秋冬供暖季即將來臨，設(shè)計人員在熱水供暖循環(huán)系統(tǒng)設(shè)計過程中，設(shè)計重點無外乎各種并聯(lián)環(huán)路之間的流量合理分配問題。同程式和異程式兩種系統(tǒng)作為典型的管網(wǎng)形式存在，在解決并聯(lián)環(huán)路流量合理分配方面都有其獨特的優(yōu)勢。

1、并聯(lián)環(huán)路的水力特性

任意并聯(lián)環(huán)路之間的流量分配都遵循下列水力學(xué)的基本原則：并聯(lián)點的水頭差相同，此水頭差為:

式中H為水頭差；S為環(huán)路的阻抗，它綜合了環(huán)路的長度、管徑和局部阻力因素；G為流量。

圖1 并聯(lián)系統(tǒng)的兩種示例

圖中的a和b為并聯(lián)環(huán)路1和2的公共并聯(lián)點，由于a和b之間的水頭差，不管是經(jīng)由環(huán)路1還是環(huán)路2都只能是同一個值，所以兩個環(huán)路之間的流量分配比為

式子說明，并聯(lián)環(huán)路之間的流量分配比與環(huán)路阻抗的平方根成反比，阻抗小，流量大；反之亦然。其中有一個重要概念：兩個并聯(lián)環(huán)路之間的壓差即水頭差H總是相等的，阻力特性的不同會通過流量分配自然平衡而使壓力損失相同。

2、異程式系統(tǒng)的水力特性

異程式系統(tǒng)水力特性具備并聯(lián)環(huán)路的典型特征：經(jīng)由兩個環(huán)路的水頭差相等，總流量為兩個環(huán)路的流量之和，即

圖2 異程式系統(tǒng)的典型圖示

圖中c和d為環(huán)路1和環(huán)路2的公共并聯(lián)點，經(jīng)由c-a-1-b-d的水頭差，必然與經(jīng)由c-2-d的水頭差相同。當(dāng)這兩個并聯(lián)環(huán)路各自的阻抗確定之后，不管全系統(tǒng)的水力特性如何，兩環(huán)路間的流量分配比是可以確定的，而且e-c和d-f管段的流量，必是這兩個環(huán)路流量之和。當(dāng)e-c和d-f管段的阻抗確定之后，又可以確定e和f之間的水頭差。由此類推，可順序確定所有環(huán)路之間的流量分配比。

3、同程式系統(tǒng)的水力特性

同程式系統(tǒng)不具備并聯(lián)環(huán)路的典型性，雖然與異程式系統(tǒng)相同，經(jīng)由兩環(huán)路的水頭差相等，但其流量組成存在復(fù)雜性。同程式系統(tǒng)的典型圖示見下圖。

圖3 同程式系統(tǒng)的典型圖示

圖3中c和b為環(huán)路1和環(huán)路2的公共并聯(lián)點，經(jīng)由c-a-1-b的水頭差，必然與經(jīng)由c-2-d-b的水頭差相等。但是與異程式系統(tǒng)顯著不同的是，當(dāng)這兩個并聯(lián)環(huán)路各自的阻抗確定之后，并不能確定兩個環(huán)路之間的流量分配比，因為d-b段的流量主要取決于上游管段的水力特性，因而c-2-d的流量也不能確定。當(dāng)d-b段上游阻抗較小時會使d點水頭值較大，則c-d段有較小的水頭差。相反，當(dāng)d-b段上游阻抗較大時就會使d點水頭值變小，則c-d段有較大的水頭差。只有當(dāng)e和b點之間所有管段的阻抗全部確定之后，經(jīng)綜合平衡才能真正確定各環(huán)路之間的流量分配比。在同程式系統(tǒng)設(shè)計過程中，需要注意兩點：①供、回水管的水力坡降（比摩阻）相近；②供、回水管的水力坡降線盡量遠(yuǎn)離，即盡量減小“共同段”阻力損失所占的比例。

4、小結(jié)

針對上述兩種并聯(lián)環(huán)路的水力特性的分析，可知：

（1）異程式系統(tǒng)雖有自末端起各環(huán)路水頭差順序增大，需要將各環(huán)路的阻抗S相應(yīng)增大，以求得流量合理分配的困難條件，但全系統(tǒng)的水力特性的直觀性較好，便于計算和調(diào)節(jié)。

（2）同程式系統(tǒng)雖有各環(huán)路之間可能取得相近水頭差，因而具備流量合理分配的有利條件，但各環(huán)路水頭差的大小不似異程式系統(tǒng)那樣存在直觀規(guī)律性，計算和調(diào)節(jié)都較為困難。如果處理不當(dāng)，某些環(huán)路會出現(xiàn)下段水頭值高于上段水頭值，而導(dǎo)致局部環(huán)路出現(xiàn)逆循環(huán)。