第三章熱水供熱系統(tǒng)的水力工況分析VIP

1、3/9/2022整理ppt1第三章第三章 熱水供熱系統(tǒng)的水力工況分析熱水供熱系統(tǒng)的水力工況分析3/9/2022整理ppt2第一節(jié)第一節(jié) 概概 述述 l在網(wǎng)路水力計算的基礎上繪制水壓圖，可以了解熱水網(wǎng)路的壓力狀況，確定管網(wǎng)與用戶的連接方式，選擇網(wǎng)路和用戶的自控措施，分析供熱系統(tǒng)的水力工況。1.水力工況？水力工況？ 供熱系統(tǒng)中流量、壓力的分布狀況稱為系統(tǒng)的水力供熱系統(tǒng)中流量、壓力的分布狀況稱為系統(tǒng)的水力工況。工況。2.為什么要研究水力工況為什么要研究水力工況 供熱系統(tǒng)供熱質(zhì)量的好、壞，與系統(tǒng)的水力工況有供熱系統(tǒng)供熱質(zhì)量的好、壞，與系統(tǒng)的水力工況有著密切聯(lián)系。供熱系統(tǒng)普遍存在的冷熱不均現(xiàn)象，主著密切

2、聯(lián)系。供熱系統(tǒng)普遍存在的冷熱不均現(xiàn)象，主要原因就是系統(tǒng)水力工況失調(diào)所致，即要原因就是系統(tǒng)水力工況失調(diào)所致，即 。設計實際GG3/9/2022整理ppt33實現(xiàn)穩(wěn)定運行和均衡供熱的基本條件保證管網(wǎng)的水力工況平衡4. 目前供熱系統(tǒng)存在的問題o系統(tǒng)工作壓力不能滿足正常工作需要o熱力站不能獲得需要的壓差o用戶普遍不熱o近端用戶過熱，遠端用戶不熱。3/9/2022整理ppt45產(chǎn)生水力工況不均的原因產(chǎn)生水力工況不均的原因o設計、施工、改建、擴建和調(diào)節(jié)等原因，使熱用戶的 ，造成各熱用戶的 ，使熱用戶或供暖房間出現(xiàn)冷熱不均的熱力失調(diào)現(xiàn)象。設計實際GG設計實際QQ3/9/2022整理ppt5造成系統(tǒng)水力工況不

3、平衡原因是多方面的，主要有：o熱源供水壓力不足o系統(tǒng)循環(huán)水量超過設計值，使循環(huán)水泵的供給壓力o管網(wǎng)設計不合理o管網(wǎng)堵塞，壓力損失，超出熱源設備所提供的壓力o熱網(wǎng)失水嚴重，超過補水裝置的補水能力，系統(tǒng)不能維持需要的壓力o為解決末端用戶不熱的問題，加大循環(huán)水量，管網(wǎng)的壓力損失，造成系統(tǒng)壓力不足。3/9/2022整理ppt6第二節(jié)第二節(jié) 熱水網(wǎng)路的阻力特性熱水網(wǎng)路的阻力特性o基本公式o串聯(lián)管段阻力特性系數(shù)o并聯(lián)管段阻力特性系數(shù)2SVLLRPd0.2595.256.88 10dKSLLfd管段321ssss3211111ssss123123111:V VVsss3/9/2022整理ppt7o管網(wǎng)阻力特

4、性曲線 按基本公式+串并聯(lián)管路特性繪制o水泵工作點確定 圖解法：管網(wǎng)阻力特性曲線+水泵特性曲線o水泵運行工況分析 串聯(lián)水泵綜合特性曲線，如圖3-8 并聯(lián)水泵綜合特性曲線，如圖3-9串聯(lián)水泵綜合特性曲線V(m3/h)P(Pa)12V(m3/h)P(Pa)12并聯(lián)水泵綜合特性曲線BCA321P(Pa)V(m3/h)VCVBVAPCPBPA4并聯(lián)水泵的工作點3/9/2022整理ppt11第三節(jié)第三節(jié) 水力工況的計算水力工況的計算一、基本概念一、基本概念在熱水供熱系統(tǒng)中，供熱管網(wǎng)的任一管段或任在熱水供熱系統(tǒng)中，供熱管網(wǎng)的任一管段或任一用戶系統(tǒng)阻力數(shù)（如閥門開度改變）發(fā)生變一用戶系統(tǒng)阻力數(shù)（如閥門開度改

5、變）發(fā)生變化時，系統(tǒng)總阻力數(shù)將隨發(fā)生改變。引起系統(tǒng)化時，系統(tǒng)總阻力數(shù)將隨發(fā)生改變。引起系統(tǒng)的總流量和總壓力降發(fā)生變化，各用戶系統(tǒng)的的總流量和總壓力降發(fā)生變化，各用戶系統(tǒng)的流量也將重新分配，用戶系統(tǒng)的實際流量與計流量也將重新分配，用戶系統(tǒng)的實際流量與計算流量不一致，產(chǎn)生水力失調(diào)。算流量不一致，產(chǎn)生水力失調(diào)。3/9/2022整理ppt121.水力失調(diào)熱水供熱系統(tǒng)中各熱用戶的實際流量與要求流量的不一致性，稱為該熱用戶的水力失調(diào)。其失調(diào)程度 可用熱用戶的實際流量 與規(guī)定（設計）流量 的比值來衡量，即當 時， ，供熱系統(tǒng)處于正常水力工況；當 1或 1時，供熱系統(tǒng)水力工況嚴重失調(diào)。sVgVgsVV /gs

6、VV 13/9/2022整理ppt132.水力失調(diào)的種類一致失調(diào)各熱用戶的水力失調(diào)度都 1或都 1。當 時，一致的等比失調(diào)；當 時，為不等比的一致失調(diào)。不一致失調(diào)各熱用戶的水力失調(diào)度有的1，有的1。n321n3213/9/2022整理ppt143引起水力失調(diào)的主要原因在設計上，由于管徑規(guī)格所限，其壓力損失未能在設計流量下達到平衡；開始運行時，沒有很好地進行初調(diào)整；運行過程中，熱用戶的實際流量發(fā)生變化。3/9/2022整理ppt15o水力工況變化的基本規(guī)律（定量計算的基礎）干線各管段的阻力數(shù)為S ,S SSN支線與用戶的阻力系數(shù)為S1 ，S2 ,S3 Sn 3/9/2022整理ppt16o用戶1

7、o用戶221211VSVSPnAA 1111/nSVVVS22121=AAnnPSVSSVV212222VVSVSPnBB12222.nnnSSVVVS S3/9/2022整理ppt17第m個用戶的相對流量比任意兩用戶（d和m，且md）的流量比123.mnnnm nmmnnMnVSSSSVVS SSS(1)(2)(1)(2).dndnm ndmdDnDnMnmSSSSVVSSSS3/9/2022整理ppt18o結論1. 各用戶的相對流量比僅取決于網(wǎng)路各管段和用戶的阻力數(shù)，與網(wǎng)路流量無關2. 第d個用戶與第m個用戶（md）之間的流量比，僅取決于用戶d和用戶d以后各管段的阻力數(shù)，與用戶d以前的各管

8、段和用戶的阻力數(shù)無關3. 某一用戶或管段的阻力數(shù)發(fā)生變化，后面用戶的水力失調(diào)度變化相同，為等比一致失調(diào)3/9/2022整理ppt19第四節(jié)第四節(jié) 水力工況分析水力工況分析o利用水壓圖進行水力工況分析（定性分析）3/9/2022整理ppt20o閥門A節(jié)流（閥門關?。?假定網(wǎng)路循環(huán)水泵揚程P不變，總阻力數(shù)，總流量， S ,S SSV未變， S1 ，S2 ,S3 S5未變，各用戶流量按同一比例減小3/9/2022整理ppt21o閥門B節(jié)流（干管閥門關?。?P不變，總阻力數(shù)，總流量，供、回水管水壓線變得平緩，供水管水壓線在b點出現(xiàn)急劇下降；用戶3、4、5，本區(qū)段阻力數(shù)未變，總作用壓力，流量按相同比例，

9、出現(xiàn)一致的等比失調(diào)；用戶1、2，作用壓力按不同比例，流量也按不同比例，出現(xiàn)不等比的一致失調(diào)3/9/2022整理ppt22o閥門C開大（用戶閥門開大） P不變，總阻力數(shù) ，總流量 ，用戶3處供回水管之間的壓差，用戶3流量； 1、2用戶流量按不同比例，不等比的一致失調(diào)；4、5用戶按相同比例，一致的等比失調(diào)3/9/2022整理ppt23o閥門C關閉 P不變，總阻力數(shù) ，總流量 ； 1、2用戶流量按不同比例 ，不等比的一致失調(diào)；4、5用戶按相同比例 ，一致的等比失調(diào)3/9/2022整理ppt24o熱水網(wǎng)路未進行初調(diào)節(jié) P不變，前端熱用戶S實際S設計，網(wǎng)路S實際S設計，總流量 ；前端用戶流量； 網(wǎng)路后部

10、用戶流量3/9/2022整理ppt25o干管泄漏（回水管） 干管發(fā)生泄漏時，系統(tǒng)總阻力數(shù)，系統(tǒng)總流量，各用戶流量均。泄漏點上游段水壓線變陡，其下游段水壓線變平緩漏點在供水干管漏點在供水干管上，水壓圖如何上，水壓圖如何畫？畫？3/9/2022整理ppt26o用戶增設加壓泵 用戶3回水管增設加壓泵，可視為在熱用戶3上增加了一個負的阻力數(shù)，用戶3的阻力數(shù)，總阻力數(shù)，總流量； 1、2用戶流量，不等比的一致失調(diào)；4、5用戶流量，等比失調(diào)3/9/2022整理ppt27第五節(jié)第五節(jié) 熱水網(wǎng)路的水力穩(wěn)定性熱水網(wǎng)路的水力穩(wěn)定性1研究水力穩(wěn)定性的目的研究水力穩(wěn)定性的目的尋求改善熱水網(wǎng)路水力失調(diào)的途徑和方法。尋求改

11、善熱水網(wǎng)路水力失調(diào)的途徑和方法。2定義定義水力穩(wěn)定性水力穩(wěn)定性是指網(wǎng)路中各個熱用戶在其它熱用是指網(wǎng)路中各個熱用戶在其它熱用戶流量改變時，保持本身流量不變的能力。通常戶流量改變時，保持本身流量不變的能力。通常用下式表示：用下式表示： -工況變化后，熱用戶可能出現(xiàn)的最大水力失調(diào)度，工況變化后，熱用戶可能出現(xiàn)的最大水力失調(diào)度， maxmax1xVVygmaxxgVVx/maxmax3/9/2022整理ppt28近似認為等于網(wǎng)路正常工況下網(wǎng)路干管的壓力損失和用戶壓力損失之和 + 結論：由上式可見，水力穩(wěn)定性系數(shù)的極限值是1和0。ywywygPPPPPVVy11maxrPwPyP3/9/2022整理ppt293提高熱水網(wǎng)路水力穩(wěn)定性的主要方法： ，或 。干管d， 。加水噴射器、調(diào)壓板、安裝高阻力小管徑閥門等， 。運行時，盡可能將網(wǎng)管干管上的閥門開大，把剩余的作用壓差消耗在用戶系統(tǒng)上。在用戶入口安裝自動調(diào)節(jié)裝置（如流量調(diào)節(jié)器），以保證各用戶的流量恒定，不受其它用戶的影響。實質(zhì)是 ，以適