关于热水采暖系统水力平衡的研究
供热管网水力平衡调节方法的研究
供热管网水力平衡调节方法的研究1. 引言1.1 背景介绍供热管网是指用于供应建筑物采暖、热水等热能的管道网络系统。
随着城市化进程的加速，供热管网作为城市的重要基础设施之一，其重要性日益凸显。
在供热管网运行过程中，由于管道长度复杂、供热负荷变化等因素的影响，常常会出现部分区域供热效果不佳的情况，造成部分用户感受到的供热温度不够、供热不均等问题。
为了解决供热管网中的水力失衡问题，需要进行水力平衡调节，即通过调整管道长度、直径、阀门开度等参数，使得供热管网内各个支路之间的流动速度、流量、水压等参数保持平衡，确保供热效果均匀稳定。
对供热管网水力平衡调节方法进行研究具有重要的理论和实际意义。
本文旨在探讨供热管网水力平衡调节方法的研究，通过对不同调节方法的分析与比较，为供热管网的运行和管理提供科学依据，促进供热系统的有效运行。
1.2 研究意义供热管网水力平衡调节方法的研究意义在于优化供热系统的运行效率，提高能源利用率，减少能源消耗，降低运行成本，延长设备寿命，提高系统稳定性和安全性，改善室内舒适度，减少能源排放，降低环境污染等方面具有重要意义。
通过研究水力平衡调节方法，可以有效解决供热管网中存在的流量分布不均、管网热负荷不平衡、系统能效低等问题，提高整个供热系统的综合性能和运行效率。
水力平衡调节方法的研究还可以为供热系统的设计、施工、运行和维护提供科学依据，为节能减排、建设节能型社会、推动绿色发展等方面做出贡献。
深入研究供热管网水力平衡调节方法的意义重大，对于提高供热系统的整体效益和社会效益具有积极的促进作用。
【End of 研究意义】.1.3 研究目的研究目的是为了探究供热管网水力平衡调节方法，以提高供热系统的运行效率和能源利用效率。
通过研究水力平衡调节原理和各种调节方法，找到最适合实际工程应用的调节方案，从而确保供热管网内各支路的水流量均衡，减少管网压力损失和能源消耗，延长管网设备的使用寿命，提高供热系统的稳定性和可靠性。
热网水力平衡分析
热网水力平衡分析热网水力平衡分析热网水力平衡分析是指对热网中的各个部分进行水力计算和平衡分析的过程。
热网是指由多个热源、热力设备和热交换器组成的热能传输系统。
在热网中，热水或蒸汽通过管道输送到各个用户的热力设备中，完成供热或供热水的任务。
而热网水力平衡分析则是为了保证热水或蒸汽能够在热网中均匀分配，使各个用户能够得到合理的供热效果。
在热网水力平衡分析中，首先需要对热网进行水力计算，即计算管道中的流速和压力损失。
流速是指在管道中流动的热水或蒸汽的速度，而压力损失则是指由于摩擦力和阻力而引起的管道中压力的降低。
通过对热网中各个管道的水力计算，可以得到各个管道的流速和压力损失。
在进行热网水力平衡分析时，还需要考虑热负荷的分配和平衡。
热负荷是指热网中各个用户需要的供热或供热水的能量。
不同的用户可能有不同的热负荷需求，因此需要根据用户的需求合理分配热负荷，以保证各个用户能够得到满意的供热效果。
在进行热负荷的分配时，需要考虑热负荷的大小、管道的长度和管道的直径等因素。
另外，在热网水力平衡分析中，还需要考虑管道的布局和连接方式。
管道的布局和连接方式直接影响热水或蒸汽在管道中的流动情况，因此对于不同的热网系统，需要选择合适的管道布局和连接方式。
合理的管道布局和连接方式可以减小管道的压力损失，提高热水或蒸汽的传输效率。
除了上述的因素之外，热网水力平衡分析还需要考虑阀门和泵的选择与调节。
阀门的选择与调节可以控制热水或蒸汽的流量和压力，进而影响管道中的水力平衡。
而泵则可以提供足够的压力，使热水或蒸汽能够在管道中稳定地流动。
因此，选择合适的阀门和泵，并合理调节其工作状态，对于热网水力平衡分析是非常重要的。
总之，热网水力平衡分析是对热网中的各个部分进行水力计算和平衡分析的过程。
通过合理的热网水力平衡分析，可以保证热水或蒸汽能够在热网中均匀分配，使各个用户能够得到合理的供热效果。
在进行热网水力平衡分析时，需要考虑热网的水力计算、热负荷的分配和平衡、管道的布局和连接方式以及阀门和泵的选择与调节等因素。
供热系统的水力平衡探究
供热系统的水力平衡探究摘要：供热系统主要是由用户、设备、热源及其环境因素组成，由水力管网把热能输送到用户家中。
在保持水力平衡的状态下，用户就能够获得系统设计所需要的热水流量，从而保证用户使用的舒适性和系统运行的节能性要求。
在不断完善系统设施的基础上，进一步满足用户需要，节约系统能源。
关键词：供热系统；水力平衡技术分析与探究一、水力平衡及特点水力平衡与水力失调是相对的。
因为在系统供热过程中会存在水力失调的现象。
那么，就要针对存在的问题找出相应的调节方法，其目的在于消除水力失调，实现节能降耗，最终达到整个系统的水力平衡。
在现实应用中，水力失调可分为静态失调和动态失调。
静态失调是指当某一环路存在剩余压头、阻力过小时，就会造成环路实际流量超过设计流量，引起整个系统的水力失调，以致出现冷热不均的现象。
静态水力失调是稳态的、根本性的，是系统本身所固有的。
动态失调是指在动态运行过程中，某一环路的水量发生变化时引起的压力和水量的变化，干扰其他环路的热量分布，影响其他用户的供热需求和使用质量。
相对静态水力失调，动态水力失调则是动态的、变化的，它不是系统本身所固有的，而是在系统运行过程中产生的。
按照建筑位置的不同，水力失调又可分为水平失调和垂直失调。
水平失调指一个水平面上的用户流量偏离设计值，导致水平面用户远、近冷热不均的现象。
垂直失调是指在一个建筑垂直面上，进入散热器的流量偏离设计值而导致楼层上、下冷热不均的现象。
不管是动态还是静态因素的失调，也不管是水平失调还是垂直失调，其最终的结果都是引起整个系统流量的变化和不均衡。
因此，需就要找出水力失调的原因，及时解决，保持水力平衡，满足用户的供热需求。
二、水力失调的主要现象水力失调的表现主要有：1、系统中各环路的流量不均衡，用户室温冷热不均。
在一个建筑区，每栋建筑物之间有一定的距离，每个单元也各成一体，造成供热系统分布远近有别。
距循环泵较近的用户室温偏高，而距循环泵较远的用户室温偏低。
采暖系统设计中水力平衡计算的分析
03
采暖系统水力平衡计算的具体步 骤
采暖系统模型的建立
建立模型
首先，需要根据实际采暖系统的布局和构造，建立一个准确的水力模型。这个 模型应该包括所有的管道、暖气片、阀门和其他水力组件。
考虑影响因素
在建立模型的过程中，需要考虑到各种影响水力平衡的因素，如管道的长度、 直径、摩擦系数，暖气片的阻力，阀门的开度等。
伯努利方程是水力平衡计算的基础公式，描述了流体在管道中流动时的压力、速度和高度 之间的关系。
压降公式
压降公式用于计算管道中的压力损失，包括沿程压降和局部压降，是水力平衡计算中不可 或缺的一部分。
水力平衡原理
水力平衡原理指在保证采暖系统各散热器需求流量的前提下，通过调整管道直径、阀门开 度等手段，使得各支路之间的压力损失达到平衡状态，以确保系统的正常运行和高效供暖 。
节阀门的开度来改变环路的水力阻力，从而达到水力平衡。 • 采用自力式平衡装置：这种装置能够根据环路的水流量自动
调节环路的水力阻力，从而实现自动的水力平衡。 • 采用水力计算软件进行模拟与优化：通过水力计算软件对采
暖系统进行建模，模拟系统的运行状况，并根据模拟结果对 系统进行优化，从而达到水力平衡。这种方法能够更精确地 实现水力平衡，提高系统的整体性能。
05
采暖系统水力平衡计算的优化和 改进
采暖系统水力平衡计算的优化和改进
• 采暖系统作为建筑能源消耗的主要部分，其设计效率至关重要 。其中，水力平衡计算是采暖系统设计的核心技术，决定了系 统的运行效果和能源效率。下面，我们将深入探讨采暖系统水 力平衡计算的优化和改进，以及展望未来的发展趋势。
THANKS
3. 水力平衡调节 比较各环路阻力，选择合适的平衡调节方法（如：安装平衡阀）。
供热管网水力平衡调节方法的研究
供热管网水力平衡调节方法的研究1. 引言1.1 背景介绍供热管网水力平衡调节是指在供热系统中保持热水流动均匀和稳定，避免管道中出现过热和过冷的现象，以提高供热效率和节约能源。
随着供热管网规模的不断扩大和复杂度的增加，保持水力平衡成为一个重要的挑战。
水力失衡会导致部分房间温度过高或过低，影响供暖效果，甚至影响管网和设备的正常运行。
在过去的研究中，人们主要通过手动调节阀门的方式进行水力平衡调节，然而这种方法存在着调节不及时、效果不稳定等问题。
寻找一种更加科学、高效的水力平衡调节方法显得尤为重要。
本文将从基于动态水力学模型和实测数据两个方面探讨供热管网水力平衡调节方法，通过仿真模拟验证和参数优化来验证研究结果的有效性。
这将有助于提高供热系统的运行效率、减少能源浪费，为供热管网的设计和运行提供一定的参考依据。
1.2 研究意义研究供热管网水力平衡调节方法的意义在于优化供热系统的运行效率，提高能源利用率，降低运行成本，减少能源浪费，减少对环境的影响。
水力平衡是保证供热系统正常运行的关键因素，通过调节系统中的水流量和压力分布，可以有效地解决管网中水流速度不均匀、管网阻力较大、系统过热或过冷等问题，提高系统的稳定性和可靠性。
研究水力平衡调节方法还可以帮助系统运行人员更好地了解供热管网的运行状态，及时发现并解决问题，确保供热系统的安全运行。
研究供热管网水力平衡调节方法还可以为供热行业提供技术支持和参考，促进供热系统的技术水平和管理水平的提升，推动供热行业的可持续发展。
深入研究供热管网水力平衡调节方法具有重要的理论意义和实践价值。
1.3 研究方法研究方法是对于研究目标的实现路径和方法论的设计和安排。
在本文中，我们将采用多种研究方法来探讨供热管网水力平衡调节方法，并通过这些方法来验证我们的研究成果。
我们将基于现有的文献和理论知识，对供热管网水力平衡调节方法进行概述和总结，以建立起对该领域的全面认识和理解。
通过文献综述和理论分析，我们可以系统地了解目前该领域的研究现状和存在的问题，为后续的研究工作提供指导和启示。
供热系统水力平衡节能改造应用与研究
供热系统水力平衡节能改造应用与研究
供热系统是一种常见的暖气设备，其有效性往往取决于水力平衡。
为了提高供热系统的能源效率，节省能源消耗，提高系统的稳定性和安全性，需要对供热系统进行水力平衡节能改造。
水力平衡是指在供热系统中，通过调节管道、阀门和泵等运行参数，使热水在供热系统中的流速、流量和温度达到理想的状态，从而达到节能和提高热利用率的目的。
实现水力平衡的重要前提是合理规划供热系统的管道、泵和阀门的布局，以确保平衡水流和消除闭环压力。
在实际应用中，为了实现水力平衡，需要进行数值模拟和仿真试验。
其中，数值模拟可以通过计算机程序进行，仿真试验则需要对供热系统进行实地测试。
通过数值模拟和仿真试验，可以确定合理的管道尺寸和截面，以及管道、阀门和泵的最佳摆放位置，从而达到水力平衡的最佳效果。
在进行水力平衡节能改造时，需要考虑供热系统的管道、阀门和泵等组件的减少和替换。
其中，关键的组件是阀门，因为它们对于水力平衡的稳定性和可靠性有很大的影响。
另外，需要采用流量控制技术，对热水供应进行控制，以确保供热系统的效率最大化。
对于供热系统的水力平衡节能改造，应该注重实际操作和经济性的考虑。
因此，在进行改造时，需要根据具体情况进行规划和设计，集中考虑最经济、最实用的方案，同时在实施过程中，还要注重安全和节能效果的监测和评估。
通过科学规划和合理实施水力平衡节能改造，可以有效提高供热系统的能源利用效率，实现节能减排的目标。
供热管道系统的水力平衡分析与优化
供热管道系统的水力平衡分析与优化作为一名工程专家和国家专业的建造师，我将就供热管道系统的水力平衡分析与优化这一主题展开论述。
供热管道系统的水力平衡是保证供热系统高效运行和能源利用的关键环节，它涉及到供热系统的管道网络、泵站、阀门等设备的设计、调试和维护。
首先，水力平衡是指在供热系统中各个支路或节点的流量与压力合理分配的状态，包括主管道和支管道的流量平衡以及各个支路的压力平衡。
流量平衡是指在供热管道系统中，通过合理的调节泵的转速和阀门的开度，使各个支路的流量达到设计要求，避免出现流量过大或过小的情况。
压力平衡是指在供热管道系统中，通过控制泵站的压力、调节阀门的开度以及安装补偿措施，保证各个支路的压力维持在设计范围内，避免出现压力过高或过低的情况。
其次，供热管道系统的水力平衡分析与优化需要综合考虑各种因素，如管道长度、管径、支路数目、流体介质、水泵性能、阀门参数等。
在设计阶段，需要依据供热系统的规模、设备参数、供热负荷等因素，通过水力计算方法和模拟软件等进行水力平衡分析。
通过对管道系统中各个节点的流速、流量、压力等参数进行分析，可以确定各个支路的流量和压力，进而选择合适的泵站和阀门，确保系统达到预期的供热效果。
再次，供热管道系统的水力平衡优化可以通过多种方式实现。
一方面，可以通过合理选取管道材料和管径，减少管道阻力，提高流经管道的流量，从而降低能耗。
另一方面，可以采用分区控制、变频调速等措施，根据不同地区的供热需求，灵活调节各个支路的流量和压力，提高供热系统的运行效率。
此外，还可以通过优化泵站和阀门的布置方式，减少泵站能耗和阀门压力损失，提高系统的稳定性和可靠性。
最后，供热管道系统的水力平衡分析与优化需要在设计、安装和运行维护各个阶段进行全过程管理。
设计阶段需要充分考虑系统的水力特性和变化情况，合理选择设备和控制策略。
安装阶段需要注意管道的施工质量和防止漏水等问题。
运行维护阶段需要定期检查和维护泵站、阀门等设备，及时处理系统中出现的故障和异常情况。
水力平衡在建筑暖通系统中的调节与优化
水力平衡在建筑暖通系统中的调节与优化随着现代建筑技术的不断发展，建筑暖通系统在人们的生活中起着越来越重要的作用。
而水力平衡作为建筑暖通系统中的一个关键环节，对于系统的运行效果和能源利用效率有着重要影响。
本文将探讨水力平衡在建筑暖通系统中的调节与优化方法，以期提高系统的性能和节能效果。
1. 水力平衡的基本概念与作用水力平衡是指在建筑暖通系统中，通过合理地调节水流量和水压，使得系统中各个部分能够获得适当的水流量和水压，从而实现系统的稳定运行和高效能利用。
水力平衡的主要作用有两个方面：一是保证系统中各个末端设备的供水和回水温度稳定，避免因水流量不均匀而导致的供暖效果差异；二是减小系统中的阻力损失，降低能耗，提高能源利用效率。
2. 水力平衡的调节方法2.1 管道设计与布局在建筑暖通系统的设计过程中，合理的管道设计与布局是实现水力平衡的基础。
首先要根据建筑的结构和功能需求，确定供水和回水的管道尺寸和布置方式。
其次，要避免管道的过长和过多的弯头，减小阻力损失。
最后，对于大型建筑物，可以考虑将系统分成多个独立的回路，以便更好地控制水流量和水压。
2.2 泵站的选择与运行在建筑暖通系统中，泵站的选择和运行对于水力平衡具有重要影响。
首先，要选择合适的泵站类型和规格，以满足系统的需求。
其次，要合理地设置泵站的运行参数，如水泵的转速和流量调节方式，以保证系统的稳定运行和水力平衡。
此外，还可以考虑使用变频调速技术，根据系统的实际负荷情况，调整泵站的运行状态，进一步提高系统的能源利用效率。
2.3 阀门的调节与控制阀门的调节与控制是实现水力平衡的重要手段之一。
通过合理地设置阀门的开度和调节方式，可以调节系统中各个末端设备的水流量和水压，从而实现水力平衡。
在实际操作中，可以采用手动调节阀门的方式，也可以使用自动调节阀门，通过传感器和控制器的反馈信号，实现对水流量和水压的自动调节。
3. 水力平衡的优化方法3.1 系统的动态调节与优化建筑暖通系统的运行状态是时刻变化的，因此，动态调节和优化是实现水力平衡的重要手段之一。
采暖系统设计中水力平衡计算的分析
加强维护和管理
定期对系统进行检查和维护，及时发现和解决水 力不平衡问题，能够提高系统的运行效率和延长 其使用寿命。
07
结论与展望
研究结论
水力平衡计算对于采暖系统设计至关重要，有助于 确保系统运行的稳定性和高效性。
在不同规模和类型的建筑中，水力平衡计算的应用 有助于减少能源浪费和降低运行成本。
本文通过对实际工程案例的分析，验证了水力平衡 计算在采暖系统设计中的重要性和有效性。
水力平衡计算需要考虑系统的复杂性 和不确定性，因此常常需要进行多次 迭代和调整。
水力平衡计算的主要步骤
01
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03
04
确定系统模型
包括管道的长度、直径、弯头 、阀门等元件的阻力特性。
确定流量分配
根据分支管道的阻力和系统总 流量，确定各分支管道的流量 分配。
校核水力平衡
通过比较实际测量值和计算值 ，验证水力平衡是否满足系统 要求。
提高水力平衡的措施及优化建议
精确计算
进行精确的水力平衡计算是确保系统正常运行的 关键，应根据建筑物的特点和实际需求进行计算 。
合理设计
在系统设计时，应充分考虑各环路的阻力特性和 流量需求，合理分配各环路的流量。
选用高质量的管材和设备
高质量的管材和设备能够减少系统的阻力损失和 水力不平衡现象的发生。
采暖系统的构成
热源
提供热量的设备，如锅炉、热泵等。
输配系统
将热量从热源输送到各房间的管道和设备，如水泵 、阀门等。
散热设备
将热量散发到室内空气中的设备，如散热器、地暖 等。
采暖系统的分类
02
01
03
按热媒种类分类
热水采暖系统、蒸汽采暖系统、热风采暖系统等。
采暖系统设计中水力平衡计算的分析研究
计算结果分析和优化建议
结果分析
根据计算结果，对采暖系统的水力平衡状况进行深入分析，如各分支路流量是否均匀、水力损失是否合理等。
优化建议
根据分析结果，提出针对性的优化建议，如调整管径大小、增加自动调节装置等，以改善系统的水力平衡状况 。
05
水力平衡计算的未来发展
基于数值模拟的水力平衡计算方法研究
最后，我们的研究没有涉及到智能控 制技术在采暖系统中的应用。随着物 联网和人工智能技术的发展，智能控 制在能源领域的应用越来越广泛。未 来，我们需要将智能控制技术与水力 平衡计算相结合，实现采暖系统的智 能化和自适应化运行，进一步提高系 统的运行效率和节能性能。
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研究不足与展望
尽管我们已经取得了一定的研究成果 ，但是我们也意识到研究中存在的不 足之处。首先，我们的研究主要集中 在理论分析和模拟实验上，缺乏实际 工程应用的验证。未来，我们需要将 所提出的水力平衡计算方法和优化策 略应用到实际工程中，以检验其真实 效果和可靠性。
其次，我们的研究没有考虑到不同类 型采暖系统之间的差异。例如，集中 供暖系统和分散供暖系统在运行方式 、系统结构和控制策略等方面都存在 较大差异。未来，我们需要进一步深 入研究不同类型采暖系统的水力平衡 计算方法和优化策略，以更好地满足 不同系统的实际需求。
方法
本研究采用文献综述、实验研究和数值模拟相结合的 方法，对采暖系统中的水力平衡计算问题进行深入研 究。首先，通过对相关文献的综述和分析，了解水力 平衡计算的研究现状和发展趋势。其次，通过实验研 究，测试和验证水力平衡计算的准确性和实用性。最 后，利用数值模拟方法，对采暖系统进行模拟和分析 ，进一步优化水力平衡计算方法。
《采暖系统设计中水力平衡 计算的分析研究》
论集中供热系统的水力平衡调节与节能措施
论集中供热系统的水力平衡调节与节能措施摘要：在我国经济快速发展的背景下，我国采暖模式在近几年有了很大改变，并且越来越重视节能减排的推广与实施。
如何有效开展供暖节能减排工作，保证居民供暖供暖的质量，是目前供热行业的热门话题和不断深入的问题。
探讨了热源、热网、换热站的同步动态平衡调整，目的是更好地做好均衡供暖工作，保证供暖客户的室内温度的相对稳定，为供暖系统的经济、平稳运行奠定了基础。
基于此，本文对集中供热系统的水力平衡调节与节能措施进行了研究，首先分析了热系统水力失调的状况及产生的原因，然后提出了消除水力失调，实现供热系统节能运行的改进方案，以期为相关人员提供参考。
关键词：集中供热；供热系统；水力平衡;平衡调节前言：目前，节能措施是供热管理部门的主要任务，在供热工作中起着关键作用。
但我国供热系统能耗仍然很高，不符合国家绿色节能发展的要求。
因此，有关部门和人员应制定切实可行的节能措施，使供热系统正常、有序、稳定地运行。
为此，应该对集中供热系统的水力平衡调节和节能措施进行研究。
1 供热系统水力失调的状况及产生的原因对供热系统水力失调原因的分析，可分为以下五个方面：泥沙淤积造成水力失调的流量分布不平衡，造成水力失调；循环水泵选型不当，造成运行时间与设定值偏差的水力失调；运行时实际热负荷与原设计热负荷不符，超过或低于原设计热负荷，造成水力失调；因系统高程差或上下游居民高程差，造成垂向水力失调；运行过程中因系统流量变化造成水力失调，如室外温度过低、阀门开启、室外温度过高、阀门关闭，影响其他未安装调节设施的用户，造成水力失调及动态水力失调。
此外，在室外供热管网的支路和主干道上未设置必要的调控装置，导致部分管路腐蚀严重、阀门失效、控制和连接不完善等问题。
这些问题都很明显，每年的运行维护费用都比较高。
另外，由于管道敷设时间较长，管道、管件和阀门的腐蚀比较严重，经常发生泄漏，管道的绝缘层和保护层会受到损坏[1]。
传统的供热管网和热交换站的调节控制一般只以二次热交换站的供回水温度为控制对象。
采暖系统设计中水力平衡计算的分析
案例三：公共设施采暖系统设计
公共设施采暖系统设计
在公共设施采暖系统设计中，水力平衡计算的应用同样不可 或缺。公共设施通常包括图书馆、医院、商场等，这些场所 对采暖的需求也各不相同。通过水力平衡计算，可以确保这 些场所的采暖需求得到满足，同时避免能源浪费。
06
结论与展望
水力平衡计算在采暖系统设计中的重要性
采暖系统设计中水力平衡计 算的分析
汇报人： 2024-01-03
目录
• 引言 • 采暖系统基础知识 • 水力平衡计算方法 • 水力平衡计算在采暖系统设计
中的应用 • 水力平衡计算的实际案例分析 • 结论与展望
01
引言
研究背景
采暖系统在建筑能耗中占据重要地位 ，优化设计对降低能耗具有重要意义 。
提高系统稳定性
水力平衡计算能够确保采暖系统在运行过程中各分支路流量分配的稳 定性，避免出现局部过热或过冷的情况。
节能降耗
通过精确计算和调整，水力平衡计算有助于降低系统的能耗，减少不 必要的能源浪费。
提高居住舒适度
合理的水力平衡设计有助于提高室内温度的均匀性，提升居住舒适度 。
降低维护成本
准确的水力平衡计算有助于减少因流量分配不均导致的设备损坏，降 低维护成本。
3
按供热方式分类
分为集中供热系统、分散供热系统等。
水力平衡的基本概念
水力平衡是指采暖系统中各管 段或散热设备的流量与设计要 求一致，使得系统达到理想的 供暖效果。
水力失衡会导致供暖效果不佳 ，出现室温不均、能耗增加等 问题。
水力平衡的调节对于采暖系统 的性能和节能具有重要意义。
03
水力平衡计算方法
水力平衡计算是采暖系统设计的关键 环节，对系统运行效果和能耗具有直 接影响。
热水采暖系统的水力平衡改造
热水采暖系统的水力平衡改造摘要:以中航自控所住宅小区热水采暖系统的水力平衡改造为例,论述了由于设计、施工等原因造成的热力管网水力失调问题,介绍了静态平衡阀在解决管网水力失调时的操作方式、理论依据和效果。
关键词:水力失调;静态平衡阀;节能1项目概况1.1 本项目为中航自控所住宅小区热水采暖系统的水力平衡改造,总建筑面积为85647m2,其中低层住宅建筑面积约64447m2,高层住宅部分建筑面积约11000m2,办公、学校部分约10200m2。
目前采暖采用锅炉房直供的形式,从总供水管分出两个支路,分别为南北两个区域进行供暖,室内采用散热器系统。
1.2 热源由锅炉房现有的12台燃气锅炉提供,每台锅炉能提供热量为45万大卡。
1.3 锅炉房内采用循环水泵共3台,水泵流量扬程均相同,分别是Q=100m3/h,H=32m;水泵设计采用两用一备的形式运行。
1.4 锅炉房新建于2002年左右,至今使用6年。
而管网为旧有管网,使用已近二十年,管路较老旧。
2系统主要运行状况及存在问题2.1 系统主要运行状况热水循环系统总阻力28m,总循环流量为240m3/h(开启两台水泵),锅炉房供回水总管之间压差约为18 ~20m;近端用户室内温度可达20℃以上,而远端部分用户室内温度只有12℃左右。
2.2 存在问题①水泵选择不合理,扬程过大,采用关小水泵出口阀的方式来避免水泵过载;②管网年久失修,存在跑冒滴漏现象;个别管道保温脱落,造成系统热量损耗较大;③部分用户更改了户内的暖气管道,造成部分单元阻力很大,影响了使用效果;④小区的15#楼、17#楼、25#楼、26#楼、27#楼都是后期陆续建造,在整个小区的最东部和东北部,南北两个区域管道的最末端,冬季供暖温度较低,部分室内温度仅有12℃~13℃,住户反应强烈;⑤小区的22#楼、23#楼是高层建筑,其供暖方式是采用加压泵加压供给,回水经过减压阀减压的高层建筑直连供暖技术。
高低区之间存在热力失调现象。
供热管网水力平衡调节方法的研究
供热管网水力平衡调节方法的研究【摘要】本文主要研究供热管网水力平衡调节方法，通过分析水力平衡的基本概念和供热管网水力失衡原因，提出了一些有效的水力平衡调节方法。
通过案例分析和效果评价，验证了这些方法的可行性和效果。
最后总结了供热管网水力平衡调节方法的优缺点，并提出了未来研究方向。
这些研究成果对于提高供热管网运行效率和节能减排具有重要意义，有望在未来的供热系统中得到广泛应用。
【关键词】供热管网、水力平衡、调节方法、案例分析、效果评价、研究背景、研究目的、研究意义、基本概念、失衡原因、结论、未来研究方向、应用前景。
1. 引言1.1 研究背景随着城市供热系统的不断发展和扩张，供热管网水力平衡调节越来越受到人们的关注。
供热系统水力平衡是指在不同工况下，管网内各个支路和末端用户的流量和压力能够保持在合理的范围内，从而实现系统稳定、高效运行的状态。
在实际工程中，供热管网往往存在水力失衡的问题，导致部分支路流量过大或过小，影响系统的热力性能和能耗效率。
目前，国内外对供热管网水力平衡调节方法的研究还处于起步阶段，存在许多问题和挑战。
针对这一情况，有必要开展深入的研究，探讨供热管网水力平衡调节的理论与方法，为提高供热系统运行效率和节能降耗提供技术支持。
本文旨在对供热管网水力平衡调节方法进行系统研究和探讨，为解决实际工程问题提供理论基础和实用方法。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨供热管网水力平衡调节方法，以解决供热系统中存在的水力失衡问题。
通过研究分析供热管网水力失衡的原因，并提出有效的调节方法，旨在优化供热系统运行，提高能源利用效率，降低运行成本，延长设备寿命，提升供热服务质量。
本研究旨在为供热管网水力平衡调节提供理论支持和实际指导，促进供热管网系统的稳定运行，推动供热行业的可持续发展。
通过深入研究水力平衡调节方法，探索出适合不同供热管网实际情况的调节方案，为实际工程应用提供参考，并为相关领域的研究者提供有益的借鉴和启发。
供热管网水力平衡调节方法的研究
供热管网水力平衡调节方法的研究供热管网是指将热能从供热站输送到用户处的管网系统，它是供热系统中至关重要的一部分。
在供热管网中，水力平衡是一个重要的问题，它对供热系统的正常运行和能效有着重要的影响。
水力不平衡会导致供热管网中的一些支路流量过大，而另一些支路流量过小，甚至出现停水现象，影响整个供热系统的正常运行。
如何进行供热管网的水力平衡调节是供热系统运行中需要解决的重要问题。
本文将对供热管网水力平衡调节方法进行研究，探讨当前供热系统中存在的水力不平衡问题，并结合实际案例分析供热管网水力平衡调节的方法及其效果。
一、供热管网水力平衡的影响供热管网的水力平衡对供热系统的能效和运行稳定性有着重要的影响。
水力不平衡会导致供热系统中部分支路流量过大，而另一些支路流量过小，严重影响了供热系统的正常运行。
具体表现在以下几个方面：1. 能耗增加：水力不平衡会导致供热系统中部分支路流量过大，而另一些支路流量过小，使得供热系统的运行效率下降，从而增加了能耗。
2. 系统压力波动：水力不平衡还会导致供热系统中的压力波动，影响供热管网的稳定运行，甚至影响到用户的取暖效果。
3. 设备损坏：水力不平衡还会导致供热系统中部分设备负荷过重，长期运行下去会导致设备的损坏，增加了系统的维修成本。
解决供热管网的水力不平衡问题对于提高供热系统的能效、保证系统的稳定运行至关重要。
1. 阀门调节法：通过在供热管网中设置调节阀门，可以控制支路的流量，从而达到水力平衡的目的。
对于流量较大的支路，适当关闭阀门降低其流量；对于流量较小的支路，适当打开阀门增加其流量，从而使得各个支路的流量均衡。
2. 管网改造法：对于部分支路流量过大或过小的问题，需要对供热管网进行改造和优化，例如增加支路管道的直径、增加支路的数量等，从而调节各支路的流量，实现水力平衡。
3. 自动化调节法：利用现代智能控制系统，通过对供热管网进行实时监测和控制，可以实现对供热管网的水力平衡自动调节，保持各支路流量的平衡稳定。
供热系统水力失调和水力平衡的探索
建材发展导向2018年第15期34伴随社会的进步与科技的革新，供热系统已经逐渐成为现代建筑物不可或缺的一个重要组成部分。
特别是对于北方的建筑物来说，暖通空调已经成为标配。
但是从目前的现状来看，水力失调问题已经成为阻碍暖通空调供热效果提升的一大关键因素，尽管通过提高水泵的扬程能在一定程度上解决该问题，但并不能从根本上解决这一问题，因此，有必要进一步加强对供热系统水利失调和水力平衡的研究，找出水力失调的根源所在，进而采取针对性的解决措施。
1 供热系统水利失调和水力平衡的分类1.1 动态水力失调与动态水力平衡所谓动态水力失调，指的就是由于阀门开度变化而导致用户流量发生相应变化，进而使实际流量严重偏离设计流量而引起的水力失调现象。
要解决动态水力失调问题，可在管道系统之中设置动态水力平衡设备，如压差调节器、流量调节器等，如此一来，若遇到其他用户阀门开度发生变化的情况，就可利用动态水力平衡装置来发挥屏蔽作用，进而使自身的流量不会受到其影响，终端设备的流量也不会出现相互干扰的状况，这样就能有效解决动态水力失调的问题，实现动态水力平衡。
1.2 静态水利失调与静态水力平衡所谓静态水利失调，指的就是由于受到设备材料、设计等因素的影响而使系统管道特性阻力数比值和设计标准之间出现较大的差距，导致用户的实际流量和设计标准流量出现偏差，进而引起的水力失调现象。
要解决静态水力失调的问题，可在管道中设置静态水力平衡装置，这样就能对系统管道的特性阻力数比值加以调整，确保其与设计标准保持一致，如此一来，当系统的总流量与设计流量相同的时候，所有终端设备的流量也能达到设计标准，从而满足静态水力平衡的条件。
2 供热系统水力失调问题的成因2.1 调节装置缺乏现阶段，我国大部分用户的供热系统都是采用的单管顺序式采暖系统，而没有设置必要的调节装置，这就导致供热系统在实际运行过程中难以对用户系统进行及时有效地调节，最终致使系统发生水力失调现象。
关于供暖水利平衡的实现
产生供热系统水力失调的原因较为复杂,既有设计上的,也有运行管理上的,这些原因往往是不能完全避免的。
在进行管道设计时,由于各管道内热介质流速不允许超过限定值,管径规格有限,在络各分支环路或用户系统各立管环路之间,其阻力损失是不可能在设计的流量分配下达到平衡。使热用户实际流量分配不能符合设计所需的流量要求,就会产生水力失调。
关于供暖水利平衡的实现
1水力失调的概念与表现
在热水供热系统中各热用户的实际流量与设计要求的流量之间往往存在不一致性。我们把这种不一致称之为水力失调。水力失调反映到实际供热中,主要表现为由于各供暖区域段流量配比不合理,导致不同位置的热用户出现冷热不均现象,一般来说,靠近热源近的用户水量足水循环快,供暖效果要好于远离热源的末梢热用户,水力失调主要表现是:各管段流量输配不合理,致使各个用户的室温冷热不均,靠近热源近端的用户过热,远端过冷,即行业内常说的水平失调。
一水力平衡实现。为满足一水力平衡,实现按需供热,在每个端点即换热系统的来水管线上加装流量调节阀和超声波流量计。通过控制中心SCADA系统的上述方式进行进行管平衡计算,结果发送给换热站的SCADA系统,根据该给定值进行阀门开度控制,设定值由热源SCADA系统根据换热站反馈的各点负荷进行动态设定,换热站SCADA系统根据设定值进行PID闭环调节,实现自动水力平衡。换热站SCADA系统的构成及主要功能:(1)系统构成(如图):a.硬件系统由现场数据采集一次仪表、PLC、触摸屏、一水力平衡调节阀或变频泵(变频器+泵)、气候补偿调节阀、通讯络、二变频泵、二自动补水等构成。b.软件由气候补偿软件、一水力平衡调节软件、数据采集与传输软件、二水力平衡控制软件、用户数据采集与通讯软件。
当有新接入热用户或部分热用户停运时,整个供热管阻力特性发生变化,也有可能导致水力失调。
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关于热水采暖系统水力平衡的研究摘要：目前，我国采暖系统中普遍存在水力失现象，不仅造成供暖质量差，而且还增加了能耗。
供暖系统的水力平衡技术投资少、见效快，，它是改善供暖系统现状和促进节能减排改造的有效途径，具有显著的经济、社会效益。
本文对设计热水采暖系统时水力平衡计算应该注意的几个方面以及对热水采暖系统因为水力失衡而造
成的不良后果与改善措施进行了详细分析与探讨。
关键词：采暖系统；水力平衡；调节阀
正文：
1 采暖系统的水力失衡现象
建立热水采暖系统的目的是为了给居住者提供舒适的居住环境，然而，在现实中，许多采暖系统中采暖空间都普遍存在着冷热不均现象，由于冷热不均，最终也会带来供暖成本、设备和能源的巨大浪费。
冷热不均，归根结底是由于供暖系统中水力系统的不平衡所造成的。
当用户阀门开度变化引起管道水流量改变时，其他用户的水流量也随之发生一些改变，偏离原先设计所要求的流量，从而导致的水力失调，这种现象叫做动态水力失调。
动态水力失调是变化的、动态的，它是在系统运行过程中产生的，不是系统本身所固有的。
可以通过在管道系统中增设动态水力平衡设备，例如，流量调节器或压差调节器等来解决这个问题，当其他用户的阀门开度发生变化时，由于动态水力平衡设备的屏蔽作用，使用户自身的水流量并不
随之发生改变，此时，末端设备流量不会互相干扰，可以使供暖系统实现动态水力平衡。
定流量水力平衡系统也是采暖系统设计中比较常见的水力系统，在运行的过程中供暖系统各处的水流量基本保持恒定值。
对于那些完全定流量系统，仅仅存在静态水力失调，不会产生动态水力失调的现象，因此，只需在特定的部位安装静态水力平衡设备就可实现水力平衡。
2 水力失调的原因分析
导致热水供暖系统水力失衡的原因是多方面的，首先，在系统设计上，用户系统各立支管环路或网路分支环路之间的阻力损失未能在设计流量分配下达到平衡状态，在供暖系统开始运行时并没有进行很好的初调节，而且在系统运行过程中，分支环路和热用户的流量也可能会发生变化，如果系统中任何一个散热设备或者热用户的流量发生变化，都会引起其他散热设备或者热用户的流量发生一些变化，另外，还有供暖系统的扩容改造等，这些情况都是难免的，它们都会导致供暖系统的流量重新分配，导致水力失衡的现象。
另外，由于受到系统管径规格的限制，完全地依靠系统设计来消除水力失衡是很不现实的，而且在实际运行中由于局部区域或者热用户的热负荷的发生变化，也会引起新的水力失衡现象，因此，在供暖系统运行过程中应该根据实际情况进行一些必要的调节。
一般来说，在进行热水供暖系统水力平衡时，一般的做法是调整散热设备进出口阀门和管网阀门，但如果采用这种方法进行调节，不仅
调节大，而且还很难达到比较好的水力平衡调节效果。
3 保持水力平衡的措施
首先，在进行供暖系统设计时，应该保证供暖系统处于静态平衡状态，实现系统静态水力平衡的基本判据是：当供暖系统所有动态水力平衡设备均设定到设计流量或压差，所有的末端设备的温度控制阀门都处于全开位置时，这时供暖系统是完全定流量的系统，各处流量均是恒定的，系统所有末端设备的流量均达到设计流量，可以通过在相应的部位安装静态水力平衡设备，使供暖系统达到静态水力平衡状态。
从上分析可以看出，实现系统静态水力平衡的目的是保证末端设备可以达到设计流量，就是末端设备所需的最大流量。
从而避免了一般供暖系统中，一些设备还没有达到设计流量，而另一些设备已远高于设计流量的现象。
因此它解决的是系统能力和系统静态平衡的问题，也就是保证系统可以均衡地输送足够的水量到各个末端设备。
对于变流量系统，可以参照定流量系统的描述来选择静态水力平衡设备。
一般来说，换热站房有三种变流量动态水力平衡方式。
1）电动调节阀方式
电动调节阀方式可以分为电动三通合（分）流调节阀和电动二通阀方式三种，这里以电动二通阀方式为例：首先从分集水器上采集压力信号p1和p2输入压差变送器，压差变送器输出4-20ma的标准电流信号到ddc，通过和调节计上预先设定压差相比较，然后
输出4-20ma的控制信号到电动调节阀以控制其动作，最后通过调节电动调节阀来改变旁通水量，从而保证分集水器压差△p为设计压差这一恒定值，此时，分集水器上任一分支回路流量的改变不会对其他回路产生影响，供暖系统可以实现动态水力平衡。
2）自力式压差调节器方式
当某一分支环路如流量变化时，可以在分集水器旁通管上设压差调节器调节分集水器压差，由于压差调节器的调节作用，可以使分集水器的压差保持恒定值。
如此一来，其余分支环路的流量就不会随之发生改变，从而使供暖系统实现动态水力平衡。
3）调频水泵方式
也可以将从分集水器上采集压力信号p1和p2先输入到压差变送器，然后压差变送器输4～20m标准电流信号到ddc，和调节计设定的压差进行比较后输出4～20ma控制信号到调频器，最后通过调频器输出已调频的电压信号到水泵电机，来控制水泵转速改变水流量，从而保证预先设定的压差和分集水器的压差保持一致，从而使供暖系统实现动态水力平衡。
4 总结
目前，我国热水供暖系统中普遍存在着水力失衡的不良现象，通过以上的分析可以看出，在做热水采暖系统设计时应认真做好水力平衡计算，在热水采暖系统中合理地安装水力平衡阀以及采用正确的方法进行系统调节，可以有效地改善系统的水力特性，使系统接近或者达到水力平衡，从而既为供暖系统的正常运行提供了保
证，同时还节省了客观的能源，使得供暖系统得以经济高效地运行。
参考文献
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作者简介
李威（1984－），男（汉族），福建省明溪县人，本科生，主要研究方向：采暖通风与空气调节。