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摘要：本文以实际工程为例在对水力平衡和水力失调这两个概念的基础上，对水力失调的原因，定流量系统水力平衡和变流量系统水力平衡进行了简要的分析，对系统水力平衡调节的问题进行了探讨。
关键词：供暖系统；现状；水力失调；
引言：在热水供热系统中，各热用户的实际流量与要求的流量之间的不一致性，称为该热用户的水力失调。由于水力失调导致系统流量分配不均匀，某些区域流量过剩，某些区域流量不足，流量过剩区域热量浪费，而流量不足区域则暖气不热，不能达到采暖效果。为解决个别区域不热的问题，如果仅提高水泵扬程，系统冷热不均的现象依然存在，不但不能有效解决该问题，反倒造成系统匹配性变差、运行压力过高、运行不稳定等其它问题，同时造成了电能浪费。因此，必须对整个供热管网进行分析，对室外管网干线支线管径进行调整，降低水力失调度；同时利用系统中设置的平衡阀进行流量调节。
1.供暖系统现状
案例分析：厂区住宅楼改造
我公司住宅区供暖面积10万余平方米，因住房改造，各区域供暖负荷发生了较大变化，其中A区采暖面积29041平方米，锅炉负荷2.43MW；B区采暖面积13036平方米，锅炉负荷1.94MW；C区采暖面积46042平方米，锅炉负荷1.94MW；D区采暖面积27347平方米，锅炉负荷1.94MW。在住房改造中，采暖系统的室外管网一并进行改造。
在室外改造中，管网虽经过压力试验，但并无冲洗工艺，直接接入原供暖系统中，造成新安装系统中杂物进入了整个供热系统。在系统运行前整个系统经过冲洗、排污，但系统中仍旧留有较大杂物（不能排出）和大量的沉淀物，导致个别住户采暖效果欠佳。
在我厂小区，随着住房改造的推进，供暖系统存在着新旧系统的衔接问题。新系统在建设中虽然考虑了老系统，但新系统管径按整个小区规划设计，老系统因面临拆除而成为临时管线，或仅做小范围的局部调整。各支线供暖负荷不平衡，较长支线上负荷较大，管径偏小，且在系统末端；较短支线上负荷较小，距锅炉房较近，在实际运行中仅靠阀门调节，系统流量难以平衡，造成一定的温度梯度。系统中虽然安装了SPF数字锁定平衡阀，在运行中，仅仅依靠经验调节，有时将平衡阀用作关断阀门，并未经过专业仪器对在用状态进行测试、测算、调整，使实际流量与设计流量相差甚远，也是造成个别区域采暖效果差的原因
2.水利失调的成因
引起水力失调的原因是多方面的，如网路开始运行时没有很好地进行初调节，用户的流量发生变化等。产生水力失调的根本原因是运行状态下，热网特性不能在用户需要的流量下实现各用户环路的阻力平衡，水力失调分为两个方面：动态水力失调和静态水力失调。其中，静态水力失调指的是系统有最初的设计、材料设备的选用以及连接安装等过程的因素，导致系统在实际的使用过程中各个终端的流量与设计要求的流量值在一定程度上不一致，这种失调是不可避免地。从而发生水力失调，并且潜伏于系统当中。
在热网设计及运行时，由于管道规格差异性；管网建成后，管路的实际情况与设计情况有不同，系统中用户发生变化时，使原来的水力平衡遭到破坏，要求流量重新分配时将导致水力失调。例如本公司厂区住宅楼因住房改造导致水利失调；循环水泵选择不当，流量、扬程过大或过小，都会使工作点偏离设计状态而导致水力失调。当用户系统为单管顺流式采暖系统时，由于缺少必要的调节设备，用户系统无法调节也将导致水力失调。
3.水力失调的解决方法
3.1静态水力失调的解决方法
静态水力失调可以通过两方面来改善调节：
在供暖系统系统中，从设计上需设计为同程式系统，使各个环路的阻力接近或相等。在同一个资用压头情况下，能够保证各个用户之间的流量平衡，能够保证流量分配接近原始设计流量。
在设计当中，为了平衡各并联环路的压力损失，往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速。但流速过大会使管道产生噪声。此种方式解决水力失调问题的范围也是有限的。
如果只通过采用同程管道布置或者说加大支路比摩阻和流速的方式来做，是无法真正做到解决静态水力失调问题的。
对于不可压缩的流体，平衡阀相当于一个可改变流量的局部阻力节流元件。它具有良好的流量特性，并且可对阀前阀后压差进行测试。在各个并联环路的回水管路安装SPF数字锁定平衡阀，通过实测阀前阀后压差，调整阀门开度并锁定，可以消除各个循环环路富裕的资用压头，实现各并联环路之间的平衡。
Q：流量（m3/h）；Kv：静态水力平衡阀特性参数；⊿P：静态水力平衡阀压差（Bar）。
在调试过程中，⊿P可以通过调试仪表连接静态平衡阀测出，Kv值是静态平衡阀固有特性，依据上述公式原理可以直接得到流量数值。合理地安装静态平衡阀以及采用正确的方法进行系统联调，可以极大地改善系统的水力特性，有效降低系统水力失调度，使各环路流量误差控制在±5%以内，从而为系统的正常运行提供了保证，同时又节省了能源，使系统经济高效地运行。
3.2 动态水力失调的解决方法
在供暖系统中，如何使用变流量调节，如何消除水力失调，从而降低系统水力失调度，使系统流量分配趋于合理，并接近设计流量。
3.3采用有完善调节设备的双管采暖系统
该模式是在散热器前安装温控阀，用户可以自行设定和调节房间温度；在系统入口安装自力式流量控制器和热量计，以保证用户所需的循环流量和按热量收费。在用户系统入口处安装自力式平衡阀或压差控制阀，消除进入用户系统的剩余压头当系统循环水泵实际扬程不够时，采取附加阻力的方法来调节系统的阻力平衡是不可行的，采用具有三档变速的低扬程小流量的水泵，提高用户系统的压头，经过实际运行是可行的。这种在用户系统入口安装不同规格的小水泵来补足资用压头的欠缺部分，使各个环路实现阻力平衡的措施，称为附加压头平衡技术。它的特点是除了具有附加阻力平衡技术所能获得的节能效果外，水泵电耗将降低，节能效果更显著。例如砂山小区管网系统末端用户常出现不热现象，经分析现用循环水泵不能满足末端用户的资用压头，为解决此问题维修人员特在末端用户系统入口处加装了三档变速加压水泵，经过实际运行验证了该方法是有效的。
3.4附加压头平衡技术的优点
不必改动原来的集中供热系统，工程量小、投资小。在系统末端安装加压水泵，一般情况下，可以不必改动原来的集中供热系统就能做到各用户环路阻力平衡，解决水利失调。附加压头平衡技术对改善系统水力失调以及节能降耗是有效的。为了便于系统的平衡调节，提高热水网路的水力稳定性也是必要的。其主要方法是相对减小网路干管的压降，或相对增大用户系统的压降。
4.结语：
热水供暖系统是一个具有许多并联环路的管网系统，在环状管网系统中，流量是由几条管路输送到同一个节点，由每条管路达到该节点的流量完全可以任意分配。各环之间的水力工况相互影响，系统中任何一个散热设备的流量发生变化，必然引起其他散热设备流量发生变化，我们要用科学的方法及时控制系统水力失调的现象发生，保证住户供暖度过温暖的冬天。
参考文献：
[1]孙兆杰、杜辉 对暖疼痛空调水力平衡的分析以及调节方法的探讨 黑龙江科技信息 2009
[2]宋淑云 建筑物暖通空调水系统的水力平衡分析 科技资讯 2006
[3]宋振坤 暖通系统水力失调问题的解决方法 欧文托普阀门系统 2011年6月
关键词：供暖系统；现状；水力失调；
引言：在热水供热系统中，各热用户的实际流量与要求的流量之间的不一致性，称为该热用户的水力失调。由于水力失调导致系统流量分配不均匀，某些区域流量过剩，某些区域流量不足，流量过剩区域热量浪费，而流量不足区域则暖气不热，不能达到采暖效果。为解决个别区域不热的问题，如果仅提高水泵扬程，系统冷热不均的现象依然存在，不但不能有效解决该问题，反倒造成系统匹配性变差、运行压力过高、运行不稳定等其它问题，同时造成了电能浪费。因此，必须对整个供热管网进行分析，对室外管网干线支线管径进行调整，降低水力失调度；同时利用系统中设置的平衡阀进行流量调节。
1.供暖系统现状
案例分析：厂区住宅楼改造
我公司住宅区供暖面积10万余平方米，因住房改造，各区域供暖负荷发生了较大变化，其中A区采暖面积29041平方米，锅炉负荷2.43MW；B区采暖面积13036平方米，锅炉负荷1.94MW；C区采暖面积46042平方米，锅炉负荷1.94MW；D区采暖面积27347平方米，锅炉负荷1.94MW。在住房改造中，采暖系统的室外管网一并进行改造。
在室外改造中，管网虽经过压力试验，但并无冲洗工艺，直接接入原供暖系统中，造成新安装系统中杂物进入了整个供热系统。在系统运行前整个系统经过冲洗、排污，但系统中仍旧留有较大杂物（不能排出）和大量的沉淀物，导致个别住户采暖效果欠佳。
在我厂小区，随着住房改造的推进，供暖系统存在着新旧系统的衔接问题。新系统在建设中虽然考虑了老系统，但新系统管径按整个小区规划设计，老系统因面临拆除而成为临时管线，或仅做小范围的局部调整。各支线供暖负荷不平衡，较长支线上负荷较大，管径偏小，且在系统末端；较短支线上负荷较小，距锅炉房较近，在实际运行中仅靠阀门调节，系统流量难以平衡，造成一定的温度梯度。系统中虽然安装了SPF数字锁定平衡阀，在运行中，仅仅依靠经验调节，有时将平衡阀用作关断阀门，并未经过专业仪器对在用状态进行测试、测算、调整，使实际流量与设计流量相差甚远，也是造成个别区域采暖效果差的原因
2.水利失调的成因
引起水力失调的原因是多方面的，如网路开始运行时没有很好地进行初调节，用户的流量发生变化等。产生水力失调的根本原因是运行状态下，热网特性不能在用户需要的流量下实现各用户环路的阻力平衡，水力失调分为两个方面：动态水力失调和静态水力失调。其中，静态水力失调指的是系统有最初的设计、材料设备的选用以及连接安装等过程的因素，导致系统在实际的使用过程中各个终端的流量与设计要求的流量值在一定程度上不一致，这种失调是不可避免地。从而发生水力失调，并且潜伏于系统当中。
在热网设计及运行时，由于管道规格差异性；管网建成后，管路的实际情况与设计情况有不同，系统中用户发生变化时，使原来的水力平衡遭到破坏，要求流量重新分配时将导致水力失调。例如本公司厂区住宅楼因住房改造导致水利失调；循环水泵选择不当，流量、扬程过大或过小，都会使工作点偏离设计状态而导致水力失调。当用户系统为单管顺流式采暖系统时，由于缺少必要的调节设备，用户系统无法调节也将导致水力失调。
3.水力失调的解决方法
3.1静态水力失调的解决方法
静态水力失调可以通过两方面来改善调节：
在供暖系统系统中，从设计上需设计为同程式系统，使各个环路的阻力接近或相等。在同一个资用压头情况下，能够保证各个用户之间的流量平衡，能够保证流量分配接近原始设计流量。
在设计当中，为了平衡各并联环路的压力损失，往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速。但流速过大会使管道产生噪声。此种方式解决水力失调问题的范围也是有限的。
如果只通过采用同程管道布置或者说加大支路比摩阻和流速的方式来做，是无法真正做到解决静态水力失调问题的。
对于不可压缩的流体，平衡阀相当于一个可改变流量的局部阻力节流元件。它具有良好的流量特性，并且可对阀前阀后压差进行测试。在各个并联环路的回水管路安装SPF数字锁定平衡阀，通过实测阀前阀后压差，调整阀门开度并锁定，可以消除各个循环环路富裕的资用压头，实现各并联环路之间的平衡。
Q：流量（m3/h）；Kv：静态水力平衡阀特性参数；⊿P：静态水力平衡阀压差（Bar）。
在调试过程中，⊿P可以通过调试仪表连接静态平衡阀测出，Kv值是静态平衡阀固有特性，依据上述公式原理可以直接得到流量数值。合理地安装静态平衡阀以及采用正确的方法进行系统联调，可以极大地改善系统的水力特性，有效降低系统水力失调度，使各环路流量误差控制在±5%以内，从而为系统的正常运行提供了保证，同时又节省了能源，使系统经济高效地运行。
3.2 动态水力失调的解决方法
在供暖系统中，如何使用变流量调节，如何消除水力失调，从而降低系统水力失调度，使系统流量分配趋于合理，并接近设计流量。
3.3采用有完善调节设备的双管采暖系统
该模式是在散热器前安装温控阀，用户可以自行设定和调节房间温度；在系统入口安装自力式流量控制器和热量计，以保证用户所需的循环流量和按热量收费。在用户系统入口处安装自力式平衡阀或压差控制阀，消除进入用户系统的剩余压头当系统循环水泵实际扬程不够时，采取附加阻力的方法来调节系统的阻力平衡是不可行的，采用具有三档变速的低扬程小流量的水泵，提高用户系统的压头，经过实际运行是可行的。这种在用户系统入口安装不同规格的小水泵来补足资用压头的欠缺部分，使各个环路实现阻力平衡的措施，称为附加压头平衡技术。它的特点是除了具有附加阻力平衡技术所能获得的节能效果外，水泵电耗将降低，节能效果更显著。例如砂山小区管网系统末端用户常出现不热现象，经分析现用循环水泵不能满足末端用户的资用压头，为解决此问题维修人员特在末端用户系统入口处加装了三档变速加压水泵，经过实际运行验证了该方法是有效的。
3.4附加压头平衡技术的优点
不必改动原来的集中供热系统，工程量小、投资小。在系统末端安装加压水泵，一般情况下，可以不必改动原来的集中供热系统就能做到各用户环路阻力平衡，解决水利失调。附加压头平衡技术对改善系统水力失调以及节能降耗是有效的。为了便于系统的平衡调节，提高热水网路的水力稳定性也是必要的。其主要方法是相对减小网路干管的压降，或相对增大用户系统的压降。
4.结语：
热水供暖系统是一个具有许多并联环路的管网系统，在环状管网系统中，流量是由几条管路输送到同一个节点，由每条管路达到该节点的流量完全可以任意分配。各环之间的水力工况相互影响，系统中任何一个散热设备的流量发生变化，必然引起其他散热设备流量发生变化，我们要用科学的方法及时控制系统水力失调的现象发生，保证住户供暖度过温暖的冬天。
参考文献：
[1]孙兆杰、杜辉 对暖疼痛空调水力平衡的分析以及调节方法的探讨 黑龙江科技信息 2009
[2]宋淑云 建筑物暖通空调水系统的水力平衡分析 科技资讯 2006
[3]宋振坤 暖通系统水力失调问题的解决方法 欧文托普阀门系统 2011年6月