摘要：但在一些地区，特别是在换热站产权归属用户的地区，对换热站的设计并没有引起足够的重视，由此带来如设备投资大、运行成本高、供热效果差等诸多问题，具体设计缺陷，主要包括换热器设计参数与一次水设计参数不符、循环泵选型不合理、实际负荷与设计负荷不符等三个方面。
关键词：换热站，设计，供热
间供系统与直供系统是我国集中供热系统的两种主要形式，其中间供系统能够使热源部分与用户部分相互独立，热源失水量小、水处理费用小，因此受到广泛的使用。作为与直供系统主要区别标志的换热站，是间供系统的重要组成部分。但在一些地区，特别是在换热站产权归属用户的地区，对换热站的设计并没有引起足够的重视，由此带来如设备投资大、运行成本高、供热效果差等诸多问题，具体设计缺陷，主要包括换热器设计参数与一次水设计参数不符、循环泵选型不合理、实际负荷与设计负荷不符等三个方面。
针对上述问题，本文将结合工程实例，具体分析在室外计算温度下，设计对供热质量的影响，并指出设计时应该注意的问题。在计算结果对定量分析不会产生较大影响的前提下，为了便于计算分析，特做如下给定：
1、换热站设计热负荷60×104W，一次水设计供回水温度115/70℃，二次水设计供回水温度85/60℃。
2、换热器采用双纹管水水换热器，一次水设计流速1.6m/s，二次水设计流速2.0m/s。任何情况下，换热器流通面积不变，换热面积只与管长有关。
3、所有暖气片型号一致，均为M-132型，计算时不考虑组装片数、连接形式以及安装形式等修正，且散热器散热量仅与二次水平均温度有关，即Qs=2.426*Fs*（tpj-tn）1.286。【1】
4、所有维护结构散热系数相同。
5、室外计算温度取-6℃，室内设计温度取18℃。
6、换热器传热系数严格按实验结果得出的公式变化，即Kh=0.806*（1+w1+w2）KW/m2•℃,其中一次水流速范围w1=0.8～2.0m/s，二次水流速范围w2=1.0～2.6m/s。【2】
根据上述给定条件和有关热力计算公式，分别叙述如下：
一、一次侧供水温度设计参数偏离换热器设计值时的影响
出于对系统水力工况的考虑，热力公司一般会按照热媒水设计温度和用户申报面积，控制用户流量,进行质调节。当换热器设计热媒水参数与一次侧设计供水参数不符时，由于一次侧流量发生变化，换热器的换热特征也相应发生变化，下面把当一次水设计温度偏移±15℃时，各参数的计算结果汇总如表1.1，为便于比较,同时把实际供水温度下所需要的换热器传热面积偏差也一并列入表1.1。
表1.1一次水温度参数变化对供暖质量的影响
通过对表中各参数的计算，可以得出几个结果，并定性分析如下：
1、当换热器热媒入口设计温度高于热媒入口实际温度时，尽管换热器一次侧实际流速高于设计流速，传热系数增加，但由于实际传热面积远远少于设计传热面积，换热能力不足，用户实际室内温度无法达到设计要求。
2、当换热器热媒入口设计温度低于热媒入口实际温度时，尽管换热器一次侧流速低于设计流速，传热系数下降，但由于实际传热面积远远超过设计传热面积，综合换热能力富裕，用户实际室内温度超过设计要求。同时应当指出，如本例，当换热器面积富裕47.58%时，室内温度仅仅增加4.83%，可谓得不偿失。
二、二次侧流量偏离设计值时的影响
二次侧流量偏离设计值是目前换热站存在的主要问题，主要表现为循环水泵选型过大，以笔者所在城市为例，有些换热站水泵流量参数配置甚至比实际需要偏大3倍，可以说触目惊心。
根据有关资料，散热器在一定流量范围内，散热器散热量主要取决于平均水温，在本文的计算中，忽略流量对散热器散热的影响。
当二次侧流量变化时，各流量下的温度具体汇总如表2.1。
表2.1二次侧流量变化时各参数温度
通过对上表各参数的计算，可以得出几个结果，并定性分析如下：
1、除非二次侧水流量偏离设计值过大，使散热器处于流量敏感区，否则二次侧水流量对室内温度影响很小，几乎可以忽略不计。
2、虽然从计算结果上看，在一定范围内当二次水流量小于设计流量时，对供热质量不会产生过大的影响，但流量偏小可能会造成系统的垂直失调和水平失调，使用户间的冷热不均。
3、二次水超流量对采暖效果的改善基本不起作用，反而会造成运行成本增加，因此在设计时应尽量予以避免。另外，如果采用间歇式供暖，水量越大，系统水温达到稳定的时间越长，反而会降低供热效果。
三、实际热负荷偏离设计热负荷时的影响
造成实际热负荷偏离设计热负荷的原因主要有两种：一种是建筑质量太差或管道保温太差，造成实际热负荷偏高；二是换热站设备按远期配备，而现状用热负荷较低，或用热率太低。
（一）当实际热负荷偏高时
由于建筑保温质量太差或管道保温太差造成的热负荷偏高，可以都近似的认为成围护传热系数过高，本问题设计换热站时难以考虑，本文仅对其造成的后果加以计算说明，具体计算数据见表3.3.1。
表3.3.1实际热负荷偏高时参数值汇总
（二）当实际热负荷偏低时
当用热率太低时，由于围护散热量增加，单位热负荷指标会增加，使分析变的困难，为了便于分析，本文假设围护传热系数不变计算结果见表3.3.2。
下表反映的是当二次水循环水量随负荷变化时，各温度参数的变化情况，根据二次侧流量变化对参数影响的分析结果，如果不随负荷的变化调整二次水循环水量，各温度参数的变化情况与表表2.1数值基本一致。
表3.3.2流量控制情况下实际热负荷偏低时的参数汇总
通过上表，可以得出几个结果，并定性分析如下：
1、在条件允许下，换热器可按远期配置，无须分期建设，特别是临时用热率低的情况下，即使热力公司按申报面积严格控制流量，也能够比较好的解决因围护散热量大而造成的供热质量降低的问题。
2、对循环水泵而言，最好进行变频控制，起码也要分期建设，以避免造成运行成本上升。
参考文献：
【1】《供热工程中双纹管换热器的热力计算》程海燕
【2】《供热工程》贺平王刚
