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《119_四通混水器工況實(shí)驗(yàn)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、四通混水器工況實(shí)驗(yàn)研究哈爾濱工業(yè)大學(xué)謝鑫趙華摘要四通混水器是供熱系統(tǒng)與用戶的連接設(shè)備，供熱系統(tǒng)通過四通混水器與熱用戶連接，實(shí)現(xiàn)供熱系統(tǒng)供水溫度分棟可調(diào)的供熱方式。本文通過實(shí)驗(yàn)手段測試四通混水器樣品，通過其水力工況、熱力工況變化規(guī)律分析該設(shè)備的調(diào)節(jié)性能能，并且得出設(shè)備的調(diào)節(jié)曲線。關(guān)鍵詞供水溫度分棟調(diào)節(jié)四通混水器分水比1概述四通混水器是一種新型的供熱系統(tǒng)與熱用戶的連接設(shè)備，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)熱能工程系研發(fā)[1]，并設(shè)計(jì)加工系列實(shí)驗(yàn)樣品用于實(shí)驗(yàn)研究。圖1為柱形雙向混水器樣品立體圖。本文主要介紹其一種規(guī)格樣品的實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析結(jié)論。圖1柱形雙向混水器樣品立體圖四通混水器的作用一方面是
2、通過導(dǎo)流板的調(diào)節(jié)能夠調(diào)節(jié)用戶入口處熱網(wǎng)供水與用戶回水的混合比例，從而改變用戶熱媒參數(shù)。另一方面由于在調(diào)節(jié)的過程中熱網(wǎng)側(cè)阻力變化很小，而且熱網(wǎng)側(cè)流量不變，所以能夠把用戶側(cè)與熱網(wǎng)側(cè)從水力工況隔離開，從而實(shí)現(xiàn)用戶的自主調(diào)節(jié)。四通混水器的調(diào)節(jié)示意圖如圖2所示。圖2四通混水器原理示意圖從四通混水器的結(jié)構(gòu)可以看出，四通混水器之所以能夠調(diào)節(jié)系統(tǒng)的混水比，是由于通過導(dǎo)流板的分流作用，能夠調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水進(jìn)入到二次網(wǎng)的比例，下面定義分水比的概念，從而能夠更好的說明四通混水器的作用。分水比定義為由于導(dǎo)流板的分流作用，一次網(wǎng)供水量分給二次網(wǎng)的百分比。利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算公式如下：(0-1)式中x—分
3、水比；G1—次網(wǎng)循環(huán)流量,t/h；G2—二次網(wǎng)循環(huán)流量，t/h；tg1—一次網(wǎng)供水溫度，℃；th2—二次網(wǎng)回水溫度，℃；tg2—二次網(wǎng)供水溫度，℃；1實(shí)驗(yàn)內(nèi)容介紹下面介紹針對四通混水器的實(shí)驗(yàn)情況，四通混水器的實(shí)驗(yàn)主要從四通混水器水力特性，熱力特性，分水特性三個角度來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)分析。2.1水力特性四通混水器能夠?qū)崿F(xiàn)把一次側(cè)和二次側(cè)在水力工況上分開，形成相互不影響的兩個系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)臺上驗(yàn)證這一特性，驗(yàn)證導(dǎo)流板的調(diào)節(jié)會不會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定。2.2熱力特性通過導(dǎo)流板的調(diào)節(jié)，四通混水器能夠?qū)崿F(xiàn)不同的用戶側(cè)供水溫度，從而滿足用戶的不同需求，在實(shí)驗(yàn)中，測量用戶側(cè)溫度隨著導(dǎo)流板角度變化的趨勢
4、，并繪制出變化曲線，分析四通混水器的調(diào)節(jié)作用。2.3分水特性作為四通混水器的一個重要特性，這個特性不隨實(shí)驗(yàn)工況的影響，僅僅與導(dǎo)流板的角度有關(guān)系，在不同的工況下，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出分水比的值，繪制不同導(dǎo)流板角度下的分水比曲線變化。2實(shí)驗(yàn)臺介紹實(shí)驗(yàn)裝置：哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院供熱系統(tǒng)多功能實(shí)驗(yàn)平臺。其原理圖見如圖3所示。哈爾濱工業(yè)大學(xué)供熱系統(tǒng)多功能實(shí)驗(yàn)臺是一個具備國內(nèi)領(lǐng)先水平的實(shí)驗(yàn)平臺，利用一臺雙壓縮機(jī)熱泵自己作為冷熱源，擁有五個模擬用戶，并且安裝有自動測量和傳輸數(shù)據(jù)的裝置，與計(jì)算機(jī)連接，提高了實(shí)驗(yàn)效率。實(shí)驗(yàn)臺有五個模擬用戶，在測量四通混水器系統(tǒng)中四通混水器的調(diào)節(jié)對系
5、統(tǒng)水力工況的影響時，涉及到了其他用戶，四通混水器所在的用戶為用戶3。該試驗(yàn)臺能夠?qū)崿F(xiàn)供水溫度45～50℃，回水溫度25～30℃，供回水溫差可達(dá)到20℃左右。為了提高散熱器的散熱效率，實(shí)驗(yàn)臺中用換熱器替代了散熱器，并且在換熱器的另一端使用冷水冷卻。冷卻供水溫度20～25℃，冷卻回水溫度40～45℃，換熱溫差可達(dá)到25℃左右。圖3供熱多功能實(shí)驗(yàn)臺原理圖1實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析圖4導(dǎo)流板角度示意圖圖4是四通混水器角度調(diào)節(jié)示意圖，標(biāo)有數(shù)字的位置即為該數(shù)字對應(yīng)的調(diào)節(jié)角度。下面實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中所提及的角度位置，都以上圖為準(zhǔn)。4.1水力工況在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，分別設(shè)計(jì)了三種流量工況，分別為G1=G2=0.5
6、t/h,G1=G2=1.0t/h,G1=G2=2.0t/h。分別代表了系統(tǒng)在大、中、小三種流量的情況下，混水器本身的調(diào)節(jié)對系統(tǒng)水力工況的影響，結(jié)果如圖5至圖7所示。圖5小流量下導(dǎo)流板調(diào)節(jié)對系統(tǒng)壓力的影響圖6中等流量下導(dǎo)流板板調(diào)節(jié)對系統(tǒng)壓力的影響圖7大流量下導(dǎo)流板調(diào)節(jié)對系統(tǒng)壓力的影響由圖中曲線可以看出，在三種工況下，調(diào)節(jié)導(dǎo)流板角度，系統(tǒng)壓力均保持穩(wěn)定。驗(yàn)證了四通混水器能夠?qū)崿F(xiàn)把一次側(cè)和二次側(cè)在水力工況上分開，形成相互不影響的兩個系統(tǒng)，4.2熱力工況4.2.1G1=G2的情況下，導(dǎo)流板從-15度到15度時，各個溫度值隨導(dǎo)流板角度變化情況如圖8所示。圖8G1=G2工況各個溫度值
7、變化情況4.2.2G1>G2的情況下，導(dǎo)流板從-15度到15度時，各個溫度值隨導(dǎo)流板角度變化情況如圖9所示。圖9G1>G2工況各個溫度值變化情況4.2.3G1
