(工学)第三章 热水供热系统的水力工况分析.ppt

第三章 热水供热系统的水力工况分析 第一节 概 述 在网路水力计算的基础上绘制水压图，可以了解热水网路的压力状况，确定管网与用户的连接方式，选择网路和用户的自控措施，分析供热系统的水力工况。 1.水力工况？ 供热系统中流量、压力的分布状况称为系统的水力工况。 2.为什么要研究水力工况 供热系统供热质量的好、坏，与系统的水力工况有着密切联系。供热系统普遍存在的冷热不均现象，主要原因就是系统水力工况失调所致，即 。 3．实现稳定运行和均衡供热的基本条件 保证管网的水力工况平衡 4. 目前供热系统存在的问题 系统工作压力不能满足正常工作需要 热力站不能获得需要的压差 用户普遍不热 近端用户过热，远端用户不热。 5．产生水力工况不均的原因 设计、施工、改建、扩建和调节等原因，使热用户的 ，造成各热用户的 ，使热用户或供暖房间出现冷热不均的热力失调现象。 造成系统水力工况不平衡原因是多方面的，主要有： 热源供水压力不足 系统循环水量超过设计值，使循环水泵的供给压力↓ 管网设计不合理 管网堵塞，压力损失↑，超出热源设备所提供的压力 热网失水严重，超过补水装置的补水能力，系统不能维持需要的压力 为解决末端用户不热的问题，加大循环水量，管网的压力损失↑，造成系统压力不足。 第二节 热水网路的阻力特性 基本公式 串联管段阻力特性系数 并联管段阻力特性系数 管网阻力特性曲线 按基本公式+串并联管路特性绘制 水泵工作点确定 图解法：管网阻力特性曲线+水泵特性曲线 水泵运行工况分析 串联水泵综合特性曲线，如图3-8 并联水泵综合特性曲线，如图3-9 串联水泵综合特性曲线 并联水泵综合特性曲线 并联水泵的工作点 第三节 水力工况的计算 一、基本概念 在热水供热系统中，供热管网的任一管段或任一用户系统阻力数（如阀门开度改变）发生变化时，系统总阻力数将随发生改变。引起系统的总流量和总压力降发生变化，各用户系统的流量也将重新分配，用户系统的实际流量与计算流量不一致，产生水力失调。 1.水力失调 热水供热系统中各热用户的实际流量与要求流量的不一致性，称为该热用户的水力失调。其失调程度 可用热用户的实际流量 与规定（设计）流量 的比值来衡量，即 当 时， ，供热系统处于正常水力工况； 当 ＞＞1或 ＜＜1时，供热系统水力工况严重失调。 2.水力失调的种类 ⑴一致失调 各热用户的水力失调度都 ＞1或都 ＜1。 当 时，一致的等比失调；当 时，为不等比的一致失调。 ⑵不一致失调 各热用户的水力失调度有的＞1，有的＜1。 3．引起水力失调的主要原因 ⑴在设计上，由于管径规格所限，其压力损失未能在设计流量下达到平衡； ⑵开始运行时，没有很好地进行初调整； ⑶运行过程中，热用户的实际流量发生变化。 水力工况变化的基本规律（定量计算的基础） 干线各管段的阻力数为SⅠ ,SⅡ SⅢ…SN 支线与用户的阻力系数为S1 ，S2 ,S3… Sn 用户1 用户2 第m个用户的相对流量比 任意两用户（d和m，且md）的流量比 结论 1. 各用户的相对流量比仅取决于网路各管段和用户的阻力数，与网路流量无关 2. 第d个用户与第m个用户（md）之间的流量比，仅取决于用户d和用户d以后各管段的阻力数，与用户d以前的各管段和用户的阻力数无关 3. 某一用户或管段的阻力数发生变化，后面用户的水力失调度变化相同，为等比一致失调 第四节 水力工况分析 利用水压图进行水力工况分析（定性分析） 阀门A节流（阀门关小） 假定网路循环水泵扬程△P不变，总阻力数↑，总流量↓， SⅠ ,SⅡ SⅢ…SV未变， S1 ，S2 ,S3… S5未变，各用户流量按同一比例减小 阀门B节流（干管阀门关小） △P不变，总阻力数↑，总流量↓，供、回水管水压线变得平缓，供水管水压线在b点出现急剧下降；用户3、4、5，本区段阻力数未变，总作用压力↓，流量按相同比例↓，出现一致的等比失调；用户1、2，作用压力按不同比例↑，流量也按不同比例↑，出现不等比的一致失调 阀门C开大（用户阀门开大） △P不变，总阻力数↓ ，总流量↑ ，用户3处供回水管之间的压差↓，用户3流量↑； 1、2用户流量按不同比例↓，不等比的一致失调；4、5用户按相同比例↓，一致的等比失调 阀门C关闭 △P不变，总阻力数↑ ，总流量 ↓ ； 1、2用户流量按不同比例↑ ，不等比的一致失调；4、5