供熱空調(diào)水系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析報告

1、.供熱空調(diào)水系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析摘要為研究不同網(wǎng)絡(luò)連接方式和系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式對系統(tǒng)水力穩(wěn)定性的影響，采用一個通用的水力穩(wěn)定性定量分析指標(biāo)對常用的異程系統(tǒng) 、同程系統(tǒng) 、分布式變頻泵系統(tǒng) 、混水系統(tǒng)以及環(huán)形網(wǎng)的穩(wěn)定性作了分析比較 ，得出了可供供熱空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行調(diào)節(jié)參考的結(jié)論 。關(guān)鍵詞：穩(wěn)定性 / 水系統(tǒng) / 集中供熱 / 控制 / 設(shè)計0 引言目前，隨著變頻技術(shù)的 發(fā)展以及系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大 ，供熱空調(diào)水系統(tǒng)的形式在不斷發(fā)展 ，各種設(shè)計思想層出不窮 。對這些系統(tǒng)性能的評價需要一些通用的指標(biāo) ，水力穩(wěn)定性就是其中之一 。水系統(tǒng)的功能就是通過水的循環(huán)來傳輸冷量和熱量 ，系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)也主要表現(xiàn)為對水力

2、參數(shù)如流量 、壓力或壓差的調(diào)節(jié) ，一個供熱空調(diào)水系統(tǒng)往往由許多水力調(diào)節(jié)回路組成 ，水力穩(wěn)定性就是對各回路之間相互影響程度的反映。 例如當(dāng)一個支路開大閥門以增加流量 ，其他支路的流量相應(yīng)地大幅度減小時，我們就稱該系統(tǒng) "水力穩(wěn)定性差 "。在設(shè)計管網(wǎng)系統(tǒng)時 ，水力穩(wěn)定性是系統(tǒng)設(shè)計是否合理的一重要指標(biāo) ，它可以幫助確定合理的系統(tǒng)形式 ，指導(dǎo)管網(wǎng)參數(shù)的合理選擇 。對于一個設(shè)計好的系統(tǒng) ，在設(shè)計其控制系統(tǒng)或進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)時 ，水力穩(wěn)定性的研究同樣具有指導(dǎo)意義 。通過對水力穩(wěn)定性的分析 ，可以明確系統(tǒng)可能達(dá)到的控制效果 ，找到系統(tǒng)控制中的薄弱環(huán)節(jié) ，確定相應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和控制算法 。本文采

3、用一種通用的水力穩(wěn)定性分析 方法 1 ， 2 對幾種典型的系統(tǒng)形式進(jìn)行分析 ，比較不同系統(tǒng)形式在水力穩(wěn)定性方面的差異以及影響系統(tǒng)水力穩(wěn)定性的主要因素 ，分析如何在 經(jīng)濟(jì)上可行的情況下尺可能提高系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性，從而為系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行調(diào)節(jié)提供參考 。1 水力穩(wěn)定性的定義將水系統(tǒng)中的所有水力參數(shù)控制回路分為兩個部分：D 和 F。D 表示其中的一個回路 ，而 F 是其它所有控制回路的集合。以 F 中所有回路均不控制和全部采用理想閉環(huán)控制兩個過程作為基礎(chǔ)，定義回路D 和 F 的水力穩(wěn)定性專業(yè)技術(shù)資料.為：(1)其意義為 ：在某一工況下 ，若 F 中的回路全為開環(huán) ，改變回路 K 的調(diào)節(jié)量 M D 使被

4、調(diào)量 CD 變化 CDF；上述改變可能同時引起 F 中各回路被調(diào)量的變化 ，若 F 中的回路全部采用理想閉環(huán)控制 ，則各回路將通過調(diào)整其調(diào)節(jié)量來恢復(fù)相應(yīng)回路的被調(diào)量，這些調(diào)整又會使得 D 回路的被調(diào)量變化 - C；DF二者的比值就是該工況下回路D 對 F 的水力穩(wěn)定性 。對某一網(wǎng)絡(luò)的一個特定工況，Ks 隨集合D，F(xiàn) 的選取而變化 。經(jīng)過上述一個回合的調(diào)整 ，回路 D 的被調(diào)量與設(shè)定值Ci+CDF 的偏差為 - Ks·CDF。經(jīng)過 n 個回合的調(diào)整 ，其與設(shè)定值的偏差為 （-Ks）n·CDF。若| Ks |<1 ，則該過程是收斂的 ，系統(tǒng)是穩(wěn)定的 。 Ks =0 表示回

5、路 D 與集合 F 中回路的調(diào)節(jié)互不影響，因而其穩(wěn)定性最好 ， Ks 與 0 的偏差大小反映了系統(tǒng)的水力穩(wěn)定程度 ，偏差越小穩(wěn)定性越好 。當(dāng)| Ks |=1 時，采用上述調(diào)節(jié)方式 ，系統(tǒng)將會等幅振蕩，而| Ks |>1 ，系統(tǒng)就會發(fā)散 。應(yīng)該指出 ，水力穩(wěn)定性是水系統(tǒng)本身的屬性 ，它與具體的調(diào)節(jié)器 、控制器特性以及控制參數(shù)等沒有關(guān)系 。為了反映水系統(tǒng)本身的特性 ，上述的調(diào)節(jié)量一般是管段的阻力特性系數(shù) （對應(yīng)閥門調(diào)節(jié) ）或水泵的轉(zhuǎn)速 （對就變頻調(diào)節(jié)），而被調(diào)量一般是管段的流量 、節(jié)點的壓力或節(jié)點間的壓差 。通過 理論計算或在線辨識可以得到對應(yīng)某一工況和一組 D 和 F 的水力穩(wěn)定值 2 。

6、由于實際系統(tǒng)并非完全按照上述理想的運(yùn)行方式來調(diào)節(jié) ，因此水力穩(wěn)定性與運(yùn)行調(diào)節(jié)的關(guān)系也并非如前面所述的那樣簡單 。結(jié)合實際系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)，得到水力穩(wěn)定性的一般意義 ： | Ks |<0.2 表明在該工況下 D 回路對 F 中諸回路的水力穩(wěn)定性很好 。此時若各回路參數(shù)已經(jīng)單獨整定 ，在運(yùn)行時基本不需要重新整定 D 回路的控制參數(shù)即可得到較好的控制品質(zhì) 。在供熱空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時 ，應(yīng)盡量使各回路的水力穩(wěn)定性在此范圍內(nèi) ，從而為系統(tǒng)的控制和運(yùn)行調(diào)節(jié)奠定基礎(chǔ) 。專業(yè)技術(shù)資料. 0.2 s| |<0K.8 表明相應(yīng)工況下 D 回路的水力穩(wěn)定性較差 。此時，如果各回路參數(shù)已經(jīng)單獨整定 ，投入運(yùn)行后

7、一般需要對控制參數(shù)進(jìn)行一些調(diào)整才能使得系統(tǒng)正常運(yùn)行 。| K s | 0.表8明相應(yīng)回路的水力穩(wěn)定性極差 ，這時如果各回路控制參數(shù)單獨整定 ，系統(tǒng)整體閉環(huán)運(yùn)行時幾科不可避免地發(fā)生不可控的現(xiàn)象。需要考慮的一些其他的控制措施，如解耦控制等 。當(dāng)| Ks |>1 時，D 回路被調(diào)量對調(diào)節(jié)量的響應(yīng)在F 中所有回路閉合時將會反向 。這就是說 ，如果 D 回路單獨整定后可以獨立正常工作的話 ，只要 F 中的所有回路一閉合 ，這個本來穩(wěn)定的回路馬上就不穩(wěn)定 。當(dāng)然在閉合運(yùn)行時也可以通過將 D 回路的調(diào)節(jié)器動作方向反過來以使得系統(tǒng)的調(diào)節(jié)恢復(fù)穩(wěn)定，但這顯然是一種不安全的情況 ，因為如果 F 中的回路置于手

8、動或受到約束，系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)就將變成正反饋 。因此 ，在輸配系統(tǒng)的設(shè)計和控制變量的配對上要極力避免這種情況 。2 異程系統(tǒng)圖 1 是一個異程供熱水網(wǎng) ，該網(wǎng)絡(luò)共有 6 個流量控制回路一個壓差控制回路。 各流量控制回路是由每一用戶的調(diào)節(jié)閥控制該用戶的流量，在圖中從左到右依次為 1 至 6 回路；第 7 回路是壓差控制回路 ，通過調(diào)節(jié)主循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速來控制 某一用戶兩端的壓差 。 水泵 特性為： Hp =32.0 0.025G 0.008G2 ，式中 G 為流量，m 3/h 。Hp 為揚(yáng)程，m。各管段的阻力特性如表 1 所示，對應(yīng)的各用戶流量均為 3.0 m 3/h 。圖 1 異程系統(tǒng)表 1 異程管

9、網(wǎng)各支路的阻力特性系數(shù) h2/ m5 21 不帶末端壓差控制的系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)資料.一般的家庭式供暖系統(tǒng)通常采用質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式 ，整個供暖季流量基本保持不變 ，系統(tǒng)運(yùn)行好壞的關(guān)鍵是初調(diào)節(jié) 。初調(diào)節(jié)有多種方式 ，最基本的是根據(jù)各用戶分支的流量調(diào)節(jié)相應(yīng)的閥門 ，相應(yīng)地形成 6 個調(diào)節(jié)回路 。水力穩(wěn)定性的好壞將直接影響管網(wǎng)初調(diào)節(jié)的難易程度 ，對于已經(jīng)完成初調(diào)節(jié)的管網(wǎng)，水力穩(wěn)定性則反映了當(dāng)其它用戶流量發(fā)生空變或擾動時 ，自身流量保持不變的能力 。另外 ，近幾年自力式流量調(diào)節(jié)閥開始在一些管網(wǎng)中 應(yīng)用，對于這些系統(tǒng) ，管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性是保證自力式流量調(diào)節(jié)閥正常工作的必要條件，管網(wǎng)設(shè)計不合理 ，各用戶流量耦合

10、嚴(yán)重 ，將可能使系統(tǒng)發(fā)生振蕩 ，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì) 。支71 12 2334 45 56 172 83 9路Si 0.0104 0 020 0 020 0040 0 040 0 020 28444 1.84441.2055支78 899 10 10 1111 124 105 116 12路Si0020 0 020 0040 0 040 0 020 04866 0.16660.1266仍以圖 1 為例，該網(wǎng)絡(luò)共包括 6 個流量調(diào)節(jié)回路 ，在設(shè)計工況下各種組合情況的水力穩(wěn)定性列于表 2。由表 2 可以看出 ，前面 3 個用戶的 Ks 值都小于 0.2，水力穩(wěn)定性很好 ，而后 3 個用戶的水力穩(wěn)定性

11、則較差 ，在該工況下距離熱源越遠(yuǎn)的用戶其穩(wěn)定性越差 ，這主是因為末端用戶的壓力損失占整個環(huán)中的壓力損失比例很小造成的 。從這個意義上講 ，對簡單枝狀管網(wǎng)而言 ，該水力穩(wěn)定性指標(biāo)與傳統(tǒng)的評價方法結(jié)論是基本一致的 。表 2 表異程系統(tǒng)各用戶的水力穩(wěn)定性回路回路 FKs回路回路 FKs12-6000641-3，5-6045421，3-6006051-4，6072531-2 ，4-6015961-50725下面結(jié)合對水力穩(wěn)定性的分析，討論為了滿足各用戶的流量要求 ，同時提高專業(yè)技術(shù)資料.其水力穩(wěn)定性的具體措施。加粗部分干管的管徑或提高水泵的揚(yáng)程從表 2 可以看出 ，用戶 4，5 和 6 的水力穩(wěn)定性較

12、差 ，可以考慮將 3-4 和4-5 供回水側(cè)的管徑加粗一號，然后調(diào)整各用戶閥門，使各用戶的流量仍然達(dá)到 3.0 m 3/h ，則對應(yīng)各種組合的水力穩(wěn)定度如表3 所示 。表 3 管徑調(diào)整后各用戶的水力穩(wěn)定性回路回路 FKs回路回路 FKs12-6000641-3，5-6017621，3-6006051-4，6018231-2 ，4-6015961-50182從表中可以看出 ，干管末端局部加粗后就可大幅度提高末端用戶的水力穩(wěn)定性，使得所有用戶的 Ks 值小于 0.2，從而滿足系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求 。在初調(diào)節(jié)時 ，可以根據(jù)各回路水力穩(wěn)定值的差別按由差到好的順序調(diào)節(jié)，這樣可以減少初調(diào)節(jié)的回合數(shù) 。特別是

13、對表 3 所示的各回路穩(wěn)定度都很好的情況 ，可以大大簡化初調(diào)節(jié)的過程 ，在初調(diào)節(jié)時可以不考慮各用戶的相互作用，簡單地根據(jù)各用戶的流量調(diào)節(jié)相應(yīng)的閥門即可 。另外，對改動后的系統(tǒng) ，由于各用戶的穩(wěn)定度較高 ，當(dāng)某一用戶流量發(fā)生擾動甚至關(guān)閉閥門停止運(yùn)行時 ，其它用戶所受的影響很小 ，基本不會影響其它用戶正常運(yùn)行 。如當(dāng)用戶 6 關(guān)閉時，對于改動后的系統(tǒng)導(dǎo)致其它用戶的水力失調(diào)度最大只有 21%，而改動前的系統(tǒng)導(dǎo)致用戶的 5 的水力推敲失調(diào)度卻達(dá)到 66.7%。同樣，提高水泵揚(yáng)程也可以起到提高其水力穩(wěn)定性的作用 ，這兩種方法都是通常所說的通過提高用戶壓降與干管壓降的比值來達(dá)到提高水力穩(wěn)定性的目的 。 方

14、法雖然可行 ，但它們都是通過增加運(yùn)行費用或初投資作為代價的，因此是有局限性的 。改變系統(tǒng)形式能否找到一種在不增加或少增加系統(tǒng)投資和運(yùn)行費用的基礎(chǔ)上提高各用戶水力穩(wěn)定性的方法 ，這在實際應(yīng)用中更有現(xiàn)實意義 。特別是隨著調(diào)節(jié)手段的增加和各種解耦設(shè)計思想的涌現(xiàn) ，為這一設(shè)想的實現(xiàn)提供了更大的余地 。專業(yè)技術(shù)資料.后面的章節(jié)將對各系統(tǒng)形式進(jìn)行比較，為選擇合適的系統(tǒng)形式提供參考。22 帶末端壓差的控制的系統(tǒng)對于 VWV （變水量）系統(tǒng)的控制 ，通常要在上述基礎(chǔ)上增加一個壓差控制回路，也就是前面所說的第 7 回路。 在這種情況下 ，若網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一定 ，對于特定的工況 ，影響水力穩(wěn)定度的因素主要是循環(huán)水泵的特

15、性和壓差控制點的位置。圖 2 顯示了 3 種泵的特性曲線 ，其中泵 a 就是前面討論中所引用的循環(huán)泵；泵 c 是一種理想的平緩型水泵 ，其揚(yáng)程在工作區(qū)內(nèi)保持恒定 ；泵 b 是一種陡峭型的泵 ，水泵特性為 ：2。表 4 列出了不同情況下各回路的 Ks 值，壓差控制點的壓力設(shè)定值即為該點當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時對應(yīng)點的壓差 。圖 2 泵與管網(wǎng)特性曲線通過對帶末端壓差控制回路異程系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性分析，可以得到以下結(jié)論： 末端壓差控制回路往往是所有回路中水力穩(wěn)定性最差的 ，這一方面要求在設(shè)計時要著重考慮該回路的穩(wěn)定性 ，另一方面在實際控制時一般需要采取一些特殊的措施 ，包括解耦控制等 ，例如可以采用前饋

16、加反饋的方式來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速 ，如同 VAV 中采用的總風(fēng)量控制法 3 。 主循環(huán)泵選用特性曲線平坦型的有利于提高各回路的水力穩(wěn)定性 ，特別是壓差控制回路 。眾表 4 可以看出 ，同樣是控制用戶 2 兩端的壓差 ，當(dāng)選用陡峭型的泵時回路 7 的穩(wěn)定度為 -2.14, 而當(dāng)選用來平坦型的泵時穩(wěn)定度為專業(yè)技術(shù)資料.-0.744 ，該回路的穩(wěn)定性得到了很大的提高。表 4 帶末端壓差控制的異程系統(tǒng)水力穩(wěn)定度D23456726F1， 3-71-2 ，1-3 ，1-4 ，1-5 ，71-6774-75-76-75 11-0.143-0.203-0.364-0.725-0.725-33.8-0.143-0.7

17、25泵 b 控制壓4 10-0.143-0.203-0.3640.1200.120-10.9-0.143-0.158差/m28-0.143-0.0620.2510.6040.604-2.14-0.143-0.0205 11-0.090-0.164-0.343-0.713-0.713-1.83-0.090-0.713泵 c 控制壓差-0.090-0.164-0.3430.1260.126-5.62-0.090-0.1504 10/m28-0.090-0.0280.2630.6070.607-0.744-0.090-0.013 對于壓差控制回路 ，壓差控制點的位置越靠近主循環(huán)泵 ，該回路的水力穩(wěn)定

18、性越好 。表 4 中同樣是采用平坦型的循環(huán)泵 ，當(dāng)控制的是用戶 4 兩端的壓差時該回路的水力穩(wěn)定度為 -5.62 ，而當(dāng)控制用戶 2 兩端的壓差時其穩(wěn)定度變?yōu)?-0.744, 變化也是非常明顯的 。 壓差控制點的位置對其它回路的穩(wěn)定性同樣有影響 ，特別是對末端的用戶，當(dāng)然這種影響不如對壓差控制回路的影響嚴(yán)重 。對于這些回路 ，并不是說壓差控制點越靠前越好 ，而是希望壓差控制點能夠在接近中間的某一位置。當(dāng)然，加粗干管管徑或提高水泵揚(yáng)程是改善水力穩(wěn)定性的最有效措施 ，但這是以增加初投資或運(yùn)行費用作為代價的 ，因此有其自身的局限性 ，在此不再討論 。當(dāng)然，對于 VWV 系統(tǒng)，上述關(guān)于壓差控制位置的選

19、擇同樣會影響運(yùn)行工況的水泵能耗變化 ，在實際設(shè)計時需要綜合考慮 ，在二者之間取得平衡。3 同程系統(tǒng)對于前面討論的異程系統(tǒng) ，往往出現(xiàn)末端用戶水力穩(wěn)定性很差的情況 ，而前端用戶的水力穩(wěn)定性極好 。但對于同程系統(tǒng) ，如果設(shè)計合理 ，可以避免前后端用戶水力穩(wěn)定性相差懸殊的 問題 。圖 3 所示管網(wǎng)供水側(cè)管徑與圖 1 完全一致 ，而回水側(cè)管徑前后進(jìn)行了對調(diào) ，在此基礎(chǔ)上形成一個同程管網(wǎng) 。若不考慮增加的一段母管長度 ，得到各回路的水力穩(wěn)定度如表 5 所示 。從表中可能看出 ，水力穩(wěn)定性較前面的異程管網(wǎng)大幅度改善 。水力穩(wěn)定性最差的回專業(yè)技術(shù)資料.路 Ks 值為 0.210。但與異程管網(wǎng)不同的是 ，同程

20、系統(tǒng)水力穩(wěn)定性最差的用戶往往出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中部的用戶 ，這就是為什么同程系統(tǒng)有時會出現(xiàn)中部用戶供熱空調(diào)效果差甚至出現(xiàn)倒流 4 的原因。圖 3 同程系統(tǒng)表 5 同程系統(tǒng)的穩(wěn)定性回路 D回路 FK回路 D回路 FK12-60.07741-3 ， 5-60.21021，3-60.13451-4 ，60.17631-2 ， 4-60.16961-50.1064 分布式變頻加壓泵系統(tǒng)采用分布式變頻泵調(diào)節(jié)的系統(tǒng)5 ，各末端根據(jù)各自己回路的需要配置相應(yīng)的水泵并通過調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速來匹配用戶對流量的要求，這就減少了閥門的阻力損失 ，對于一般的VWV 系統(tǒng)可較常規(guī)方式節(jié)能20%40%。但采用這種系統(tǒng)其水力穩(wěn)定性如何，系

21、統(tǒng)是否容易調(diào)節(jié)和控制呢？圖 4 是一個簡單的分布式變頻泵系統(tǒng)，其管段參數(shù)和用戶情況與圖1 完全相同 。設(shè)計工況下 ，主循環(huán)泵的揚(yáng)程和末端加壓泵揚(yáng)程之和正好等于圖1中循環(huán)水泵的揚(yáng)程 ，而其它加壓泵的揚(yáng)程都比末端的小 ，因而該系統(tǒng)較圖 1 是節(jié)能的 。分析表明 ，回路 7 的壓差控制位置選在網(wǎng)絡(luò)的中部 （用戶 3）對提高各回路的水力穩(wěn)定性是最有利的 。表 6 是在此情況下不同水泵特性組合時各回路的水力穩(wěn)定度 。專業(yè)技術(shù)資料.圖 4 分布式變頻系統(tǒng)表 6 加泵系統(tǒng)的穩(wěn)定性主循環(huán)泵用戶加壓泵回路 D回路 FKs21,3-7-0.232特性曲線陡峭型41-3,5-70.23361-5,70.354特性曲

22、線平坦型71-6-1.1421,3-7-0.376特性曲線平坦型41-3,5-70.53061-5,70.72171-6-1.985特性曲線陡峭型21,3-7-0.294特性曲線陡峭型71-6-2.016特性曲線平坦型21,3-7-0.45071-6-3.475從表中可以看出 ，選用特性曲線平坦型的主循環(huán)泵和陡峭型的用戶加壓泵對提高各回路的水力穩(wěn)定性是最有利的 。例如表中第 1 組數(shù)據(jù)中回路 2 的水力穩(wěn)定度為 -0.232 ，而第 4 組中的卻變?yōu)?-0.450 ；第 1 組數(shù)據(jù)中回路 7 的水力穩(wěn)定度為 -1.14 ，而第 4 組數(shù)據(jù)中的卻變?yōu)?-3.475 ?？梢妼τ诖朔N系統(tǒng) ，泵的類型

23、選擇對改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要 。另外，比較表 6 和表 2、表 4 可以看出 ，表 6 中系統(tǒng)的穩(wěn)定性從整體上得到了提高 ，特別是末端用戶的水力穩(wěn)定性得到了較大的提高 ，因此這種系統(tǒng)在改善系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性方面也是有利的 ?？梢?，只要設(shè)計合理 ，是可以找到一種既節(jié)省運(yùn)行費用又提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的系統(tǒng)形式的 。5 混水系統(tǒng)混水系統(tǒng)是集中供熱經(jīng)常采用的一種方式，圖 5 是一個簡單的混水系統(tǒng)專業(yè)技術(shù)資料.示意圖 。各用戶入口調(diào)節(jié)閥門控制一次供水量 ，混水支路的閥門用來控制混水比。 為簡單起見 ，先考慮各閥門控制相應(yīng)支路流量的情況 ，它基本可以反映供水和混水支路的耦合程度以及各個用戶的耦合程度 。 假設(shè)

24、各供水支路依次構(gòu)成 1-6 回路，各混水支路依次構(gòu)成 7-12 回路，得到各種情況下的水力穩(wěn)定性，如表 7 所示。圖 6 加壓泵系統(tǒng)的穩(wěn)定性表 7 各閥門控制相應(yīng)支路的流量時對應(yīng)的 Ks 的值回路 D回路 FKs回路 D回路 FKs6120.10151-4,60.495560.34551-4,6-120.5221160.035111-10,120.101若要通過混水閥門來控制各用戶的總水量 ，則相應(yīng)的水力穩(wěn)定性如表 8 所示。表 8 混水閥門控制用戶水量時的穩(wěn)定性回路 D回路 FKs回路 D回路 FKs612-0.290111-10,12-0.29065,11,120.23251-4,6-12

25、0.430從表 7 和表 8 可以看出 ，對于混水系統(tǒng) ，各供水支路的穩(wěn)定性變差 ，也就是回路之間的相互作用增強(qiáng)了 。同時 ，每一用戶混水支路和一次供水支路兩個閥門調(diào)節(jié)回路的耦合也比較強(qiáng) ，這些都有增加了系統(tǒng)調(diào)節(jié)的難度 。特別是當(dāng)管路設(shè)計或水泵選擇不合理時 ，混水回路對一次供水回路的穩(wěn)定性將會變得更差 ，這就是混水系統(tǒng)往往難以調(diào)整的原因 。6 環(huán)形網(wǎng)專業(yè)技術(shù)資料.圖 6 是按枝狀網(wǎng)設(shè)計的一個簡單 網(wǎng)絡(luò)，各管段的長度都為 500m ，管徑示于圖中 。共 10 個用戶，各用戶的流量都為 20m 3/h ，。將兩個分支的末端連接起來 （如圖中虛線 ）構(gòu)成一個環(huán)狀管網(wǎng) 。圖 6 某一簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有

26、人認(rèn)為環(huán)形網(wǎng)不僅能提高系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行調(diào)度的靈活性，而且還可以提高系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性。下面比較上述兩個管網(wǎng)在同一工況下的水力穩(wěn)定性差別 。圖中共有 10 個閉環(huán)控制回路 ，全部是由用戶的閥門控制相應(yīng)用戶的流量，上一分支從左到右依次稱為1-5 回路，下一分支從左到右依次列為6-10 回路，主循環(huán)泵特性曲線 ：H=32.0 0.015G-0.0001G 2。從表 9 中可以看出，簡單地將枝狀網(wǎng)末端相連形成環(huán)形網(wǎng)后 ，部分用戶的水力穩(wěn)定性有所提高，但兩個分支的最末端用戶水力穩(wěn)定性反而下降了 ，這是因為將末端相連后，兩個末端之間的水力耦合增強(qiáng)了 ，因此回路的水力穩(wěn)定性下降 。 當(dāng)然，實際設(shè)計環(huán)形網(wǎng)時并不是簡單地將枝狀網(wǎng)末端相連而形成的，但簡單地認(rèn)為環(huán)形網(wǎng)可以提高系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性顯然是不準(zhǔn)確的 。 特別是對于大型的多用戶管網(wǎng) ，環(huán)形網(wǎng)和枝狀網(wǎng)在同樣的設(shè)計條件下 ，其穩(wěn)定性并沒有顯著的差別。表 9 枝狀網(wǎng)與環(huán)形網(wǎng)的穩(wěn)定性比較D 1234554F1，1-2 ， 1-3 ， 1-4 ， 105， 9，2-103-1010專業(yè)技術(shù)資料.4-105-106-10枝狀 0023 0 048 0 233 0 4