供暖系统定压与其运行方式匹配设计的分析

王洋 山东建大建筑规划设计研究院 山东 济南 250013

摘要  在集中供暖系统中，补水定压及自动排气对供暖系统的稳定可靠运行起着至关重要的作用。以某大型学校为例，根据运行方式、设备参数、实测数据及现场运行调节情况，分析了导致供暖系统局部不热的原因。指出应从设备参数、供暖系统形式、运行调节手段及运行方式等多方面综合考虑供暖系统补水定压及排气方式，保证供暖系统可靠稳定运行。

关键词  集中供暖，定压，运行方式，设备参数，平衡阀

0  引言

在集中供暖系统中，定压可以保证供暖系统充满水，保证供暖系统不会因为缺水而产生水流噪声，保证供暖系统不会因为充气而产生局部不热的情况^[1]。而许多实际工程中供暖系统中存在不定时、局部位置散热器不热的情况。用户频繁手动放气或装上质量较好的自动排气阀后，不热的情况有所缓解，但是供暖系统中还是存在空气。因此，保证供暖系统的补水及定压，排出供暖系统中的空气，对系统的可靠运行有至关重要的作用。

文中以实际工程为例，分析了供暖系统普遍存在的问题及相应的解决改造方法。

1、工程实例概况

本工程为某学校供暖系统设计，校区地势南高北低，北部为公寓食堂等生活区，南部为教学图书楼等教学区，采暖管道在综合管沟和防水检漏沟内敷设。目前校区周围无市政供暖热源及管网，冬季供暖采用校区自建燃气锅炉。本工程竖向不分区，供暖管网根据总体布局为三个分支分片分别供暖，可减少管径、便于控制、便于平衡调节，三个供暖系统均为同程式。供暖温度为75～50度。本工程室内供暖系统采用上供下回同程式散热器供暖，供水沿顶层梁底敷设，回水沿一层采暖地沟敷设。根据当地供暖常用运行方式，校区采用整体间歇供暖，即白天供暖系统运行晚上停止。

2 系统定压方式及供暖系统形式

现有热水供暖系统中，常用的定压方式为高位水箱定压、补水泵定压（气体定压罐及变频定压）、循环泵定压等^[2]。根据学校的使用要求，本工程设计中采用气体定压罐与补水泵联合动作实现补水定压，保持供暖系统恒压。此种系统具有灵活性大、建设速度快、投资少、运行费用低、腐蚀性小等优点。本工程气体定压罐与补水泵联合补水定压系统图见图1。

1—气体定压罐；2—补水泵；3—自动补气装置；4—溢流阀；5—电控柜；6—电接点压力表；7—自动排气阀；8—安全阀；

9—补水箱；10—集水器；11—热水循环水泵；12—热源；13—分水器；14—除污器

图1 气体定压罐与补水泵联合补水定压系统图

    本工程中补水泵扬程为24m，二次供暖系统采用了3个有效膨胀量为2.79m³膨胀罐，其总共可负担的膨胀量为8.37m³。

3 供暖效果

校区自使用以来，校区南部宿舍楼均出现部分房间散热器不热的现象，经施工单位多次维修调试，效果不理想。现场记录情况见表1。

表1 供暖情况报表

由表1可以看出，供暖效果不好的建筑均位于校区地势较高的北部生活区。不热的散热器集中于某根立管，不同时间段不热的立管不同。通过散热器排气阀排气后，散热器变热或者变温，供热效果均变好。

4 存在的问题分析

     根据供暖效果，结合补水定压方式、校区地势高低等，经计算分析，供暖效果不佳的主要原因为：

1）整个供暖系统定压偏小，6号楼建筑高度18.6m，地势最高，比锅炉房地势高7m，补水点压力高出最高点5m，补水泵扬程24m偏小，落地膨胀罐要常开，并应打到自动运行上，提高6号楼顶层控制点压力，顶端压力值不得小于0.1MPa。

    2）1~6号楼公寓不热的单体建筑均为上供下回式系统，供热效果不好的立管大部分位于供水干管末端和回水干管始端，供水干管末端和回水干管始端自动排气阀存在不能正常工作的情况。

    3）根据校区所分的三个供暖系统，由于建筑面积等的影响，各个分区阻力大小不均，造成供暖系统南北不平衡，位于校区北部的公寓建筑面积大，供暖系统阻力大。

4）由于校区采用整体间歇供暖，锅炉将供暖系统管道内的水加热到供暖时60~70℃的供暖热水时，系统中水的膨胀量为12m³，而膨胀罐总共可负担的膨胀量为8.37m³，膨胀罐的膨胀量小于供暖系统中水的膨胀量。设计补水泵的超压停泵压力为0.55MPa，低压启泵压力为0.45MPa。而在非供暖时段时，锅炉房内补水泵、循环泵、分集水器等各处的压力表均显示0.20MPa，系统压力小于补水泵的启泵压时补水泵并未启动。补水泵未对供暖系统进行补水导致系统中补水不足，压力过低，供暖系统管道中产生气体，导致位于地势高处的供暖系统局部不热。

5 结论

    根据本工程设计中存在的问题及针对问题的分析，得出以下结论。

1）充分考虑地势高差、建筑物高度来确定补水定压方式及设备参数。

2）根据供暖系统的运行方式，适当设置自动排气阀。当系统为间歇运行时，应在合适的位置增设自动排气阀，保证供暖系统管道及时排气。

3）加大供暖系统运行初期的调节力度，通过调节平衡阀来消除由于供暖系统不平衡对供暖效果的影响。

4）锅炉房作为供暖系统的心脏，当供暖系统出现大面积效果不佳的情况时，应首先从锅炉房的供热能力、定压补水等方面排查可能存在的问题，保证锅炉房能稳定供暖。

参考文献：

[1] 萧震宇，张继军. 供热系统的补水定压方式[J]. 煤气与热力，2005，25（9）：65-68

[2] 石兆玉. 供热系统复杂工况下的定压[J]. 区域供热，2014，1：1-5