试析建筑热水供应系统的故障原因与治理措施

（降 岱森， ３ 王晓晖， 李秀华等． 简明供热设计手册
ｆ ． ： 国建 筑工 业 出版社 ， ９ ． 北京 中 Ｍ１ １ ８ ９
［１ ４王晓军． 高层建筑热水供应 系统的故障根 浅析
源。
一
２ — ６９
环 水泵 扬 程 。
合流后增加的沿程和局部水头损失如何在 配水流量和循 环流量之间分配 尚无试验和资料 查证。依据水 头损失 与流量的平方呈 正比的关 系， 笔者建议按流量平方 比进行分配以对分离式 计算的水头损失进行修正 ， 而修正补水 口所需 进 的压力 和循环水泵的扬程 。 ３没用补水压力校核水箱设置高度 对 于加 热 器 位 于上 方 的 上 行 下给 式 热 水 系
一
统， 补水从高位水箱经补水管到加热 器 ， 后通 然 过配水管到达最不利用水点， 所经路线与通常采 用的上行下给式冷水系统接近， 高位水箱安装高 度应基本满足最不利用水点的水压要求 。 但对加 热器位于上方的下行上给式或加热器位于下方
的 下 行 上 给 式 和上 行 下 给 式 热水 系 统 的 补 水 所 经 路线 ， 通常 采 用 的上 行 下给 式 冷水 系统 相 差 与
建筑 工程 ｌ ｝ｌ
刘春风ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ徐 会 斌
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试析建筑热水供应系统的故障原因与治理措施
ｆ 黑龙江省建工集 团， 黑龙江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５０ ０
摘 要： 东北地区冬季气候寒冷， 每年要有六个月的冬季采暖期。近年 来热水采暖 以 其在技术和经济上的显著优越性得到广大用户的青睐。但是 由于施工作业人 员在热水采暖系统的施工、 调整与运行管理方面的经验不足， 系统在运行 时可能会 出现一些故障， 影响正常供热。引起某些建筑热水供 应系统在用水高峰期出现忽冷忽热和 区域性断水等故 障的根源是没对热水管网水力计算结果进行修正、 没用补水压力校核生活水箱设置 高度、 补水管 管径和接 口位置选取不 当、 配水末端管径和 回水管径的确定不当等。结合工作实际， 针对建筑的热水供 应系统的故障原 因与治理措施进 行 了论述。 关键词 ： 高层 建筑 ； 热水供应 ； 补水压力 ； 补水管管径
１系统 回水温度过低问题 产生系统 回水温度过低 的原因大体有 以下 几 种 情况 ： １ 热 源所 设置的锅炉不 能供 给足够是热 ． １ 量， 使送水温度达不到设汁要求。这时应改造 或 增 设 锅 炉 ， 高 送 水 温 度 ； 环水 泵 的 流量 小 或 提 循 扬程低 ， 系统热媒循环慢， 同时送 回水温差大 ， 这 时应选用适 当的循环泵更换原有水泵。 １ 室外管 网漏水 严重 ， － ２ 锅炉房压力下降太 快， 锅炉补给水量远远超 过正常需要 ， 时应 对 这 室外管网进行检查， 找出泄漏点及时修理 。 １ ． 网热 损 失 大 ， 时 会 成 为 回 水 温度 过 ３外 有 低的主要原因， 引起热损失过大的因素是外网保 温工程 质量差 ， 局部管道或者根本 没保温 ， 且 而 所 选 用 的 保温 材 料性 能 差 ； 由于 地 沟盖 板 之 间 安 装不严密 ， 地面水流人地沟或地沟内管线泄漏使 地沟 内存有大量的水 ， 、 送 回水管都 被浸泡在 水 中， 使地沟成为一个大型换热站 ， 这时应加强 室 外管 网保温及管理工作 ， 及时排除地沟内积水。 １ Ａ循环水量太小 ， 此时应检查水 泵是 否反 转， 管线、 孔板 、 阀门等是否堵塞或者 阀门没全打 开， 打开阔门， 同时清除系统内的污物和沉渣。 ２没对水力计算 的结果进行修正 在 热水管 网水力计算 中存 在这样一 种假 设 ： 同一管段 中设计热水 用量（ 在 即配水 流量） 以 ０８～１ ｍ ｓ的流 速 计 算 ，循 环 流 量 以 ０１— ． ．／ ５ ． ０ ｍｓ ． ／ 的流速计算 ， ５ 这样的假设是不合理 的。 在高层建筑的热水机械循环系统中总循 环 流量ｒ 循环流量和附加循环流量的总和） 是设计热 水用量的 ２ ％～３ ％， ｑ － ．Ｏｖ 按分离式计 ５ ０ 取 ｘ－３ ｑ 。 Ｏ 算 。合 流 后 配 水 管 网 总 水 头 损 失 为 １ ９ ． ｏ （ｐ ＋ ｐ）按合流式计算 ， ｈ ｙ ｈｊ； 合流后配水 管网总水 头损失则为 １ ９ｈ ｙ ｈｊ， 中 ｈ ｙ ． （ｐ＋ ｐ）其 ６ ｐ 为配水管 网 的沿程水头损失 ，ｐ 为配水管网的局部水头损 ｈｊ 失 。 就是 说 合 流后 实 际需 要 的补 水 压 力 和循 环 也 泵的扬程都 比分离式计算结果大很多 ， 这也正是 些工程按照分离式水力计算设计出的热水系 统在用水高峰期， 高处用水点和区域时常出现压 力不稳甚至断流的内在原 因。 解决 的方法是按合 流后的流量和经 济流速来重新选取配水 管径 ， 降 低合流流速和水头损失或提高补水 口压力和循
很多 ， 其水头损失很大 ， 高位水箱的高度往往满 足不了热水 系统最不利点和区域 的水压要求（ 甚 至出现区域性断水现象） 。因此， 此时水箱高度的 决定 因素应为是否满足热水系统最不利用水点 的水压要求。 高位水箱最低水位与最不利用水点 的高差
△Ｈ应 满 足 ： △Ｈ ￣ｈｙｈｊｂ＋ ｒ＋ ｒ ｈ ＞ ｌ￣ ｉ ｊｂｙｈｊ ｌ ＋ ＋ 式中 ｈｖｈｉ ｌ、ｌ —分别为补冷水管的沿程和局
部水头损失 ；ｒ、ｒ ｈｙｈ卜分 别为加热器 出口至最不 利用水点配水管的沿程和局部水头损失（ 已经合 流式计算修 正） ｊ ； 一加热器水头损 失 ； 一 用水 ｈ ｈ 】 点流出水头 ４补水管管径选取不当 实际工程中为热水系统补水 的高位水 箱因 受建筑设备间的限制其安装位置和高度 已确定 ， 也就是补水箱 的最低水位与最不 利用水点 的高 差 △Ｈ已确定 ，配水管网的管径根据设计 秒流 量和循环流量 的合流也已初步选定 ， 因此在影响 △Ｈ值 的因素 中只有补水管 的沿程和局部水 头 损失能够随补水管径大小进行调整。 具体方法是 利用 Ａ Ｈ计算公式算 出 ｈ ＋ ｌ 的最大值 ， 出 ｌｈ ｙ ｊ 若 现 △Ｈ ｈｙ ｈ ） 则必须采取提高水箱 的安 一（ｌ＋ ｌ≤Ｏ ｊ 装高度、扩大配水管径或对补水进行加压等措 施 ； △Ｈ一ａ ＋ ｌ： ， 若 ０ｌ ｈｊ＞０ 则利用水头损失公 式反 ｙ ） 推出补水管的最小管径（ 若求得 的补水管的最小 管径 太大则应适当放大配水管径或提高补水箱 的安 装 高 度） 。 ５补水管 的接口位置选取不当 在实际工程中补水管 的接 口位置有的接在 循环泵的出水管上或加热器的进口处 ， 有的则接 在循环水泵 的吸水管上。 接在循环泵 的出水管上 或加热器的进 口 处的前提条件是： 补水箱 的最 低 水 位 与 最 不 利 用 水 点 的 高 差 ≥ ｈｙ ｈｉｈ＋ ｒ＋ ｒ ｆ，这 时 的循 环 泵 只 起 循 环 ｌ＋ ｌ ｈｙ ｈｊ １ ＋ ＋ｌ 作用 ， 其流量 ￣ｑ＋ ｆ扬程 ≥［ ｘ ｑ／ｘ２ ｐ ｈ ｘｑ， （ ＋ ｔｑ ］ｈ ＋ ｘ ｑ ） （ｐ是经合流式计算修正过的循环流量通过配水 ｈ 管网时的水头损失） 。 在 实际 工程 中由于补 水箱 的高 度受 到 限 制， 热水管 网规模较大 ， 尤其加热器设在远处另 建 的热力站 内， 各种水 头损失都很大 ， 单靠放大 管径既不经济 ， 有时又不可能 ， 这就必须对补水 进 行 加 压 。其 加压 方 式 有两 种 ： 种 是 在 补水 管 一
上 安 装 加 压 泵 ， 其 流 量 ≥Ｑ ， 扬 程 ≥ ｈ Ｏ ｙ ｒ ＋ ． ｒ Ｉｉ Ｉ ，＋ ｊｈ ｈｙ Ｉ＋ 卜△Ｈ 另一种有效的做法 ｌ ａ ＋ ＋ｒ ｈ ； 是把补水管 的接口选在循环水泵前 ， 这时循环泵 起到循 环和加压 的双 重作 用 ，其流量 ≥ ｑ ＋ｆＱ ， 扬 程 应 在 ［ ｘｑ） ｘ２ ｐ ｈ ｘ＿ ｌ ｈ ｑ＋ （ ＋ ｔｑ ］ｈ ＋ ｘ和 ｑ ／ Ｏ ｙ ｈ ＋ ｉｈｙｈｉｈ卜ＡＨ之 中选择 大者。前 ｄ＋ ｌ ｈ＋ ｒ＋ ｒ ｌ ｊ ＋ 种需加压泵和循环泵两台小泵同时运行 ， 后一 种需一台合流大泵运行 ， 两者各有利弊。 因热水管网是个 变流量 、 变压力 、 变温度系 统， 为稳定系统内供水参数 ， 此时的加压泵和合 流泵最好选用变频泵 ， 根据供水 时段或管网内压 力变化对水泵进行调频。 ６配水末端管径和回水管径确定不当 高层建筑热水 管网布置形式一般均采用立 管循环方式 ， 因此配水末端管径 和回水起始端管 径的确定就很关键 。 此段的配水管要担负末端用 水点的配水量和整个立管的循环流量 ， 因为高层 建筑的立管长 、 热损失大且需循环流量与末端配 水量接近 ， 所以仅 以用水设计秒流量或器具接口
一
口径来确定配水末端管径是不够的。 由于在经济
流速范围内是无法承担叠加流量的， 因此配水末 端管径必须采用叠加流量进行计算选取。 回水起 始端管径应采用整个立管 的循环流量进行计算 确定， 为了把循环泵的扬程提高到易选泵的范围 内并兼顾将来结垢对设备运行的影响 ， 可以适当 提高回水流速、 缩小回水管径。 ７其它问题及解决措施 ７１ ．送水温度忽高忽低 ， 变化较大 ， 会引起散 热器及管道配件受热胀冷缩的影响而漏水 ， 这时 应采取相应措施 ， 使锅炉供水温度保持稳定。 ７ 建筑物高度相差悬殊，系统中部分建筑 ． ２ 在运行时超压使散热设备及配件损坏漏水 ， 这时 应提请技术部门根据各建筑物所要求的送水压 力， 在部分建筑物采暖人 口装置处送水管上加装 调压 板 ，已装 调压 板 的应 重新 选 取 调 压板 孔 径 ， 有条件的， 可在低层建筑采取系统入１Ｏ ￣设 自 ３． ｂ ． 动 泄 压装 置 。 随着科学技术 的进一步发展 ， 热水采暖技术 会不 断提高 、 暖设施会不断完善 ， 采 从而给人们 工作和生活场所提供—个纷 舌 的环境 ， 保证人体 健康 ， 促进我国现代化的发展。 参 考 文献 ｎ］上海市建设委 员会 ． 建筑给水排 水工程规范 【 ． Ｍ】 北京 ： 国建ｇ ． ３ 中 Ｄ－ｋ出版 社 ，９ ６ ｘ， － １９ ． ｆ１ ２陈耀宗， 姜文源 ， 胡鹤钧 等． 建筑给水排水设计 手 册ｆ ． 京： ＭＩ 北 中国建 筑 工 业 出版社 ，９ ２ １９．