供热技术系列讲座之三：节流式流量调节.pdf

13供热技术系列讲座之三供热技术系列讲座之三:节流式流量调节主讲：清华大学教授 石兆玉3.3.节流式流量调节节流式流量调节3.13.1 调节方法的简介调节方法的简介如前节所叙：在我国，消除水力失调、冷热不均现象，主要依靠大流量、小温差的运行方式进行。几十年前，在行业里，只知道闸板阀，截止阀的使用，但这两种阀门，都属于快开特性，没有流量调节功能。从某种意义上说，在改革开放之前，我国基本上不懂利用调节阀进行节流式的流量调节。几十年来，为了实现水力平衡，国外的技术路线，主要是研发了各种各样的调节阀（为温控阀、平衡阀、自力式限流计、差压调节阀、电动调节阀等），通过改变管网阻力，消除水力失调。与此相应的，研发了多种调节方法。改革开放以来，我国也开始引进、仿制国外的各种调节阀，同时也研发了一些适合我国国情的调节方法。总之，采用节流式流量调节以来，使我国的供热技术有了长足的进步，供热系统的水力失调，冷热不均现象有了明显改善须要特别指出的是，14供热系统的流量调节是一项比较复杂的技术。如从纯数学的角度而言，解决供热系统的水力平衡，本质上就是已知管网的设计流量，求解管网的阻力配置。如果列出数学方程组，将会发现方程组数小于未知数，这个方程组，将有无究多个解。这就是说，要实现某个供热系统的设计流量，就会有无究多个管网阻力组合与之对应。我们在系统水力计算中都有这样的体验，为实现某个设计流量组合，往往可以选取多种不同管径的组合来完成，为此，常常引入经济比摩阻作为优化目标，使管径的选取进一步简化。如果再考虑，管网调节过程中，会产生相互影响的耦合作用，将会使系统的流量调节变得更加困难。基于这些原因，就不难理解为什么会出现那么多的调节方法了。作者在供热系统运行调节与控制（1994 年 1 月清华大学出版社出版）一书中，共介绍了十种流量调节方法：阻力系数法、预定计划法、比例法、补偿法、计算机法、模拟分析法、模拟阻力法、温度调节法、自力式调节法和简易快速法。其中阻力系数法、预定计划法是前苏联提出的方法，由于步骤繁杂，只适合小系统使用。比例法、补偿法是北欧提出的调节方法。近年来，瑞典 TA 公司，在原有的比例法、补偿法基础上，研发了 CBI 平衡法，这种调节方法比较比例法、补偿法更方便、更快速。计算机法是我国空调所研发的，已在国内广泛采用。模拟分析法是作者研发的，曾在实际工15程中应用，效果精准。只是开发的软件，只适合专业人员使用，难以普遍推广。但其最大的优点，是彻底搞清了系统流量调节的基理，为其简化调节方法奠定了基础。温度调节法，也是常用的一种调节方法。由于温度测量，延迟性比较长，常常耗费过多的人力。现在，随着信息技术的发达，温度测量的困难，已不再成为问题。因此，利用系统回水温度进行流量调节，又成为人们普遍青睐的一种调节方法。自力式调节法，是一种方便省力的调节方法，已广泛采用。简易快速法，是作者在模拟分析法大量工程实践基础上提出的。基本步骤为：先在热源处，测量系统总流量，将其调整为设计总流量的 120%；根据系统的大小，将系统划分为近段、中段、末段，以近端、中段和末端为序，将近端流量调整为设计流量的 80%；中段流量调整为设计流量的 90%；末端阀门逐渐全开。这种调节方法简易快速。曾在北京中国银行总部进行了工程实践，其中既有供暖系统，又有空调系统，冷却水系统，需要调节的调节阀有一千多个，调节效果良好，工程验收，一次成功。无论采用哪一种调节方法，有一点特别重要，这是调节能否成功的关键，这就是一定要控制系统总流量的大小。因为我们在对系统进行流量调节之前，系统往往是水力夫调的，并且常常存在系统总流量过大的情形。此时如果按系统实际16总流量的比例，进行各区段的流量分配，势必造成系统要求的总输送功率远大于循环水泵的实际功率，其调节结果，只看到系统总流量在减少，而近端过多的循环流量很难调整到末端，达不到预期效果。这一点，往往被许多调节运行人员所忽视，经常自以为花了大力气，功夫不负有心人，会有好的调节效果，但结果却事与愿违。原因就是忽略了对系统总流量的控制。上述介绍的简易快速调节法，首先强调的就是总流量必须控制在设计流量的 120%左右，不能过大，就是这个道理。3.23.2 调节阀的正确选用调节阀的正确选用改革开放以来，在供热行业，应用进口的或国内仿制的、自制的各种流量调节阀，进行供热系统的水力平衡，已成共识，为提高管理运行水平，改善供热效果，发挥了重要作用。但在实际工程中，也出现了一些效果并不理想的案例。咎其原因，除产品质量不合格、系统水质差等因素外，还有一个重要原因，是对流量调节阀的选用不当。而对后一个原因，至今在国内，从设计部门、生产厂家到管理运行单位，都没有引起足够的重视。这一切，主要是因为对流量调节阀的调节特性，缺乏深入了解。在当前，为了大力促进建筑节能，克服粗放式