供熱管網(wǎng)的運(yùn)行與調(diào)節(jié)

1、第第10章章 供熱管網(wǎng)的運(yùn)行與調(diào)節(jié)供熱管網(wǎng)的運(yùn)行與調(diào)節(jié)10.1 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況v10.1.1供熱管網(wǎng)的水力失調(diào)供熱管網(wǎng)的水力失調(diào)在設(shè)計水壓圖下運(yùn)行的流量、壓力分布情況稱為設(shè)計水力工況 供熱系統(tǒng)實際運(yùn)行的流量、壓力分布情況稱為實際水力工況 供熱系統(tǒng)的實際水力工況與設(shè)計水力工況的不一致性，即熱水供熱系統(tǒng)中各熱用戶的實際流量與設(shè)計要求的流量之間的不一致性，稱為供熱系統(tǒng)的水力失調(diào)一致失調(diào) :管網(wǎng)系統(tǒng)中所有管段的水力失調(diào)度全部都大于1，或全部都小于1 10.1 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況等比一致失調(diào) :一致失調(diào)的各熱用戶的水力失調(diào)度若都相等，即1=2=n不

2、等比一致失調(diào) :一致失調(diào)的各熱用戶的水力失調(diào)度若互不相等 不一致失調(diào) :供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中所有管段的水力失調(diào)度有的大于1，有的小于1v產(chǎn)生水力失調(diào)的原因 :設(shè)計、初調(diào)節(jié)、運(yùn)行熱用戶流量變化、動力源、管網(wǎng)阻力特性變化v水力失調(diào)對管網(wǎng)系統(tǒng)的不利影響 10.1 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況v10.1.2熱水管網(wǎng)水力工況分析的基本原理熱水管網(wǎng)水力工況分析的基本原理2()mdpRllSQ 0.2595.256.88 10()dKSlld對于串聯(lián)管段 ：Sch=S1+S2+S3+ 對于并聯(lián)管段 ： b=1+2+3+ 123123123111:QQQSSS10.1 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況供熱管網(wǎng)

3、系統(tǒng)的水力工況v10.1.3熱水管網(wǎng)水力工況的分析和計算熱水管網(wǎng)水力工況的分析和計算11 n11QSQQS1 n2221nnSSQQQS S-1-23-m mnnnm nmnnMnQSSSSQQSSSS10.1 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況A閥關(guān)小B閥關(guān)小C閥關(guān)閉10.1 供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的水力工況v10.1.4熱水網(wǎng)路的水力穩(wěn)定性熱水網(wǎng)路的水力穩(wěn)定性maxw11gywyyQPyPQPPP10.2 熱水管網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)熱水管網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)v10.2.1 運(yùn)行調(diào)節(jié)的基運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本方程式本方程式v10.2.2 質(zhì)調(diào)節(jié)質(zhì)調(diào)節(jié) =1 1122bghnghnwbnwghg

4、hntttttttQGtttttttG11 b0.5gwgnsjtttt Qt Q11 b0.5hwhnsjtttt Qt Q10.2 熱水管網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)熱水管網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)v10.2.3量調(diào)節(jié)量調(diào)節(jié)v10.2.4分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)分階段改變流量的質(zhì)調(diào)節(jié)v10.2.5間歇調(diào)節(jié)間歇調(diào)節(jié)v10.3 蒸汽管網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)蒸汽管網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)一是進(jìn)行量調(diào)節(jié)；二是進(jìn)行壓力調(diào)節(jié)ggtt11 b2(2 )hnghngtttttQt10.4調(diào)節(jié)閥原理及應(yīng)用調(diào)節(jié)閥原理及應(yīng)用v平衡閥是在水力工況下，起到動態(tài)、靜態(tài)平衡調(diào)節(jié)的閥門 v根據(jù)閥門所起的作用有：靜態(tài)平衡閥動態(tài)平衡閥 靜態(tài)平衡閥v靜態(tài)平衡閥亦稱平衡閥：有手動平

5、衡閥、數(shù)字鎖定平衡閥、雙位調(diào)節(jié)閥等它是通過改變閥芯與閥座的間隙（開度），來改變流經(jīng)閥門的流動阻力以達(dá)到調(diào)節(jié)流量的目的，其作用對象是系統(tǒng)的阻力，能夠?qū)⑿碌模ㄏ到y(tǒng)狀態(tài)發(fā)生變化后）水量按照設(shè)計計算的比例平衡分配，各支路同時按比例增減，仍然滿足當(dāng)前氣候需要下的部份負(fù)荷的流量需求，起到熱平衡的作用。 靜態(tài)平衡閥v有手動平衡閥：手動平衡閥v手動平衡閥：手動平衡閥具有造價低，元件使用權(quán)用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，對支路不多的小型管網(wǎng)也可方便進(jìn)行水力工況平衡。對于熱源主動變量管網(wǎng)只能采用手動平衡閥，因為只有手動平衡閥才能保證流量的一致等比變化，而一切自力式平衡閥都不能保證熱源主動流量運(yùn)行。手動平衡閥特性曲線v1）截止閥特

6、性曲線2）線性特性閥實際工作曲線（閥權(quán)度0.2）3）線性特性4）等百分比特性曲線閥門特性曲線決定了閥門的調(diào)節(jié)性能，如截止閥的流量曲線，如果認(rèn)為95%100%之間的流量變化是沒有意義的，那么開度從05%即實現(xiàn)了流量的全程變化，這樣的閥門是不能作為水力工況平衡調(diào)節(jié)使用的。閥權(quán)度0.30.5時實際工作曲線可能接近直線特性 數(shù)字鎖定平衡閥v數(shù)字鎖定平衡閥是一種靜態(tài)水力工況平衡用閥，它具有等百分比的流量特性曲線，適用于集中量調(diào)節(jié)，集中質(zhì)調(diào)節(jié)及分階段改變流量的量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)流量發(fā)生變化時，安裝了該閥的各支路，各用戶的流量會按比例增大或減小，保持初調(diào)節(jié)時的流量分配方案。數(shù)字鎖定平衡閥v技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)1

7、、公稱壓力1.6MPa（2.5MPa須預(yù)定）；2、介質(zhì)溫度0-150；3、理論特性曲線為等百分比曲線，當(dāng)閥權(quán)度在0.3-0.5時實際曲線為線性特性。 4、結(jié)構(gòu)長度符合GB/T12221中截止閥及止回閥結(jié)構(gòu)長度。數(shù)字鎖定平衡閥v性能與特點(diǎn)性能與特點(diǎn)1、理想的調(diào)節(jié)性能；2、優(yōu)秀的截止功能；3、精確到1/10圈的開啟狀態(tài)顯示；4、理論流量特性曲線為等百分比特性曲線；5、對應(yīng)每個整圈都有因定的流量系數(shù)，調(diào)試中只要測量出閥門兩端壓差，就可以方便計算出流經(jīng)閥門的流量；6、聚四氟乙烯和硅膠密封，密封性能可靠；7、內(nèi)部元件采用YICr18Ni9或銅合金制造，抗腐蝕能力強(qiáng)，使用壽命長；8、內(nèi)升降閥桿，無須預(yù)留操

8、作空間。數(shù)字鎖定平衡閥v結(jié)構(gòu)：數(shù)字鎖定平衡閥v安裝：雙位調(diào)節(jié)閥v是為熱水采暖系統(tǒng)及冷卻水空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計的，它們可以使系統(tǒng)中各支路間達(dá)到水力平衡。各個支路計算出的流量或壓力損失數(shù)值均可以預(yù)設(shè)定，因此可以很容易地達(dá)到水力平衡。 優(yōu)點(diǎn)： -壓力損失低（傾斜式閥體）； -無級式預(yù)設(shè)定，通過壓力檢測可精確地測量壓力損失與流量； -內(nèi)置開關(guān)的注水/排空球閥，及帶有密封環(huán)的檢測口，（無需附加密封）。 -測量通道可以保證在檢測口測量得出的壓差值與閥門實際壓差值最大限度地達(dá)到一致。動態(tài)平衡閥v動態(tài)平衡閥分為:動態(tài)流量平衡閥，動態(tài)壓差平衡閥等。v動態(tài)流量平衡閥亦稱：自力式流量控制閥、自力式平衡閥、定流量閥、自動平衡

9、閥v是根據(jù)系統(tǒng)工況（壓差）變動而自動變化阻力系數(shù)，在一定的壓差范圍內(nèi)，可以有效地控制通過的流量保持一個常值，當(dāng)閥門前后的壓差增大時，通過閥門的自動關(guān)小的動作能夠保持流量不增大，反之，當(dāng)壓差減小時，閥門自動開大，流量仍照保持恒定，但是，當(dāng)壓差小于或大于閥門的正常工作范圍時，它畢竟不能提供額外的壓頭，此時閥門打到全開或全關(guān)位置流量仍然比設(shè)定流量低或高不能控制。 自力式流量控制閥v自力式流量控制閥（自力式平衡閥）是一種直觀簡便的流量調(diào)節(jié)控制裝置，管網(wǎng)中應(yīng)用該閥可直接根據(jù)設(shè)計來設(shè)定流量，閥門可在水作用下，自動消除管線的剩余壓頭及壓力波動所引起的流量編差，無論系統(tǒng)壓力怎樣變化均保持設(shè)定流量不變，該閥這些

10、功能使管網(wǎng)流量調(diào)節(jié)一次完成，把調(diào)網(wǎng)工作變?yōu)楹唵蔚牧髁糠峙?，有效地解決管網(wǎng)的水力失調(diào)。技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù) 1、介質(zhì)溫度0-150 2、工作壓差20-600KPa自力式流量控制閥性能與特點(diǎn)自力式流量控制閥性能與特點(diǎn)v1、可按設(shè)計或?qū)嶋H要求設(shè)定流量，能自動消除系統(tǒng)的壓差波動，保持流量不變； 2、克服系統(tǒng)冷熱不均現(xiàn)象，提高供熱（供冷）質(zhì)量；3、徹底解決近端壓差大，遠(yuǎn)端壓差小的矛盾；4、減小系統(tǒng)循環(huán)水量，降低系統(tǒng)阻力；5、減少設(shè)計工作量，不需要對管網(wǎng)進(jìn)行繁瑣的水力平衡計算；6、降低調(diào)網(wǎng)難度，把復(fù)雜的調(diào)網(wǎng)工作簡化為簡單的流量分配； 7、免除多熱源管網(wǎng)熱源切換時的流量再分配工作；8、流量顯示值均為測試臺上隨機(jī)

11、標(biāo)定，流量（m3/h)。動態(tài)平衡閥v動態(tài)壓差平衡閥，亦稱自力式壓差控制閥、差壓控制器、穩(wěn)壓變量同步器、壓差平衡閥v是用壓差作用來調(diào)節(jié)閥門的開度，利用閥芯的壓降變化來彌補(bǔ)管路阻力的變化，從而使在工況變化時能保持壓差基本不變原理是在一定的流量范圍內(nèi)，可以有效地控制被控系統(tǒng)的壓差恒定，即當(dāng)系統(tǒng)的壓差增大時，通過閥門的自動關(guān)小動作，它能保證被控系統(tǒng)壓差增大，反之當(dāng)壓差減小時，閥門自動開大，壓差仍保持恒定。自力自身壓差控制閥，在控制范圍內(nèi)自動閥芯為關(guān)閉狀態(tài)，閥門兩端壓差超過預(yù)設(shè)定值，閥芯自動打開并在感壓膜作用下自動調(diào)節(jié)開度，保持閥門兩端壓差相對恒定。 自力式壓差控制閥v自力式壓差控制閥，不需外來能源，依

12、靠被調(diào)介質(zhì)自身壓力變化進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，自動消除管網(wǎng)的剩余壓頭及壓力波動引起的流量變化，恒定用戶進(jìn)出口壓差，有助于穩(wěn)定系統(tǒng)運(yùn)行。特別適用于分戶計量或自動控制系統(tǒng)中。性能與特點(diǎn)性能與特點(diǎn)該閥為雙瓣結(jié)構(gòu)，閥桿不平衡力小，結(jié)構(gòu)緊湊，用于供熱（空調(diào)）水系統(tǒng)中，恒定被控系統(tǒng)的壓差，并有以下特點(diǎn)：1、恒定被控系統(tǒng)壓差；2、支持被控系統(tǒng)內(nèi)部自主調(diào)節(jié)；3、吸收外網(wǎng)壓差波動；自力式壓差控制閥v4、采用先進(jìn)的無級調(diào)壓結(jié)構(gòu)，控制壓差可調(diào)比達(dá)25：1；5、具備自動消除堵塞功能；6、法蘭尺寸符合GB4216.2中灰鑄鐵法蘭尺寸。技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)1、公稱壓力1.6MPa；2、介質(zhì)溫度0-150； 3、工作壓差范圍0.02-0

13、.3MPa； 4、控制壓差設(shè)定值 ： 0.02MPa； 控制壓差可調(diào)范圍0.02-0.3MPa；5、導(dǎo)壓管長度:1.6m6、導(dǎo)壓管連接端尺寸：1/2管螺紋。自力式壓差控制閥自力式壓差控制閥v調(diào)節(jié)示意圖可視壓差控制閥 v可視型壓差控制閥是在原有自力式壓差控制閥的基礎(chǔ)上，為適合工程實際需要及節(jié)能降耗而開發(fā)研制的新型節(jié)能閥門，它無須外界力，完全依靠管路中的自身壓力自主調(diào)節(jié)，保持被控系統(tǒng)的壓差為恒定值。使用于城鎮(zhèn)供熱（空調(diào)）的水系統(tǒng)中，尤其適用分戶熱計量系統(tǒng)和變流系統(tǒng)中?？梢晧翰羁刂崎y v功能特點(diǎn)功能特點(diǎn) 1、直接切換顯示被控壓差，供回水之間壓差閥門的工作壓差，為系統(tǒng)運(yùn)行提供重要的參考數(shù)據(jù)；2、可以檢

14、測水系統(tǒng)運(yùn)行工況和閥門的工作狀況；3、可以隨時按需調(diào)節(jié)到理想壓差，使系統(tǒng)平衡調(diào)節(jié)更方便、更精確； 4、利用四通針型調(diào)壓閥無級調(diào)節(jié)使壓差可控范圍增寬； 5、采用外導(dǎo)壓結(jié)構(gòu)便于拆裝、維護(hù)及排污可視壓差控制閥功能特點(diǎn)：功能特點(diǎn)： 6、增加了顯示功能及線性調(diào)節(jié)功能可以通過改變壓差的方法來設(shè)定流量；7、恒定被控系統(tǒng)壓差；8、支持被控內(nèi)部調(diào)節(jié)，排除外網(wǎng)壓差波動對被控系統(tǒng)的影響，控制壓差精度7.9%；9、適用溫度0-150；10、控制壓差可調(diào)范圍 0.02Mpa-0.3Mpa可視壓差控制閥自力式旁通壓差控制閥v自力式旁通壓差控制閥（旁通壓差閥）不需任何外來動力，依靠管網(wǎng)自身的壓力工作。保持閥門兩端的壓差相對

15、恒定。廣泛用于中央空調(diào)集分水器之間，熱力泵供回水之間?？捎行П３衷O(shè)備不被損壞?？梢蕴娲妱优酝▔翰铋y。自力式旁通壓差控制閥v性能與特點(diǎn)性能與特點(diǎn)1、恒定閥門兩端及被控系統(tǒng)壓差支持用戶系統(tǒng)變流量運(yùn)行；2、依靠壓差自動工作無須外界動力；3、可以直接顯示控制壓差；4、可以直接設(shè)定控制壓差；5、控制壓差調(diào)節(jié)靈敏，操作簡單； 6、介質(zhì)溫度：0-150；7、控制壓差可調(diào)范圍：0.05-0.6MPa8、控制壓差誤差5%；自力式旁通壓差控制閥v用途用途1、常閉型旁通壓差控制閥用于燃油、燃?xì)鉄嵩垂?、回水管，中央空調(diào)的分集水器之間，作為一次側(cè)定流量，二次側(cè)變流量系統(tǒng)的旁通安裝，可有效保護(hù)燃油、燃?xì)鈾C(jī)組不會因流量過

16、小導(dǎo)致的溫度過高而損壞，也可有效的保護(hù)冷水機(jī)組因流量過小而造成的局部凍結(jié)而損壞。2、常開型旁通壓差控制閥用于高度差較大且熱源在高區(qū)的集中供熱系統(tǒng)，使用時按高度差設(shè)定該閥的壓差，并在低區(qū)回水管適當(dāng)位置安裝減壓泵、止回閥，調(diào)節(jié)閥組成的回水減壓裝置，通過調(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)并設(shè)定回水管壓力，這樣既可保證高區(qū)用戶不會出現(xiàn)倒空現(xiàn)象，又可保護(hù)低區(qū)設(shè)備不會因壓力過高而損壞。自力式旁通壓差控制閥安裝自力式旁通壓差控制閥安裝自力式旁通壓差控制閥安裝自力式溫度調(diào)節(jié)閥v自力式溫度調(diào)節(jié)閥無需外界能源而進(jìn)行溫度自動調(diào)節(jié)。它適用于蒸汽、熱水、熱油等為介質(zhì)的各種換熱場合。廣泛應(yīng)用于供暖、空調(diào)、生活熱水中的溫度自動調(diào)節(jié)，以及特殊場合

17、的溫度自動調(diào)節(jié)，如化工、紡織、制藥等生產(chǎn)工程。自力式溫度調(diào)節(jié)閥v工作原理工作原理自力式溫度調(diào)節(jié)閥利用液體受熱膨脹及液體不可壓縮的原理實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。溫度傳感器內(nèi)的液體膨脹是均勻的，其控制作用為比例調(diào)節(jié)。被控介質(zhì)溫度變化時，傳感器內(nèi)的感溫液體體積隨著膨脹或收縮。被控介質(zhì)溫度高于設(shè)定值時，感溫液體膨脹，推動閥芯向下關(guān)閉閥門，減少熱媒的流量；被控介質(zhì)的溫度低于設(shè)定值時，感溫液體收縮，復(fù)位彈簧推動閥芯開啟，增加熱媒的流量。自力式溫度調(diào)節(jié)閥v適用范圍適用范圍采暖空調(diào)、生活熱水、石油化工、電力、機(jī)電、紡織、橡膠、食品等行業(yè)。使用特點(diǎn)使用特點(diǎn)1、體積小、重量輕、安裝簡易2、準(zhǔn)確可靠壽命長3、免維修式工作4、調(diào)

18、解設(shè)定簡易5、無源工作（無電源、氣源正常工作）6、無需昂貴的調(diào)試費(fèi)用7、閥體密封采用V型環(huán)高溫密封組件，防止了閥桿過緊抱死或漏氣的可能性。自力式溫度調(diào)節(jié)閥應(yīng)用電動平衡閥v電動調(diào)節(jié)功能是指閥門能根據(jù)目標(biāo)區(qū)域溫度控制信號的變化自動的調(diào)節(jié)閥門的開度，從而改變水流量，最終使目標(biāo)區(qū)域的實際溫度與設(shè)定溫度一致。v曲線1理想，曲線2實際 動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥v動態(tài)平衡電動調(diào)節(jié)閥是一種新穎高效、調(diào)節(jié)性能極佳的電動調(diào)節(jié)閥，它實質(zhì)上是壓差調(diào)節(jié)器與電動調(diào)節(jié)閥的集成。是區(qū)別于傳統(tǒng)的電動調(diào)節(jié)閥的新一代產(chǎn)品。適用于系統(tǒng)負(fù)荷變化較大的變流量系統(tǒng)中，具有抗干擾能力強(qiáng)，工作狀態(tài)穩(wěn)定，調(diào)節(jié)精度高的特點(diǎn)。v流量特性曲線: 直線/等百

19、分比 10.5供熱管網(wǎng)的控制與檢測供熱管網(wǎng)的控制與檢測v面積收費(fèi)體制下的控制方法面積收費(fèi)體制下的控制方法正常供熱的技術(shù)措施正常供熱的技術(shù)措施 熱計量體制下的控制方法熱計量體制下的控制方法各種熱網(wǎng)及設(shè)備的監(jiān)控狀況10.2 熱水管網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)熱水管網(wǎng)的供熱調(diào)節(jié)v10.2.1 運(yùn)行調(diào)節(jié)的基運(yùn)行調(diào)節(jié)的基本方程式本方程式v10.2.2 質(zhì)調(diào)節(jié)質(zhì)調(diào)節(jié) =1 1122bghnghnwbnwghghntttttttQGtttttttG11 b0.5gwgnsjtttt Qt Q11 b0.5hwhnsjtttt Qt Q靜態(tài)平衡閥v有手動平衡閥：手動平衡閥v手動平衡閥：手動平衡閥具有造價低，元件使用權(quán)用壽命長等優(yōu)點(diǎn)，對支路不多的小型管網(wǎng)也可方便進(jìn)行水力工況平衡