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1、某小区供热管网系统热平衡改造和热力问题研究【摘要】本文对某小区供热管网系统进行分析，在充分考虑因其建筑物特殊性供热需求及系统运行节能、计量、安全基础之上，提出了热网及热力站内系统改造方案并进行设计、实施，重点加强了热网的热力平衡和平衡阀的设置。对运行现状归纳了存在的问题并分析了问题产生的原因。【关键词】建筑特殊性；水利失调；平衡阀；热力分析改造一、前言目前，旧有区域供热管网系统中普遍存在着水力工况失调现象，从而造成了各采暖建筑物之间的室内温度偏差大，冷热不均。近端用户往往资用压头过大。随着节能要求的提高，在区域供热管网系统中准确调节流量愈来愈重要。普通阀门有一定的调节能力，
2、但由于其调节性能不好且不准确，常常给运行管理带来极大的不便。所以，平衡阀的应用很关键。二、小区供暖存在的问题及分析1.小区供暖概况该小区建筑为单体别墅38栋（76户），分为A、B两户型，A户型建筑面积297.06m2,有50户；B户型建筑面积260.28m2,有26户。建筑为非节能建筑，外墙无保温。小区采暖除76户别墅外，还有办公楼两座（处于距热力站很近的位置）。小区原设计：供回水温度为95/70°C,A户型采暖热负荷33KW,B户型28KW,折合热指标为143W/m2o办公楼分别为229KW和48KW。别墅每户采暖系统为下供下回双管系统，采用钢制高频焊翅片管散热器（厨房、
3、卫生间为板翼560型），采暖入口资用压力0.02MPao小区采暖外网为暖沟敷设，由热力站DN150主管径分4条支线，管径逐渐递减,入户管径均为DN40o别墅在管道两侧均匀分布。但实际情况是开发商只负责将供暖管道接入户内地下，用户自行负责自家采暖，自行施工。所以每家采暖型式不同，有地暖有片暖,甚至两者混装；系统有同程有异程；散热器串、并联都有；有的用户散热器串联组数过多和一组散热器片数过多。各用户热力入口处供、回水管上只各安装一个闸阀。1.存在问题该小区于2007年并入我公司集中供热，小区采暖用户不足12户，集中供热为热力首站大网循环泵运行各小区直供型式，热水为75/55°C
4、低温水，供热效果尚且。随着集中供热面积的大幅度增加，2008年集中供热采用了低真空与分布式变频相结合的直供方式，热水为65/50低温水。该小区采暖用户增至20户，热力站内一次泵43.3t/h,24m,5.5KW；二次泵45t/h,16m,4KW,供热效果一般，出现用户冷热不均现象，后将站内水泵更换为一次泵86.5t/h,24m,11KW；二次泵89t/h,16m,7.5KW,效果有所改善。2009年该小区采暖用户增加至32户，出现如下问题：1）小区大部分用户供暖房间温度不达标（W1&C）。2）近端用户采暖效果相对远端稍好，而管网末端进、出口无压差。3）热力站二次管网进、出口
5、压差仅6-7米，提不上来。后又更换站内水泵：一次泵150t/h,28m,18.5KW；二次泵160t/h,20m,15.2KW,效果改善甚微。1.问题分析通过对小区二次网重新水利计算与热量校核：若满足原设计的热负荷需求，那么在集中供热低温水供暖的情况下，小区别墅流量：办公楼流量：在小区满热负荷情况下，流量合计约153t/h，比集中供热设计流量82t/h增大近1倍。从以上计算也可看到，小区出现以上供暖问题，主要有如下原因：1）小区建筑耗热量大，实际供暖流量相对小区原设计耗热量需求的流量相比严重不足。2）各户采暖系统形式不一，阻力不等，而入户又没有好的调节手段。3）管网出现严重
6、失衡现象，造成热水大部分走近端用户，末端流量小，管网压差小，末端无压差。三、系统改造针对以上问题及分析，我公司在2010年供暖前期对系统进行了改造。1.热力站改造如果按照小区原设计要求为满足单体别墅的采暖负荷，管网流量成倍增大，主管网比摩阻达到约523P/m,对管网安全、经济运行都不利，且水泵的电机功率增大受到小区电容量的限制无法实现。于是，在用户室内达标温度的基础上重新定义小区热负荷并在相应流量下进行水利计算。管网阻力损失为18.5米，热力站内损失5米，最远端用户内部损失取3米，水泵扬程取系数1.1,那么二次网水泵扬程为30米。对站内一、二次水泵进行了调整，一次泵100t
7、/h,32m,15KW；二次泵93.5t/h,28m,11KWO2•小区管网改造将小区分支井、各入户阀门全部更新；除系统末端10个用户外其余用户入户回水管上均加装压差式平衡阀及压力、温度测试点。平衡阀是供热管网中不可缺少的重要部件，正确、合理地应用平衡阀，对管网系统的正常运行有非常重要的意义。自力式压差控制阀不需外来能源依靠被控介质自身压力变化进行自动调节，自动消除管网的剩余压头及压力波动引起的流量偏差恒定用户进出口压差，有助于稳定系统运行，特别适用分户计量或自动控制系统中。四、实际运行及效果2010年该小区实际采
