供熱系統(tǒng)中的壓差及其計算

在供熱工程中，壓差與阻力在大多數(shù)情況下是同義詞，流體以定量的流量在定量壓力情況下，流經(jīng)一個水力元件、一段管段之后，其流量是不變的，其壓力是有所降低的，稱為壓力損失，這種壓力損失程度可以使用壓力儀表測量出來，叫做壓力差，簡稱壓差。單位是帕，代號Ｐa。

同樣，流體以定量的流量在定量壓力情況下，流經(jīng)一個水力元件、一段管段之后，水力元件或管段不能使流體的流量減少，但對流體的流動會產(chǎn)生定量的摩擦力，這種摩擦力就叫做阻力。單位也是帕，代號Pa。

在供熱工程中，壓力、壓差、阻力之間的單位換算不需要明確，為了應(yīng)用上的方便采用約等于的方式：

1Mpa=10Kg/Cm2=100m/H2O=1000Kpa=1000000Ｐa

Mpa：兆帕。

Kg/Cm2：公斤力每平方厘米，俗稱公斤。

m/H2O：米水柱，俗稱米。

Kpa：千帕。

Pa：帕

用來計量壓差的工具是壓力表、壓差表，在讀取壓力表的壓力時，為了讀取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，定量要使眼睛的壓力表的中心對齊，同時務(wù)必注意要將壓力表的壓力數(shù)值加上它所處的位置高度，否則，讀取的壓力數(shù)據(jù)是不準(zhǔn)確的。

在供熱現(xiàn)場，尤其是一些中小型供熱單位，經(jīng)?？吹揭恍崃韭毠ぬ顚懙纳a(chǎn)運行報表上、自動控制的顯示儀表上，出現(xiàn)供水壓力低于回水壓力的現(xiàn)象，其實這是由于供水壓力的壓力表、測壓點在高點上，而回水壓力的壓力表、測量點在低處，都是由于沒有計算地勢位差而產(chǎn)生的結(jié)果。如果兩個壓力表在同一高度，在計算壓差時，則可以不考慮壓力表的高度差。

市場上銷售的普通壓力表不能滿足供熱的數(shù)字量化管理的要求，集中供熱應(yīng)該使用量程6公斤或10公斤、精度達(dá)到1米或更高精度的壓力表，其他位置還要使用具有耐震功能的高精度壓力表。

供熱系統(tǒng)中的壓差主要的有以下幾個：循環(huán)泵進(jìn)出口壓差、鍋爐進(jìn)出口壓差、供熱外網(wǎng)供回水壓差、除污器進(jìn)出口壓差、熱用戶進(jìn)出口壓差。

循環(huán)泵進(jìn)出口壓差

循環(huán)水泵的進(jìn)出口都應(yīng)安裝有壓力表，這里應(yīng)安裝抗震型高精度壓力表。安裝時，應(yīng)安裝在水泵進(jìn)出口處。很多供熱單位將壓力表安裝在水泵進(jìn)口閥門的外側(cè)和水泵出口閥門、軟連接甚至單向閥的外側(cè)，而且，這兩個壓力表往往不在一個水平面上，這都是不對的。因為這樣不能明確反映出循環(huán)泵的實際工作揚程。

運行中循環(huán)泵進(jìn)出口的壓差就是循環(huán)泵此時的實際工作揚程。根據(jù)水泵工作的實際揚程對照水泵廠家的樣本中水泵的性能曲線，就能看出循環(huán)泵是否工作在效率高區(qū)，估算出循環(huán)泵實際流量。這種方法對于變頻運行的水泵不適用。

鍋爐進(jìn)出口壓差

鍋爐進(jìn)出口的壓差，也是鍋爐運行的阻力。這個壓差一般在4-8米。一般熱媒參數(shù)低的鍋爐阻力比較小，熱媒參數(shù)高的鍋爐，鍋爐阻力比較大。

鍋爐阻力如果過大的原因，大多是由于鍋爐運行時實際通過的水量大大超過了鍋爐的額定循環(huán)水量造成。由于循環(huán)水量過大，鍋爐進(jìn)、出水溫度過低，影響了爐膛溫度，會降低鍋爐的熱效率，增加循環(huán)泵的負(fù)擔(dān)，增加循環(huán)泵的耗電量，嚴(yán)重時，循環(huán)泵不能給外網(wǎng)提供足夠的揚程，影響供熱效果。

遇到這種情況可以采用在鍋爐的進(jìn)水管和回水管之間，增加一條與鍋爐并聯(lián)的旁通管的方法，進(jìn)行分流，保證鍋爐在額定流量下工作。方法是，用流量計測量鍋爐的循環(huán)水量，同時調(diào)節(jié)旁通閥門，直到鍋爐的循環(huán)水量達(dá)到額定循環(huán)量時為止。鍋爐循環(huán)水量的計算方法如下：

鍋爐的額定循環(huán)水量=860*鍋爐發(fā)熱量（MW）/鍋爐設(shè)計供回水溫差

根據(jù)這個公式：

熱媒參數(shù)95／70℃：7Mw鍋爐（俗稱10噸鍋爐）額定循環(huán)水量是240m3／ｈ。

熱媒參數(shù)115／70℃：7Mw鍋爐（俗稱10噸鍋爐）額定循環(huán)水量是133m3／ｈ。

發(fā)熱量更大的鍋爐可以以此類推。

對于鍋爐的額定循環(huán)水量，設(shè)計上可以上下偏差30%，考慮到流量增加后鍋爐阻力的增加呈平方增加，同時考慮到保障因素，筆者認(rèn)為循環(huán)水量在+10%到－20%之間為好。

對于旁通管管徑的選擇，前些年曾有比鍋爐管徑小一號的說法，這種說法是不科學(xué)的。我認(rèn)為應(yīng)該根據(jù)實際需要分流的流量，進(jìn)行水力計算，不能超過規(guī)范的規(guī)定，否則有可能會出現(xiàn)一些意想不到的結(jié)果。旁通管上安裝平衡閥，其次是調(diào)節(jié)閥，再次是閘板閥。

看到很多一次網(wǎng)的鍋爐也加裝了旁通管，筆者認(rèn)為并不可取。根據(jù)現(xiàn)在一次網(wǎng)平衡技術(shù)水平，一次網(wǎng)的工會水溫差全部可以達(dá)到50℃-60℃，即一次網(wǎng)的循環(huán)水量可以達(dá)到與鍋爐的循環(huán)水量相適應(yīng)，因此不必在一次管網(wǎng)上再加旁通管。

供熱外網(wǎng)供回水壓差

外網(wǎng)的供回水壓差，是鍋爐房供水出口和回水進(jìn)口的壓力差，它實際上包括管網(wǎng)的壓差和熱用戶的壓差兩部分。這個壓差一般在8-20米。外網(wǎng)壓差過小，供熱質(zhì)量往往不好，外網(wǎng)壓差過大，一是有可能造成超壓，二是有可能加大水泵的耗電量。

外網(wǎng)壓差小的原因：

一是管道管徑過大、熱負(fù)荷不足造成；

二是由于水力平衡沒有搞好，還有些情況是管網(wǎng)中存在小循環(huán)造成。外網(wǎng)壓差小往往伴隨遠(yuǎn)端用戶不熱。

外網(wǎng)壓差過大，往往是由于供熱半徑過長，管徑過小造成。這種情況也會伴隨遠(yuǎn)端用戶不熱。

不論是外網(wǎng)壓差大與小引起的遠(yuǎn)端不熱現(xiàn)象，大多都可以通過水力平衡得到解決。

除污器進(jìn)出口壓差

除污器進(jìn)出口壓差，即除污器的阻力。除污器的阻力正常情況下在1~2米。除污器阻力過大，會浪費循環(huán)泵揚程，降低供熱效果。

除污器阻力過大的原因：

一是除污器的濾網(wǎng)流通面積不夠造成，這種情況在使用自制的除污器中多有發(fā)生；

二是由于除污器選型不當(dāng)，規(guī)格小，實際通過的水量大造成，

三是由于除污器阻塞，沒有及時清理造成。

一些供熱企業(yè)，除污器的進(jìn)出口處沒有安裝壓力表，所以當(dāng)除污器因阻塞等原因出現(xiàn)阻力過大而影響正常供熱時，不能及時發(fā)現(xiàn)，到處請專家會診，花費好幾天時間才找到病因，人力、物力、信譽都受到了損失，很是不值得。

熱用戶進(jìn)出口壓差

熱用戶進(jìn)出口壓差，也叫熱用戶供回水壓差，是指一棟樓或一棟樓的一個單元或一個單元的一個住戶熱入口處供回水的壓力差。熱用戶供回水壓差不足時，流量肯定不足，供熱效果肯定差。
這里指的是一棟樓的入口壓差。這個壓差在１~5米之間，之所以有這么大的差距，主要因為現(xiàn)在供熱的室內(nèi)系統(tǒng)多種多樣，主要有：傳統(tǒng)的上給下回式、分戶改造的一戶一環(huán)水平串聯(lián)式、新建的一戶一環(huán)散熱器式、新建的一戶一環(huán)地?zé)崾?、新建的一戶一環(huán)熱計量式。
一般來說，新建的比老式的室內(nèi)系統(tǒng)阻力大，熱計量得比非熱計量的室內(nèi)系統(tǒng)阻力大。東北地區(qū)分戶改造工程中，有些采用樓下三根管的同程式同時樓道內(nèi)也采用三根管道的同程式系統(tǒng)，阻力也很大。

造成熱用戶供回水壓力不足的原因有：

一，水力平衡沒有做好，近端流量沒有合理控制，遠(yuǎn)端壓差不足，流量小。

二，循環(huán)泵揚程、流量不夠。

三，循環(huán)泵揚程、流量夠用，但出力不足。

四，樓前供回水管道之間的連通管閥門沒有關(guān)死，這種情況在現(xiàn)場時有發(fā)生。

鍋爐進(jìn)出口壓差、供熱外網(wǎng)供回水壓差、除污器進(jìn)出口壓差，這幾個壓差之和等于循環(huán)泵的進(jìn)出口壓差，即等于循環(huán)泵的實際工作揚程。

重申幾個觀點：

一、供熱中應(yīng)該使用高精度的壓力表。

二、讀取壓力數(shù)據(jù)時，要加上地勢高度。

三、鍋爐房、換熱站各種壓力表的表盤應(yīng)盡量引至同以高度，建議高度1米或1.5米，以便于觀察和計量。

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