工程设计问答(2)

?６２?工程设计问答暖通空调ＨＹ＆ＡＣ２０１０年第４０卷第２期

工程设计问答（２）

问题采用使各并联环路的路程相同的同程式系统，是否可以免除仔细进行水力平衡计算而达到“自然平衡”的效果呢？

解答专家（北京市建筑设计研究院张锡虎教授级高级工程师）：

认为同程式系统“天然平衡”的观念是片面的，而且在实际工程中吃过不少亏。

北京某６层学生宿舍楼，采用单管上供下回、干管同程式系统，运行时出现了中间的部分立管的回水端温度高于供水端温度，即发生了逆循环现象。

北京某住宅的户内散热器供暖系统，埋设于地面垫层内的供回水水平管为同程式系统，运行时出现环路中部主要房间的散热器不热，而处于环路两端的卫生间和厨房的散热器散热效果挺好的现象。

《暖通空调》杂志社出版的《全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试模拟题（２００９年版）》里，有一道这样的题目：图１所示室外热水供暖干管同程式系统中，１＃，２＃，３＃楼的室内系统均相同，而供水管段Ａ？Ｂ，ＲＣ和回水管段Ｄ—Ｅ，Ｅ－Ｆ的管径均相同，如果不进行调节，试判断哪一幢建筑得到的流量相对最少？

图１热水供暖干管同程式系统示意图

正确答案是２＃楼。因为沿水流方向，供水管ＡＢ的流量大于ＢＣ，但管径相同，因此水力坡降先陡后平；回水管则相反，ＦＥ的流量小于ＢＤ，但管径相同，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线，在水压图上就体现为“两头大、中间小”的资用压差。可以清楚地看到，２＃楼的资用压差相对最小。由于室内系统均相同，因此其得到的流量相对最少。

这是同程式系统的一种常见现象。如果ＡＢ段水力坡降过大，而Ｆ－Ｅ段水力坡降过小，有可能使两根水力坡降线相交，与２＃楼的连接点还有可能出现“逆循环”，即资用压差为负值。这在异程式系统中是不会发生的。

１并联环路的水力特性

在热水供暖循环系统的设计中，要解决的最困难问题，实质上是无数并联环路之间流量的合理分配问题。异程式系统与同程式系统并存，并各自为不同的设计单位所侧重选用，其中的一个重要原因就是这两种系统在解决并联环路流量合理分配方面各有其优势。

任意并联环路之间的流量分配都遵循下列水力学的基本原则：并联点的水头差相同，此水头差为

Ｈ—ＳＧ２（１）式中Ｈ为水头差；Ｓ为环路的阻抗，它综合了环路的长度、管径和局部阻力因素；Ｇ为流量。

并联环路的典型图示见图２，３。

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圈２同程式并联系统典型图示

ｌ１

囤３异程式并联系统典型图示

图２，３中的Ａ和Ｂ为并联环路１和２的公共并联点，由于Ａ和Ｂ之间的水头差，不管是经由环路１还是环路２都只能是同一个值，所以两个环路之间的流量分配比为

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”７式（２）说明，并联环路之间的流量分配比与环路阻抗的平方根成反比，阻抗小，流量大；反之亦然。其中有一个重要概念：两个并联环路之间的压差即水头差总是相等的，阻力特性的不同会通过流

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