单点定压常压热水锅炉进水管设阻力调节阀之必要性实证

摘要：通过对某工程供暖故障排除实例的定性分析，证明单点定压常压热水锅炉进水管上设阻力调节阀的必要性。

关键词：单点定压；常压热水锅炉；调节阀；故障；实例

0 引言

常压热水锅炉由于锅炉本体的安全性，在小型工程及临时建筑的供暖设计中经常采用。但如果对其系统调节不力，往往会造成供暖系统故障。本文通过某工程实例，为单点定压常压热水锅炉阻力调节阀设置的必要性提供佐证。

1 工程概况

工程地点位于大连瓦房店市，为厂区临时建筑群，含5栋单体（其中公寓为最高建筑，供暖系统顶标高20m），总建筑面积约1.6万m2。各单体内供暖系统均为常规供暖系统设计，系统放气均位于顶层干管的最高处。供暖外线布置简图见图1。

图中，0-锅炉房，1-办公楼（共4层），2-门卫（共1层），3-公寓（共6层），4-餐厅、宿舍（共2层），5-活动室（共1层）供热管线用单线表示走向。

采用一台燃煤常压热水锅炉作为供暖热源，为单点定压开式供暖系统[1]，锅炉出力为2.1MW。循环水泵参照文献2[2]计算后选定为：流量80m3/h，扬程38m，一用一备（水泵吸入管轴线标高0m）。供暖系统原理图见图2。

图中 1-常压热水锅炉，2-平衡水箱，3-循环水泵，4-散热设备（公寓），A-阻力调节阀，B-启闭阀，C-静态水力调节阀，D-蝶阀或闸阀

2 故障现象

现象一：供暖系统运行时，公寓出现顶层（6层）不热，立管位于5层上部的位置明显听到水气撞击声，顶层放气阀手动开启时，无气、水排出，顶层散热设备亦无水排出。而公寓5层以下及其余单体却均能满足使用要求。

公寓热力入口处供水管压力表读数为0.18MPa，回水管压力表已损坏，读数为0MPa。

此现象表明，公寓入口处供、回水管压力均未大于0.2MPa（供暖系统满水时的静水压力），由于供暖系统为开式，除去管路阻力损失，供、回管压力不足直接导致公寓顶层未充满水。

现象二：锅炉房内，循环水泵出口压力表读数为0.28MPa，回水总管启压力表读数为0.08MPa。

此现象表明，循环水泵扬程约为28m，小于设计值，系统处于超流量，欠扬程运行状态。循环水泵效率不高，再加上系统中夹带空气，水泵噪声及管道振动较为严重。

3 原因分析

文献2中规定，常压热水锅炉进水管上安装的阻力调节阀，宜选用调节范围大的专用阻力调节阀，不宜用闸阀、球阀等调程短的阀门。

本工程实际并未安装此阀门（图2中的阀门A），各热力入口回水管也未按设计安装水力平衡阀（图2中阀门C），而代之以蝶阀，且均未进行初调节。循环水通过系统的自平衡，形成了超流量，欠扬程的运行状态，此时系统运行水压图见图3。

图4 设调节阀回水节流后的水压图

由图3可以看出，由于水量按最小阻力原则进行自平衡，实际流量超过设计流量，导致采暖外线的阻力损失较大；系统远端供水管及全部回水管压力小于20mH20，最高建筑采暖系统顶部有可能存在倒空现象。即便先天平衡使得各单体恰好满足使用要求，此时系统运行也是不可靠、不安全或不经济的（需要更换大出力循环水泵来实现）。

若锅炉进水管上安装阻力调节阀后进行调节，则运行水压图变为图4。

由图4可以看出通过在锅炉进水管设置阻力调节阀，使系统各点压力均大于静水压力，保证了系统的满水、不倒空运行。阻力调节阀消除的压力即为循环水泵提供的静水压力。

4 解决措施

为尽快排除故障，先将自闭阀前的蝶阀关小（相当于起到图2中的阀门A的作用，但受制于蝶阀的阻力特性，调节难度较大），直至循环水泵出口压力表读数达到0.38MPa。待公寓顶层充满水后，再进行各单体入口的阻力平衡调节。

通过以上措施，各单体供暖现已满足使用要求。为避免蝶阀破坏造成供热故障，后续应在锅炉进水管上增设阻力调节阀，以保无虞。

5 结论

常压热水锅炉单点定压开式供暖系统，锅炉进水管上应安装阻力调节阀以抵消回水管路的静水压力，从而使供暖外网系统各点压力始终处于静水压力之上，保证系统能够正常运行。

阻力调节阀安装的必要性暴露了常压热水锅炉的运行不节能的固有弊病，这也是常压热水锅炉不适宜广泛应用的原因。

参考文献：

[1]李之光，王昌明，王叶福.常压热水锅炉及其供暖系统[M] .北京：机械工业出版社，1992

[2]住房和城乡建设部工程质量安全监管司，中国建筑设计标准设计研究院.全国民用建筑工程设计技术措施（2009）暖通空调・动力分册[M].北京：中国计划出版社，2009

作者简介：

胡，男，1983年4月，哈尔滨工业大学供热、供燃气、通风与空调工程专业，工学硕士，主任工程师，注册暖通工程师，注册动力工程师，116021 大连市西岗区民运街23号505室；

王宇，男，1981年11月，大连大学建筑环境与设备工程专业，工学学士，主任工程师v