一、前言
在设计热水采暖系统时，为使系统中各管段的流量符合设计要求，就要进行管路的水力平衡计算。水力平衡计算是整个系统设计成败的重要因素之一。热水采暖运行管理工程师经常会遇到这样的问题：供热管网中的立管有些热有些不热、建筑物中上层热下层不热、系统前端热后端不热等等。这种现象叫做水力失调，有些是先天性的，对这种先天不足的管网进行改造是很费力很不经济的。为了达到水力平衡，可以采用“大流量小温差”的供热方式，但是这样做不仅增加了采暖设备的投资费用和运行费用，而且浪费了大量能源。
二、热水采暖系统水力平衡探讨
1、水力平衡计算应注意的问题
1） 设计时做水力平衡计算是必须的。有些工程师用“拍脑袋”估算的方式进行设计，造成了很多失败。国家对热水采暖系统设计做过抽查，结果十分惊人：做水力平衡计算的采暖设计仅占30%。当热水采暖系统从图纸上变成实物的时候，问题就出来了。这时对管网做改动就很麻烦，也很不经济。如果我们在设计时把水力平衡做好了，就可以节省大量时间和费用。所以，尽管水力平衡计算比较烦琐，但还应该是老老实实地认真去做。
2）管道布置一般采用同程式，系统比较大时必须采用同程式。异程式虽然节省管材，但各环路之间阻力难以平衡。同程式虽然投资较大，但其效果很好，便于调节且工作稳定。
3）各并联环路之间的压力损失差值应符合下表规定。
|
系统形式 |
双管同程式 |
单管同程式 |
双管异程式 |
单管异程式 |
|
允许压差 |
15% |
10% |
25% |
15% |
4）首先计算通过最远立管和最近立管的环路，确定其管径及压力损失，计算其不平衡率。通常最远立管和最近立管的环路压力损失差值最大。这两者之间的压力差值如果符合要求，其它的就应该符合要求。
5）如果水力平衡计算结果显示，个别立管供、回水节点间的资用压头过小或过大，就会导致选用的立管管径过粗或过细。遇到这种情况时必须调整前面的水力计算，对资用压头过小或过大的立管管径进行调整，重新计算，以满足并联环路不平衡率的要求。
2. 初运行时出现的问题及解决办法
1）建筑物上层热下层不热
如果系统是上供下回式，其立管间存在水平方向水力失调，导致立管流量分配不均，各立管的温降不同。流量小的立管温降必然过大，使下层散热器进出水温度过低；流量大的立管温降必然过小，使上层散热器进出水温度过高。上热下冷现象不仅出现在上行下给式单管系统中，在上行下给式双管系统中也经常出现，是上供下回热水采暖系统一个比较突出的问题，一般温差为2—3ºC,严重的可达6—8ºC。为了避免此类问题的出现，在水力计算时首先要充分考虑各种热负荷，考虑水力平衡，特别要考虑重力水头的影响。如果仅有个别立管的散热器不热，则应该用等温降法调节底层过热的立管。如果大部分立管存在这种现象，则是由于外网水力失调所致，必须调节室外管网，达到用户所需要的流量。
2）供热管网末端整栋楼的暖气不热
由于供热管网的水力失调，造成离锅炉房较近建筑物的流量过多，离锅炉房较远建筑物的流量过少，导致离锅炉房较远建筑物暖气不热，而且是整栋楼不热。要避免这种情况，应当在设计时仔细进行水力平衡计算，施工完毕后认真调试，在余压过大的建筑物入口处安装合适的孔板或水力平衡阀，或者将热网末端的管径适当放大，使其达到水力平衡。
3）建筑物内个别立管或散热器不热
造成建筑物内个别立管或散热器不热的主要原因是采用了异程式系统，或者是该立管连接散热器过多。采取的措施是将异程式系统改为同程式系统，或者减少该立管连接散热器组数，还可以采用增大管径使流量增大的办法。
三、结束语
做热水采暖系统设计时必须认真做好水力平衡计算，避免水力失调现象的发生。对于初运行时出现的问题采用改为同程式系统、放大管径、调节阀门等有效方法解决，使供热管网达到水力平衡。
参考文献
1． 贺 平 《供热工程》 北京：中国建筑工业出版社 1996
2． 陆耀庆 《供暖通风设计手册》 北京：中国建筑工业出版社 1987-
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文章名称：
热水采暖系统水力平衡探讨
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