论文部分内容阅读
摘要：热水采暖系统运行效果受多方面因素的影响，有设计因素、安装因素、管路冲洗、水力平衡以及一次热源品质等因素。如果这些因素处理不好，将严重影响采暖系统的运行效果。笔者通过下面的案例，来对采暖系统运行中存在的问题和解决办法进行分析和探讨。
关键词：热水采暖系统；设计；安装；管路冲洗；水力平衡；热源品质
工程概况：石家庄某高层住宅小区共用10栋30层住宅楼，小区规划建筑面积：32万平方米，设计采暖面积27万平方米。主楼采暖系统分高、低两个区，低区为1-15层，高区为16-32层，高、低区供回水主管均为DN100，每个单元均一层四户，每户分支管管径均为De25；户内采用De20PE-ET地板敷设采暖系统。小区换热站设置于小区中部地下车库内，设高、低区两个供热机组，高区供热机组配置F=90rd板式换热器2台；循环泵流量Q=280m3/h、扬程H=24m、功率37Kw共3台，两用一备；低区供热机组配置F=100m3板式换热器2台，循环泵流量Q=330m3/h、扬程H=22m、功率45Kw共3台，两用一备；补水泵采用流量Q=12m3/h、扬程H=105m，共2台，一用一备；供热系统运行采用自控系统，供热管路采用枝状管网异程敷设方式，换热站供热敷设范围不超过500米半径。
系统运行存在的问题：该小区为首年供暖，系统供暖后，有的单元立管热、有的单元立管不热；有的楼中上层热下层不热；系统前端热后端不热等头疼的问题，供热效果较差，住户投诉较多。
下面就对采暖系统运行中的影响因素和解决办法进行分析和讨论。
1、住户家中地暖管供、回水不热或单元采暖立管供回水不热问题。
1.1系统冲洗：因该小区采暖系统为首次投入运行，管路系统不可避免存在的杂质较多，如泥土、铁锈、焊渣、油麻等杂质。若前期系统冲洗不到位，不达标，将极大影响系统的供热效果。首先考虑对管路系统中的过滤网进行反复的清理冲洗，一开始确实单元人口过滤器及住户人口过滤器堵塞较严重，经过反复清理及反向冲洗，另外在换热站对板换入口端除污器进行定期反向冲洗，以便改善整个采暖系统中的水力循环效果。
1.2系统排气：采暖系统在运行过程中，管路中容易集气。在采暖初期，先对水平管路上翻弯部位、立管顶部、系统高点以及住户家中地暖管路进行排气。
另外，住户家中的地暖管路在系统充水过程中，必须从一侧进行充水，这样可以把地暖管中的空气排净；59，两侧进行管路充水，地暖管路中易存有大量空气，产生气堵现象，导致热水循环不畅。在地暖盘管排气时，不能仅通过放气阀进行放气，因放气阀孔径较小，不易排除管路中存有的大量空气；需拆开分水器端头，进行管路防水排气工作，效果较好。
2、住户家中供水管热，回水管不热问题：
在问题排查过程中，发现一奇怪现象，把住户供水管中过滤器拆开，检查过滤网干净、无杂物；先关闭回水侧阀门，打开供水侧阀门，管路畅通，水流量正常，经过一段时间可以放出热水。后关闭供水侧阀门，打开回水侧阀门，反向冲洗管路，水流畅通。但把管路恢复，经过一段时间，又出现供水管热回水管凉的现象。经过反复做实验，终于找到问题所在，由于在分户管道拼装过程中，使用了液体生胶带，导致部分过滤器中的过滤网面受到污染，致使过滤孔堵塞，增加阻力，导致住户家中的地暖管道熱水循环不畅，从而产生供水管热、回水管凉的现象。解决办法更换过滤网，地暖管道热水循环效果马上得到改善。通过案例告诉我们，在采暖管道安装过程中应严禁使用液体生胶带代替油麻。
3、系统管路水力不平衡，造成远端楼栋采暖管路热水循环量小，采暖效果差问题。
除对单元管道中的过滤器进行清理、冲洗，管道排气等工作外，还应检查楼栋单元热力计量间设备配置是否合理。由于设计采用的热力计量间安装图集较陈旧（05N1P13），图集中供回水管路中要求设置粗目和细目过滤器一对，造成采暖管路系统阻力加大，热水循环效果变差，管路中热水循环流量偏少。在故障排查过程中，经仪器测定，供热正常的单元立管人口流量在15-25m3/h之间；而供热效果较差的单元立管人口流量为9m3/h，效果最差的单元立管入口流量仅为2m3/h，供回水管路压差达到0.2MPa，严重水利失衡。按常规来讲每个单元高、低区供热面基本上为6000平方米，单元立管热水循环量应在20m3/h左右，供回水管路压差不应超过0.1 Mpa-0.2Mpa。
改善方法：在系统调试后期，拆除单元热计量间管路上的细目过滤器，供回水管路压差马上降至0.1MPa～0.15MPa左右，单元管路流量提升至15m3/h以上。另外为加强各楼栋单元管路的水力平衡，积极采用行业推广产品动态阻力平衡阀。动态阻力平衡阀适用于集中供热系统中，热网安装此阀使热网很容易达到静态、动态平衡。支持以热源为主动变流量运行。在用户室内安装恒温阀、温控器等自控装置后又可转换成压差控制，从而实现以用户为主的变流量调节。其作用：在热网初调阶段，锁定装置完全打开，该阀按自力式流量控制阀的调节方法进行调节，热用户的流量很快达到平衡状态，发挥了自力式流量控制阀在热网平衡控制上的优势。然后启动锁定装置，该阀变成了一个具有变流量性能的静态平衡阀。由于各个热用户平衡了，循环泵再进行变流量调节时，各用户流量将成等比例的变化，依然保持平衡状态。
4、高低区采暖管路系统总体流量偏低，供热机组循环水泵工作流量不满足选型流量值。
在问题排查过程中，通过便携式超声波流量测量仪测定，管路系统热水循环量偏小，达不到设计选型流量。且系统供回水工作压差较大，高低区均处于0.24Mpa，判定为系统阻力过大。通过系统排气、冲洗、分户过滤网清理更换以及拆除计量间细目过滤器等工作，使高、低区供热系统供回水压差降至0.2MPa以内，使得管路系统热水循环量大幅提升。
5、设计指标参数的选择不统一。
由于本小区采暖系统由两个设计院分段设计，一方负责管路系统设计，一方负责换热站设计，这就造成供热系统管路设计和换热站设计匹配性差。在管路设计时，该小区32层建筑每个单元仅设高低两个区，整个系统管道直径选择偏小，管路比摩阻较大；而在换热站设计时，管路比摩阻取值偏小，水力计算求得的系统阻力偏小，导致选型所确定的循环水泵扬程（低区循环泵扬程22m，高区循环泵扬程24m）与实际系统阻力不匹配。根据施工现场管路安装情况，通过重新计算管路系统阻力，确定循环泵扬程需调整为32m。最后经过更换循环泵，提升了供热系统热水循环量，改善了供热运行效果，降低了运行能耗。
6、一次热源温度不达标，导致二次侧供热温度偏低。
由于石家庄及华北地区冬季雾霾天气较严重，为应对环保要求，石家庄市区的供热锅炉基本实现煤改气的替代工作。目前石家庄市区由民营企业负责投资运营的燃气供热站较多，因烧天然气成本较高，盈利能力较差，燃气换热站均看天烧锅炉，室外气温不太冷时，锅炉房均小火低温运行；天气最冷天时才大火高温运行。导致燃气锅炉服务区域供热效果普遍较差。需要从源头由政府来监督热力公司的供热运营，确保热源的输出品质。
综上所述，供热系统是一个复杂的循环系统，受影响的因素很多，在系统调试和水力平衡过程中，需全面和科学的来分析问题，逐项的来解决和排除各个影响因素。从而改善换热站的运行效果，降低运行能耗，提升经济效益；最终提升居民家中的舒适度和住户的满意度，以便降低采暖纠纷和投诉。
关键词：热水采暖系统；设计；安装；管路冲洗；水力平衡；热源品质
工程概况：石家庄某高层住宅小区共用10栋30层住宅楼，小区规划建筑面积：32万平方米，设计采暖面积27万平方米。主楼采暖系统分高、低两个区，低区为1-15层，高区为16-32层，高、低区供回水主管均为DN100，每个单元均一层四户，每户分支管管径均为De25；户内采用De20PE-ET地板敷设采暖系统。小区换热站设置于小区中部地下车库内，设高、低区两个供热机组，高区供热机组配置F=90rd板式换热器2台；循环泵流量Q=280m3/h、扬程H=24m、功率37Kw共3台，两用一备；低区供热机组配置F=100m3板式换热器2台，循环泵流量Q=330m3/h、扬程H=22m、功率45Kw共3台，两用一备；补水泵采用流量Q=12m3/h、扬程H=105m，共2台，一用一备；供热系统运行采用自控系统，供热管路采用枝状管网异程敷设方式，换热站供热敷设范围不超过500米半径。
系统运行存在的问题：该小区为首年供暖，系统供暖后，有的单元立管热、有的单元立管不热；有的楼中上层热下层不热；系统前端热后端不热等头疼的问题，供热效果较差，住户投诉较多。
下面就对采暖系统运行中的影响因素和解决办法进行分析和讨论。
1、住户家中地暖管供、回水不热或单元采暖立管供回水不热问题。
1.1系统冲洗：因该小区采暖系统为首次投入运行，管路系统不可避免存在的杂质较多，如泥土、铁锈、焊渣、油麻等杂质。若前期系统冲洗不到位，不达标，将极大影响系统的供热效果。首先考虑对管路系统中的过滤网进行反复的清理冲洗，一开始确实单元人口过滤器及住户人口过滤器堵塞较严重，经过反复清理及反向冲洗，另外在换热站对板换入口端除污器进行定期反向冲洗，以便改善整个采暖系统中的水力循环效果。
1.2系统排气：采暖系统在运行过程中，管路中容易集气。在采暖初期，先对水平管路上翻弯部位、立管顶部、系统高点以及住户家中地暖管路进行排气。
另外，住户家中的地暖管路在系统充水过程中，必须从一侧进行充水，这样可以把地暖管中的空气排净；59，两侧进行管路充水，地暖管路中易存有大量空气，产生气堵现象，导致热水循环不畅。在地暖盘管排气时，不能仅通过放气阀进行放气，因放气阀孔径较小，不易排除管路中存有的大量空气；需拆开分水器端头，进行管路防水排气工作，效果较好。
2、住户家中供水管热，回水管不热问题：
在问题排查过程中，发现一奇怪现象，把住户供水管中过滤器拆开，检查过滤网干净、无杂物；先关闭回水侧阀门，打开供水侧阀门，管路畅通，水流量正常，经过一段时间可以放出热水。后关闭供水侧阀门，打开回水侧阀门，反向冲洗管路，水流畅通。但把管路恢复，经过一段时间，又出现供水管热回水管凉的现象。经过反复做实验，终于找到问题所在，由于在分户管道拼装过程中，使用了液体生胶带，导致部分过滤器中的过滤网面受到污染，致使过滤孔堵塞，增加阻力，导致住户家中的地暖管道熱水循环不畅，从而产生供水管热、回水管凉的现象。解决办法更换过滤网，地暖管道热水循环效果马上得到改善。通过案例告诉我们，在采暖管道安装过程中应严禁使用液体生胶带代替油麻。
3、系统管路水力不平衡，造成远端楼栋采暖管路热水循环量小，采暖效果差问题。
除对单元管道中的过滤器进行清理、冲洗，管道排气等工作外，还应检查楼栋单元热力计量间设备配置是否合理。由于设计采用的热力计量间安装图集较陈旧（05N1P13），图集中供回水管路中要求设置粗目和细目过滤器一对，造成采暖管路系统阻力加大，热水循环效果变差，管路中热水循环流量偏少。在故障排查过程中，经仪器测定，供热正常的单元立管人口流量在15-25m3/h之间；而供热效果较差的单元立管人口流量为9m3/h，效果最差的单元立管入口流量仅为2m3/h，供回水管路压差达到0.2MPa，严重水利失衡。按常规来讲每个单元高、低区供热面基本上为6000平方米，单元立管热水循环量应在20m3/h左右，供回水管路压差不应超过0.1 Mpa-0.2Mpa。
改善方法：在系统调试后期，拆除单元热计量间管路上的细目过滤器，供回水管路压差马上降至0.1MPa～0.15MPa左右，单元管路流量提升至15m3/h以上。另外为加强各楼栋单元管路的水力平衡，积极采用行业推广产品动态阻力平衡阀。动态阻力平衡阀适用于集中供热系统中，热网安装此阀使热网很容易达到静态、动态平衡。支持以热源为主动变流量运行。在用户室内安装恒温阀、温控器等自控装置后又可转换成压差控制，从而实现以用户为主的变流量调节。其作用：在热网初调阶段，锁定装置完全打开，该阀按自力式流量控制阀的调节方法进行调节，热用户的流量很快达到平衡状态，发挥了自力式流量控制阀在热网平衡控制上的优势。然后启动锁定装置，该阀变成了一个具有变流量性能的静态平衡阀。由于各个热用户平衡了，循环泵再进行变流量调节时，各用户流量将成等比例的变化，依然保持平衡状态。
4、高低区采暖管路系统总体流量偏低，供热机组循环水泵工作流量不满足选型流量值。
在问题排查过程中，通过便携式超声波流量测量仪测定，管路系统热水循环量偏小，达不到设计选型流量。且系统供回水工作压差较大，高低区均处于0.24Mpa，判定为系统阻力过大。通过系统排气、冲洗、分户过滤网清理更换以及拆除计量间细目过滤器等工作，使高、低区供热系统供回水压差降至0.2MPa以内，使得管路系统热水循环量大幅提升。
5、设计指标参数的选择不统一。
由于本小区采暖系统由两个设计院分段设计，一方负责管路系统设计，一方负责换热站设计，这就造成供热系统管路设计和换热站设计匹配性差。在管路设计时，该小区32层建筑每个单元仅设高低两个区，整个系统管道直径选择偏小，管路比摩阻较大；而在换热站设计时，管路比摩阻取值偏小，水力计算求得的系统阻力偏小，导致选型所确定的循环水泵扬程（低区循环泵扬程22m，高区循环泵扬程24m）与实际系统阻力不匹配。根据施工现场管路安装情况，通过重新计算管路系统阻力，确定循环泵扬程需调整为32m。最后经过更换循环泵，提升了供热系统热水循环量，改善了供热运行效果，降低了运行能耗。
6、一次热源温度不达标，导致二次侧供热温度偏低。
由于石家庄及华北地区冬季雾霾天气较严重，为应对环保要求，石家庄市区的供热锅炉基本实现煤改气的替代工作。目前石家庄市区由民营企业负责投资运营的燃气供热站较多，因烧天然气成本较高，盈利能力较差，燃气换热站均看天烧锅炉，室外气温不太冷时，锅炉房均小火低温运行；天气最冷天时才大火高温运行。导致燃气锅炉服务区域供热效果普遍较差。需要从源头由政府来监督热力公司的供热运营，确保热源的输出品质。
综上所述，供热系统是一个复杂的循环系统，受影响的因素很多，在系统调试和水力平衡过程中，需全面和科学的来分析问题，逐项的来解决和排除各个影响因素。从而改善换热站的运行效果，降低运行能耗，提升经济效益；最终提升居民家中的舒适度和住户的满意度，以便降低采暖纠纷和投诉。