论文部分内容阅读
摘要：本文作者对大型集中供热系统中的平衡供热技术进行了分析探讨，供大家参考借鉴。
关键词：大型；集中供热系统；平衡；供热技术
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：
目前我国供热系统中的平衡调节问题，是一个比较复杂的技术问题，有共同点，也有不同点，需要工程技术人员根据供暖系统的具体实际情况去分析；去解决。加强环保意识、节约能源、降低基建和运行费用。发挥科技优势，使用合理的水力平衡元、器材（件），对推动我国集中供热事业的发展，必然会产生深远意义的影响。
1 供暖系统的平衡调节技术
应用“自立式平衡阀”，在采暖系统中进行调节，应从“质调节”和“量调节”两个方面进行。这虽然不是一项十分复杂的工作，但是运行后需要耐心和细致和反复多次的调节。
1.1质调节
在进行质调节时，只是改变供暖系统的供水温度，而热用户的循环水量保持不变。为了确保热用户室内温度达到标准，（如卧室的设计温度为18℃，良好的供热质量标准为18±1℃，合格的供热质量标准为18±2℃）供暖系统供水温度的变化所造成室温的波动，应严格控制在室温标准的范围之内，这也要就是最大的室温变化幅度，超过或者不足均属不正常的状态。
1.1.1供、回水温度的确定
供暖实践证明，只有适时实量地向供热管网提供最恰当的供热量，才能维持室内的热平衡，保持室内温度的舒适性、合理性。而供水温度的高低，对散热器的散热量是极其敏感的。在各种相同的流量；相同的散热面积的条件下，散热量的多与少，总是能与供水温度保持着一种近似的关系。
按常规的方法计算或确定供、回水温度已不现实。目前[供暖通风设计手册]规定的设计供水温度为95℃，设计回水温度为75℃，然而实际的供、回水温度一般为75/55℃，有时甚至更低一些。形成这一事实的原因：是设计热负荷偏高，促进循环水泵片选择偏大，增加了循环流量，使锅炉或换热器的水温上不去，再加上住户散热器偏多。所以，不需要提高水温（即实际的供、回水温度）就可以满足室温的要求。
1.1.2循环水量的确定
合理确定循环水量、降低循环水泵的电耗，是供暖系统的一项重大节能措施。在质调节的供暖系统中，按设计热负荷确定的循环水量；按热指标计算单位面积的循环水量，是最合理的循环水量。但是，实际的循环水量要比计算或确定的循环水量大很多。产生问题的主要原因：是供、回水温度低，水平和垂直失调严重，造成了近端热，远端冷、顶层热、底层冷的现象比较普遍的。在系统中安装了动态水平平衡元件（自立式平衡阀），采暖系统处在动态的自控状态下，水力失调的问题可以从根本上得到解决。总之，循环水量的确定，应是合理的循环水量或是最小的循环水量，这样既保证了供暖系统的需求，又节省了循环泵的电耗。
1.2 量调节
在量调节时，只是改变供暖系统的循环水量，但必须恒定供暖系统的压差，合理地控制回水的温度。我们使热用户室内的温度恒定，是靠采暖系统每座楼房入口处安装的动态平衡阀来控制。
1.2.1锅炉循环水流量的调整
循环水量的改变。原来是循环水泵输出的水要经过三台7mw/h的锅炉，这就造成了进入锅炉的水量超过了锅炉的额定流量，影响了锅炉的燃烧效果，现在改为在系统的末端加装了旁通管路，调整旁通管路的旁通阀，控制每台锅炉的进水量，保证每台锅炉的出力在额定的流量范围内，改善了锅炉的燃烧状态，提高了锅炉的效率。
1.2.2恒定供暖系统压差
恒定供暖系统的压差是根据供暖系统的总阻力来确定。实践证明，供暖系统的总压差不宜小于0.1Mpa。
1.2.3供暖回水温度的确定
供暖回水温度的确定是用常规的计算方法，结合我们的实际情况来确定。由于散热量的变化对回水温度影响很小，因此供暖回水温度在一个采暖期内，并非恒定。一般情况下，需要根据室外温度的变化规律分成几个阶段，至少亦应按初寒期，严寒期和末寒期来划分，进行3-4次的调整，供暖系统才能达到理想的状态。我们控制的回水温度的办法是用当天室外最低来温度控制锅炉回水的温度。使其更加科学合理，从而减少了许多无用的消耗。
2 平衡调节工具的性能及适用范围
在[民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑分）]JGJ26-95标准中规定：“设计中应对采暖供热系统进行水力平衡计算，确定各环路的水量符合设计要求。在室外各环路及建筑物入口处采暖供水管（或回水管）路上应安装平衡阀或其它水力平衡元件，并进行水力调试。”
因此，在热水采暖系统中应用的水力平衡元件—静态或动态的平衡调节工具性能的优劣，是确保供暖系统水力平衡和水力稳定的关键。
2.1静态平衡调节工具的性能及适用范围
2.1.1孔板
孔板一般是用4-8mm的不锈钢板制作的，形状为：中间带孔的阻力圈，孔板的孔径按下面的公式进行计算：d=k·G /△h
d： 孔板直径，mm；
k：孔板系数，一般k值取3.57；
△h：剩余压头（孔板前后压差）Pa；
G：流量，升/小时。
由于热用户内部供暖系统的剩余压头无法用阀门来消耗，采用孔板克服剩余的压头，从而使供暖系统中的热用户按设计流量进行分配。由于孔板在运行期间更换起来太麻烦，近几年来我们在供暖系统上已经不采用这种元件。
2.1.2調节阀
改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可调节流量，而且开度与流量成线性关系。因此，调节阀的水力特性也遵循P=K·G原理。但是实际上有多种因素影响调节效果，在节流面积变化的同时，还会发生阀前阀后压差的变化，而压差的变化也会引起流量的变化。所以在供暖系统管网范围不是很大的情况下，由有经验的工人或技术人员进行多次调节也能取得一定的效果。但是，此项工作的操作是非常困难的，根本无法调节到最佳的状态。
2.1.3自立式平衡阀
自立式平衡阀与普通阀门的不同之处在于阀体上有开度指示、 开度锁定装置及两个测压小阀。在做供暖管网平衡调试时，将专用智能仪表与被调试平衡阀的测压小阀连接后， 智能仪表能用数字显示出流经阀门的流量及压降值。向仪表输入该平衡阀处所需求的流量值后，智能仪表经过计算和分析，可显示出管路系统达到水力平衡时该阀门的开度值。调试比较复杂，而且当系统负荷发生变化以后，还需全系统的重新调试。
2.2 动态平衡调节工具的性能及适用范围
2.2.1温度控制阀
温度控制阀一般是安装在散热器的入口处，它是安装在并联连接管路的采暖系统中，我们到目前为止还没有使用过。其性能是给温度控制阀设定数值，当室温超过设定的数值后，装在感温元件内的液体蒸发，使温包内的压力增高，压缩波纹管使阀门关小，减少进入散热器的流量，从而达到降低室内温度的目地。
2.2.2自力式流量调节阀
流量调节阀是一个多孔板组合的连动装置，它是由一个流量设定调节阀，即手动的可调孔板（相当于一个静态平衡元件）和由二个阀瓣及弹簧、膜片组成的动态调节装置，即自动的可调孔板（相当于一个动态平衡元件）来组成。手动可调孔板是用户根椐设计负荷的循环流量值，使用专用工具旋转流量设定调节阀，调至所需流量值对准流量刻度线（指标值）即可。流量一经设定，其值是永恒的，不受供热系统的压差、负荷等因素变化的影响。
2.2.3 差压控制器
差压控制器是一种当管道内差压升高时可自动闭合的自力式差压控制器。差压控制器可以根据需要提供不同的差压。我们也应当选用差压控制器，来调整系统内的阻力。
3 结束语
应用“自立式平衡阀”，在采暖系统中进行调节，应从“质调节”和“量调节”两个方面进行，实施平衡节能技术，降低锅炉的负荷，达到采暖系统平衡的目地。
参考文献：
[1] 西亚庚.热水采暖用户系统的水力平衡和初调整问题[J].建筑技术通讯（暖通空调），2011，（05）.
[2] 齐爽.热水采暖系统的平衡调节技术[J].节能技术，2011，（03）.
[3] 赵燕.集中供热系统的水力平衡调节与节能措施[J].机械研究与应用，2012，（05）．
[4] 冯永华.供热系统换热站主要设备选型应注意的几个问题[J].城市公用事业，2009，（06）．
关键词：大型；集中供热系统；平衡；供热技术
中图分类号：TU7 文献标识码：A 文章编号：
目前我国供热系统中的平衡调节问题，是一个比较复杂的技术问题，有共同点，也有不同点，需要工程技术人员根据供暖系统的具体实际情况去分析；去解决。加强环保意识、节约能源、降低基建和运行费用。发挥科技优势，使用合理的水力平衡元、器材（件），对推动我国集中供热事业的发展，必然会产生深远意义的影响。
1 供暖系统的平衡调节技术
应用“自立式平衡阀”，在采暖系统中进行调节，应从“质调节”和“量调节”两个方面进行。这虽然不是一项十分复杂的工作，但是运行后需要耐心和细致和反复多次的调节。
1.1质调节
在进行质调节时，只是改变供暖系统的供水温度，而热用户的循环水量保持不变。为了确保热用户室内温度达到标准，（如卧室的设计温度为18℃，良好的供热质量标准为18±1℃，合格的供热质量标准为18±2℃）供暖系统供水温度的变化所造成室温的波动，应严格控制在室温标准的范围之内，这也要就是最大的室温变化幅度，超过或者不足均属不正常的状态。
1.1.1供、回水温度的确定
供暖实践证明，只有适时实量地向供热管网提供最恰当的供热量，才能维持室内的热平衡，保持室内温度的舒适性、合理性。而供水温度的高低，对散热器的散热量是极其敏感的。在各种相同的流量；相同的散热面积的条件下，散热量的多与少，总是能与供水温度保持着一种近似的关系。
按常规的方法计算或确定供、回水温度已不现实。目前[供暖通风设计手册]规定的设计供水温度为95℃，设计回水温度为75℃，然而实际的供、回水温度一般为75/55℃，有时甚至更低一些。形成这一事实的原因：是设计热负荷偏高，促进循环水泵片选择偏大，增加了循环流量，使锅炉或换热器的水温上不去，再加上住户散热器偏多。所以，不需要提高水温（即实际的供、回水温度）就可以满足室温的要求。
1.1.2循环水量的确定
合理确定循环水量、降低循环水泵的电耗，是供暖系统的一项重大节能措施。在质调节的供暖系统中，按设计热负荷确定的循环水量；按热指标计算单位面积的循环水量，是最合理的循环水量。但是，实际的循环水量要比计算或确定的循环水量大很多。产生问题的主要原因：是供、回水温度低，水平和垂直失调严重，造成了近端热，远端冷、顶层热、底层冷的现象比较普遍的。在系统中安装了动态水平平衡元件（自立式平衡阀），采暖系统处在动态的自控状态下，水力失调的问题可以从根本上得到解决。总之，循环水量的确定，应是合理的循环水量或是最小的循环水量，这样既保证了供暖系统的需求，又节省了循环泵的电耗。
1.2 量调节
在量调节时，只是改变供暖系统的循环水量，但必须恒定供暖系统的压差，合理地控制回水的温度。我们使热用户室内的温度恒定，是靠采暖系统每座楼房入口处安装的动态平衡阀来控制。
1.2.1锅炉循环水流量的调整
循环水量的改变。原来是循环水泵输出的水要经过三台7mw/h的锅炉，这就造成了进入锅炉的水量超过了锅炉的额定流量，影响了锅炉的燃烧效果，现在改为在系统的末端加装了旁通管路，调整旁通管路的旁通阀，控制每台锅炉的进水量，保证每台锅炉的出力在额定的流量范围内，改善了锅炉的燃烧状态，提高了锅炉的效率。
1.2.2恒定供暖系统压差
恒定供暖系统的压差是根据供暖系统的总阻力来确定。实践证明，供暖系统的总压差不宜小于0.1Mpa。
1.2.3供暖回水温度的确定
供暖回水温度的确定是用常规的计算方法，结合我们的实际情况来确定。由于散热量的变化对回水温度影响很小，因此供暖回水温度在一个采暖期内，并非恒定。一般情况下，需要根据室外温度的变化规律分成几个阶段，至少亦应按初寒期，严寒期和末寒期来划分，进行3-4次的调整，供暖系统才能达到理想的状态。我们控制的回水温度的办法是用当天室外最低来温度控制锅炉回水的温度。使其更加科学合理，从而减少了许多无用的消耗。
2 平衡调节工具的性能及适用范围
在[民用建筑节能设计标准（采暖居住建筑分）]JGJ26-95标准中规定：“设计中应对采暖供热系统进行水力平衡计算，确定各环路的水量符合设计要求。在室外各环路及建筑物入口处采暖供水管（或回水管）路上应安装平衡阀或其它水力平衡元件，并进行水力调试。”
因此，在热水采暖系统中应用的水力平衡元件—静态或动态的平衡调节工具性能的优劣，是确保供暖系统水力平衡和水力稳定的关键。
2.1静态平衡调节工具的性能及适用范围
2.1.1孔板
孔板一般是用4-8mm的不锈钢板制作的，形状为：中间带孔的阻力圈，孔板的孔径按下面的公式进行计算：d=k·G /△h
d： 孔板直径，mm；
k：孔板系数，一般k值取3.57；
△h：剩余压头（孔板前后压差）Pa；
G：流量，升/小时。
由于热用户内部供暖系统的剩余压头无法用阀门来消耗，采用孔板克服剩余的压头，从而使供暖系统中的热用户按设计流量进行分配。由于孔板在运行期间更换起来太麻烦，近几年来我们在供暖系统上已经不采用这种元件。
2.1.2調节阀
改变调节阀的阀芯与阀座之间的节流面积，便可调节流量，而且开度与流量成线性关系。因此，调节阀的水力特性也遵循P=K·G原理。但是实际上有多种因素影响调节效果，在节流面积变化的同时，还会发生阀前阀后压差的变化，而压差的变化也会引起流量的变化。所以在供暖系统管网范围不是很大的情况下，由有经验的工人或技术人员进行多次调节也能取得一定的效果。但是，此项工作的操作是非常困难的，根本无法调节到最佳的状态。
2.1.3自立式平衡阀
自立式平衡阀与普通阀门的不同之处在于阀体上有开度指示、 开度锁定装置及两个测压小阀。在做供暖管网平衡调试时，将专用智能仪表与被调试平衡阀的测压小阀连接后， 智能仪表能用数字显示出流经阀门的流量及压降值。向仪表输入该平衡阀处所需求的流量值后，智能仪表经过计算和分析，可显示出管路系统达到水力平衡时该阀门的开度值。调试比较复杂，而且当系统负荷发生变化以后，还需全系统的重新调试。
2.2 动态平衡调节工具的性能及适用范围
2.2.1温度控制阀
温度控制阀一般是安装在散热器的入口处，它是安装在并联连接管路的采暖系统中，我们到目前为止还没有使用过。其性能是给温度控制阀设定数值，当室温超过设定的数值后，装在感温元件内的液体蒸发，使温包内的压力增高，压缩波纹管使阀门关小，减少进入散热器的流量，从而达到降低室内温度的目地。
2.2.2自力式流量调节阀
流量调节阀是一个多孔板组合的连动装置，它是由一个流量设定调节阀，即手动的可调孔板（相当于一个静态平衡元件）和由二个阀瓣及弹簧、膜片组成的动态调节装置，即自动的可调孔板（相当于一个动态平衡元件）来组成。手动可调孔板是用户根椐设计负荷的循环流量值，使用专用工具旋转流量设定调节阀，调至所需流量值对准流量刻度线（指标值）即可。流量一经设定，其值是永恒的，不受供热系统的压差、负荷等因素变化的影响。
2.2.3 差压控制器
差压控制器是一种当管道内差压升高时可自动闭合的自力式差压控制器。差压控制器可以根据需要提供不同的差压。我们也应当选用差压控制器，来调整系统内的阻力。
3 结束语
应用“自立式平衡阀”，在采暖系统中进行调节，应从“质调节”和“量调节”两个方面进行，实施平衡节能技术，降低锅炉的负荷，达到采暖系统平衡的目地。
参考文献：
[1] 西亚庚.热水采暖用户系统的水力平衡和初调整问题[J].建筑技术通讯（暖通空调），2011，（05）.
[2] 齐爽.热水采暖系统的平衡调节技术[J].节能技术，2011，（03）.
[3] 赵燕.集中供热系统的水力平衡调节与节能措施[J].机械研究与应用，2012，（05）．
[4] 冯永华.供热系统换热站主要设备选型应注意的几个问题[J].城市公用事业，2009，（06）．