关键词：集中供暖过程；供热管网；水力失调与对策
前言：我国北方冬季气温十分低，为了满足生产生活需求，大部分家庭都安装了地暖。供暖产业飞速发展和我国国民生活质量提升有直接关系，随着需求量的增加，集中供暖系统也暴露出相关问题。首先，从使用量分析，我国是人口大国，当前研究结果显示，我国的供暖需求是同纬度发达国家的三倍，可以看出我国在能源方面存在过消耗的问题。其次，分析供暖管网的使用问题，若集中供暖体建设出现问题，就会直接导致供暖效果失衡、水利调度失调、造成大量能源不均匀消耗，为了减少能源消耗损失，提升水力管理质量，建议相关单位采用有效措施，保证供暖管网的建设质量。
1.分析供热管网水力失调的影响
在进行集中供暖的过程中，会出现热量供应不平衡的情况，即供热公司实际向居民供暖的热量与设计供暖的热量不一致，使得居民供暖热量出现差异，出现个别居民家中暖气过热，而个别居民家中暖气热量不足的情况。而造成这种情况的根本原因是供暖管网的水力不均衡造成的，也就是我们所说的水力失调。供热管网正常供暖过程特殊，常规化工供暖要求供热均匀，但是实际供暖计划会出现水管供热不均匀的问题。该问题会直接导致供热水管整体水利失调，最终会导致供热范围中供热出力不均匀，不能够实现有效供热。集中供暖处理中，管内供热流速和管道直径两方面出现了问题，会直接阻止供暖工作运行，且供暖水力流向也会直接受到影响，进而让不同楼层、区域用户供热效果失衡，供热不足的用户会投诉供热，而供热过度的用户也表示温度过高，调节失控，也会产生不满。对此，建议做好供暖处理，以此来提升供热管网的水利失调质量。
2.供热管网水力失调的类型分析
2.1水力失调类型分析
供热管网水力失调被分为了“一致性失调”、“不一致失调”两大类。其中一致性失调指的是整个供暖系统出现障碍，发生了水力失调瘫痪。按照参数计量分析，若水力失调度量大于了1，用户失调的调度也会大于1，若水力失调小于1，用户永远不能达到满足1的效果。一致性失调导致整个用户实际流量和计划流量存在明显差，形成有差异性的值。若流量超高会直接导致室内温度高，资源过消耗；如流量不足会导致室内温度低，。没有实现供暖需求。
不一致失调指的是同一个供暖体系中调度不统一，出现明显的调度跨度。例如在同一个供暖管网中，一个用户的调度大于1，也可能存在调度小于1的用户，这种现象会导致用户供暖忽冷忽热，供暖效果不佳。
2.1供暖状态失调
根据供暖管的状态变化可以将整个供暖体系分为静态失调、动态失调。一般而言，整个供暖体系呈现出阶段性阻力问题，被称之为静态失调，若供暖管的阻力随着环境改变，供暖系统的阻力发生不规则变化被称为动态失调。这种失调和环境变化有重要的关系，环境会影响阻力变化，阻力变化导致供暖管流量、径向变化，导致水力失调。
3.分析集中供暖管网水力失调对用户的影响
3.1循环水泵功率不稳定
循环水泵功率不稳定会导致用户供热不均匀，出现跳动或者是迟迟低温的问题。供热管网运行中需要借助循环水泵实现管道内水循环。但是水泵功率不均匀会导致供热管网系统中的水流量出现问题，会直接造成工作点的偏差，这也导致了管网水力失调。
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3.2管网结构单一
目前集中管网结构较为单一，其大多是采用单管顺序方式，具有管网结构复杂，供热半径大，热量大，但调节控制延迟等问题，这些问题导致供热管网调节难度大，容易造成水力失调。
3.3设计问题
集中供热系统对管网设计不合理，导致供热管道不同规格的离散型、高流速转变困难的问题。针对整个系统而言，设备和材料的关系有很大影响，若使用了不合理的材料和设备会直接导致供热管网水流失衡，加剧了水力失调问题。目前，很多小区多采用单项供暖系统进行集中供暖，这种方式缺少设备，导致大量管网调节问题。
3.4后期运行维护栏
集中供暖管网体系随着用户数量的不断增加，也会导致供热管网体系出现水力失调的问题，这要求供暖单位在处理供暖体系时候，要加强检查，保证供暖的热量和处理都能过符合处理标准。最终满足整个用户的要求。随着供暖系统的长期使用，随着时间推移，供暖系统的个别附件也会老化或者坏死，若没有做好调度处理也会引起水力失调等问题发生。
4.对于优化集中供暖管网系统水力失调问题的措施建议
4.1优化设计
建议做好供暖管道管网设计处理，要针对水力失调的产生原因，选用合理的设计材料，针对设备的供热和流速调节管道内径、调度频率；调度前，要对管网水力运行状态进行精密计算分析，了解水力失调产生的原因并产生针对性的预防和改进，合理布置循环水泵的位置，以此来提升设计的综合性。
4.2改进管网系统模式
针对管网的运行模式而言，要针对管网的供暖区域和地区进行分析，了解供暖系统的整体结构和功能性特征，充分考虑供暖系统的水力调度影响因素，再按照实际的用户需求改进设计方案，预防水力失调问题。设计人员可以针对供热管网的运行模式升级改进，及时发现冷热不均匀问题，提升供热系统的耐久性和灵敏性，不断减少资源浪费，提升供热管理质量。
4.4采用大热量运行模式
集中供暖系统中常发生供暖不均匀的问题，建议针对温度调节问题，采用效果明显的供暖体系。例如在水流循环速度过快的时候，采用小温差控制模式，预防资源浪费。不过这种模式不建议在大规模用户中推广，其后期运行维护成本高。此外，也建议采用资用压头控制处理的方式提升整个水泵的质量，例如针对系统循环功能不足的问题，采用大功率水泵提升管网循环速度，也能够调节整个集中供暖管网体系，首先循环水温平衡的效果，有效缓解水力失调问题。
4.5采用双管供暖方式
双管供暖方式对比单位管网供暖方式，其造价高，建设难度大，但双管供暖技术在大规模供暖环境中实用性更强，其可以增强管网体系的调节、控制灵敏性，降低设备的控制难度，且双管供暖系统自带调节设备，可以减少压头数量，提升水力调度质量。
5.结语
供暖管网受很多因素的影响，水利失调已经是一个常见问题，它造成经济损失和不好影响。这就要求应从设计到施工再到运行管理等方面进行全面考虑，制定相关措施解决水利失调问题。实践证明，只有采取有效措施，对集中供暖管网中发生水力失调的现象进行解决和预防，才能有效的减少投诉率，减少资源浪费，更好的提高设计和经济效益。
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论文作者:祝永明
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第2期
论文发表时间:2020/4/14
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