摘　要：总结供热系统中需要设置旁通管的位置，对设置旁通管的目的、旁通管的作用、管径确定等问题进行了探讨。

关键词：供热系统；  旁通管；  设计

Design of Bypass Pipe for Heating System

Abstract：The positions where bypass pipe should be installed in heating system are summarized．The purpose of installing bypass pipe，the function of by-pass pipe，determination of pipe diameter and other issues are discussed．

Keywords：heating system；bypass pipe；design

1　锅炉旁通管

在热水锅炉房系统中，在锅炉的进出水母管之间一般设置一条旁通管道(见图l)。锅炉旁通管有以下两种作用，分别计算确定锅炉旁通管管径后，选取较大的管径。

①作用1

在热网投运前，用于管道清洗。在管道清洗前，打开锅炉旁通管上的旁通阀(蝶阀或球阀)，关闭锅炉进出水管道上的阀门，从而将锅炉房从供热系统中隔离出来，使得用于清洗管道的循环水经锅炉旁通管回到热网中循环清洗管道。此时，锅炉旁通管的管径应通过计算确定，使旁通管(含旁通阀)的阻力约等于单台锅炉的阻力。

②作用2

供热系统运行中，旁通无法通过锅炉的多余流量。实际上，锅炉本体能通过的循环水流量上限范围为锅炉设计流量的80％～l20％。若循环水实际流量大于锅炉设计流量的120％，则多余的流量无法通过锅炉，需要设置旁通管通过多余流量。

供热系统实际运行时，易出现小温差大流量的情况。虽然从节能的角度应尽量避免这样情况的发生，但受到种种条件的制约，往往无法提高供回水温差，这就必须利用锅炉旁通管通过多余流量。

旁通管的管径需要经过计算确定，若设计供、回水温度为ts、tr，设计质量流量为qm，实际供、回水温度为ts,r、tr,r实际质量流量为qm,r，设计供暖热负荷为F，则通过旁通管的多余质量流量Dqm计算式为：

式中Dqm——通过旁通管的多余质量流量，t／h

qm,r——实际质量流量，t／h

qm——设计质量流量，t／h

F——设计供暖热负荷，MW

ts,r、tr,r——实际供、回水温度，℃

ts、tr——设计供、回水温度，℃

某锅炉房安装4台热水锅炉，单台热功率为70MW，设计供、回水温度为l30、70℃，单台锅炉的额定质量流量为1003t／h。4台锅炉可以通过的最大质量流量为设计流量的l20％，即4814t／h。若实际供、回水温度为100、60℃，则实际运行流量为6020t／h，通过旁通管的多余质量流量为1206t／h。根据多余质量流量选择旁通管的管径，应使旁通管(含旁通流量调节阀)的阻力约等于单台锅炉的阻力。旁通管应安装流量调节阀，流量调节阀可选取截止型、蝶型流量调节阀等，截止型流量调节阀的调节精度优于蝶型流量调节阀。受国内生产工艺水平限制，截止型流量调节阀最大规格为DN 450mm，当旁通管规格大于DN 450mm时，只能选择蝶型流量调节阀，但流量调节精度将大大降低。因此，当旁通管的规格过大，且要求调节精度较高时，需要并联安装两个或多个截止型流量调节阀组。

2　循环泵旁通管

①防止水击的循环泵旁通管

在锅炉房、中继泵站、热力站的循环泵进出口之间安装旁通管，是为了防止突然停电造成水击，避免循环泵损坏。在旁通管上安装缓开缓闭式止回阀，将水击的影响降至最低。防止水击的循环泵旁通管的设置见图2。当正常运行时，循环泵出水母管压力p1大于循环泵进水母管压力p2，由于旁通管上安装了止回阀，出水母管中的水不会回流到进水母管中。当突然停电时，循环泵停止工作，循环泵出水母管压力p1瞬间降低，进水母管压力p2将瞬间升高，这时p2>p1，止回阀打开，使水通过旁通管，避免形成水击。

对于锅炉房，GB 50041—2008《锅炉房设计规范》规定，旁通管的截面积不小于母管的50％。对于中继泵站，CJJ 34—2010《城镇供热管网设计规范》规定，旁通管宜与母管等径。对于热力站，相关标准规范未进行明确规定，建议选择与母管等径的旁通管。

②定压旁通管

当热源与热用户之间高差较大时，往往采用旁通管定压方式，以适当降低管网运行压力^[1]，定压旁通管管径的计算方法见文献[2]。定压旁通管与防止水击的循环泵旁通管虽然位置均位于循环泵进出口之间，但作用不同，不能互相代替。旁通管定压系统见图3。旁通管定压方式的优势在于通过调节压力调节阀可使得供回水压线在原有基础上整体下移，有利于热网安全运行^[1，3]。

3　分布式变频泵系统中的旁通均压管

随着我国供热行业节能意识的不断增强，分布式变频泵系统在供热领域的应用越来越广泛。分布式变频泵系统的热源循环泵只需要克服热源内部阻力，大大减小了热源循环泵的能耗。分布式变频泵承担热用户(热力站)的流量，克服热用户及管网阻力。与传统动力集中式系统相比，降低了近端热用户节流富裕压头造成的能量损失。因此，理论上分布式变频泵系统没有多余的能耗，比传统动力集中式系统节能。分布式变频泵系统见图4。

均压旁通管内的压降为0，即均压旁通管内为同一压力，从而对热网起到稳压作用^[4]。均压旁通管所在位置是整个管网的定压点，在均压旁通管上安装有压力传感器^[5]。当均压旁通管压力高于设定压力时，压力传感器将压力信号传给控制系统，控制系统打开泄水阀，使系统压力恢复到正常值。反之，控制系统控制补水泵工作，向系统补水，使系统压力升高并恢复到正常值。理论上均压旁通管的规格应为母管规格的3倍，但实际工程中，由于母管较大，均压旁通管的规格很难达到母管的3倍，但至少应与母管等径。均压旁通管高点设置排气阀，及时排出系统内的不凝性气体；低点设置泄水阀，停运检修时排出系统内的水。

4　热力站一级侧旁通管

热力站一级侧供回水母管之间设置旁通管，旁通管上设置闸阀或蝶阀，也可以是球阀，只起关断作用。旁通管的作用：当一级管网建成后，进行清洗时，为了避免污物进入换热器，关闭换热器进出水阀门，打开旁通管上的阀门，使循环水可以循环清洗管道。一般情况下，该旁通管只在管道清洗时使用，管径不需过大，只需保证旁通管阻力不影响清洗即可。根据经验，旁通管规格一般取一级管网母管规格的33％～50％。

5　热网中阀门的旁通管

①闸阀旁通管

CJJ 34—2010规定，工作压力大于或等于1.6MPa，且公称直径大于或等于500mm的管道上的闸阀应安装旁通阀，旁通阀的直径可按闸阀直径的10％选用。

这种做法是为了降低闸阀的开启力矩：在开启闸阀前，先开启旁通管，则闸阀两侧的压差减小，闸阀的开启力矩相应减小。目前，对于规格大于DN500mm的供热管道上的阀门多采用蝶阀，而不是闸阀。但为了减小蝶阀的开启力矩，同样推荐安装旁通管。

②减缓水击的旁通管

CJJ 34—2010规定，当动态水力分析结果表明，需延长输送干线分段阀门关闭时间以降低压力瞬变值时，宜采用主阀并联旁通阀的方法解决。旁通阀规格可取主阀规格的25％。主阀与旁通阀应连锁控制，旁通阀必须在开启状态下，主阀才能进行关闭操作，主阀关闭后旁通阀才可关闭。

这样规定是为了延长阀门有效关闭时间，避免发生水击。至于阀门关闭所必需的时间，需经过专门的动态水力分析，并结合具体管网模型计算后才可确定。

参考文献：

[1]聂勇．旁通管定压方式在大高差热网的应用[J]．煤气与热力，2014，34(5)：A15-A17．

[2]李宏涛，王文军，蒋建志，等．旁通管定压在大高差集中供热系统的应用[J]．煤气与热力，2012，32(7)：A08-A12．

[3]贺平，孙刚，王飞，等．供热工程[M]．4版．北京：中国建筑工业出版社，2009：258-260．

[4]徐军杰，张连钢，赵欣刚，等．锅炉房二级循环泵供热系统的应用[J]．煤气与热力，2011，31(2)：A01-A03．

[5]王红霞，石兆玉，李德英．分布式变频供热输配系统的应用研究[J]．区域供热，2005(1)：31-38．

本文作者：赵欣刚  张蓉  韩潇  丁伟

作者单位：中国市政工程华北设计研究总院