暖通空调常见问题和若干新技术的合理应用优秀PPT.ppt

暖通空调工程常见问题和若干暖通空调工程常见问题和若干新技术的合理应用研讨班新技术的合理应用研讨班北京市建筑设计探讨院北京市建筑设计探讨院张锡虎张锡虎关于设计用室外气象资料关于设计用室外气象资料 好用供热空调设计手册好用供热空调设计手册186186页中说：页中说：“表表3.2-13.2-1列出了采暖列出了采暖通风与空气调整设计规范（通风与空气调整设计规范（GB GB 50019-200350019-2003）规定统计出的）规定统计出的270270个个台站的气象参数。台站的气象参数。完全符合完全符合规范规定的统计要求。规范规定的统计要求。”由于好用供热空调设计手册由于好用供热空调设计手册表表3.2-13.2-1的编制人对采暖通风与空的编制人对采暖通风与空气调整设计规范规定理解的偏差，气调整设计规范规定理解的偏差，数值有错误。因此，并未被大多数数值有错误。因此，并未被大多数设计单位所认同和接受，在没有新设计单位所认同和接受，在没有新的权威数值之前，仍沿用的权威数值之前，仍沿用GBJ 19-87GBJ 19-87附录中的数值是合适的。附录中的数值是合适的。好用供热空调设计手册表好用供热空调设计手册表3.2-13.2-1正在进行更正。正在进行更正。其实，任何技术措施、设计手册、其实，任何技术措施、设计手册、标准设计图之类的技术资料，并不应标准设计图之类的技术资料，并不应具备规范的同等效力。具备规范的同等效力。1 1 采暖（空调）水系统的若干问题采暖（空调）水系统的若干问题2 2 水系统的定压和补水水系统的定压和补水3 3 水压试验压力水压试验压力4 4 管道热伸长及其补偿管道热伸长及其补偿5 5 减振、降噪设计减振、降噪设计6 6 各种调整阀门的正确运用各种调整阀门的正确运用7 7 公共建筑通风的若干问题公共建筑通风的若干问题8 8 防排烟设计中的若干防排烟设计中的若干“边缘边缘”问题问题9 9 合理选择热源、冷源和采暖空调方式合理选择热源、冷源和采暖空调方式10 10 全空气末端变风量系统的是是非非全空气末端变风量系统的是是非非11 11 冷暖辐射空调采暖冷暖辐射空调采暖12 12 解决内区和部特别区常年解决内区和部特别区常年“供冷供冷”问题问题13 13 生物平安试验室的通风空调设计生物平安试验室的通风空调设计14 14 常压锅炉常压锅炉15 VRV15 VRV系统及地面辐射采暖系统及地面辐射采暖16 16 塑料类管材塑料类管材17 17 地源热泵和地热的梯级利用地源热泵和地热的梯级利用18 18 对电热采暖的多角度思索对电热采暖的多角度思索19 19 水泵的水力特性、常见故障和相识误区水泵的水力特性、常见故障和相识误区20 20 若干环节的较佳调整限制方式若干环节的较佳调整限制方式一、采暖（空调）水系统的若干问题一、采暖（空调）水系统的若干问题1.1.采暖（空调）工程的简洁性与困难采暖（空调）工程的简洁性与困难性性 简洁的说明采暖工程，就是实现冬简洁的说明采暖工程，就是实现冬季采暖房间的热平衡，使房间的失热季采暖房间的热平衡，使房间的失热量与得热量相平衡。量与得热量相平衡。舒适性空调比采暖麻烦一些的是除舒适性空调比采暖麻烦一些的是除了热平衡以外，还须要实现湿平衡。了热平衡以外，还须要实现湿平衡。采暖（空调）工程的困难性在于：采暖（空调）工程的困难性在于：要同时满足很多个（甚至特别多）建筑空间要同时满足很多个（甚至特别多）建筑空间的热状态，这就是建立在系统水力平衡基础上的的热状态，这就是建立在系统水力平衡基础上的静态热平衡；静态热平衡；由于外界条件的变更，要随机满足热工性能由于外界条件的变更，要随机满足热工性能各异采暖（空调）房间的热状态，这就是建立在各异采暖（空调）房间的热状态，这就是建立在对系统水力工况调整限制基础上的动态热平衡。对系统水力工况调整限制基础上的动态热平衡。2.2.采暖（空调）水系统的实际过程采暖（空调）水系统的实际过程都不是等温降（升）的都不是等温降（升）的 采温煦空调系统的设计计算，都采温煦空调系统的设计计算，都建立在各环路供回水温差和平均水建立在各环路供回水温差和平均水温相同的基础上，即认为热（冷）温相同的基础上，即认为热（冷）媒经过末端设备后的温降（升）是媒经过末端设备后的温降（升）是相同的。相同的。由于并联环路不行能达到完全的水力平衡，由于并联环路不行能达到完全的水力平衡，各并联环路的供水温度虽然都相同，但当实际各并联环路的供水温度虽然都相同，但当实际流量与设计流量存在差异时，回水温度和供回流量与设计流量存在差异时，回水温度和供回水平均水温就会不相同，使末端设备的供热水平均水温就会不相同，使末端设备的供热（冷）量偏离设计条件从而影响室温。（冷）量偏离设计条件从而影响室温。因此任何水系统的实际过程，都因此任何水系统的实际过程，都是变温降（升）的。系统水力失调程是变温降（升）的。系统水力失调程度最干脆的反应就是温降（升）的偏度最干脆的反应就是温降（升）的偏离幅度。离幅度。水力平衡所追求的目标，无非就是水力平衡所追求的目标，无非就是达到或接近等温降（升）的效果。达到或接近等温降（升）的效果。例例如如：依依据据85/6085/60、温温降降2525设设计计的的热热水水采采暖暖系系统统，假假如如系系统统水水力力平平衡衡达达不不到到要要求求，干干脆脆后果是回水温度偏离后果是回水温度偏离6060而使供热量变更。而使供热量变更。由由于于单单管管热热水水采采暖暖系系统统下下游游对对于于水水温温降降的的影影响响更更加加敏敏感感，因因此此倾倾向向于于接接受受变变温温降降法法计计算算，即即依依据据水水力力平平衡衡度度精精确确计计算算各各环环路路的的流流量量及及其其温温降降，各各环环路路取取不不同同的的供供回回水水平平均均温温度度确确定定散散热器数量。热器数量。变温降法的计算结果，更符合变温降法的计算结果，更符合水系统的实际运行过程。但假如水系统的实际运行过程。但假如并联环路之间的水力平衡在规范并联环路之间的水力平衡在规范允许的范围内，接受等温降法的允许的范围内，接受等温降法的计算结果，也可以比较接近于实计算结果，也可以比较接近于实际过程。际过程。同样，依据同样，依据7/127/12、温升、温升55设计的空设计的空调冷水系统，假如水力平衡达不到要求，调冷水系统，假如水力平衡达不到要求，干脆后果是回水温度偏离干脆后果是回水温度偏离1212，室内空，室内空气状态（温度和相对湿度）就会偏离设气状态（温度和相对湿度）就会偏离设计条件。但由于冷水平均温度的偏离，计条件。但由于冷水平均温度的偏离，干脆影响空气冷却过程的露点，即使调干脆影响空气冷却过程的露点，即使调整末端设备容量（例如表冷器面积）也整末端设备容量（例如表冷器面积）也难以弥补。难以弥补。并并联联环环路路的的水水力力平平衡衡特特性性，对对于于采采暖暖或或空空调调水水系系统统，其其原原理理是是相相同同的的。假假如如能能把把“变变温温降降法法”的的理理念念（而而不不是是具具体体计计算算方方法法），敏敏捷捷运运用用到到全全部部的的水水系系统统中中，理理解解和和驾驾驭驭达达到到等等温温降降（升升）的的途途径径和和原原理理，设设计计水水平平就就能能够够上上一一个个较较大大的台阶。的台阶。由由于于采采暖暖水水系系统统的的供供、回回水水温温差差相相对对较较大大，传传输输相相同同热热量量的的流流量量相相对对较较小小，所所连连带带的的问问题题相相对对较较多多，所所以以可可以以拿拿采采暖暖水水系系统统作作为为探探讨讨水水力力平平衡衡特特性性的基础。的基础。缺憾的是，不主要依据水力平衡的原则，而是依据流速、比摩阻干缺憾的是，不主要依据水力平衡的原则，而是依据流速、比摩阻干脆确定管径的错误做法甚为流行。以至于常常出现不论所在环路的许用脆确定管径的错误做法甚为流行。以至于常常出现不论所在环路的许用压差大小，只要散热器数量相近，就选用相同管径，大量工程实例证明，压差大小，只要散热器数量相近，就选用相同管径，大量工程实例证明，这样的这样的“设计设计”必定会出现严峻的冷热不均。必定会出现严峻的冷热不均。完全依靠进行调整可行吗？很难！完全依靠进行调整可行吗？很难！集集中中采采暖暖系系统统不不但但要要满满足足单单个个房房间间散散热热量量和和供供热热量量的的热热平平衡衡，还还要要同同时时满满足足特特别别多多个个建建筑筑空空间间的的热热状状态态。亲亲自自处处理理过过“问问题题工工程程”就就会会体体会会到到，完完全全依依靠靠调调整整实实现现水水力力平平衡衡是是特特别别困困难的。难的。而而层层层层设设置置自自动动调调整整配配件件“武武装装到到牙牙齿齿”的的困困难难配配置置，既既不不符符合合现现实实经经济济条条件件，弄弄得得不不好好还会发生负面效应。还会发生负面效应。3.3.系统水力平衡的基本要求和措施系统水力平衡的基本要求和措施 GB 50019-2003 GB 50019-2003 采暖通风与空气调采暖通风与空气调整设计规范整设计规范4.8.64.8.6条规定：热水采暖系条规定：热水采暖系统的各并联环路之间的计算压力损失相统的各并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于对差额不应大于1515；6.4.96.4.9条规定：空条规定：空气调整水系统布置和选择管径时，应削气调整水系统布置和选择管径时，应削减并联环路之间的压力损失的相对差额，减并联环路之间的压力损失的相对差额，当超过当超过1515时，应配置调整装置。时，应配置调整装置。为什么是为什么是1515呢？采暖通风与呢？采暖通风与空气调整设计规范空气调整设计规范4.8.64.8.6条的条条的条文说明中，持续了文说明中，持续了“基于保证采暖基于保证采暖系统的运行效果，参照国内外资料系统的运行效果，参照国内外资料规定规定”的说法。而对空调水系统为的说法。而对空调水系统为何也接受何也接受1515？6.4.96.4.9条的条文说条的条文说明并没有正面应对。明并没有正面应对。这个这个1515的规定是相当严格的。的规定是相当严格的。并联环路计算压力损失相对差额不并联环路计算压力损失相对差额不大于大于15%15%，最大只会引起的流量偏差，最大只会引起的流量偏差8%8%左右，引起平均水温顺散热量偏左右，引起平均水温顺散热量偏差差2%2%左右，即使是对水温降影响比左右，即使是对水温降影响比较敏感的单管系统下游，引起平均较敏感的单管系统下游，引起平均水温顺散热量偏差也只有水温顺散热量偏差也只有5%5%左右。左右。我在调试过程中发觉，即使并联环路之间计算压力损失相对差额达到20%，最大只会引起的流量偏差11%左右，引起平均水温顺散热量偏差3%左右，单管系统下游引起平均水温顺散热量偏差7%左右,也不至于出现严峻的冷热不均。因此，我对调试只要求例如流量偏差不大于因此，我对调试只要求例如流量偏差不大于10%左右或即使再稍大左右或即使再稍大些，也可认为些，也可认为“流量大体够流量大体够”，就应当不出现严峻的冷热不均。，就应当不出现严峻的冷热不均。而达到这个标准，通过下述途径和步骤的正常设计，是应当能够做到的。而达到这个标准，通过下述途径和步骤的正常设计，是应当能够做到的。如何推断如何推断“流量大体够流量大体够”?”?例如可以接受例如可以接受:热量表或流量计热量表或流量计 压力表压力表,测量供回水压差测量供回水压差 温度计温度计,测量供回水温度测量供回水温度 用手感比较回水温度用手感比较回水温度 循环水泵进出口的压差循环水泵进出口的压差 循环水泵电机的电流和电压循环水泵电机的电流和电压 使计算压力损失相对差额不大于使计算压力损失相对差额不大于1515的基本的基本途径和步骤无非是：途径和步骤无非是：A A 合理划分和匀整布置环路：全部并联的循环合理划分和匀整布置环路：全部并联的循环系统，则应以均衡和水力平衡为布置的基本原系统，则应以均衡和水力平衡为布置的基本原则。例如：环路不宜过长、较大负荷不宜布置则。例如：环路不宜过长、较大负荷不宜布置在环路末端。在环路末端。B B 依据增大末端设备、减小公共段阻力比例的依据增大末端设备、减小公共段阻力比例的原则，合理选择确定各段的管径和比摩阻。原则，合理选择确定各段的管径和比摩阻。C C 在计算的基础上，依据水力平衡要求配置必在计算的基础上，依据水力平衡要求配置必要的水力平衡装置。要的水力平衡装置。总压力损失和比摩阻取值及其安排总压力损失和比摩阻取值及其安排 比较合理的方法应当是：比较合理的方法应当是：依据依据GB 50189-2005GB 50189-2005公共建筑节能设公共建筑节能设计标准对集中热水采暖系统热水循环水计标准对集中热水采暖系统热水循环水泵的耗电输热比（泵的耗电输热比（EHREHR）和空气调整冷热）和空气调整冷热水系统的输送能效比（水系统的输送能效比（ERER）的，合理确定）的，合理确定循环水泵的扬程。循环水泵的扬程。循环水泵扬程减去冷（热）源设备系统和末循环水泵扬程减去冷（热）源设备系统和末端设备（包括末端设备的调整阀）的阻力，即为端设备（包括末端设备的调整阀）的阻力，即为最不利环路的许用压力损失（最不利环路的许用压力损失（PP）。）。将最不利环路许用压力损失（将最不利环路许用压力损失（PP），除以最），除以最不利环路供回水干管总长度（不利环路供回水干管总长度（LL），如考虑局），如考虑局部阻力约为总阻力的部阻力约为总阻力的0.2-0.3,0.2-0.3,可得最不利环路的可得最不利环路的平均比摩阻（平均比摩阻（i i）。）。在运用在运用“平均比摩阻平均比摩阻”时，在同一环时，在同一环路内，末端管段应取较小比摩阻，起始路内，末端管段应取较小比摩阻，起始管段应取较大比摩阻。管段应取较大比摩阻。依据水力平衡的原则，与最不利环路依据水力平衡的原则，与最不利环路并联的其他环路，依据与最不利环路并并联的其他环路，依据与最不利环路并联点的供回水压差（许用压力损失），联点的供回水压差（许用压力损失），确定其平均比摩阻。但最大流速不应超确定其平均比摩阻。但最大流速不应超过有关规范的规定。过有关规范的规定。为有利于并联环路间的水力平衡，许为有利于并联环路间的水力平衡，许用压力损失的安排，应尽量削减用压力损失的安排，应尽量削减“共同共同段段”阻力损失所占的比例。阻力损失所占的比例。例如：北京市新建集中供暖住宅分户例如：北京市新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程中，作出了以下热计量设计技术规程中，作出了以下规定：规定：“用户二次水侧室外管网最不利用户二次水侧室外管网最不利环路管道的比摩阻环路管道的比摩阻,宜不大于宜不大于60Pa/m,且其压力损失且其压力损失,宜不大于热源出口处总压宜不大于热源出口处总压差的差的1/4。”当并联环路的压力损失计算差大于当并联环路的压力损失计算差大于15%15%时，时，应对计算压力损失较小的环路配置适当的调整应对计算压力损失较小的环路配置适当的调整装置，且标记出所须要的调整量。这样的环路装置，且标记出所须要的调整量。这样的环路应当是局部的应当是局部的,而不是全部或大多数。而不是全部或大多数。例如：北京市新建集中供暖住宅分户热计例如：北京市新建集中供暖住宅分户热计量设计技术规程中，作出了以下规定：量设计技术规程中，作出了以下规定：“应应计算室外管网在每一建筑供暖入口的资用压差计算室外管网在每一建筑供暖入口的资用压差,以比照室内系统的总压力损失以比照室内系统的总压力损失,正确选择入口正确选择入口调整装置。调整装置。”4.关于同程与异程 那么，接受使各并联环路的路程长度相同的同程系统，是否可以免除上述困难过程而达到“自然平衡”的效果呢？认为同程系统“自然平衡”是片面的，而且吃过不少亏。举例：顺义一中宿舍楼干管同程上供下回单管依次式 马家堡高层住宅的户内同程系统 下图所示室外热水采暖干管同程系统下图所示室外热水采暖干管同程系统中，中，1#1#、2#2#、3#3#楼的室内系统均相同，楼的室内系统均相同，而供水管段而供水管段A-BA-B、B-CB-C和回水管段和回水管段D-ED-E、E-E-F F的管径均相同，的管径均相同，假如不进行调整，试假如不进行调整，试推断哪一幢建筑得到的流量相对最少？推断哪一幢建筑得到的流量相对最少？这是一个同程系统供水管的末端，又是回水这是一个同程系统供水管的末端，又是回水管的起始端。管的起始端。沿水流方向，供水管自沿水流方向，供水管自ABAB的流量大于的流量大于BCBC，但管径相同，因此水力坡降先陡后平；回水，但管径相同，因此水力坡降先陡后平；回水管则相反，自管则相反，自FEFE的流量小于的流量小于EDED，但管径相，但管径相同，因此水力坡降先平后陡。先陡后平的供水同，因此水力坡降先平后陡。先陡后平的供水管水力坡降线，与先平后陡的回水管水力坡降管水力坡降线，与先平后陡的回水管水力坡降线，画在水压图上，不就是很形象的线，画在水压图上，不就是很形象的“两头大、两头大、中间小中间小”的资用压差吗？的资用压差吗？在水压图上，可清晰地看到在水压图上，可清晰地看到2#建筑的许用压差相对最小。由于建筑的许用压差相对最小。由于“室室内系统均相同内系统均相同”，因此其得到的流量相对最少。这也是同程系统的一种，因此其得到的流量相对最少。这也是同程系统的一种常见的现象。假如常见的现象。假如AB水力坡降过大，而水力坡降过大，而FE水力坡降过小，有可能水力坡降过小，有可能使两根水力坡降线相交，与使两根水力坡降线相交，与2#楼的连接点还有可能出现楼的连接点还有可能出现“逆循环逆循环”，即许用压差为负值。这在异程系统是不会发生的。即许用压差为负值。这在异程系统是不会发生的。同程式系统的设计要点：同程式系统的设计要点：A A 使供、回水管的水力坡降（比摩使供、回水管的水力坡降（比摩阻）相近；阻）相近；B B 使供、回水管的水力坡降线尽量使供、回水管的水力坡降线尽量远离，即尽量削减远离，即尽量削减“共同段共同段”阻力阻力损失所占的比例。损失所占的比例。3 3）关于重力（自然）作用压力问题）关于重力（自然）作用压力问题 受节能设计标准的影响和制约，双管受节能设计标准的影响和制约，双管系统已经成为采暖系统制式的系统已经成为采暖系统制式的“主旋律主旋律”。而正确处理好重力（自然）作用压力，而正确处理好重力（自然）作用压力，是双管系统成败的关键问题之一。是双管系统成败的关键问题之一。末端高阻；末端高阻；利用重力（自然）作用压力的下分式利用重力（自然）作用压力的下分式垂直双管系统。垂直双管系统。以下介绍两个工程实例来说以下介绍两个工程实例来说明应对方法：明应对方法：顺义商业楼顺义商业楼 立管的水力平衡立管的水力平衡某热水采暖上供上回式垂直某热水采暖上供上回式垂直双管系统的改造及其反思双管系统的改造及其反思(刊于暖通空调刊于暖通空调2007年年1月期月期)介绍某热水采暖上供上回式垂直双管系介绍某热水采暖上供上回式垂直双管系统的设计和实际运行过程发生的问题，在统的设计和实际运行过程发生的问题，在分析了产生问题缘由的基础上，提出了若分析了产生问题缘由的基础上，提出了若干个解决方法和实施方案，经接受其中便干个解决方法和实施方案，经接受其中便于实施的方案进行改造以后，取得了预期于实施的方案进行改造以后，取得了预期效果，通过反思得到了一些可供设计借鉴效果，通过反思得到了一些可供设计借鉴的阅历。的阅历。1 1 工程概况工程概况 北京某综合商业楼，建筑面积约北京某综合商业楼，建筑面积约1450014500，地，地上四层，首层和二层临街为对外营业的商户，三上四层，首层和二层临街为对外营业的商户，三层和四层为众多公司的营业用房。设计采暖负荷层和四层为众多公司的营业用房。设计采暖负荷1077kW1077kW，额定流量，额定流量37m3/h37m3/h，处于供暖管网某一处于供暖管网某一环路的末端，系统入口供回水压差约为环路的末端，系统入口供回水压差约为2m2m水柱。水柱。该工程于该工程于20002000年设计，受工程条件所限，接受年设计，受工程条件所限，接受了上供上回式垂直双管系统形式，供、回水干管了上供上回式垂直双管系统形式，供、回水干管设置在四层顶板下的吊顶内。系统型式如下图。设置在四层顶板下的吊顶内。系统型式如下图。建成后运行初期，就出现比较严峻的垂直水建成后运行初期，就出现比较严峻的垂直水力失调，四层和三层的散热器热，二层特殊是力失调，四层和三层的散热器热，二层特殊是一层基本上不热。经关小四层和三层散热器支一层基本上不热。经关小四层和三层散热器支管阀门开度，状况有所改善。但在商户入住、管阀门开度，状况有所改善。但在商户入住、自行进行精细装修过程中，对采暖系统进行装自行进行精细装修过程中，对采暖系统进行装饰性包覆，并作了局部改动，特殊是变更了散饰性包覆，并作了局部改动，特殊是变更了散热器支管阀门调整后的开度，又回复到严峻的热器支管阀门调整后的开度，又回复到严峻的垂直水力失调状态。由于干管、立管和散热器垂直水力失调状态。由于干管、立管和散热器几乎全部被包覆，特别难以进行调整和检修。几乎全部被包覆，特别难以进行调整和检修。2004 2004年，当地供热部门斥资数年，当地供热部门斥资数十万元在楼外增设加压泵站进行十万元在楼外增设加压泵站进行加压以增加流量，虽略有效果，加压以增加流量，虽略有效果，但由于影响旁边其他住宅采暖系但由于影响旁边其他住宅采暖系统而无法运行，改造未获成功。统而无法运行，改造未获成功。2 2 故障缘由分析故障缘由分析 这是垂直双管系统比较典型的垂直水这是垂直双管系统比较典型的垂直水力失调。主要缘由是：力失调。主要缘由是：（1 1）立管沿垂直方向各散热器环路，即）立管沿垂直方向各散热器环路，即使不考虑自然作用压力，也不满足采使不考虑自然作用压力，也不满足采暖通风与空气调整设计规范暖通风与空气调整设计规范4.8.64.8.6条关条关于于“各并联环路之间的计算压力损失相各并联环路之间的计算压力损失相对差额不应大于对差额不应大于1515”的要求。以比较的要求。以比较典型的典型的24#24#立管立管2 2为例，计算压力损失如为例，计算压力损失如下表。下表。各散热器环路之间的计算压力损失相对差额各散热器环路之间的计算压力损失相对差额（2 2）采暖通风与空气调整设计规范）采暖通风与空气调整设计规范4.8.94.8.9条还规定：机械循环系统双管热水采暖系统和条还规定：机械循环系统双管热水采暖系统和分层布置的水平单管热水采暖系统，应考虑水分层布置的水平单管热水采暖系统，应考虑水在散热器和管道中冷却而产生的自然作用压力在散热器和管道中冷却而产生的自然作用压力的影响实行相应的技术措施。的影响实行相应的技术措施。依据设计热媒参数依据设计热媒参数95/7095/70计算，供、回水立计算，供、回水立管的自然作用压力值为管的自然作用压力值为15.83mm15.83mm水柱水柱/m/m155.8Pa/m155.8Pa/m，取其，取其2/32/3，楼层平均高度依据，楼层平均高度依据3.6m3.6m计算，每一楼层的自然作用压力值为计算，每一楼层的自然作用压力值为360 Pa360 Pa。以首层散热器中心为计算基准线，水力平衡以首层散热器中心为计算基准线，水力平衡状态如下表。状态如下表。各散热器环路计及自然作用压力后的剩余压差各散热器环路计及自然作用压力后的剩余压差 （3 3）增大散热器环路支管的计算压力损失，）增大散热器环路支管的计算压力损失，有利于各散热器环路之间的水力平衡，设有利于各散热器环路之间的水力平衡，设计虽然接受了阻力相对较大的截止阀，但计虽然接受了阻力相对较大的截止阀，但由于管径为由于管径为DN20mmDN20mm，散热器环路的阻力损，散热器环路的阻力损失仍旧较小。最大的一个散热器环路（包失仍旧较小。最大的一个散热器环路（包括散热器、连接支管和两个截止阀）的计括散热器、连接支管和两个截止阀）的计算压力损失，仅占立管总计算压力损失的算压力损失，仅占立管总计算压力损失的6.96.9。而实际安装的是一般的闸阀。而实际安装的是一般的闸阀。（4 4）当接受上供上回式垂直双管系统，各层散）当接受上供上回式垂直双管系统，各层散热器环路计算压力损失相对差额与自然作用压力热器环路计算压力损失相对差额与自然作用压力是叠加的。例如：在首层散热器环路与四层散热是叠加的。例如：在首层散热器环路与四层散热器环路的并联点（即附图中之器环路的并联点（即附图中之2 2和和2 2），四层散），四层散热器环路的计算压力损失，比首层散热器环路小热器环路的计算压力损失，比首层散热器环路小416.9Pa416.9Pa，而又多得到，而又多得到1080Pa1080Pa的自然作用压力，的自然作用压力，四层散热器环路的许用压差达到了四层散热器环路的许用压差达到了1565.2 Pa1565.2 Pa，剩余压差达到了剩余压差达到了1496.9Pa1496.9Pa，许用压差是其环路计，许用压差是其环路计算压力损失的算压力损失的22.922.9倍，必定会造成严峻的水力失倍，必定会造成严峻的水力失调。调。对本工程多数接受对本工程多数接受DN25mmDN25mm立管和立管和DN20mmDN20mm散热器散热器支管的立管，依据计算压力损失相对差额和自然支管的立管，依据计算压力损失相对差额和自然作用压力综合影响，接受不等温降方法计算，立作用压力综合影响，接受不等温降方法计算，立管总流量在各层之间的概略安排比例，如下表。管总流量在各层之间的概略安排比例，如下表。立管总流量实际在各层的概略安排比例立管总流量实际在各层的概略安排比例 3 3 改造方案改造方案 依据现场实际条件，提出了四种依据现场实际条件，提出了四种改造方案：改造方案：（1 1）干管系统基本不变动，调整各）干管系统基本不变动，调整各层连接散热器支管和阀门的直径，层连接散热器支管和阀门的直径，削减上层散热器环路过多剩余压差，削减上层散热器环路过多剩余压差，增加下层散热器环路流量。增加下层散热器环路流量。将各层连接散热器支管和阀门的直径作如下改造，立管将各层连接散热器支管和阀门的直径作如下改造，立管总流量在各层之间的概略安排比例变更将对平衡较为有利，总流量在各层之间的概略安排比例变更将对平衡较为有利，如下表。（假如再将一至四层散热器供水支管闸阀，更换如下表。（假如再将一至四层散热器供水支管闸阀，更换为高阻自力式温控阀，将会得到更好的效果。）为高阻自力式温控阀，将会得到更好的效果。）（2 2）各层连接散热器支管和阀门基本不动，在首层顶）各层连接散热器支管和阀门基本不动，在首层顶板下增设回水水平干管，将首层（及二层）不热的散热板下增设回水水平干管，将首层（及二层）不热的散热器回水管，改为连接于该回水水平干管上，如下图。器回水管，改为连接于该回水水平干管上，如下图。（3 3）利用）利用20042004年在楼外增设、已经被年在楼外增设、已经被弃用的加压泵站，接受混水器与室外弃用的加压泵站，接受混水器与室外管网连接，在不变更建筑物供热量和管网连接，在不变更建筑物供热量和入口额定流量的前提下，使内部系统入口额定流量的前提下，使内部系统的循环流量增加的循环流量增加2-32-3倍，相应使自然作倍，相应使自然作用压力降低用压力降低2-32-3倍，如下图。倍，如下图。室内采暖系统供回水温差如按室内采暖系统供回水温差如按1010计计算，系统循环流量为：算，系统循环流量为：并联配置并联配置3 3台室内系统二次水循环泵，台室内系统二次水循环泵，G=35G=3565m65m3 3/h/h，H=13.8H=13.810m10m，两用一备。，两用一备。（4 4）在改造方案）在改造方案3 3的基础上，将三层和四层的基础上，将三层和四层散热器的支管上两个散热器的支管上两个DN20mmDN20mm截止阀的其中一截止阀的其中一个（散热器支管上原有的阀门很多已经锈蚀个（散热器支管上原有的阀门很多已经锈蚀难以转动），改为难以转动），改为DN15mmDN15mm的高阻恒温阀，后的高阻恒温阀，后为节约改造费用，接受了高阻恒温阀不带温为节约改造费用，接受了高阻恒温阀不带温控器的阀座。控器的阀座。上述方案上述方案1 1和和2 2，由于须要进入商户的营业，由于须要进入商户的营业空间施工，并对已经形成的装修有较大影响，空间施工，并对已经形成的装修有较大影响，遭众多商户抵制未能实施。最终，实施了对遭众多商户抵制未能实施。最终，实施了对建筑内部影响较小的方案建筑内部影响较小的方案3 3和和4 4。4 4 改造后运行效果改造后运行效果 改造后的该系统于改造后的该系统于20062006年年1111月中旬起先试运行，月中旬起先试运行，经过现场测试状况如下：经过现场测试状况如下：（1 1）在室外供暖管网正常运行的条件下，由于）在室外供暖管网正常运行的条件下，由于混水器所需压差很小，系统入口供回水压差不小混水器所需压差很小，系统入口供回水压差不小于于1m1m水柱，就可以满足本系统一次水水柱，就可以满足本系统一次水37m3/h37m3/h的额的额定流量。且一次水流量只取决于入口阀门的开度，定流量。且一次水流量只取决于入口阀门的开度，而与二次水的循环流量无关。说明接受混水器连而与二次水的循环流量无关。说明接受混水器连接不仅适合于系统入口供回水压差较小的状况，接不仅适合于系统入口供回水压差较小的状况，也不会干扰室外供暖管网的水力工况。也不会干扰室外供暖管网的水力工况。（2 2）室内系统的主体水力失）室内系统的主体水力失调现象已经基本消退，多年调现象已经基本消退，多年来从未热过的散热器也热了。来从未热过的散热器也热了。（3 3）安装的二次水循环泵实际出力不足，远未）安装的二次水循环泵实际出力不足，远未达到室内采暖系统二次水的预期循环水量。在达到室内采暖系统二次水的预期循环水量。在一次水流量调整为一次水流量调整为40m3/h40m3/h条件下，铭牌参数为条件下，铭牌参数为G=35-65m3/hG=35-65m3/h、H=13.8-10mH=13.8-10m的水泵，单泵运行实的水泵，单泵运行实际流量仅为约际流量仅为约52m3h52m3h，泵进出水两端压差约，泵进出水两端压差约7m7m；两台并联运行，流量约两台并联运行，流量约74m3/h74m3/h，泵进出水两端，泵进出水两端压差约为压差约为12m12m；三台并联运行，流量约；三台并联运行，流量约82m3/h82m3/h，泵进出水两端压差为泵进出水两端压差为14m14m。如能更换为性能达到。如能更换为性能达到铭牌技术指标的合格水泵，使之达到或接近预铭牌技术指标的合格水泵，使之达到或接近预期的室内采暖系统循环水量，会取得更志向的期的室内采暖系统循环水量，会取得更志向的效果。效果。（4 4）仍有少量立管的首层散热器或）仍有少量立管的首层散热器或更少量的二层散热器不热，而与此更少量的二层散热器不热，而与此几乎完全对称的立管则无此现象，几乎完全对称的立管则无此现象，证明是由于局部管道堵塞所造成，证明是由于局部管道堵塞所造成，经过细致冲洗以后，也已经运行正经过细致冲洗以后，也已经运行正常。以下是从立管根部常。以下是从立管根部DN20DN20管道清管道清理出来的部分堵塞物图片。理出来的部分堵塞物图片。5 5 结论结论（1 1）上供上回式垂直双管系统，由于）上供上回式垂直双管系统，由于各层散热器环路计算压力损失相对差额各层散热器环路计算压力损失相对差额与自然作用压力是叠加的，存在先天性与自然作用压力是叠加的，存在先天性的水力失衡条件，应当尽量避开在多于的水力失衡条件，应当尽量避开在多于一层的建筑中接受。一层的建筑中接受。（2 2）假如确定须要接受上供上回式垂）假如确定须要接受上供上回式垂直双管系统，应当进行细致的水力平衡直双管系统，应当进行细致的水力平衡计算，并实行防止垂直水力失调的牢靠计算，并实行防止垂直水力失调的牢靠技术措施。技术措施。（3 3）上供上回式垂直双管系统的）上供上回式垂直双管系统的立管底部，易积存污物造成堵塞。立管底部，易积存污物造成堵塞。（4 4）采暖系统的设计，不仅要进）采暖系统的设计，不仅要进行干管环路和立管之间的水力平衡行干管环路和立管之间的水力平衡计算，对于垂直双管系统，更重要计算，对于垂直双管系统，更重要的还应当进行同一立管各层散热器的还应当进行同一立管各层散热器环路之间的水力平衡计算。环路之间的水力平衡计算。（5 5）对任何双管系统，适当减小散热器环路）对任何双管系统，适当减小散热器环路支管管径和接受高阻阀（或接受高阻恒温阀）支管管径和接受高阻阀（或接受高阻恒温阀），以增大散热器环路的计算压力损失，有利，以增大散热器环路的计算压力损失，有利于各散热器环路之间的水力平衡。于各散热器环路之间的水力平衡。（6 6）从理论上讲，任何水力失调的系统都有）从理论上讲，任何水力失调的系统都有可能接受阀门调整得以改善。但是，设置于可能接受阀门调整得以改善。但是，设置于散热器上阀门的作用，是为用户在确定范围散热器上阀门的作用，是为用户在确定范围内自主选择室温，不应当、也不行能要求或内自主选择室温，不应当、也不行能要求或限制用户依据自己的须要，对阀门自行进行限制用户依据自己的须要，对阀门自行进行调整，接受散热器阀门调整作为解决水力失调整，接受散热器阀门调整作为解决水力失调的设计措施，是不合理的。调的设计措施，是不合理的。（7 7）在采暖系统入口接受混水器与室外）在采暖系统入口接受混水器与室外管网连接，在不变更建筑物供热量和入口管网连接，在不变更建筑物供热量和入口流量的前提下，增加建筑物内部系统的循流量的前提下，增加建筑物内部系统的循环流量和降低自然作用压力因素对水力平环流量和降低自然作用压力因素对水力平衡的不利影响，虽乃无奈之策，但对存在衡的不利影响，虽乃无奈之策，但对存在缺陷、而散热器配置较多系统的改造，也缺陷、而散热器配置较多系统的改造，也是一种有效的方法。是一种有效的方法。（8 8）某些水泵性能达不到额定指标，在）某些水泵性能达不到额定指标，在一些工程中屡见不鲜，应当引起设计选型一些工程中屡见不鲜，应当引起设计选型和工程选购和工程选购的重视。的重视。5.关于垂直系统重力（自然）作用压力问题垂直双管系统双管系统立管的水力平衡 受节能设计标准的影响和制节能设计标准的影响和制约，双管系统已经成为采暖系约，双管系统已经成为采暖系统制式的统制式的“主旋律主旋律”。而正确。而正确处理好重力（自然）作用压力处理好重力（自然）作用压力的影响，是双管系统设计成败的影响，是双管系统设计成败的关键问题之一。的关键问题之一。双管系统的立管一般双管系统的立管一般有三种典型形式，即下有三种典型形式，即下分双管异程式、上分双分双管异程式、上分双管同程式和下分三管同管同程式和下分三管同程式。程式。当首层地面下具备设置管沟或当首层地面下具备设置管沟或地下室顶板下可以敷设供回水干地下室顶板下可以敷设供回水干管的条件下，下分双管异程式管的条件下，下分双管异程式（如下图）是一种常用的系统形（如下图）是一种常用的系统形式。此种系统形式的特点是异程，式。此种系统形式的特点是异程，其主要缺陷是须要在顶层散热器其主要缺陷是须要在顶层散热器的上端解除空气。的上端解除空气。下下分分双双管管异异程程式式 当顶层顶板下具备敷设供水当顶层顶板下具备敷设供水干管的条件下，也有接受上分干管的条件下，也有接受上分双管同程式（如下图）系统形双管同程式（如下图）系统形式的。此种系统形式的特点是式的。此种系统形式的特点是同程，似乎具备了水力平衡的同程，似乎具备了水力平衡的有利条件。但其主要优点，其有利条件。但其主要优点，其实只是可以在上行供水干管上实只是可以在上行供水干管上集中解除空气。集中解除空气。上上分分双双管管同同程程式式 当顶层顶板下不具备敷设供水干管的条当顶层顶板下不具备敷设供水干管的条件下，有时为了追求对水力平衡似乎有利的件下，有时为了追求对水力平衡似乎有利的同程系统，不惜刻意增设一根回流管，成为同程系统，不惜刻意增设一根回流管，成为下分三双管同程式（如下图）。下分三双管同程式（如下图）。下下分分三三管管同同程程式式 此种烦琐系统形式，在传统双管系统中此种烦琐系统形式，在传统双管