热水供暖系统形成气塞的成因及解决方法

冷水供暖系统产生气塞的首要条件是有空气踏入系统，再者是很多二氧化碳不能及时排出，随着时间的推移，二氧化碳越积越多都会产生气塞，阻断水循环流动。

一、空气踏入系统的主要途径

空气踏入系统的主要途径是美白携带和不严密处浸入。因为部份地区冷水暖气系统运行时自来水气温较低，故气化问题在此不予考虑。

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暖气系统美白

系统美白气温低，空气溶化度大，随着气温下降，溶化度渐渐减少，多余空气都会分离下来。数据显示，在大气压力下，当温度为5℃时，水底的含气量小于30mg/kg；当温度为95℃时，水底的含气量大概只有3mg/kg。

造成系统修护量过大的常见问题有：

①管网跑水点较差，修护量大。这种状况时常发生在老旧供暖系统中，因为管线磨蚀严重，球阀盘根和调节部位缺乏修理保养，致使爆燃点多，失水量大。为保持系统压力恒定，应当向系统大量修护。

②系统辅以间歇暖气。因为热胀冷缩，当热源不加热时，系统气温由高变低，水的容积随气温的增加而变小，造成系统压力增加，高于定压点的压力时，系统修护。

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通过不严密处浸入空气

①循环风机流量和管径过大，管网阻力特征与设备不匹配。因为循环风机流量大，造成系统压力增加过快，暖气系统原本定压点压力又不高，某管段在定压点与循环风机入口产生负压，令空气浸入暖气系统。

②系统定压的压力过高。高于系统最高处管线静水压头，在系统停止运行时出现倒空现象，使管线吸入空气。

二、气体不能及时排出的成因

二氧化碳排出还要具有两个条件：一是二氧化碳就能随水循环流到进气设备处，二是进气设备才能正常运行，三者缺一不可。

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二氧化碳积存

二氧化碳易在系统压力较低的最高处和水流速率较慢的地方积存，为有效排出系统内的空气，设计要求室外暖气系统所有水平自来水干管具备不大于0.002的斜度，如因条件限制，机械循环系统的冷水管线可无斜度铺设，但管线中的水流速率不得大于0.25m/s。

在实际运行过程中，氢气应积存在散热器里，而不是进气设备处。

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导致二氧化碳积存于设备处的主要成因

①施工不规范。如系统定压点安装不符合要求，铺设管线弯度不够或弯度相反——主要是指在施工过程中未根据设计要求安装。

笔者在某煤气机组冷水供暖系统调试时，就曾遇见过下列现象：把膨胀水箱定压的膨胀管就近安装于取暖管线的回水管上，循环管安装于供水管上，结果造成膨胀水箱短接热用户的室外暖气系统，其大量的自来水经膨胀水箱循环回机组，使热用户水流量大大降低，形成严重的水力紊乱，同时建筑的顶楼取暖管线几乎没有水压，二氧化碳积存在暖气设备里，产生气塞，造成用户温度达不到设计要求。

②系统原本存在严重的水力紊乱，二氧化碳积存在不利热用户。有的水力紊乱是由系统原本缺陷造成，如系统末端孔径偏小，或缺乏调节管件，以及球阀可调性差、达不到调节精度要求等。也有的水力紊乱是由运行过程造成，如暖气管线投入运行时冲洗不干净，有泥沙等杂质堵塞在阀体和设备处，造成阻力过大，导致水力紊乱。假如分户计量系统中热表前的过滤网太脏，将造成堵塞、循环阻力大、流速低，空气也会积存于散热器内。

③采暖系统改造。暖气系统在改造过程中没有进行水力估算，完工后又未对管网再次进行调试，导致系统水力紊乱，使最不利热用户的水量减小，流速偏低，造成二氧化碳积存。

④气体排出。冷水暖气系统排出空气设备，可以是自动，也可以是手动。现在常见的进气设备主要有集气瓶、自动进气阀及散热设备上的漏气阀。当二氧化碳积存于进气设备中罐流式锅炉，自动设备不能及时排出二氧化碳，或手动进气设备失效，不能排出二氧化碳时，若二氧化碳积存到一定量，也会造成气塞。

三、解决气塞的方式

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降低系统修护量

增强暖气管网的管理，提高跑、冒、滴、漏现象。对于间歇暖气系统，当热源加热时，暖气系统温度逐步下降，随修护踏入系统的空气溢出，间歇暖气系统的自来水气温波动较大，通常可达到40℃～50℃的温差。

对于一个系统水容量上百立方米的封闭系统，由气温变化造成容积变化，将导致较大的压力变化。若超过系统定压点最大值，由泄压排水设备或管件排出多余的水量，达到容许压力值；反之，若高于系统定压点最小值，修护设备将开启，达到容许压力值。

常见的定压设备多为膨胀水箱、气压罐和变频电机。膨胀水箱有膨胀管，系统不是封闭的，压力变化较小；气压罐具备定压作用，假如选择不当，或年久失修造成内部的膨胀膜断裂，就会造成系统压力急速波动，使系统发生大量的保湿和泄水现象，二氧化碳便逐渐步入系统；变频电机定压的系统为钢性，对水膨胀造成的压力变化最为敏感，常常会有保湿和泄水现象发生。

假如冷水暖气系统较大，建议选用高温长供，或对系统进行整修，提高修护和泄水现象的发生，如改变定压方法等。

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避免系统负压的形成

在定压方面，首先要选择正确的定压压力，避免形成倒空现象；再者要选择正确的定压点，避免运行时形成负压。因系统和设备不匹配而形成的负压，可以临时采取增加循环风机入口压力的规避方式，通常是增加定压的压力。

如某煤气机组集中供热系统的定压点为循环风机入口罐流式锅炉，定压方法为变频修护定压，定压点压力为21mH₂O，运行中若发生这种现象，机组房的值勤室和其他附属书房的供暖也会不热，打开散热器漏气阀将有二氧化碳排出，且每隔半小时就该进气，否则，供暖将不热。

经查看后，若发觉循环风机的入口压力表为负值，阐明循环风机处于真空状态；若循环风机过大，需增加定压点压力为26mH₂O，压力表压力值才为正。在这一定压点压力下，散热器就不会形成存气和不热的现象。

针对这些问题，增加定压点压力并不是理想的解决方法，若更换一台与暖气系统相互匹配的电机，除了可从根本上解决负压问题，但是新更换的电机功率将比现有电机功率小太多，还可节省一半电量，即现有电机要多耗一倍的电量。

对于有些机组房，使用这些技巧除了可节省运行成本，让使用单位在几年内收回初投资，还可为社会节省能源，是一种共赢的方案。

另外，一个系统假如有两个定压点也会出现倒空现象，使二氧化碳踏入系统。如原先的两个暖气系统分别选用两个膨胀水箱各自定压，两个系统合并为一个系统后，并未将多余的膨胀水箱撤除，产生一个暖气系统和两个膨胀水箱并存的现象，其结果是导致系统真正的恒压点在两个膨胀水箱之间，处于上游端的膨胀水箱溢水，处于下游端的膨胀水箱常常会倒空，导致系统负压，使空气踏入系统。

在暖气系统运行时，许多散热器不热，循环风机停航后，二氧化碳积存现象显著好转，但循环风机再度启动时，二氧化碳积存现象仍然如昔。如将原有膨胀水箱撤除一个，则气塞现象将不再发生。

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去除严重的水力紊乱现象

系统中热用户实际流量与设计流量之间的不一致性，称之为水力紊乱，通常用水力紊乱度来评判。暖气系统在设计时容许一定的水力紊乱，只要在规定范围内即可。如管网没有进行较差的初调节，以及热用户的负荷变化等，还会导致水力紊乱，使部份热用户水流量过高，流速偏小，因而令水力紊乱用户的暖气设备成为二氧化碳积存的地方，造成暖气系统不热。

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增强暖气系统在非暖气季的维护保养

在非暖气季，暖气系统的维护保养至关重要，譬如提高美白量、运行安全和保证舒适暖气的基本要求等。每位暖气季结束，都规避管网进行修理，对球阀盘根和调节部位进行保养，进气设备也应及时进行检修，确认是否靠谱有效。

冷水暖气系统形成气塞是比较常见的问题，而导致系统容易积存二氧化碳，不能及时排出，一般是多个成因共同造成的结果。运行调试人员须逐一进行清查，找出系统问题的根源所在，能够从根本上去除气塞。