一、概述
熱水供熱采暖系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中，如果空氣進(jìn)入，且不能及時(shí)排除，越聚越多，形成氣塞。氣塞對(duì)系統(tǒng)中正常水力循環(huán)產(chǎn)生不利于影響，主要表現(xiàn)是用戶端散熱器不熱。產(chǎn)生氣塞的原因是什么，又如何解決呢？根據(jù)在實(shí)際工作中的體會(huì)分析如下：
二、形成氣塞的條件
形成氣塞首要條件是有空氣進(jìn)入系統(tǒng)，其次是這些氣體不能及時(shí)被排除，隨著時(shí)間推移氣體越積越多，形成氣塞，阻斷了水循環(huán)流動(dòng)。
1、空氣進(jìn)入系統(tǒng)的主要途徑
空氣進(jìn)入系統(tǒng)的主要途徑是補(bǔ)水?dāng)y帶和不嚴(yán)密處滲入。由于北京地區(qū)熱水采暖系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)供水溫度低，故汽化問(wèn)題在此不予考慮。
（1）采暖系統(tǒng)補(bǔ)水
系統(tǒng)補(bǔ)水溫度低，空氣溶解度大，隨溫度升高，溶解度逐漸減小，多余空氣就會(huì)分離出來(lái)。數(shù)據(jù)顯示，在大氣壓力下，當(dāng)水溫為5℃時(shí)，水中的含氣量大于30mg/kg，當(dāng)水溫為95℃時(shí)，水中的含氣量約只有3mg/kg。導(dǎo)致系統(tǒng)補(bǔ)水量過(guò)大的常見(jiàn)問(wèn)題有：1）管網(wǎng)跑水點(diǎn)較多，補(bǔ)水量大。這經(jīng)常發(fā)生在老舊采暖系統(tǒng)中，管道腐蝕嚴(yán)重，閥門(mén)盤(pán)根和調(diào)節(jié)部位缺少維修保養(yǎng)，泄漏點(diǎn)多，失水量大，為保持系統(tǒng)壓力恒定，就必須向系統(tǒng)大量補(bǔ)水。2）系統(tǒng)采用間歇采暖，由于熱脹冷縮，當(dāng)熱源不加熱時(shí)，系統(tǒng)溫度由高變低，水的體積隨溫度的降低而變小，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力降低，低于定壓點(diǎn)的壓力時(shí)，系統(tǒng)補(bǔ)水。
（2）通過(guò)不嚴(yán)密處滲入空氣
主要有兩種情況：1）循環(huán)水泵流量和揚(yáng)程過(guò)大，管網(wǎng)阻力特性與設(shè)備不匹配。由于循環(huán)泵流量大，導(dǎo)致系統(tǒng)壓力降過(guò)快，采暖系統(tǒng)本身定壓點(diǎn)壓力又不高，在定壓點(diǎn)與循環(huán)水泵入口某管段形成負(fù)壓，空氣滲入采暖系統(tǒng)。2）系統(tǒng)定壓的壓力偏低，低于系統(tǒng)最高處管道靜水壓頭，在系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)倒空現(xiàn)象，管道吸入空氣。
2、氣體不能及時(shí)排除的原因有兩個(gè)條件：氣體能夠隨水循環(huán)流到排氣設(shè)備處且排氣設(shè)備運(yùn)行正常，二者缺一不可。
（1）氣體的積存
氣體易在系統(tǒng)壓力較低的最高處和水流速比較慢的地方積存。為有效地排除系統(tǒng)內(nèi)空氣，設(shè)計(jì)要求室內(nèi)采暖系統(tǒng)所有水平供水干管應(yīng)具有不小于0.002的坡度，如因條件限制，機(jī)械循環(huán)系統(tǒng)的熱水管道可無(wú)坡度敷設(shè)，但管中的水流速度不得小于0.25m/s。在實(shí)際運(yùn)行中，氣體積存在散熱器里，而不是排氣設(shè)備處，主要是由以下原因造成。
1）施工不規(guī)范：如系統(tǒng)定壓點(diǎn)安裝不符合要求，敷設(shè)管道坡度不夠或者坡度相反，這里主要是指在施工中并未按設(shè)計(jì)要求安裝。在一個(gè)燃?xì)忮仩t熱水采暖系統(tǒng)調(diào)試時(shí)，就曾經(jīng)遇到過(guò)把膨脹水箱定壓的膨脹管就近安裝在采暖管道的回水管上，循環(huán)管安裝在供水管上，結(jié)果導(dǎo)致膨脹水箱短接了熱用戶的室內(nèi)采暖系統(tǒng)，大量的供水經(jīng)膨脹水箱循環(huán)回鍋爐，使熱用戶水流量大大減少，存在嚴(yán)重的水力失調(diào)，同時(shí)建筑的頂層采暖管道幾乎沒(méi)有水壓，氣體積存在采暖設(shè)備里，形成氣塞，導(dǎo)致用戶室溫達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。
2）系統(tǒng)本身存在嚴(yán)重的水力失調(diào)，氣體積存在不利熱用戶。有的水力失調(diào)是由于系統(tǒng)本身的缺陷導(dǎo)致，如系統(tǒng)末端管徑偏小，或缺少調(diào)節(jié)閥門(mén)，或閥門(mén)可調(diào)性差，達(dá)不到調(diào)節(jié)精度要求。有的水力失調(diào)是由于運(yùn)行中導(dǎo)致，如采暖管道投入運(yùn)行時(shí)沖洗不干凈，泥沙等堵塞在閥門(mén)和設(shè)備處，導(dǎo)致阻力過(guò)大，引起水力失調(diào)。現(xiàn)在分戶計(jì)量系統(tǒng)中，熱表前的過(guò)濾網(wǎng)太臟，導(dǎo)致堵塞，循環(huán)阻力大，流速低，空氣也會(huì)積存在散熱器內(nèi)。
3）采暖系統(tǒng)擴(kuò)建：采暖系統(tǒng)在擴(kuò)建中沒(méi)有進(jìn)行水力計(jì)算，建成后又未對(duì)管網(wǎng)重新進(jìn)行調(diào)試，引起系統(tǒng)水力失調(diào)，使最不利熱用戶的水量減少，流速過(guò)低，導(dǎo)致氣體積存。
（2）氣體的排出
熱水采暖系統(tǒng)排出空氣設(shè)備，可以是手動(dòng)的，也可以是自動(dòng)的。目前常見(jiàn)排氣設(shè)備，主要有集氣罐、自動(dòng)排氣閥及散熱設(shè)備上的放氣閥。當(dāng)氣體積存在排氣設(shè)備里，手動(dòng)的不能及時(shí)排出，或自動(dòng)排氣設(shè)備失效，不能排出氣體，積存到一定量時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致氣塞。
三、解決氣塞的方法
1、減少系統(tǒng)補(bǔ)水量
加強(qiáng)采暖管網(wǎng)的管理，減少跑、冒、滴、漏現(xiàn)象。對(duì)于采用間歇采暖系統(tǒng)，當(dāng)熱源加熱時(shí)，采暖系統(tǒng)水溫度逐漸升高，隨補(bǔ)水進(jìn)入系統(tǒng)的空氣溢出，間歇采暖的系統(tǒng)供水溫度波動(dòng)較大，一般可以達(dá)到40—50℃的溫差，針對(duì)一個(gè)系統(tǒng)水容量上百立方米的封閉系統(tǒng)，由溫度變化導(dǎo)致體積變化，會(huì)引起很大的壓力變化，如果超出系統(tǒng)定壓點(diǎn)******值，由泄壓排水設(shè)備或閥門(mén)排出多余的水量，達(dá)到允許壓力值，反之低于系統(tǒng)定壓點(diǎn)最小值，就啟動(dòng)補(bǔ)水設(shè)備，達(dá)到允許壓力值。我們常見(jiàn)的定壓設(shè)備多為膨脹水箱、氣壓罐和變頻水泵，膨脹水箱有膨脹管，系統(tǒng)不是封閉的，壓力變化比較小；氣壓罐定壓，如果選擇不當(dāng)，或年久失修里面的膨脹膜破裂，都會(huì)引起系統(tǒng)壓力急劇的波動(dòng)，使系統(tǒng)有大量的補(bǔ)水和泄水現(xiàn)象發(fā)生，氣體便隨之進(jìn)入系統(tǒng)；變頻水泵定壓，整個(gè)系統(tǒng)為鋼性，它是對(duì)水膨脹引起壓力變化最敏感的，常有補(bǔ)水和泄水現(xiàn)象的發(fā)生。如果系統(tǒng)較大，建議采用低溫長(zhǎng)供，或?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行改造，減少補(bǔ)水和泄水現(xiàn)象的發(fā)生，如改變定壓方式。
2、杜絕系統(tǒng)負(fù)壓的產(chǎn)生
在定壓方面，首先是選擇正確的定壓壓力，防止倒空現(xiàn)象的產(chǎn)生，其次是選擇正確的定壓點(diǎn)，防止運(yùn)行時(shí)負(fù)壓的產(chǎn)生。因系統(tǒng)和設(shè)備不匹配方面產(chǎn)生的負(fù)壓，可以臨時(shí)采取提高循環(huán)水泵入口的壓力，一般是提高定壓的壓力。如某燃?xì)忮仩t集中采暖系統(tǒng)，建筑最高為六層居民樓，系統(tǒng)定壓點(diǎn)為循環(huán)水泵入口，定壓方式為變頻補(bǔ)水定壓，定壓點(diǎn)壓力為21mH2O，運(yùn)行中有這樣的現(xiàn)象發(fā)生，鍋爐房的值班室和其它附屬房間的暖氣總是不熱，打開(kāi)散熱器放氣閥有氣體排出，每隔半小時(shí)就要排氣，否則不熱，經(jīng)查看發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵的入口壓力表為負(fù)值，這表明為真空狀態(tài)，這主要是由于循環(huán)水泵選擇過(guò)大，提高定壓點(diǎn)壓力為26mH2O，壓力表壓力才為正值，在這個(gè)定壓點(diǎn)壓力下，暖氣片就未出現(xiàn)存氣和不熱的現(xiàn)象。針對(duì)這樣的問(wèn)題提高定壓點(diǎn)壓力并不是理想的解決辦法，如果更換一臺(tái)和采暖系統(tǒng)匹配的水泵，不但可以從根本解決負(fù)壓?jiǎn)栴}，而且新更換的水泵功率比現(xiàn)有的水泵功率要小很多，往往可以節(jié)約一半的電，也就是說(shuō)現(xiàn)有水泵要多耗一倍的電，這對(duì)于有些鍋爐房可以幾年就收回初投資，即為使用單位節(jié)約了運(yùn)行費(fèi)用，又為社會(huì)節(jié)約了能源，是一件雙贏的好事。
另外，一個(gè)系統(tǒng)如果有兩個(gè)定壓點(diǎn)也會(huì)有倒空現(xiàn)象的發(fā)生，使氣體進(jìn)入系統(tǒng)。如原來(lái)兩采暖系統(tǒng)都是分別采用兩個(gè)膨脹水箱各自定壓，兩個(gè)系統(tǒng)合并為一個(gè)系統(tǒng)后，并未將多余的膨脹水箱拆除，形成一個(gè)采暖系統(tǒng)兩個(gè)膨脹水箱并存的情況，其結(jié)果是系統(tǒng)真正的恒壓點(diǎn)在兩個(gè)膨脹水箱之間，處于上游端的膨脹水箱溢水，處于下游端的膨脹水箱往往會(huì)倒空，造成系統(tǒng)負(fù)壓，空氣進(jìn)入系統(tǒng)。在采暖系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，許多散熱器不熱，循環(huán)水泵停運(yùn)后，積存氣體現(xiàn)象明顯好轉(zhuǎn)，但循環(huán)水泵再次啟動(dòng)，積存氣體現(xiàn)象依然如故。現(xiàn)將原有膨脹水箱拆除一個(gè)，氣塞現(xiàn)象再未發(fā)生。
3、消除嚴(yán)重的水力失調(diào)現(xiàn)象
系統(tǒng)中熱用戶的實(shí)際流量與設(shè)計(jì)流量之間的不一致性，稱(chēng)為該水力失調(diào)，一般用水力失調(diào)度來(lái)衡量。采暖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)允許一定的水力失調(diào)，只要在規(guī)定的范圍內(nèi)即可。如管網(wǎng)運(yùn)行沒(méi)有很好地進(jìn)行初調(diào)節(jié)，以及熱用戶的負(fù)荷變化，都會(huì)引起水力失調(diào)，使部分熱用戶水流量偏低，流速偏小，從而導(dǎo)致水力失調(diào)用戶的采暖設(shè)備成為氣體積存的地方，導(dǎo)致不熱。
4、加強(qiáng)采暖系統(tǒng)在非采暖季的維修保養(yǎng)
在非采暖季，對(duì)采暖系統(tǒng)的維修保養(yǎng)是至關(guān)重要的，是減少補(bǔ)水量，安全運(yùn)行和保證舒適采暖的基本要求。每個(gè)采暖季結(jié)束，對(duì)管網(wǎng)進(jìn)行維修，對(duì)閥門(mén)盤(pán)根和調(diào)節(jié)部位進(jìn)行保養(yǎng)，排氣設(shè)備及時(shí)進(jìn)行檢修，確認(rèn)是否可靠有效。