供熱工程》第十課熱水供熱系統(tǒng)的水力工況

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1、第十章熱水供熱系統(tǒng)的水力工況湖南科技大學(xué)能源與安全工程學(xué)院成劍林水力失調(diào)熱水供熱系統(tǒng)中各熱用戶的實(shí)際流量與要求的流量之間的不一致性稱之為該熱用戶的水力失調(diào)。水力失調(diào)程度可用實(shí)際流量與規(guī)定流量的比之來衡量由于熱水供熱系統(tǒng)是一個(gè)具有許多并聯(lián)環(huán)路的管路系統(tǒng)，各環(huán)路之間的水力工況相互影響，系統(tǒng)中任何一個(gè)熱用戶的流量發(fā)生變化必然會(huì)引起其他熱用戶的流量發(fā)生變化，也就是在各熱用戶之間流量重新分配，引起了水力失調(diào)。十一第一節(jié)熱水網(wǎng)路水力工況計(jì)算的基本原理壓降與流量的關(guān)系在已知水溫參數(shù)下，網(wǎng)路各管段的阻力數(shù)只和管段的管徑、長(zhǎng)度、管壁內(nèi)壁當(dāng)量粗糙度以及管段局部阻力當(dāng)量長(zhǎng)度的大

2、小有關(guān)。十一第一節(jié)熱水網(wǎng)路水力工況計(jì)算的基本原理串聯(lián)管段中，串聯(lián)管段的總阻力數(shù)為各串聯(lián)管段阻力數(shù)之和并聯(lián)管段中，并聯(lián)管段的總通導(dǎo)數(shù)為各并聯(lián)管段通導(dǎo)數(shù)之和即十一圖解法可繪出熱水網(wǎng)路的水力特性曲線，它表示出熱水網(wǎng)路循環(huán)水泵流量及其壓降的相互關(guān)系，見曲線1。根據(jù)式十一計(jì)算法將水泵的特性曲線用的函數(shù)式表達(dá)出來，然后根據(jù)已知的熱水網(wǎng)路水力特性曲線公式，兩個(gè)公式聯(lián)合求解，得出循環(huán)水泵工作點(diǎn)的和V值水泵的特性曲線通常用下列函數(shù)式表示：十一計(jì)算法當(dāng)熱水網(wǎng)路的任一管段的阻力數(shù)在運(yùn)行期間發(fā)生了變化則必然使熱水網(wǎng)路的總阻力S值發(fā)生改變，工作點(diǎn)A的位置隨之改變（B點(diǎn)），熱水網(wǎng)路的

3、水力工況也就改變了。不僅網(wǎng)路總流量和總壓降變化，并且由于分支管段的阻力數(shù)變化，也要引起流量分配的變化。十一計(jì)算法要定量地算出網(wǎng)路正常水力工況改變后的流量再分配，計(jì)算步驟：1）根據(jù)正常水力工況下的流量和壓降，求出網(wǎng)路各管段和用戶系統(tǒng)的阻力數(shù)；2）根據(jù)熱水網(wǎng)路中管段的連接方式，利用求串聯(lián)管段和并聯(lián)管段總阻力數(shù)的計(jì)算公式逐步地求出正常水力工況改變后整個(gè)系統(tǒng)的總阻力數(shù)；3）利用圖解法，畫出網(wǎng)路的特性曲線與網(wǎng)路循環(huán)水泵的特性曲線相交求出新的工作點(diǎn)；4）順次按各并聯(lián)管段流量分配的計(jì)算方法分配流量，求出網(wǎng)路各管段及各用戶在正常工況改變后的流量。十一第二節(jié)熱水網(wǎng)路水力工況

4、分析和計(jì)算水力失調(diào)：一致失調(diào)（等比失調(diào)、不等比失調(diào)）不一致失調(diào)十二第二節(jié)熱水網(wǎng)路水力工況分析和計(jì)算當(dāng)網(wǎng)路中各熱用戶的水力失調(diào)度x都大于（或都小于1）時(shí)，稱為一致失調(diào)所用熱用戶的水力失調(diào)度x值都相等的水力失調(diào)狀況稱為等比失調(diào)熱用戶的水力失調(diào)度x值不相等的水力失調(diào)狀況稱為不等比失調(diào)當(dāng)網(wǎng)路中各熱用戶的水力失調(diào)度有的大于卻有的小于1的水力失調(diào)狀況為不一致失調(diào)。十二水力工況分析用戶1的ΔPAA用戶1的相對(duì)流量比用戶2的ΔPBB用戶1的ΔPAA也可寫成故有：十二水力工況分析故有：可得出第m個(gè)用戶的相對(duì)流量比為：十二水力工況分析結(jié)論各用戶的相對(duì)流量比僅取決于網(wǎng)路各管段和

5、用戶的阻力數(shù)而與網(wǎng)路流量無關(guān)。第d個(gè)用戶與第m個(gè)用戶（m大于d）之間的流量比僅取決于用戶d和用戶d以后（按水流方向）各管段和用戶的阻力數(shù)，而與用戶d以前各管段和用戶的阻力數(shù)無關(guān)。十二水力失調(diào)分析假定各熱用戶的流量已經(jīng)調(diào)整到規(guī)定的數(shù)值。如改變閥門ABC的開啟度，網(wǎng)路中各熱用戶將產(chǎn)生水力失調(diào)，同時(shí)水壓圖也將發(fā)生變化。閥門A節(jié)流時(shí)：網(wǎng)路總阻力數(shù)增大，總流量減少。各熱用戶的流量分配比例不變，都按統(tǒng)一比例減少，網(wǎng)路產(chǎn)生已知的等比失調(diào)。十二水力失調(diào)分析當(dāng)閥門B節(jié)流時(shí)，網(wǎng)路的總阻力數(shù)增加，總流量將較少。供水管和回水管水壓線將變得平緩一些，并且供水管水壓線將在B點(diǎn)出現(xiàn)一個(gè)

6、急劇的下降。對(duì)于閥門B以后的用戶3、4、5相當(dāng)于本身阻力數(shù)沒有變而總的作用壓力減少，故流量也是按相同的比例減少，這些用戶的作用壓力也按同樣比例減少，將出現(xiàn)已知的等比失調(diào)。十二水力失調(diào)分析對(duì)于閥門B以前的用戶1、2可以看出用戶流量將按不同的比例增加，他們的作用壓差都有增加但比例通途，這些用戶將出現(xiàn)不等比的一致失調(diào)。對(duì)于全部用戶來說，整個(gè)網(wǎng)路的水力工況就發(fā)生了不一致失調(diào)。十二水力失調(diào)分析閥門C關(guān)閉后，網(wǎng)路的總阻力數(shù)將增加，總流量將減少。從熱源到用戶3之間的供水和回水管的水壓線將變得平緩一些，但用戶3處供回水管之間的壓差將會(huì)增加，用戶3處的作用壓差增加相當(dāng)于用戶

7、4和5的總作用壓差增加用戶4和5的流量按相同的比例增加，用戶3以后的供水管和回水管的水壓線變得陡峭。十二水力失調(diào)分析在整個(gè)網(wǎng)路中，除用戶3以外的所有用戶的作用壓差和流量都會(huì)增加，出現(xiàn)一致失調(diào)。對(duì)于用戶3后面的用戶4和5將是等比失調(diào)，對(duì)于用戶3前面的熱用戶1和2將是不等比的一致失調(diào)。十二水力失調(diào)分析如網(wǎng)路未進(jìn)行初調(diào)節(jié)，前端熱用戶的實(shí)際阻力數(shù)遠(yuǎn)小于設(shè)計(jì)規(guī)定之，網(wǎng)路總阻力數(shù)比設(shè)計(jì)的總阻力數(shù)小，網(wǎng)路的總流量增加。位于網(wǎng)路前端的熱用戶其實(shí)際流量比規(guī)定流量大得多。網(wǎng)路干管前部的水壓曲線將變得較陡；而位于網(wǎng)路后部的熱用戶其作用壓頭和流量較小于設(shè)計(jì)值。網(wǎng)路干管后部的水壓曲

8、線將變得平緩些。十二第三節(jié)熱水網(wǎng)路的水力穩(wěn)定性水力穩(wěn)定性是指網(wǎng)路中