对供热管网水力平衡调节方法的研究探讨

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年3月第8期   作者:庞卓
[导读] 目前供热管网的热力平衡措施,主要有装设孔板,普通截止阀
        摘要:目前供热管网的热力平衡措施,主要有装设孔板,普通截止阀、平衡阀及自力式平衡阀几种,因为平衡阀及自力式平衡阀造价较高,并且也需要一定的人工调节,所以采用较少,孔板平衡措施由于管网实际安装与计算工况很难相同,所以会有一定的误差,在实际使用中有一定的困难而装设具有一定调节能力的截止阀进行管网的水力平衡调节,由于其成本低,且管网具有可调性,而得到了广泛的应用。当前我国在供热管网水力平衡调节方面所采取的方式主要包括温差法、比例法和 CCR 法等,但这几种调节方式在实际应用中各自存在优势与不足,为更好的改善供热管网水力平衡调节的经济性、便捷性和实用性,加大力度探讨新的供热管网水力平衡调节方法是非常必要的。
        关键词:供热管网;水力平衡;调节方法  
        基于当前我国常见的管网水力平衡调节方法进行分析,提出综合调节法,并指出该种调节法在实际应用中的实施方式,以更好的保证供热管网水力平衡调节的安全性和合理性,使得供热管网的水力平衡调节实用、经济、快 捷、方便。
        一、当前国内管网水力平衡调节方法
        目前,供热管网建成后, 在实际运行中, 往往存在水力失调问题, 这主要是由以下原因造成的: 工程设计是根据水力学理论进行计算而选取相应的数据, 而实际管材的数值与标准是有差别的;由于施工条件的限制, 使管路的实际情况与设计情况有很大不同, 供热管网在实际运行中不能达到平衡; 管网建成后的新用户增加, 使原有的水力平衡遭到破坏;管网维护不当, 使管网水力平衡受到影响。针对供热管网水力失调问题, 本文就热用户引入口装设普通截止阀的水力平衡措施的供热管网系统水力平衡调节方法进行了研究, 提出了综合调节法, 它有别于现行的调节方法, 而且简单易行, 对目前解决供热管网水力平衡调节问题, 具有很大的应用价值。
        1、温差法。所谓温差法,是指通过对用户引入口压力表温度计的安装加以科学化利用,来实现供热管网系统的有效调节。温差法在供热管网水力平衡调节中的应用,能够改善系统出调节效果,促进系统热力稳定。 相关研究表明,温差法的利用,初期能够维护整个系统呈现出热力稳定状态, 尤其是网路供水温度持续在六十摄氏度以上且保持不变。此种情况下,若热源总回水温度保持稳定, 就可以判定供热管网系统处于良好的热力稳定状态。 在此时, 应当对供热管网系统的热源总供水回水温度以及回水压力等相关数据进行准确记录。供热管网水力平衡调节的过程中,温差法的应用也具有一定特殊性,需要热用户依照自身规模大小以及温差偏离程度开展具体分析,掌握好水力平衡调节次序。其中,这些热用户大多为先调节供回水温差小于热源总共回水温差的用户,而在水力平衡调节次序方面,一般情况下侧重于先调节规模较大且温差偏离较大的热用户, 后调节规模较小且温差偏离相对较小的热用户。通过研究可知,依据以往供热管网水力平衡调节方法的应用经验,可以开展用户引入口装置中的截流工作,再扩供水截留或回水阀门节流。应用温差法对供热管网水力平衡进行初调节的基础上。观察系统运行情况。若系统能够维持几个小时的稳定运行。可以对总供水温差进行记录,并对用户入口处供回水压力及温度进行进一步调节。
        2、比例法。此法是利用两台便携工超声波流量计, 或可测得流量的阀 门(如平衡阀新型入口装置)及步话机(用于调节时人员之间的联 系)来完成的,比例法的基本原理为如果两条并联管路中的水流量以某比例流动(例如 1: 2),那么当总流量在 + 30%范围内变化时,它们之间的流量比仍然保持不变(1: 2)。但用比例法调节时相互间不易协调,对操作人员素质要求较高,并需要两台相同的流量计,初投入较大。
        3、CCR 法。CCR 法是基于现代信息技术的基础上所形成的,实现了全系统刊物阻力的严格分析计算,能够对全系统进行一次性调整,是一种全兴的供热管网水力平衡调节方法。

CCR 法的组成形式特殊,主要包含数据采集、计算机计算以及现场调整三个层面,通过对被测管网管段阻力数进行准确测量, 依据供热管网系统要求,以支路流量为主要参数依据,对调节阀的开度进行准确计算,并依据计算结果将调节阀的开度进行调整,保证供热管网水力平衡调节的科学性和有效性。 供热管网水力平衡调节的过程中,CCR 法初期投资较大, 并且管段实际阻力数的测量难度较大,但其在运行费用上占据一定优势,因而在供热管网水力平衡调节中具有一定应用价值和发展空间。
        二、综合水力平衡调节方法的实施
        在准确把握以上不同管网水力平衡调节方法的优缺点的基础上,本文积极开展深入研究,提出一种新的调节方法,此方法在融合了比例法与 CCR 法的应用优势得以形成,因而称之为综 合调节法。综合调节法主要包含两种调节方式,其中之一是在管网的设计阶段,通过观察研究节止阀及相应的开启度管网的运行情况,明确相关数据,并开展统计与分析,以此分析结果作为供热管网水力平衡调节的主要参数依据,之后对截止阀进行一次性调节。 在这一过程中,截止阀的管径应当保持适宜状态,从而保证热用户水力平衡的稳定性和有效性。为提高供热管网水力平衡调节的经济性、便捷性与实用性,在研究综合调节法的基础上,应当采取可行的措施对供热管网水力平衡调节方法进行实施。这就要求相关工作人员对现代计算机技术加与科学化利用,将管网设计参数规范且有序的输入至计算机系统中,调节管网中的截止阀状态,依照供热管网系统运行相关标准将其调节至最大限度。在计算机系统的提示下,对热用户的流量等相关参数加以统计分析,将其妥善存储于计算机系统中。在此基础上,准确把握用户的设计阻力数,对其他安装于截止阀的开启高度和调节平衡后的相应管段阻力数的变化情况进行准确控制、测量和计算,为截止阀开度的调节打下良好的基础。通过此种方式,确保不同用户的实际流量与设计流量比具有高度协调性和一致性。 在此基础上,以仪表对用户的实际流量进行准确测量,并对其等比情况进行检验,将检验结果 输入至计算机系统中。依照计算机的提示对用户的流量进行准确测量。接下来的步骤与之前相似,对安装于用户入口部位截止阀的开启高度和调节平衡后,对用户流量进行准确计算并加以科学化调节。 待所有步骤完成后,以计算机系统对用户相关数据进行自动保存和输出,从而完成了整个供热管网综合水力平衡调节方法的实施。
        通过综合调节法在供热管网水力平衡调节过程中的应用,需要以精准可靠的管路阻力特性数作为主要数据进行统计计算,以保证供热管网水力平衡调节的规范性和精准度。尤其是在当前我国基本国情以及社会发展条件下, 综合调节法具有良好的适应性,操作难度较低,并且基于计算机技术实现了管段平衡状态下相关流量计算与调节,尤其是在阻力、流量等方面,通过综合调节法的科学化应用, 能够保证供热管网水力平衡调节的可靠性,从而更好的维护小规模集中供热系统的稳定性。
        参考文献:
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