無效的熱能和電能損失,便于系統的初調節和運行調節。因此在熱水供暖管網設計中,必須在關心節省造價同時,對于提高系統的水力平衡給予充分的重視。
