供暖外網(wǎng)管徑的確定和水力平衡閥門的選擇
來源：焱森高科裝備
日期：2016/8/11
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供暖管網(wǎng)的水力平衡問題，是供暖系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵，本文就供暖外網(wǎng)設(shè)計(jì)中水力調(diào)控閥件進(jìn)行分析，對(duì)供暖外網(wǎng)水力平衡閥的設(shè)計(jì)安裝提供參考。
單體熱負(fù)荷的確定
供暖外網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)，各用戶供暖熱負(fù)荷宜采用經(jīng)核實(shí)的建筑物供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。沒有建筑物的供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷資料時(shí)，可以按照《城鎮(zhèn)供熱管網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》CJJ34規(guī)定的建筑物供暖負(fù)荷熱指標(biāo)推薦值進(jìn)行估算；如現(xiàn)階段設(shè)計(jì)的住宅小區(qū)均為節(jié)能建筑，就華北地區(qū)來說，住宅建筑的供暖熱指標(biāo)可以選用40w/m2，小學(xué)、幼兒園等建筑的供暖熱指標(biāo)可以選用50w/m2，沿街商業(yè)等建筑的供暖熱指標(biāo)可以選用55w/m2。
供暖外網(wǎng)敷設(shè)方式
隨著人們生活水平的提高，對(duì)車位建設(shè)的要求越來越高，工程建設(shè)一般設(shè)有地下車庫，供暖外網(wǎng)敷設(shè)在地下車庫內(nèi)可以減少地下車庫的覆土厚度，既減少建安投資，又便于安裝和維護(hù)。
如果車庫內(nèi)敷設(shè)的供暖管線不能直接進(jìn)入各單體用戶時(shí)，從車庫至各單體用戶的管網(wǎng)宜選擇直埋敷設(shè)。直埋敷設(shè)方式比室外架空、室外地溝等敷設(shè)方式有美觀、熱損失較小等優(yōu)點(diǎn)。
供暖外網(wǎng)管徑的確定
3.1 依據(jù)《全國民用建筑建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào) 動(dòng)力》2009年版，主干線應(yīng)按經(jīng)濟(jì)比摩阻確定管徑。一般情況下，主干線平均比摩阻應(yīng)在以下數(shù)值范圍內(nèi)：
主干線總長(zhǎng)度（包括供回水，下同）不大于500m時(shí)，平均比摩阻以60～100Pa/m為宜； 主干線總長(zhǎng)度大于500m小于1000m時(shí)，平均比摩阻以50～80Pa/m為宜； 主干線總長(zhǎng)度大于等于1000m時(shí)，平均比摩阻以30～60Pa/m為宜。 3.2 確定室外供暖管網(wǎng)最不利環(huán)路管道的比摩阻和壓力損失 《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50736以及各地區(qū)《居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》對(duì)供暖系統(tǒng)選配的循環(huán)水泵的耗電輸熱比（EHR）都有明確限制規(guī)定，循環(huán)水泵的耗電輸熱比的限制決定了水泵的揚(yáng)程，所以供暖管網(wǎng)最不利環(huán)路管道的壓力損失以不超過循環(huán)水泵的揚(yáng)程為原則。 對(duì)于住宅變流量供暖系統(tǒng)，確定室外供暖管網(wǎng)最不利環(huán)路管道的比摩阻和壓力損失時(shí)，應(yīng)預(yù)留自力式壓差控制閥的壓力損失，壓差控制閥的壓力損失應(yīng)與閥內(nèi)管路系統(tǒng)在設(shè)計(jì)流量下的阻力相匹配（與閥內(nèi)管路系統(tǒng)在設(shè)計(jì)流量下的阻力相當(dāng)，一般不大于30kPa），以保證閥門在其最佳工作區(qū)域工作。 其他環(huán)路的比摩阻和壓力損失應(yīng)與最不利環(huán)路管道的比摩阻和壓力損失進(jìn)行水力平衡計(jì)算（壓力損失不得大于最不利環(huán)路管道的壓力損失），并進(jìn)一步確定每棟建筑熱力入口處的資用壓差，來確定是否加設(shè)水力平衡調(diào)控閥門。對(duì)于住宅變流量供暖系統(tǒng)，確定室外供暖管網(wǎng)的比摩阻和壓力損失時(shí)，也應(yīng)預(yù)留各環(huán)路自力式壓差控制閥的壓力損失，壓差控制閥的壓力損失應(yīng)與閥內(nèi)管路系統(tǒng)在設(shè)計(jì)流量下的阻力相匹配（與閥內(nèi)管路系統(tǒng)在設(shè)計(jì)流量下的阻力相當(dāng)，一般不大于30kPa）。
依據(jù)《全國民用建筑建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào) 動(dòng)力》2009年版，水力平衡時(shí)，支干線、支線管道內(nèi)的供熱介質(zhì)流速不應(yīng)大于3.5m/s，支干線比摩阻不應(yīng)大于300Pa/m，支線比摩阻不應(yīng)大于400Pa/m。
水力平衡閥
對(duì)于定流量系統(tǒng)，首先應(yīng)設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥通過初調(diào)試來實(shí)現(xiàn)水力平衡。靜態(tài)水力平衡閥具有開度顯示、壓差和流量測(cè)量、限定開度等功能，且閥門的調(diào)節(jié)性能較好（根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，當(dāng)閥門開度在50%時(shí)，流量應(yīng)在40%～70%），通過操作平衡閥對(duì)系統(tǒng)調(diào)試，能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)工況的水力平衡。
靜態(tài)水力平衡閥的選擇：經(jīng)水力平衡計(jì)算，某一熱力入戶與最不利環(huán)路壓力損失的不平衡小于規(guī)范規(guī)定不平衡率15%，可以不加設(shè)靜態(tài)水力平衡閥；如果不平衡率大于15%，該熱力入口應(yīng)加設(shè)靜態(tài)水力平衡閥。靜態(tài)水力平衡閥的選擇按照該熱力入戶與最不利環(huán)路壓力損失的差值△P，和該熱力入戶的流量Q，根據(jù)閥門樣本或根據(jù)陸耀慶主編的《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版P442 P443提供的SPF45-16型數(shù)字鎖定平衡閥線算圖選取閥門的規(guī)格和開度，在選擇時(shí)口徑時(shí)，盡量選擇與所在管道等徑的閥門。
自力式流量控制閥水阻力較大、價(jià)格較高，當(dāng)同一定流量系統(tǒng)供熱的建筑有可能分期建設(shè)時(shí)，可以在熱力入口設(shè)置自力式流量控制閥，既能夠保證管網(wǎng)在初期運(yùn)行中環(huán)路的水力平衡，后期增加熱用戶后仍能在一定范圍內(nèi)自動(dòng)穩(wěn)定環(huán)路流量，使管網(wǎng)的流量調(diào)節(jié)一次完成，把調(diào)網(wǎng)工作變?yōu)楹?jiǎn)單的的流量分配。免除了熱源切換、管網(wǎng)增容時(shí)的流量重新分配工作。
現(xiàn)階段住宅小區(qū)的供暖設(shè)計(jì)均為戶為系統(tǒng)供暖方式，每個(gè)住戶均可以根據(jù)各自的舒適度要求來調(diào)控供暖溫度，住戶也可以根據(jù)自己的居住情況來選擇是否供暖，為了使供暖系統(tǒng)節(jié)能運(yùn)行，規(guī)范要求住宅小區(qū)的供暖系統(tǒng)采用變流量系統(tǒng)。變流量系統(tǒng)水力平衡調(diào)控閥門的選擇，首先應(yīng)選擇靜態(tài)水力平衡閥，通過初調(diào)試來實(shí)現(xiàn)水力平衡；靜態(tài)水力平衡閥選擇同本文4.1.1條。
自力式壓差控制閥可在一定范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)地穩(wěn)定環(huán)路壓差，保證散熱器恒溫閥的閥權(quán)度和調(diào)節(jié)性能，但自力式壓差控制閥的價(jià)格較高，可經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后確定是否設(shè)置。 對(duì)于散熱器供暖系統(tǒng)，當(dāng)供暖系統(tǒng)壓差不大時(shí)，一般壓差變化達(dá)不到恒溫閥的最大允許壓差時(shí)，可以只設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥；但當(dāng)供暖系統(tǒng)壓差很大時(shí)，如果壓差變化超過散熱器恒溫閥的最大允許壓差（0.1Mpa），以至在關(guān)閉過程中產(chǎn)生噪音，則應(yīng)設(shè)置自力式壓差控制閥。
對(duì)于低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)，低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)熱惰性較大，溫度控制一般采用開關(guān)式閥門控制；由于低溫?zé)崴匕遢椛涔┡到y(tǒng)水流量較大，為了變流量循環(huán)水泵節(jié)能運(yùn)行，熱力入口應(yīng)設(shè)置自力式壓差控制閥。
水力平衡閥設(shè)計(jì)安裝要點(diǎn)
5.1自力式壓差控制閥的壓差測(cè)點(diǎn)應(yīng)在供水和回水管分別設(shè)置，因此在安裝自力式壓差控制閥的回水管的另一側(cè)的供水管上設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥，可以方便地作為壓差測(cè)點(diǎn)和測(cè)量系統(tǒng)流量。
5.3 未安裝自力式流量控制閥，安裝靜態(tài)水力平衡閥來實(shí)現(xiàn)初調(diào)試水力平衡的供暖管網(wǎng)，在系統(tǒng)增加或取消環(huán)路時(shí)應(yīng)重新調(diào)試整定。
結(jié)語
6.1供暖外網(wǎng)管徑應(yīng)以經(jīng)濟(jì)比摩阻和循環(huán)水泵的耗電輸熱比確定；
6.2供暖外網(wǎng)水力計(jì)算不平衡時(shí)，首先應(yīng)設(shè)置靜態(tài)水力平衡閥通過初調(diào)試來實(shí)現(xiàn)水力平衡。 6.3水力平衡閥應(yīng)正確選擇，保證供暖系統(tǒng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和穩(wěn)定性。
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