我们在《燃气锅炉热水供应系统不同型式及其分析》中着重讨论了主要用于供应生活、生产用≥60℃热水的系统型式，在《燃气锅炉供暖系统的不同型式及分析》中着重讨论了主要用于供暖的系统型式，本文讨论既用于供热水，又供暖的复杂供热系统有较好水力稳定性的型式。

　　各用户对热媒温度高低、负荷大小、使用时间都不尽相同，要求供热系统能保证：随热水供应热负荷全日变化向用户供热水，随供暖热负荷变化，按“供暖调节水温曲线图”向用户供暖；热源侧一次回路有稳定的水力工况，能保证锅炉入口水温不太低，以免烟气中水蒸汽冷凝（目前我国常用的都是非冷凝式锅炉）并保证必要的水流量，以免锅炉局部过热。《燃气锅炉供暖系统的不同型式及分析》中的图6、图7的系统的特点是在热源侧或用户侧设小压降短管，可实现上述目的，本文讨论的系统型式都是用小压降联箱（也称流量分配器）或水力调节器来实现上述目的。

1使用分、集水器合一的联箱的系统型式分析及联箱构造

　　图1的联箱中水流速度很小（w≤0.4m/s），压降小，每一个用户供回水管都与它相连，分、集水器合一的联箱成了流量分配设备。联箱有效断面积可0.2<w<0.4m/s，f=Gmax/3600w确定。各用户回路（二次回路）供、回水管间压差大小和热源回路（一次回路）供回水管间压差大小是联箱中水流量分配变化的起因。例如：当用户有最大负荷时，二次回路出现最大压差，在联箱中二次回路的回水可以“溢流”到供水管去；当负荷小时（过渡季和夏季），用户回路分配水量减少，热源回路的压差相对占主导地位，部分热媒不进入二次回路，由供水管经联箱“旁通”到回水管，到用户负荷为零时，热源回路的热媒完全走联箱而过。小压降联箱中水流量分配就这样随负荷变化自动地进行调节，这对锅炉产热量调节和保证锅炉中水流量不低于额定值保护锅炉，都是有利的，同时因为在负荷变化的各种不同工况下联箱中压降都很小（测得△P=0～30Pa），这对于锅炉泵的工作不会产生多大影响，选择泵时，要计算锅炉到联箱的热网压力损失，当距离远时对泵扬程影响大。

　　联箱断面形状对其中水流运动影响不大，图2是用槽钢加工的矩形联箱。内部有波形隔板，与上下壁焊接，前、后、左、右四壁都留出水流通道，面积不小于联箱横断面有效面积的1/4。图3是用平板把联箱按供回水分区，同样平隔板与左右壁之间也留水流通道。联箱只要满足其中水流速度0.2<w<0.4m/s即可，形状与结构可自由选择，图示两种方案只是简单、紧凑、加工较方便而已。

2热源侧采用水力调节器的系统型式及构造

　　图4在热源侧设大断面小压降的水力调节器（也称水力道岔、水力平衡器），使一、二次回路水力稳定性好。水力调节器的有效断面按最大计算流速wmax≤0.2m/s确定。有水力调节器的系统一、二次泵的选择很容易，特别当系统功率大（0.5～3.5MW）连接大量用户时。为避免锅炉入口水温过低，每台锅炉都设旁通管装温度调节阀。图4仍分别设置分、集水器，在各种运行工况下分水器中压力小于集水器中压力，各用户泵提供循环动力。
　　
（图注：GN—锅炉额定流量；Gg—锅炉泵流量；Gp—旁通管流量；G③P—用户③循环泵流量；G③—分水器供用户③流量；Gsd—水力调节器旁通流量；Pg—锅炉泵扬程；PⅡ—用户泵扬程；△PG—锅炉阻力；△PⅠS—热源回路管道阻力；△PS—热网阻力；△PⅡS—用户回路阻力；△Psd—水力调节器阻力）



　　水力调节器有卧式与立式两种，立式更好：（1）有利排污，小流速下水中悬浮物离析沉（2）有垂直布置的孔板与来自于锅炉的水流方向垂直起水力除气器用（见图5）。这样水力调节器还起除垢、排气作用。


　　当供热系统使用两台锅炉时，水力调节器还起联系它们的节点作用（图6）。接每台锅炉供水管的法兰短管相对布置在水力调节器上，壳体内装隔板吸收水流动压，并起混水作用。图7是用水力调节器把两台锅炉串联运行系统型式，它可以两级加热热水；器内水温沿高度方向不同，可满足不同供水温度要求，可同时进行两级调节，但以调最高供水温度为目标。图7两台锅炉串联水力调节器兼作分集水器的型式

3采用小压降联箱式系统时的注意事项

　　合理使用小压降的联箱或水力调节器的供热系统可实现既对热源，又对各用户实现调节，使整个系统具有良好的热力工况与水力工况。必须指出，上述系统型式在应用时应仔细研究具体的锅炉制造厂的样本资料和锅炉实际情况，因各厂锅炉带有各自结构特点，它们的调节控制和设备保护也都不尽相同。例如：在确定使用冷凝式锅炉的热力系统型式时，没有必要考虑防止锅炉入口水温过低问题，尤其是冷凝式铸铁锅炉，往往相反。为保证烟气中水蒸汽在受热面上冷凝，必须采用能在任何运行工况下尽可能降低回水温度的系统型式。又如：在采用有供暖和热水供应双回路锅炉作热源时，特别是使用小型紧凑的壁挂式锅炉时需注意：国外生产的壁挂炉12～50kW中间规格很多，往往由制造厂配套供应供暖回路循环泵，该泵不是按最大供暖负荷而是按某个部分负荷值（小于锅炉额定热功率）考虑压头和水流量选择的。这些壁挂锅炉适用于作用半径小和分枝少的场合，多在中、西欧销售，现在也在我国销售（例如法国德地氏、德国威能和布德鲁斯锅炉）只适用于非严寒地区的单元住宅和小别墅。若在严寒地区使用，靠锅炉配套供货的供暖回路循环泵与采暖系统直接连接，要想满足锅炉最大功率相应的采暖最大负荷，结果是室温达不到要求，因为泵的功率不够。解决办法是采用水力调节器把热源回路和采暖回路从水力上隔开，采暖回路另设循环泵，减轻锅炉循环泵负担。双回路壁挂锅炉的另一个特点是：当热水供应回路有配水器放热水时，配套的供暖循环泵会自动从供暖回路切换到锅炉内置换热器或外置小尺寸板式换热器回路上，暂时中断供暖系统水的循环，即只供热水不供采暖。

　　当锅炉房或敞开式锅炉放在屋顶上时，或油锅炉移动式使用时（例如治疗SARS和流感等急性突发传染病的装配式医院用热），需选择构成简单的供热系统型式和减小非集中供热热源自身重量。这时锅炉应选用即热式，不用容积式和铸铁锅炉，因前者自重是后者的1/2～1/3，水容量也小至1/25。为减轻锅炉房对屋顶造成的负载，可把辅助设备（换热器、软水器、蓄热水箱、水泵、膨胀罐等）布置在楼内热力站或附近楼房的各用户引入口内。

4实例与结语

　　某供热系统与图4有很大相似处，不同之处仅是：（1）容积式锅炉改为按热水供应高峰需热量计算确定的即热式锅炉；（2）热水供应用容积式换热器改为板式换热器并在加热水回路供回水间设流量调节三通阀，用热水出水温度控制旁通量；（3）采暖用户①②③合并共用泵与调节阀，即去掉①②（节省篇幅，图略）。
　　
　采暖室外空气计算温度t/w=－28℃时供暖设计热负荷Q/=756kW；热水供应平均负荷Qr,pj=200kw，高峰负荷Qr,max=2.4Qr.pj=480kW。热水供应需热量高峰时段允许短时间减少供暖热量（见表t/w=－28℃时实际Q=476kW）。采用Wolf－Rendamax公司产R18－132即热式锅炉2台，2×481kW，锅炉有可调式大气压力式燃烧器，产热量可梯级调节。每台锅炉额定水流量GN=34m³/h，阻力△PG=17.6kPa。


　表中本应有Gp（kg/s）=0，因版面所限，已省略。*—按供暖系统质调节温度曲线确定；**—总热负荷小于一个锅炉热功率（关掉一个锅炉）；***—热水供应有最大负荷时供暖短时间减少280kW（280/756=37%）；****—供热量可完全满足采暖要求，因总负荷小于两台锅炉产热量481×2=962kW。

　　由表可见，任何工况下GG>Gs，即流经锅炉的水流量始终大于热网流量，甚至在冬季总耗热量最大时也是如此，至于非采暖期，大得更多，这说明热源侧在水力调节器中始终有旁通流量，可保证任何工况下即使锅炉旁通管不接通，GP=0时也能避免锅炉入口出现低温，因此在本实例中两锅炉的温度调节阀可不装。采暖系统供回水温度tg，th按质调节曲线用调节阀调混合水量Gp③进行调节。图4所示热水供应系统因容积式换热器改成板式换热器（即热式）加热水回路那只两通阀改成三通温度——流量调节阀，按被加热水出水（配水器出水）温度调旁通流量（图4中未画出）。锅炉有稳定的出口温度t//=t/s=95℃或70℃，特殊情况是：在室外温度为设计温度tw/=28℃，且热水供应出现高峰负荷时，供暖短时间减少37%，锅炉出水温度t//=tg=67.5℃，这时旁通流量Gp③=0,th=51℃（见图4）。水力调节器有效截面积必须按可能出现的最大流量确定，本例流经锅炉最大流量GG=18.9kg/s，没有用热负荷时Gs=0，则水力调节器内径取D≈0.18m（w=0.2m/s）。

　　本文虽然讨论的是燃气锅炉作热源的系统，但热源是燃油锅炉时各种供热系统型式也适用，差别仅在于天然气含氢量比任何锅炉用燃料多，烟气中水蒸汽量相对也最多，因此非冷凝式燃气锅炉对入口水温要求高，冷凝式燃气锅炉虽贵些但优点显著[1，2]。

参考文献:

　　[1]陈兴华，庄斌舵. 冷凝式锅炉的特性与应用. 暖通空调，2001(2):38～40
　　[2]陈兴华，王荣洁. 世界生活锅炉市场综述. 工业锅炉，2003(1):1～3