引起供热系统水力失调的原因分析
产生水力失调的根本原因:在运行状态下,热网特性不能随用户需要的流量,实现各用户环路的阻力相等,也就是通常所说的阻力不平衡。产生水力失调的客观原因主要有以下几个方面:
1.热网管道规格的差异性。热网设计不可能不经过人为调节而实现各个用户环路的水力平衡。在设计时,一般是满足最不利的用户点所必需的资用压头,而其他用户的资用压头都会有不同程度的富余量。仅靠几种有限管材规格变化改变阻力是不能实现水力平衡的。在这种自然状态下分配各个用户流量,必然产生水力失调。
2.系统中用户的增加或减少,即网路中用户点的变化,要求网路流量重新分配而导致水力失调。
3.系统中用户热量的增加或减少,即用户流量要求的变化,也要求网路流量重新分配而导致水力失调。
管网水力失调目前存在的错误做法
1.在系统设计时,热网各个用户环路的阻力达到平衡,实际上是比较困难的。循环水泵压头是按照最不利(阻力最大)环路所消耗的阻力确定的,因而在设计无误时,其他各个环路都存在剩余压头。这些剩余压头都要在系统正式运行之前通过初调节予以消除,如果不能消除,就会造成水力失调。在一般情况下,通过人工调节阀门实现系统阻力平衡是很困难的,由于调节过程互相影响,需反复调节,很难调节好。当系统用户数量或用户负荷变化时,还必须重新调节,通常方式是采用普通调节阀,或不具备调节功能的蝶阀、闸阀进行运行调节,不但调节工作量大,而且调节效果很差。
2.采用“大流量,小温差”的运行方式。它是在用户出现冷热不均、水力失调现象时,增大循环水泵,采用“大流量,小温差”的运行方式。实践已证明,这是一种不可取的技术措施。因为这样做的结果,过冷用户循环水量会有些增加,效果会得到一些改善,但过热用户更加过热。这一运行方式不符合节能减排要求,应当淘汰。
3.降低水力失调的方法
(1)附加阻力平衡法。在用户系统入口安装自力式平衡阀(流量调节器)或压差控制阀(量调节时采用),消除进入用哀悼系统的剩余压头,保证各热用户流量恒定。这是已被实践证明行之有效,目前正在大力推广的技术措施。在热网流通能力和循环水泵流量足够时,经许多改造实例证明效果良好。这种技术称为“附加阻力平衡”,其特点是循环水泵可在高效点工作,减少过热部分用户的热量浪费,节能效果显著。
(2)附加压头平衡法。用附加压头提高用户不足的资用压头,是在系统循环实际扬程不够时,采用具有低扬程、小流量的水泵,来提高用户系统的压头。经过多年试验运行,技术上是可行的。这种在用户系统入口安装不同规格的小水泵,来补助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,还可降低水泵电耗,节能效果显著。
4.水力失调综合治理的经济效益
目前一些供热公司在解决热网水力失调时,根据用户的实际情况,推行水力失调的综合治理技术措施,即根据系统实际情况,同时或单独应用附加阻力技术、附加压头技术和更换设备(包括管道和附件)等措施,实现技术和经济效益最佳化。这种做法既可用于旧系统的改造,也可用于新系统的设计。旧系统是指当前运行的系统,其管道、设备和附件等一般都已齐全,型号、规格、性能均已确定。为准确诊断系统存在的问题和位置,首先应对现用的热网进行校核性水力计算,然后根据计算数据分析问题及原因,最后才能制定行之有效和经济效益好的技术措施。采取的各种技术措施,既可单独使用,又可联合实施。在实施前对各种方案进行技术经济论证,比较投入和产出,择优确定最佳实施方案,为用户创造了良好的经济效益和社会效益。