水力失調(diào)損失、系統(tǒng)失水和保溫?fù)p失，其中水力失調(diào)損失所占的比例zui大，也是供熱系統(tǒng)普遍存在的現(xiàn)象。 

供熱管網(wǎng)水力失調(diào) 

水力失調(diào)的概念 

　　供熱系統(tǒng)中熱水熱網(wǎng)各熱力站（或熱用戶(hù)）在運(yùn)行中的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量之間的不一致性，稱(chēng)為供熱系統(tǒng)的水力失調(diào)。換句話說(shuō)，熱網(wǎng)不能按熱用戶(hù)需要的流量(熱量)分配給各個(gè)熱用戶(hù)，導(dǎo)致不同位置的冷熱不均的現(xiàn)象。

 水力失調(diào)的分類(lèi) 

　水力失調(diào)一般可分為三種情況，即系統(tǒng)的一致失調(diào)、系統(tǒng)的不一致失調(diào)和系統(tǒng)的等比失調(diào)。 

　　a．系統(tǒng)的一致失調(diào)是指各個(gè)用戶(hù)的水力失調(diào)度分別都大于或小于l。即各個(gè)用戶(hù)流量都大于或者都小于規(guī)定流量的現(xiàn)象稱(chēng)為一致失調(diào)的情況；流量過(guò)大導(dǎo)致采暖房間過(guò)熱，浪費(fèi)能源，流量過(guò)小導(dǎo)致采暖房間溫度達(dá)不到舒適標(biāo)準(zhǔn)要求，影響用戶(hù)的生活質(zhì)量。 

　　b．系統(tǒng)的不一致失調(diào)是指各個(gè)用戶(hù)的水力失調(diào)度有的大于l，有的小于1。即出現(xiàn)用戶(hù)流量有的大于規(guī)定流量，有的小于規(guī)定流量的現(xiàn)象稱(chēng)為不一致失調(diào)情況；流量過(guò)大導(dǎo)致采暖房間過(guò)熱，流量過(guò)小導(dǎo)致房間過(guò)泠。 

　　c．系統(tǒng)的等比失調(diào)是指各個(gè)用戶(hù)的水力失調(diào)度分別都相等。即各個(gè)用戶(hù)的流量大于或小于規(guī)定流量，但其比值是相同的現(xiàn)象稱(chēng)為等比失調(diào)情況；等比失調(diào)導(dǎo)致采暖房間過(guò)熱或過(guò)泠程度是一樣的。

2.1.3 水力失調(diào)形成的原因 

　　水力失調(diào)的根本原因是管網(wǎng)阻力不平衡造成的，即系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)管網(wǎng)特性不能在用戶(hù)需要的流量下實(shí)現(xiàn)各用戶(hù)環(huán)路阻力相等。產(chǎn)生水力失調(diào)的客觀原因有很多，主要有以下幾方面： 

　?。?）循環(huán)水泵選擇不當(dāng)，流量或揚(yáng)程選擇過(guò)大、過(guò)小都會(huì)使泵工作點(diǎn)偏離設(shè)計(jì)工況點(diǎn)從而導(dǎo)致水力失調(diào)。 

　　（2）供熱管網(wǎng)的用戶(hù)增加或停運(yùn)部分熱用戶(hù)，要求系統(tǒng)中的流量重新分配導(dǎo)致全網(wǎng)阻力特性改變進(jìn)而導(dǎo)致水力失調(diào)。 

　?。?）系統(tǒng)中用戶(hù)的用熱量的增加或減少，會(huì)引起管網(wǎng)中的流量發(fā)生變化，從而要求系統(tǒng)中的流量重新分配進(jìn)而導(dǎo)致水力失調(diào)。 

　　（4）流量調(diào)節(jié)閥的選擇不當(dāng)，導(dǎo)致水力失調(diào)。

　?。?）人為的隨意調(diào)節(jié)入口處閥門(mén)或網(wǎng)路分支閥門(mén)，導(dǎo)致水力失調(diào)。 

　?。?）管網(wǎng)管徑設(shè)計(jì)不合理，或者管路中某管段堵塞使管網(wǎng)阻力增大，造成系統(tǒng)壓力過(guò)大，超出了熱源設(shè)備提供的壓力，導(dǎo)致水力失調(diào)。 

　?。?）供熱管網(wǎng)失水嚴(yán)重，超過(guò)了補(bǔ)水設(shè)備的補(bǔ)水量，系統(tǒng)因缺水而不能維持管網(wǎng)所需的壓力，導(dǎo)致水力失調(diào)。

　 （8）熱用戶(hù)室內(nèi)水力工況的改變導(dǎo)致水力失調(diào)。 

2.1.5 解決供熱管網(wǎng)水力失調(diào)的措施 

　　由于水力失調(diào)造成供熱質(zhì)量下降，能耗增加，對(duì)于已經(jīng)出現(xiàn)的水力失調(diào)情況，必須采取措施予以解決。筆者總結(jié)出以下解決水力失調(diào)的措施： 

　?。?）換熱站一次側(cè)設(shè)置動(dòng)態(tài)壓差調(diào)節(jié)閥，滿(mǎn)足一次網(wǎng)回水系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。 

　?。?）在用戶(hù)入口或熱力站設(shè)置自力式壓差平衡閥、自力式流量調(diào)節(jié)閥，在管網(wǎng)分支處設(shè)置平衡閥。 

　　（3）采用變頻技術(shù)適時(shí)調(diào)節(jié)管網(wǎng)流量。變頻水泵能適時(shí)根據(jù)用戶(hù)熱負(fù)荷的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)網(wǎng)路中的流量，將管網(wǎng)中的流量重新分配來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)所需要的流量，減少閥門(mén)損失，降低能耗。 

　?。?）采用微機(jī)控制技術(shù)，使操作人員對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行適時(shí)的檢測(cè)和調(diào)節(jié)，在換熱站前端安裝電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，對(duì)其壓差進(jìn)行有效調(diào)整和控制。

熱網(wǎng)失水

　　管網(wǎng)失水造成系統(tǒng)無(wú)謂的能量浪費(fèi)，管理得當(dāng)?shù)南到y(tǒng)能把失水率控制在2%，較為*的系統(tǒng)能控制在0.5%，而差的可能達(dá)10%，這其中的差距巨大，有很大的節(jié)能潛力。 

　?。?） 施工單位的粗枝大葉，預(yù)留管段接頭沒(méi)有用盲板焊死，運(yùn)行后瀉水非常嚴(yán)重；管理單位管理力度不夠，由于管道的長(zhǎng)年失修，管道的跑、冒、滴、漏現(xiàn)象十分嚴(yán)重；另一方面，采用材質(zhì)未達(dá)標(biāo)的低劣管材與其配件的現(xiàn)象比較普遍，容易造成管道破損漏水。

　?。?）一些換熱站在未經(jīng)允許的情況下，私自向漏損系數(shù)較大的二次網(wǎng)補(bǔ)水，造成其跑、冒、滴、漏現(xiàn)象嚴(yán)重。 

　?。?）熱網(wǎng)采用無(wú)補(bǔ)償直埋管道時(shí)，沒(méi)有滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的zui小敷設(shè)深度，導(dǎo)致管道受壓破壞出現(xiàn)漏、泄水。 

　?。?）由于缺乏*的技術(shù)設(shè)備，熱網(wǎng)失水未能及時(shí)響應(yīng)，造成處理工作和維修工作不到位，致使陳舊失修的熱網(wǎng)跑、冒、滴、漏現(xiàn)象嚴(yán)重。 

　?。?）熱用戶(hù)竊水現(xiàn)象比較嚴(yán)重，造成管網(wǎng)失水。 

熱網(wǎng)失水的危害

　　在系統(tǒng)的供熱過(guò)程中，系統(tǒng)失水就必須補(bǔ)水，系統(tǒng)損失多少水就必須補(bǔ)進(jìn)多少水，然而，損失的是熱水，補(bǔ)進(jìn)的是冷水，冷熱水溫度的差異必然造成供熱質(zhì)量的下降，致使一部分用戶(hù)的室內(nèi)溫度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，嚴(yán)重的影響了室內(nèi)的熱舒適性，用戶(hù)投訴供熱單位，造成供需之間的矛盾。

　　有些供熱單位為了補(bǔ)水不按照規(guī)章操作，直接補(bǔ)充自來(lái)水，導(dǎo)致鍋爐腐蝕結(jié)垢，管道生銹，大大降低了供熱設(shè)備和管網(wǎng)的使用壽命。

管道保溫 

　　對(duì)于管溝敷設(shè)的情況而言，管道內(nèi)有積水是時(shí)常出現(xiàn)的，這就嚴(yán)重的影響了保溫管道的保溫效果。因?yàn)椋毓艿涝诖竺娣e受濕的情況下，保溫材料的孔隙中會(huì)滲入水分(包括水蒸氣和液態(tài)水)，除空氣分子的導(dǎo)熱、對(duì)流傳熱和孔隙壁面的輻射換熱外，還存在由蒸汽擴(kuò)散引起的附加熱傳導(dǎo)，以及通過(guò)孔隙中的水分子的導(dǎo)熱。由于水的導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的 25 倍，所以保溫材料吸水后其導(dǎo)熱系數(shù)將大幅度增加，這就直接影響了管道的輸送效率，浪費(fèi)了能源。因此，選用吸水率低的保溫材料保溫效果更好，如聚氨酯硬質(zhì)泡沫塑料保溫材料其吸水率小于 10%，比其他保溫材料低的多，保溫效果能提高 4～8 倍。

　　供熱管網(wǎng)中常用的節(jié)能設(shè)備：變頻循環(huán)泵、變頻補(bǔ)水泵、計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)、氣候補(bǔ)償器、換熱站一次測(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、換熱站入口平衡裝置、熱用戶(hù)入口平衡裝置。 

在熱力入口處應(yīng)安裝平衡閥以消除管網(wǎng)的剩余壓頭，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的阻力平衡，解決水力失調(diào)的現(xiàn)象。 平衡閥的工作原理是通過(guò)改變閥芯與閥座的間隙(開(kāi)度)，來(lái)改變流體流經(jīng)閥門(mén)的流通阻力，達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的。工程中采用的閘閥、截止閥、球閥、鎖閉閥，都屬于快開(kāi)特性，只能起關(guān)斷作用。平衡閥的調(diào)節(jié)特性是的。

為了適應(yīng)熱源定流量運(yùn)行熱網(wǎng)測(cè)變流量運(yùn)行的特點(diǎn)，采用雙級(jí)泵系統(tǒng)，雙級(jí)泵系統(tǒng)是利用一級(jí)泵保證熱源定流量系統(tǒng)，而二級(jí)泵采用變頻水泵實(shí)現(xiàn)二次測(cè)變流量運(yùn)行。此系統(tǒng)可以根據(jù)用戶(hù)側(cè)負(fù)荷的變化實(shí)現(xiàn)變流量運(yùn)行，減少了不必要的能源浪費(fèi)，因此，該系統(tǒng)比熱源定流量系統(tǒng)更節(jié)能。

　　變頻調(diào)節(jié)補(bǔ)水泵有如下優(yōu)點(diǎn) ：

　?。?）運(yùn)行管理方便，達(dá)到設(shè)定壓力自動(dòng)停機(jī)，低于設(shè)計(jì)壓力自動(dòng)開(kāi)啟，不需專(zhuān)人管理； 

　?。?）與常用補(bǔ)水泵節(jié)能省電； 

　?。?）具有過(guò)流、過(guò)壓、欠壓、過(guò)載、短路、過(guò)熱保護(hù)和故障音響及燈光報(bào)警信號(hào)； 

　?。?）具有手動(dòng)和自動(dòng)兩種控制方式，自動(dòng)控制時(shí)，有備用泵連鎖和變頻電源。自動(dòng)控制系統(tǒng)故障時(shí)，可自動(dòng)切換成人工運(yùn)行。

　　氣候補(bǔ)償器由以下部分組成：控制裝置、控制電機(jī)，控制閥、室外溫度傳感器、供水溫度傳感器、回水溫度傳感器、計(jì)時(shí)裝置等。氣候補(bǔ)償器的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了以下功能： 

　?。?）根據(jù)用戶(hù)側(cè)所需的熱量改變供給熱量，保證供需平衡，實(shí)現(xiàn)熱量的控制，避免了用戶(hù)溫度過(guò)高或過(guò)低的現(xiàn)象，達(dá)到按需供熱，節(jié)約能源。 

　?。?）可通過(guò)太陽(yáng)輻射熱、室外風(fēng)力、風(fēng)速等氣息參數(shù)，對(duì)室外溫度進(jìn)行修正。 

　?。?）根據(jù)室外溫度變化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分段調(diào)節(jié)曲線。

直埋敷設(shè)應(yīng)用技術(shù) 

　　直埋保溫管道采用聚氨酯硬脂泡沫保溫材料，其導(dǎo)熱系數(shù)比其他普通保溫材料低的多，保溫效果提高 4～8 倍，另外，聚氨酯硬脂泡沫保溫材料吸水率低，小于 10%，其他保溫材料遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到此效果。這樣，低的導(dǎo)熱率和吸水率，再加上保溫層外面防水性能好的高密度聚乙烯或玻璃鋼保護(hù)殼，大大減少了供熱管道的整體熱損失，大大的提高了供熱管網(wǎng)的輸送能效。 

　　整體式預(yù)制保溫管直埋敷設(shè)與地溝敷設(shè)相比有如下特點(diǎn)：

 　?。?）管道預(yù)制，現(xiàn)場(chǎng)安裝工作量減少，施工進(jìn)度快，不需要砌筑地溝，土方量及土建工程量減小，可節(jié)省供熱管網(wǎng)的投資費(fèi)用。

　?。?）整體式預(yù)制保溫管?chē)?yán)密性好，水難以從保溫材料與鋼管之間滲入，管道不易腐蝕。 

　　（3）預(yù)制保溫管受到土壤摩擦力約束的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了無(wú)補(bǔ)償直埋敷設(shè)方式，在管網(wǎng)直管段上可以不設(shè)置補(bǔ)償器和固定支座，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)，節(jié)省了投資。 

　　（4）預(yù)制保溫管結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用工廠預(yù)制，易于保證工程質(zhì)量。

　?。?）占地小，易與其它地下管道的設(shè)施相協(xié)調(diào)。 

　?。?）聚氨酯保溫材料導(dǎo)熱系數(shù)小，供熱管道的散熱損失小于地溝敷設(shè)。