在供暖系統操作調節中使用法蘭閘閥

在暖气系统的运行调节中使用法兰闸阀

水力不平衡是影响供热质量的因素之一。供热系统运行中，由于距离热源或楼层上下不同用户引起的水力紊乱，出现过冷或过热等异常，使用平衡阀进行调节，达到设计的水力状态，确保供热系统的稳定性。

0 簡介

水力失调是影响供热质量的因素之一。随着国家对节能环保的重视，城市供热中的市政集中供热已成为方向和趋势。近年来，房地产业的快速发展，居民社区的供暖范围也在不断扩大，达到数十万平方米已不罕见。但同样地，会导致水力失调等异常现象更加突出。特别是实施集中供热分表改革政策，供热质量直接影响人民的生活水平和计费表的实施，因此供热系统的运行和调节必须引起足够重视。

1 暖氣系統運作狀況分析

液压条件是指系统管网的压力、流量和压差。液压平衡体现在用户流量的合理分配上。供热管网中，水是传热介质，流量的合理分配是热平衡的基础。液压工况的计算是在理论条件下确定用户流量的系统设计，受管道和最大流量限制的影响，导致系统管道特性阻力数比和设计要求的管道特性阻力数比不一致，这是系统本身固有的。供暖系统是一个复杂的液压系统，回路之间的液压条件相互影响并相互约束。在运行中，任何一个用户流量的变化都会导致系统中其他用户流量随之发生变化，用户流量将重新分配，使用户的实际流量与计算的流量不一致，导致液压紊乱，出现热冷不均的现象。供暖系统的液压条件是泵的输出压力工作曲线与外部网络特性曲线的交点形成的。供暖系统的水压图是系统安全可靠运行和确定最佳运行点的外部网络压力条件的理论表示。供暖系统投入运行后，由于循环水泵特性曲线相对平缓，总压降变化很小，而外部网络的特性曲线必须，因此液压条件的调整过程实质上是基于系统压力图，根据用户流量计算的热介质分配调整过程。也就是说，建立液压平衡设备，克服供暖系统近端的过剩资本压力头，增加近端的阻力，实现系统水压图的运行和液压工况设计形成的水压图趋于接近的过程。通过这种方式，实现了管道特性阻力数比的设计要求相同值，系统运行流量和设计总流量相同，最终用户流量达到计算的流量，分配均匀合理，实现了供暖系统的液压平衡，实现了安全可靠运行、液压稳定和供暖质量的目的。

2暖氣系統水力故障分析

供暖系统水力失调是一个常见问题。主要原因存在于：一、供暖网络水力计算设计不准确，只注意最不利点（通常在系统末端）需要使用的扬程，而其他点的扬程始终大于计算值，距离热源位置越近的点的扬程越大。回路本身没有独立的水力调节功能，必然会导致流量分配偏离设计状态，导致用户热冷不均的水力失调（通常在过热的末端附近，远端不热）。其次，在合理的系统设计情况下，泵的选择过大，流量运行偏离设计状态（大流量小温差），也会导致系统的水力失调。第三，新用户数量增加和供暖网络扩大，但未及时进行改造校准，只是更换泵（增加泵的流量和扬程）使系统运行和管理更加复杂，导致新的水力失调。通常设置大流量、高扬程泵，采用大流量小温差的方式无法解决水力不平衡现象。根据相关信息，系统运行中的大流量小温差将增加20%以上的投资，消耗15%-20%的热能，超过30%的能耗。

3個平衡閥在供暖系統水力失調調節

在管口段引入节流孔板或安装闸阀、截止阀等，平衡管路系统阻力，调节流量，消除用户系统剩余压力头。然而，缺点是节流孔板的孔径是根据设计条件计算的，当热负荷发生变化时，需要重新计算和更换节流孔板。此外，节流孔板的孔径过小，容易堵塞。

同样地，闸阀和截止阀的调节性能较差，基本上只适用作切断阀。

特别是在实施家庭计量措施之后，如果任何用户系统阀门开度发生变化，由于节流孔板等固定流量的调节，将重新分配到新水流量紊乱现象产生后，需要重新计算调整，动作滞后，操作复杂，灵活性差。

在口管段的平衡阀、自控流量调节阀和自控差压调节阀等安装介绍中，其高度自动化、灵活性和敏捷性。近年来在国内的使用效果良好。平衡阀、自控流量调节阀和自控差压调节阀属于控制阀的范畴。这些调节装置的核心设备是阀体，调节原理是改变阀芯行程以改变节流面积和阀阻力，从而调节阀门通过的流量，改变阀门通过的流阻，在没有外部电源的情况下，自动实现系统的流量平衡，以达到调节和控制流量的目的。平衡阀设置在调节开度，其开度的操作不随流速变化而改变；自控流量调节阀设置在调节自身通过的流量，其开度的操作随流速变化而自动改变，使自身通过的流量保持基本恒定；自控差压调节阀设置在调节两个压力点之间的压力差，其开度的操作随压力差变化而自动改变，可以使两个压力点自动变化。在运行过程中，其开度随着压力差的变化自动调整，可以使两个压力测量点之间的压力差基本保持不变。与节流孔板等调节装置相比，平衡阀具有线性流量特性，即在阀前后流量和开度之间的压力差恒定的情况下，开度呈线性；准确的开度指示；开度锁定装置，非管理人员无法改变开度；阀体有两个压力测量孔和智能仪表与软管连接，可以轻松显示阀前后的压力差和流量。

3.3 暖气系统运行调节，系统流量的集中调节不变，因为系统流量不变，管网的差压也不会改变，因此平衡阀、自控流量调节阀、自控差压调节阀的开度也不会改变，管网的流量分配也不会改变，因此可以选择。但是要先选择流量调节阀还是平衡阀，比如调节量较大时应使用平衡阀。对于用户自主调节流量的情况，由于其室内系统多为常见的双管系统。因此，如果常见的上升管入口装有平衡阀，依靠用户温度控制阀的多次动作，可以实现不同用户的房间温度要求，因此可以选择平衡阀。如果常见的上升管入口安装了自控差压调节阀，可以使常见的上升管差压保持不变，有利于温度控制阀控制散热器的流量调节，因此选择自控差压调节阀效果最佳。由于用户的独立调节，管网流量也发生了变化，因此管网分支也适合安装自控差压调节阀。

4個平衡閥應用示例：1.供水系統中的壓力調節；2.暖通空調系統中的流量控制；3.石油化工製程中的溫度控制；4.工業生產中的流體壓力平衡。

表1中显示的操作比较。

表1 住宅区供热安装平衡阀流量偏差比较表

平衡閥在暖氣系統運作中調節使用的功能。

数据显示，安装平衡阀的区域供热系统，每个分支系统的流量分配可以达到设计的计算流量，多年来原本未对热用户室内温度调节到超过18℃；系统存在流量过剩和不足的区域，可以调整到设计的计算值，用户端的流量可以得到保证，局部过热和过冷的现象可以得到解决，供暖效果稳定。一些用户由于私自修改管道，导致部分单元阻力过大，通过平衡阀流量平衡分配，也能实现计算流量。

5個平衡閥在暖氣系統操作調節經驗

①消除热冷不均现象，保障供热质量，降低用户投诉率。②充分发挥热源设备容量。③实现运行调节节能目的。④确保循环水泵运行在高效区域，既节约运行成本，又延长循环水泵的使用寿命。

6 結論

①在供暖系统中应用平衡阀实现了供暖系统的水力平衡，达到了安全可靠运行、水力稳定和供暖质量的目的。②由于单体建筑室内供暖系统进水管口径较大的普遍存在，采用平衡阀对供暖管网系统进行调节是实现管网系统水力平衡的必要手段。同样，从小区实践应用来看，一级站点城市供暖系统也是实现水力平衡的方法之一。③根据水力平衡原理合理布置回路和选择管径是实现系统静态平衡的完整概念。然而，配置平衡阀的方法不应代替回路的设置和水力平衡计算。④供暖系统的水力平衡将节能15-20%，水力平衡技术的应用是改善供暖系统现状、推动节能改造的有效途径，具有显著的经济和社会效益。