浅谈供热中旁通管的应用

浅谈供热中旁通管的应用

杨得军

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摘要：本文主要讲述热源部分和热网部分正确设计、安装和使用旁通管，同时也讲述了旁通管由于错误的应用给供热带来的麻烦与苦恼。

关键词：旁通管；锅炉；水泵；供热管网

1引言

在城市集中供热系统中，经常出现由于系统循环流量过大造成供暖设备（锅炉、板式换热器）阻力值过大的情况，它消耗了循环泵过大的扬程，造成电能的不必要浪费，以及末端热用户由于压差不足导致室内温度不达标。

其实，以上问题均可以通过一根简单的旁通管可以解决。

2旁通管的概念

供回水之间加一支联通就是旁通管，它的主要作用为分流量和在检修已坏设备时，保证其他设备正常运行。在供热中它安装在锅炉的进出口；安装在水泵进口与锅炉出口；安装在水泵的进出口；安装在管网末端,起到它应有的作用。

3旁通管的分类

3.1锅炉处的旁通管

3.1.1在循环泵进口和锅炉出口处安装的旁通管。如图：

3.1.2在循环泵出口和锅炉出口处安装的旁通管。如图：

3.1.3在循环泵出口和锅炉出口处安装一根加设水泵的旁通管。如图：

3.2在循环水泵进出口安装的旁通管。如图：

3.3把供回水管连接的旁通管。如图：

4旁通管的设计及作用

4.1锅炉处旁通管

锅炉循环流量越大产生阻力也越大（正常锅炉内阻为8-10mH2O）。那么锅炉额定的循环流量正常值为多少？在锅炉的标牌上标有设计供回水温度、锅炉功率和锅炉效率，下面是锅炉额定流量计算方式：

锅炉功率：0.7MW（1蒸t/h）；设计供回水温度95/70℃的锅炉

公式：Q=4187G（tg-th）/3.6

Q：热水传递的热量，W；

G：循环流量，m³/h；

tg：供水温度，℃；

th：回水温度，℃。

式中Q=0.7MW；tg=95℃；th=70℃，代入公式得出G=24 m³/h。同理，我们可以计算出常用锅炉的额定循环流量为：

当锅炉实际循环流量大于额定流量时，锅炉内阻也相应增大；当实际循环流量小于额定循环流量，锅炉容易出现爆管问题，下面阐述如何为锅炉加设旁通管及作用。

4.1.1在循环泵进口和锅炉出口安装旁通管

例，锅炉的功率为70MW，额定供回水温度为130/70℃，通过计算出可得出锅炉额定循环流量为1000m³/h。管网供暖面积为60×104㎡，采用间供模式。一网的循环流量为600m³/h，小于锅炉额定循环流量。为确保锅炉高效运行，旁通管的循环流量为400 m³/h。

作用：锅炉高效运行，降低一网阻力

4.1.2在循环泵出口和锅炉出口安装旁通管

锅炉额定功率70MW，额定供回水温度为130/70℃，通过计算可得锅炉的额定循环流量为1000m³/h。管网供暖面积为120×104㎡，采用间供模式。一网循环流量为1200m³/h，大于锅炉额定循环流量。为确保一网高效运行，经过旁通管的循环流量应该为200 m³/h。

作用：降低热源内阻，确保一网正常运行

4.1.3在循环泵口和锅炉出口处安装反旁通管

锅炉回水温度会影响锅炉燃烧效率，按照锅炉铭牌标定温度运行，锅炉燃烧最高效。而在实际运行中，锅炉供水温度一般在70-100℃，回水温度一般在40-50℃，很难达到锅炉额定供回水温度。例如：锅炉的功率为70MW，额定供回水温度为130/70℃，通过计算可得锅炉额定循环流量为1000m³/h。管网供暖面积为120×104㎡，采用间供模式。此时一级网的循环流量为1200m³/h（1kg/㎡·h），供水温度为80℃，进水回水温度为40℃。此时采取反旁通管提高锅炉回水温度，如图：

旁通管流量的计算：

假设旁通管1的流量为G1；旁通管2的流量G2。通过加设旁通锅炉的设计进水温度为70℃,那个锅炉的出水温度设为T。

我们列出三元一次方程为：1200 m³/h - G1+ G2=1000 m³/h（流量相等）

（1200 m³/h - G1）×40℃+ G2×T=1000 m³/h×70℃（能量相等）

1200 m³/h×（80℃-40℃）=1000 m³/h×（T-70℃）

得出：x=733m³/h；y=533m³/h；T=118℃。

经过旁通管1的循环流量为733 m³/h，管径为DN300；旁通管2的循环流量为533 m³/h

旁通管2的水泵选为流量=533 m³/h；扬程=10mH2O；功率=22kW

循环泵进行变频调节

锅炉额定循环流量大于外网总循环流量时，可以采用在循环泵出口和锅炉出口处安装反旁通管

作用：提高锅炉进水温度，使其达到设计参数；提高锅炉效率5%左右；提高炉膛温度，增强燃烧效果。

5旁通管的运行调节及注意事项

5.1锅炉处旁通管

循环泵进口和锅炉出口处安装的旁通管；循环泵出口和锅炉出口处安装的旁通管；循环泵出口和锅炉出口处安装反旁通管。在调节旁通管上的阀门时，我们要参照循环泵出口与锅炉出口的压差值和循环泵的电流调节旁通管上的阀门开度和水泵频率。

第一，保证压差值为8-10mH2O；

第二，通过查看循环泵电流根据耗电功率相等的公式计算出循环泵的循环流量是否与锅炉的额定循环流量相近。

√3UIcosθ=G·H×2.778÷η×（1.05-1.2）

U：循环泵输入电压；

I：循环泵输入电流；

cosθ：电机功率因数；

H：循环泵进出口压差；

η：循环泵效率。

举例：某供热公司供暖面积230×104㎡，采用间供模式，其中一次管网各个换热站均安装有旁通管。锅炉房近端换热站旁通管采用球阀，末端换热站多采用手动截止阀和闸阀。2021-2022采暖季运行初期，锅炉房总循环流量为2200m³/h，一次网供水温度为80℃，各换热站调节好一次网循环流量。当各个换热站一次网回水温度约为42℃时，末端换热站回水温度约为38℃，锅炉房总回水温度为50℃，由于可以看出末端换热站供暖效果不理想；一次网存在旁通管未关或者未关严的阀门。

通过以上数据我们可以计算出旁通管所循环的流量，设旁通的循环流量为G；则经过换热器的总流量为2200-G。得出以下公式：

2200m³/h×50℃=G m³/h ×80℃+（2200-x）m³/h×40℃

计算得出旁通管的循环流量为G=550 m³/h

供暖运行中，锅炉房循环水泵所提供的550 m³/h循环泵在做无用功。如果锅炉房循环泵进出口压差为50mH2O，那么旁通管所耗电机功率为550 m³/h×50 mH2O×2.778w÷80%=95.5kW。由此可以看出旁通管如果不关闭或者关不严所造成的电能的浪费及效果不达标。

6总结

旁通管技术在供暖设施上的应用可谓有利有弊，关键在于我们能够正确的安装和合理的应用。

参考文献

[1]霍瑞杰,李红帅,张丙礼,等.供热系统循环流量1kg/(h·m^2)的节能时代到来了[J].区域供热,2014(4):91-95.

[1]李红帅,姚云龙,张丙礼.浅谈热网循环泵的特性及应用[J].区域供热,2013(5):44-50.