热水循环管路不流通:按顺序排查补水、阀门、空气和水泵

循环泵在转,电机有电流,压力表也有读数,可是热水回路末端的暖气片、盘管或工艺换热器还是凉的。你可能在闭式热水系统的调试阶段遇到这种情况,不论系统是日本承包商设计的、用了日本产水泵和换热器,还是交接时附带一份满是"充水(jusui)""排气(ea-nuki)"这类词的日文试运转记录表。
先说结论:泵在转,不等于所需水量的热水已经送到负荷。热水回路不流通时,按顺序排查:补水与充水、阀门关闭、水泵转向、管内遗留物、积气,最后才看水泵与管路是否匹配。同时要把两种压力分开:让回路保持满水的静压,和推动水循环所需的压差。在满水的闭式回路里,建筑高度不能直接加到循环泵的扬程上。
本文依次讲六个原因,给出静压与扬程的算例,列出调试时要记录的数据,最后给出检查清单和向供应商提问的清单。
先分清"完全不流"和"有流量但不热"
动任何阀门之前,先判断是哪一种问题:循环水根本没有流动,还是在流动却没把热量送到位?把流量、供回水温度、泵的进出口压力在同一时刻记下来。几个读数放在一起,比盯着单块压力表更容易缩小排查范围。
本文讨论的是闭式热水循环回路,例如医院、酒店和工厂里的系统:水在换热器中加热后送到各个负荷,再回来重新加热。请把它和另外两类管路区分开:一类是给生活热水补充用水的管路,另一类是向另一个开式水箱送水的回路。开始前,先对着系统图把这些位置找出来:进水口和出水口、膨胀罐的接入点、水泵的位置,以及每个负荷的回水路径。
按顺序检查的六个原因
1. 补水没有把系统充满
新装系统或放空之后,如果补水(hokyu-sui)管上的总阀是关的,系统就充不进水,空气会留在管内。不要只看补水管的压力来判断,应对比阀门前后和回路侧的压力,并核对水位和充水记录。
补水阀平时的开闭状态和自动补水的控制方式,以系统设计和运行规程为准。图中省略了安全阀以及细部的阀门和仪表。
已经满水、没有泄漏、水量保持稳定的闭式回路,即使补水不持续流入,也可以循环。所以"补水总阀是关的"本身不能证明就是原因,要找系统确实缺水的证据。
如果压力反复下降,不要只靠一次次补水了事,还要检查泄漏、排水、安全阀排放以及膨胀设备的状态。膨胀罐(膨胀水箱)的作用是容纳水温变化引起的体积变化,和循环泵的作用不同。
2. 回路中有阀门关着
如果同一条串联路径上的某个截止阀关闭,通过这条路径的循环就会中断。把阀门编号和流向标在系统图上,沿回路走一整圈:泵的吸入侧和排出侧、换热器两侧,直到负荷侧。
支路并联的情况下,关闭某条支路的阀门,可能只让这条支路不流,水仍从其他支路流过。如果总流量看起来正常,但远端负荷还是凉的,就要逐条检查支路的阀门、控制信号和流量平衡的设定。
旁通阀开着,也可能让远端负荷得不到足够的水:水走了阻力小的近路,到不了远处。不要笼统地把所有阀门全部打开,应该把现有的阀位与已批准的调试阀位设定对照。
还要检查手柄位置与内部阀芯不一致的阀门,以及装反或失效的止回阀。读压力表时,要结合表的安装位置,以及它在阀门的哪一侧。
3. 水泵反转
改动三相电机的接线会改变转向,离心泵反转时,流量和扬程都达不到要求。轴在转并不能证明转向正确,应对照泵上的转向箭头和制造商规定的观察方向。
转向确认由负责人员在泵已灌满、阀门处于正确位置的前提下,按说明书的试运转步骤进行。不要拆掉防护罩去靠近旋转部件,也不要让泵空转着看方向。
三相中任意对调两相就能改变转向,这是基本原理,但任何接线变更都必须先隔离电源并确认无电压(验电)。由变频器驱动的泵,要按设备制造商的说明操作,不要认定只改变频器输入侧的相序就能纠正转向。
转速或频率设定低于设计条件,同样达不到预期的性能。请记录指令值和实际运行状态,再把实测的流量和压力,对照泵在实际转速下的特性曲线来看。
4. 管内遗留的胶带、堵帽或盲板
施工后留在原位的保护堵帽、法兰面保护件和临时盲板,都可能堵住流道。保护胶带的残留也是施工方面的一种可能:所有阀门都打开了水仍不通时,可以把它列入排查项。
先查施工记录,以及打开管路或设备检查时留下的记录,再测可疑管段前后的压差和流量。不要用加大泵的转速去硬把堵塞物冲过去,而要制定检查方案,避免把异物带进设备。
打开法兰看内部,必须在停机、隔离、冷却、排水并确认没有残压之后进行。热的或带压的管路接头不要松动,检查前先和施工方商定作业范围。
被切屑、焊渣或锈蚀堵塞的过滤器,也要作为流道堵塞之一排除。要结合过滤网目数及其压力损失,在相同流量条件下比较清洗前后的读数。
5. 高点积气没有排净
首次充水后,空气留在高点或设备内部,会挤窄水的通道,或者被吸进泵里。流量不稳和"咕噜"的水声是线索,但仅凭声音不能断定空气是唯一的原因。
排气要在系统指定的高点、设备和水泵处,按各自的步骤进行;支路多的系统,要分段管理充水状态。并非所有泵都有同样的排气螺钉,运行中也不能随意打开排气阀。
打开热水或带残压的阀门会喷出热水,所以要先在说明书里确认排放去向,以及冷却和停机的条件。在负压位置,排气阀反而会吸入外界空气,单靠增加排气阀解决不了问题。
排气后症状又出现的话,要继续查静压不足、泄漏处吸入空气,以及膨胀设备和补水的状态。从外部进入的空气,和液体自身产生的蒸汽,要区分开,这就是气堵(空气混入)与汽蚀的区别。
6. 水泵与管路不匹配
如果系统已满水、通道畅通、泵转向正确,仍然达不到所需流量,就要把实际管路阻力与水泵性能对照。管路比设计长、管径比设计小、后来加装了设备、控制阀节流过多,都会改变回路所需的压差。
沿满水的闭式回路绕一整圈,上升的水和下降的水在高度上的作用相互抵消。循环泵主要是补偿流动阻力损失的能量,并不是把水提升到楼顶,所以建筑高度不能直接加进循环扬程。
高度并非无关:它会影响最高点的充水压力,以及泵吸入侧让水稳定保持液态所需的压力。向不同水位的开式水箱送水的系统,静水头的边界不同,闭式回路的这套推理不能照搬。
把所需流量下管道、管件、阀门、换热器和各负荷的损失加起来,再选择在该流量下同时满足该扬程的水泵。样本上标的最大流量和最大扬程,不可能同时得到。
更换防冻液或改变其浓度使黏度升高时,回路阻力可能与按水计算时的假设不同。请把使用温度、介质种类和流量作为一组条件,重新代入选型。
是否换泵,要先拿到原因的确凿证据再决定。泵在无流量或有异响的状态下,不要一直试下去。调整设定、改造回路还是更换水泵,应与制造商一起,根据性能是否适合来判断。
静压与循环所需压差:一个算例
在停止运行、充满水的系统里,底部的压力和最高点的压力并不相同。对密度恒定的水柱,高度越高压力越低,所以不能只看底部压力,就判断顶部是否充满。
假设一个虚构算例:从底部到最高点 20 m,水的密度 1,000 kg/m³,底部表压 250 kPa。取重力加速度 9.80665 m/s²,最高点压力约为 53.9 kPa(表压)。
运行时,循环泵会让回路各处的压力升高或降低,所以仅凭这个静止时的数值,不能确定各处的压力。要找出压力最低的位置,需要综合水温对应的饱和蒸汽压、吸入损失,以及膨胀罐的接入位置。
接着假设所需流量下的损失为:管道 15 kPa、换热器 20 kPa、负荷 10 kPa、阀门等 5 kPa。合计 50 kPa,换算成扬程约为 5.10 m,计算中并没有把前面的 20 m 高度加进去。
左侧的曲线坐标不是产品数据,也不是把右侧数值描点画出的。实际设备要把对应型号、对应转速的曲线,与实际管路阻力对照。
在扬程与压力之间换算时,要看吸入侧与排出侧的差值,而不只是排出压力,还要考虑每块表的安装高度。低流量下出现很大的压差,如果是由关闭的阀门或堵塞造成的,并不能证明循环足够。
调试时要记录什么
把这些放进同一份记录:测量时间、泵号、转速、阀位、供回水温度、进出口压力和流量。每一步操作前后的条件都排在一起,就能看出某个动作改变了哪个读数。
如果压力表的取压根部阀是关的,读数可能没有跟随管内的实际压力。还要检查表的量程、零点和取压口的状态。需要更换压力表时,作业方案里要包含隔离和确认无残压。
现场流量计和控制系统画面做比较时,要确认单位和量程一致,例如 L/min 与 m³/h。分清"流量真的为零"和"显示没有刷新",就不会把仪表问题当成管路问题。
一次改动多个阀门或设定,就无法判断哪一项起了作用。按已批准的步骤,每次只改一项,并记录前后的读数。需要停机的条件要事先定好,出现报警或异常时,不要继续试下去。
| 症状 | 需对照的读数 | 下一步检查 |
|---|---|---|
| 整个回路几乎没有流量 | 充水压力、泵的压差、转向 | 是否满水?串联路径、堵塞、空气 |
| 只有部分负荷是凉的 | 支路的流量和温度、阀门的控制信号 | 支路阀门关闭、空气、旁通、流量分配 |
| 流量或压力波动 | 声音、吸入压力、温度、补水记录 | 空气混入、汽化、控制或阀位波动 |
| 有水流但不热 | 供回水温度、流量、热源条件 | 加热能力、换热器、负荷、混合 |
供回水温差大,可能是流量偏低的线索,但负荷增大时也会出现。要结合流量计读数和热源条件一起看,不要只凭温差就判定系统正常或异常。

图纸上的阀门编号要与设备上的挂牌一致,拆下的保护件和临时部件如何处理,也要记入记录。工程完工后如果系统有变更,要同步更新竣工图和调试阀位设定,下次排查会快得多。
联系供应商之前的检查清单
- 已明确症状:是完全不流,还是有流量但不热
- 流量、供回水温度、进出口压力已在同一时刻记录
- 已确认满水:回路侧压力、充水记录,以及是否有泄漏、排水或安全阀排放的迹象
- 串联路径上的每个阀门都已在图上追过一遍,包括泵和换热器的两侧
- 支路阀门、旁通和流量平衡的设定,已与批准的调试设定对照
- 已对照泵上的转向箭头和制造商规定的观察方向确认转向(有变频器时还要核对变频器设定)
- 转速或频率设定已与设计条件对照
- 已查施工记录中是否有可能残留的堵帽、保护盖、盲板或胶带;已检查过滤器的压差
- 已在指定位置排气;排气后的症状已记录
- 压力表根部阀已打开,表的量程和零点已检查,流量单位已统一
- 设计文件中有所需流量和回路压力损失
向日方供应商或承包商提问的清单
如果设计文件里没有设计流量和压力损失,就回到采购规格书(購買仕様書,kobai shiyosho)里的要求,与供应商确认。设备单体的能力,和装进回路后所需的能力,两者都要对得上。可以问下面这些问题:
- 设计流量是多少?该流量下回路总压力损失是多少?选型用的是哪条泵特性曲线(型号和转速)?
- 所需的充水压力和最高点的最低压力是多少?膨胀罐接在什么位置?
- 补水阀平时处于什么位置?充水是自动的还是手动的?
- 指定的排气点在哪里?水泵和设备的排气步骤是什么?
- 以哪个观察方向来定义正确转向?泵由变频器驱动时,转向应该怎样确认?
- 施工期间是否用过保护堵帽、法兰保护盖、盲板或保护胶带?记录里能否看到已拆除?
- 如果介质改为防冻液混合液,水泵选型和回路损失应如何重新核算?
询问邮件范例(细节为虚构):
主题:HW-01 热水循环回路——调试时流量偏低
您好,我们正在调试 HW-01 回路。P-1 泵在运转,但三楼的负荷仍然是凉的。10:00 实测:流量 4 m³/h(设计值 12 m³/h),吸入压力 210 kPa(表压),排出压力 260 kPa(表压)。已在指定位置排过气,主路上的阀门均已打开,转向与泵上的箭头一致。烦请提供:(1)设计流量和回路压力损失;(2)选型所用的泵特性曲线;(3)所需的充水压力和膨胀罐的接入位置;(4)支路阀和旁通阀的调试阀位设定。
以上的位号、读数和设计值均为虚构,请换成你自己的数据。
本文的适用范围
- 本文针对闭式热水循环回路。给生活热水补水的管路,以及向开式水箱送水的系统,工作方式不同。
- 计算只是用虚构数值做的示例,不是任何系统的设计值或最低压力要求。
- 排气和打开法兰,需要按现场规程完成停机、冷却、隔离和残压确认(必要时上锁挂牌,LOTO);更改接线需要隔离电源并确认无电压。本文列出的是要检查什么,不是作业方法。
- 阀位、充水方式和排气点因系统、因企业而异,应以批准的设计和调试文件为准。国内项目的施工验收一般还会参照 GB 50242(建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范)、GB 50243(通风与空调工程施工质量验收规范)等现行标准;具体条款以现行有效版本和合同约定为准,日方项目与国内标准要求不一致时,需要与各方确认。
常见问题(FAQ)
补水总阀关着,循环就一定会停吗?
不一定。如果系统没能充满、留有空气,就可能出问题;如果系统已经满水并保持着水量,仍然可以循环。要看回路侧压力、充水记录以及是否有泄漏或排放,不能只看补水阀的位置。
建筑有 20 m 高,循环泵就需要 20 m 的扬程吗?
不需要。满水的闭式回路里,高度不加进循环扬程。要把让最高点保持满水的静压,和在所需流量下克服回路阻力的压差分开,向开式水箱送水的系统则要另外处理。
压力表读数高,说明水在流动吗?
不一定。阀门关闭或堵塞时,即使流量很小,泵的前后也可能有压差。要把吸入压力、排出压力、流量和阀位放在一起看,只凭排出压力无法确认循环。
排完气之后,为什么水声又回来了?
首次充水留下的空气只是原因之一。还要查压力下降、外部空气被吸入,以及温度变化时水中气体析出。出现时记录压力、水温和补水、排水的历史,追查它反复出现的原因。
换一台更大的泵,就能解决热水回路流量偏低吗?
如果原因是空气、阀门关闭、堵塞或旁通短路,就不能。先确认回路已满水、通道畅通,再把所需流量和实际损失与泵特性曲线对照。
参考资料
- 闭式供暖系统的充水压力、循环损失和排气:Grundfos《Circulator Handbook》"Hydronic Heating Systems",第 40–41、68–69 页
- 静压、泵的压差,以及高温低压的风险:Grundfos "Static pressure"
- 管路与积气、转向、运行记录和检查:荏原制作所 S 型泵使用说明书(日文);各型号的允许值在本文中未作一般化
- 闭式回路的水头、循环和流体物性:Caleffi "Physical operating conditions in hydronic systems"
- 空气、流量、阀门与控制问题的区分:Caleffi "Troubleshooting process"
- 泵特性曲线、系统阻力和工作点:Caleffi "Physical concepts that aid troubleshooting"
- 变频器的输入相序与转向:三菱电机 FA 常见问题(日文)
- 断电后的残余电压确认:三菱电机 FR-D700 产品样本"安全注意事项"(日文);等待时间等事项请按所用设备的说明书执行
- 国内验收标准(仅作范围提示,条款未逐条核对):GB 50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》;GB 50243-2016《通风与空调工程施工质量验收规范》
日文原文本指南改编自 MONOSCOPE 面向日本读者撰写的文章:ループ配管で温水が流れない原因は?充水・エア抜き・弁とポンプの確認順序
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