摘要：本文分析了城鎮供熱中幾個(gè)易混淆的概念，兩臺泵并聯(lián)運行流量疊加是否損失了一部分；熱媒設計溫度與運行溫度的差異；室內管徑是不是越大越好；住宅每個(gè)房間的散熱器片數跟房間面積有沒(méi)有關(guān)系；循環(huán)水泵揚程與供熱高度的關(guān)系；供熱效果與壓力壓差的關(guān)系，閘閥、截止閥能否作調節用。 作者：劉濤

　　關(guān)鍵詞：泵并聯(lián)運行 熱媒設計溫度 室內管徑 熱負荷 壓力壓差

　　一、泵并聯(lián)運行流量疊加是否損失了一部分。

　　《鍋爐房實(shí)用設計手冊》中這樣論述：“在同一管路中供水兩臺性能完全相同的泵并聯(lián)運行，總流量不是單臺泵流量增加一倍。如圖所示：BG線(xiàn)為一臺泵的性能曲線(xiàn)，BA線(xiàn)為兩臺泵的性能曲線(xiàn)，如連接管道的特性曲線(xiàn)為CA，則交點(diǎn)A即為兩臺泵并聯(lián)工作的工作點(diǎn)。如果只開(kāi)動(dòng)該系統中的一臺泵，則其中工況點(diǎn)為G點(diǎn)，此時(shí)Q1‘>Q，H’<H1，并聯(lián)兩臺的總流量并不是單臺泵流量增加一倍，這同樣是由管道特性線(xiàn)決定的�！�

       根據《鍋爐房實(shí)用設計手冊》的論述就有人這樣認為：“在泵的設計選型中選兩臺泵并聯(lián)運行流量有損失，應該把泵的流量加大一些�！被蛘咴谟懻摀Q熱站、供熱站泵的運行時(shí)認為：“實(shí)際運行流量因為疊加損失不可能達到銘牌參數之和�！�

　　我們通過(guò)舉例來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題：

　　比如在一個(gè)供熱系統中，由換熱站、外網(wǎng)、室內組成。設計循環(huán)流量400 m3/h，各部分阻力分別為10mH2O，15 mH2O、3mH2O，。選泵時(shí)選用兩種方案。

　　方案一選擇兩臺甲型泵（揚程28mH2O，流量400m3/h），一運一備；

　　方案二選擇三臺乙型泵（揚程28mH2O，流量200m3/h），兩運一備。

　　如圖所示：BG線(xiàn)為一臺乙型泵的性能曲線(xiàn)，BA線(xiàn)為兩臺乙型泵的性能曲線(xiàn)，連接管道的特性曲線(xiàn)為CA，交點(diǎn)A即為兩臺泵并聯(lián)工作的工作點(diǎn)（揚程28m，流量400m3/h）。一臺甲型泵的泵的曲線(xiàn)也肯定會(huì )通過(guò)A點(diǎn)，它的運行曲線(xiàn)為2.由圖可見(jiàn)我們的兩種方案都可滿(mǎn)足流量揚程要求，在設計選擇幾臺泵運行時(shí)并不需要加大泵的流量。

　　方案二只開(kāi)動(dòng)一臺泵，會(huì )出現什么情況呢？

　　根據上表可以得出其運行工況點(diǎn)為G點(diǎn)，則此時(shí)Q1‘>200 m3/h，H1’<28mH2O.其實(shí)際運行流量比銘牌流量還大。在這個(gè)例子中單臺泵運行時(shí)流量揚程為Q1‘、H1’。其并聯(lián)運行的參數是流量為400 m3/h（小于2Q1‘），揚程為28mH2O（大于H1’）從而證明“在同一管路中供水兩臺性能完全相同的泵并聯(lián)運行，總流量不是單臺泵流量增加一倍�！�

　　如何正確理解《鍋爐房實(shí)用設計手冊》中的這段話(huà)呢？

　　首先要抓住前提條件，該結論的前提條件是同一管路，完全相同的泵。同一管路決定了管道特性曲線(xiàn)是一個(gè)固定的，不因一臺泵還是兩臺泵運行而改變。完全相同的泵，是指其性能曲線(xiàn)是一樣的，便于我們模擬并聯(lián)的運行曲線(xiàn)。

　　然后看結論：總流量不是單臺流量增加一倍�？偭髁恐傅氖窃谶@個(gè)管路運行的總流量，單臺流量是指的是單臺泵在這個(gè)管路運行的流量，而不一定是其銘牌參數上的流量。

　　這些結論，在生產(chǎn)中有哪些應用呢？

　　1、在供熱工程擴建時(shí)，需要增加循環(huán)泵時(shí)，盡量選擇同類(lèi)型循環(huán)泵；要考慮到增加循環(huán)泵會(huì )出現總運行流量小于單臺泵運行流量之和的情況，改善這種情況的措施是改變管道的性能曲線(xiàn)，通常是擴大主管道管徑，來(lái)改善其阻力，降低管道特性曲線(xiàn)。

　　2、在兩運一備的供熱系統中，如果我們需要停止泵的運行，我們應該如何操作呢？為了避免水擊通常是先停一臺，再停另一臺。在停第一臺之前通常要把另一臺泵的閥門(mén)關(guān)一些，這是為什么呢？根據上面所述的案例得知，此時(shí)一臺泵運行時(shí)，會(huì )大于它的額定流量，從而可能導致泵的過(guò)載，燒壞電機。為了避免這種情況發(fā)生，我們要改變系統的管路特性，使得管路特性曲線(xiàn)變的陡些，通常做法就是關(guān)小泵前出口閥門(mén)。

　　3、在供熱系統中，就常會(huì )出現循環(huán)泵前的閥門(mén)打不開(kāi)，或者不能全打開(kāi)，全打開(kāi)就出現水泵電機超載現象。根據水泵和管路特性曲線(xiàn)分析這種現象可以判斷：管路的特性曲線(xiàn)過(guò)緩，管路性能曲線(xiàn)與水泵的性能曲線(xiàn)交點(diǎn)不在泵的有效范圍內，水泵的揚程遠遠大于系統的阻力。閥門(mén)打不開(kāi)，使管道振動(dòng)更加厲害，加大噪音，常時(shí)間運行閥門(mén)也會(huì )因沖刷過(guò)度不能保證嚴密性。給我們的提示是，外網(wǎng)系統，室內系統的設計時(shí)管道管徑盲目加大，選擇水泵時(shí)加大富裕量，不僅增加了投資還浪費了能源。并不是設計越保守越安全。

　　二、室內采暖相關(guān)的一些觀(guān)念

　　1、 熱媒設計溫度

　　有人認為采暖系統不熱，跟運行溫度低于設計溫度（供水95℃）有關(guān)。

　　散熱器熱水采暖系統的熱媒設計溫度，一般根據熱舒適度要求、系統運行的安全性和經(jīng)濟性等原則確定。供水溫度不超過(guò)95℃，可確保熱媒在常壓條件下不發(fā)生汽化；適當降低熱媒溫度，有利于提高舒適度，但要相應增加散熱器數量。所以一般經(jīng)常采用95/70℃，例如：作為散熱器“標準工況”的64.5℃，就是水溫95/70℃的平均值與室溫18℃的傳熱溫差。許多采暖系統的設計計算資料，也按此條件編制。

　　當然，熱媒設計溫度也要符合熱源條件的可能性和考慮其它因素。例如：以較低溫度的一次熱媒進(jìn)行換熱所得的二次熱媒，或采用戶(hù)式燃氣熱水采暖爐的水溫有限制，或采用塑料類(lèi)管材為提高其耐用性時(shí)，也有采用85/60℃作為設計參數的。但是，再進(jìn)一步降低散熱器采暖的熱媒設計參數，顯然是不合理的。以95/70℃為比較基礎，熱媒平均溫度每降低10℃，散熱器數量約增加20％。

　　當前，存在不適當地過(guò)多降低散熱器采暖熱媒設計參數的傾向。原因是某些開(kāi)發(fā)建設單位在提供設計條件時(shí)，按照熱源的實(shí)際運行工況提出熱媒?jīng)]計參數，例如提出供水溫度只有70℃。如不加深入分析，就直接采用這樣的低參數進(jìn)行設計計算，會(huì )使散熱器數量增加很多，會(huì )出現同一熱源的不同建筑，散熱器數量相差近一倍的現象，更加劇了系統的失調度。

　　多年以前，有人就曾進(jìn)行過(guò)實(shí)態(tài)調查測定，結果表明：多數由城市熱網(wǎng)或小區集中鍋爐房供暖的住宅，即使設計水溫為95/70℃，當達到設計室外溫度時(shí)，運行水溫一般只要70/55℃左右，即可保證設計室內溫度。如果再按70/55℃的水溫設計系統，是否運行水溫又可進(jìn)一步降低呢？似乎不應陷入如此惡性循環(huán)的怪圈。

　　為何實(shí)際運行水溫遠低于熱媒?jīng)]計溫度時(shí)，也可達到設計室溫？主要是由于實(shí)際配置的散熱面積，均不同程度地偏大于理論所需散熱面積。根據理論推導和實(shí)際工程運行驗證，對于設計水溫95/70℃的系統，當散熱面積偏大10％時(shí)，運行水溫約可為90/65℃；當偏大20％時(shí)，運行水溫約可為85/60℃；當偏大30％時(shí)，運行水溫約可為82.5/57.5℃； 當偏大40％時(shí)，運行水溫約可為80/55℃。由于設計保守等各種因素，一般系統的散熱面積均會(huì )偏大30％以上。

　　2、室內管徑越粗越好嗎？

　　分戶(hù)計量要求下，目前舊樓改造多采用單一的上供上回，各戶(hù)獨立的雙管系統。在散熱器支管管徑選擇上大多采用DN20或者DN15的鍍鋅管。在給某公交公司宿舍供熱中，其散熱器立管設計采用DN15實(shí)際安裝時(shí)改用DN20，而散熱器閥門(mén)采用的是普通球閥。結果冬天出問(wèn)題了，大部分戶(hù)中最后一組散熱器片不熱，前面都很熱，通過(guò)調節散熱器前的球閥可以使最后一組散熱器片熱。這是典型的水力不平衡現象。遇到不講道理的戶(hù)主，要求每個(gè)閥門(mén)都全開(kāi)，即使前面幾個(gè)房間熱的開(kāi)窗，也不讓關(guān)小閥門(mén)。這給供熱企業(yè)帶來(lái)很大的麻煩，在海信半山蘭亭就有一個(gè)老同志也不讓調節前面的閥門(mén)，還說(shuō)設計系數還不夠保守，所以不能全熱。根據設計計算，每組散熱器支管管徑選用DN10就足夠了，實(shí)際上到國外考察回來(lái)的同志也反應國外散熱器支管就象牙刷桿那么粗。不是老同志所謂的不夠保守，而是太保守了影響了供熱效果。下一步設計時(shí)應考慮在每組散熱器前加調節裝置。

　　2、熱負荷問(wèn)題。

　　按面積估算散熱器片數，實(shí)際上是不科學(xué)的，但這種現象還存在于一些設計院中。我們知道熱負荷跟圍護結構、朝向、風(fēng)力附加等因素有關(guān)。在有些大商場(chǎng)里，冬季外區需要供暖風(fēng)內區需要供冷風(fēng)，如果按面積估算的話(huà)，其內區不是熱上加熱？就象我們的有的客廳，就處在周邊都是采暖房間的情況，這個(gè)客廳的熱負荷肯定低。熱負荷跟面積沒(méi)有必然聯(lián)系，盲目的根據面積來(lái)估算散熱器片數是不負責任的，應通過(guò)詳細計算來(lái)確定。在舊城采暖改造過(guò)程中，不少用戶(hù)反映非常強烈，主要是：自己家的面積和別人家一樣大、交費一樣多，為什么散熱器片數比別人家的少這類(lèi)問(wèn)題。我們要耐心給予解釋?zhuān)�不能違心給他們找心里平衡而盲目增加片數。

　　3、樓越高循環(huán)水泵的揚程越高。

　　循環(huán)水泵的揚程根系統阻力有關(guān)，跟供熱的高度沒(méi)有絕對關(guān)系。在閉式的供熱管網(wǎng)中，循環(huán)水泵的揚程僅僅根系統阻力有關(guān)，有人誤認為所供樓越高，需揚程越大。開(kāi)式系統有所不同，比如發(fā)電廠(chǎng)的冷卻水循環(huán)水泵，就跟噴水口的高度有關(guān)系�？照{冷卻水系統若為循環(huán)系統，則揚程根吸水液面與噴水液面的高差有關(guān)。

　　4、壓差與壓力。

　　在供熱調試過(guò)程中，一些調試人員常常認為沒(méi)有壓力所以供熱效果不好，供熱是否達標跟很多因素有關(guān)，站在單元入戶(hù)處，我們就要考慮供回水壓差，流量，溫差和溫度的絕對值。通�？梢宰鲆韵屡袛啵赫�常情況下供回水的溫度正常，溫差越小效果越好，供回水的壓差越大效果越好。壓差是提供水流的動(dòng)力，同一個(gè)系統壓差越大流量越大，同一個(gè)用熱戶(hù)，流量越大溫差就越小，室內溫度就越高。在某小區測試樓前的閥門(mén)井，供水壓差均為0.4MPa，而只看壓力的話(huà)應該挺高的，但供回水沒(méi)有壓差就難以進(jìn)行循環(huán)，所以效果不是很好。

　　5、閘閥、截止閥的調節功能。

　　在供熱中，最好不用閘閥來(lái)作調節閥門(mén)用。由于其固有的閥門(mén)快開(kāi)特性曲線(xiàn)，如圖所示：
　　在閥門(mén)開(kāi)度達到10%的時(shí)候，其流量可達到90%.開(kāi)度從0～10％即實(shí)現了流量的全程變化，這樣的閥門(mén)是不能作為調節閥門(mén)來(lái)使用的。類(lèi)似的閥門(mén)還有普通截止閥、球閥、旋塞閥。在市南某個(gè)供熱站內進(jìn)行各支線(xiàn)流量調配時(shí)發(fā)現，在關(guān)小某個(gè)閘閥時(shí)其流量直到閥門(mén)快關(guān)閉時(shí)才發(fā)生變化。在市北區某供熱范圍內，所有閥門(mén)幾乎全是閘閥，調試時(shí)非常麻煩，最終開(kāi)度都只能開(kāi)到5％左右。在這種小開(kāi)度情況下，閥口的流速過(guò)高，在閥后會(huì )形成旺盛紊流的蝸旋區，對閥門(mén)是非常有害的，會(huì )破壞閥門(mén)的嚴密性，縮短閥門(mén)的壽命。閘閥是不具備調節功能的，建議在需要調節的情況下，設計選用平衡閥，或性能曲線(xiàn)緩和的調節閥門(mén)。