热能输送系统

2. 确定网络主干线 热源到某个允许平均比压降为最小用户的管线；或各用户预 留的内部作用压差大致相等时从热源到最远用户的管线；或热源 到各用户的距离大致相等时从热源到内部作用压差最大的用户管 线。
5.2
热网水力计算
3.确定网络主干线沿程压降比。 R越大，v越高，d越小，管道投资与热损减少，但水泵 的投资与运行费用增大，并且水力工况的稳定性下降。因此 最经济的主干线沿程比压降与供热距离、供回水温度、管网 系统单位长度造价及运行费用等多方面因素有关，要求在经 济运行寿命（一般取15年）内，管网与水泵投资与水泵年运 行费用之和为最小。建议取R为30~80Pa/m，d大时取小值， d 小时取大值。 4.根据网络主干线各管路的计算流量和沿程比压降的推荐范围， 查出各管段标准直径和相应的实际沿程比压降。 5.根据查得的标准管径和管段中局部阻力件形式，查得管段局部 阻力当量长度的总和，进而算出主干线的全部压降损失。
5.4
供热调节
质调节、量调节、质-量分级调节、间歇调节
•质调节：常用于热水供暖网路。供水的流量不变而只改变 供水的温度。
•量调节：可用于热水网路和蒸汽网路。它保持载热质温度 不变，只改变载热质的流量。
•质-量分级调节（分阶段改变流量的质调节）：把整亇供热 期按热负荷的大小分成几个阶段，各阶段间采用量调节，而 每亇阶段内采用质调节。 •间歇调节：可用于热水和蒸汽网路，它不改变网路的供水 流量和供水温度，而调节每天的供热时数。
k为管段内壁绝对粗糙度 ，
k 68 0.25 ) 为沿程阻力系数（ v 0.5m / s ) d Re vd Re 为雷诺数
5.2
•计算方法 ：
热网水力计算
1. 确定网络中载热质的计算流量
G 103 Q S 4.187(t g t h ) (t / h)
Q为热用户计算热负荷（ 百万千焦/ 小时），S一般取1.05为漏损补偿系数 t g t h为供、回水温差
利用以上公式可计算出水力工况变动后流量重新分配的数 量。
5.4
供热调节
初调节与运行调节
•初调节：热网投运前的调节，使各用户的流量符合设计要求。 •运行调节：热网投运后根据室外温度，生产工艺要求，对供热 量进行的调节。
集中调节、局部调节和单独调节
•集中调节：在热源处进行，调节后所有用户都满足需要，通常 适用于季节性热负荷。 •局部调节：在供热分站或用户引入口处进行。 •单独调节：直接在用热设备处进行。
5.1
热网概况
•为使热水系统维持稳定的水力工况和保证系统中的水不汽 化，对系统需要定压。常用的定压方法有水位定压法（高 位开口膨胀水箱）、补给水泵定压法、惰性气体（N2）定 压法。Fra bibliotek蒸汽热网
•除采暖、通风和热水负荷，常用于生产工艺供热。 •当用户参数相同或季节性负荷较小时，采用单管制；当用 户参数不同或季节性负荷较大时，采用双管制或多管制； •根据用户凝结水的质量、回水率、管道投资等因素进行技 术经济比较，决定是否设置凝结水管道。
5.1
热网概况
•凝结水不回收则采用开式热网，用户对凝结水及热量要充分利 用。 •凝结水回收则采用闭式热网。回收系统按是否与大气相通分开 式回收系统和闭式回收系统；按流动动力不同分自流式（低压 自流回收、高压自流回收、闭式满管回收）、余压式和加压式 回收系统。
水热网与汽热网比较
•水热网可以进行远距离供热，而热损和压损都较小。水网的热损 失，每公里温降约1℃左右，一般比汽网小5%~10%。水温150℃ 以下的供热距离一般为15~20km，高温150℃以上可达30~40km。 汽网由于压损大，一般才5~7km，最好不大于8~10km。
5.1
热网概况
•水热网运行时可以实行简单而经济的中央调节（质或量调 节），同时还易于实现供热机组的集中控制和经济调度。 供热可靠，热电厂设备运行稳定，室内采暖幅度变化也比 较小。 •在电厂，水热网是通过表面式换热器把水加热，以水为载 热质向外供热的，因此加热蒸汽的凝结水可以方便地在电 厂内全部回收。汽网以蒸汽直接供热，蒸汽易被污染，或 有部分因工艺过程不能回收。汽网蒸汽的回收率一般只有 20~70%，有时甚至为零，目前我国最好的为20%。凝结水回 收率低造成大量工质和热的损失，水处理设备投资增大， 运行费用增加，电厂对外供热能力下降，热经济性下降。 更严重的是，它影响高压锅炉的运行可靠性。
•用户的实际流量和设计值不一致现象称为水力失调。 •实际流量与设计流量的比值称为水力失调度。 •当所有用户的实际流量都大于或小于设计值时称为一致失 调，其失调比例相同时称为一致等比失调，其失调比例不 同时称为一致不等比失调。 •而所有的用户实际流量与设计流量有增有减时称为不一致 失调。
5.3
水力工况
5.2
热网水力计算
水热网的水力计算
•任务 ：确定流量、压降、管径关系。
•基本公式：
P R ( L Ld ) 为总压降 （Pa） , Ld R
v 2
d 2
为沿程比压降 （Pa / m）
L为计算管段长度（ m） ,

d
为局部阻力压降的当量 长度（m）

为局部阻力系数,
0.11(
•低温热水系统：供水温度95°C，回水温度70°C，常 采用直供式。
•高温热水系统：供水温度115°C、 130°C 、150°C， 回水温度70~90°C。当用户的水力和热力特性与热网相 匹配时采用直供式；当用户要降温使用时，如供、回水 干管的压差不小于8~12mmH2O，用水喷射器连接，不然 用水泵混合连接；当用户的水力和热力特性与热网要隔 离时，通过换热器实现间供式。
水力工况分析
水力工况指网路中流体的流动状况，主要是流体的压降（ 即管道阻力）与流量状况。在室外热水网路中，水的压降与 流量的平方成正比。
P SV 2 ,
2 S称为阻力数（ Pa（ / m3 / h） ），表示通过 1m3 / h流量时产生的压降。
对串联管路： V V1 Vn，S Si 1 1 1 1 1 对并联管路： ，V：V 1： ：Vn ： ： ： S Si S S1 Sn
5.1
热网概况
•水热网供热系统的蓄热能力大。由于水的比重大，管网和 系统中水量较大，因此在短时间内水力工况和热力工况失 调不会引起供热状况的明显波动。
•汽热网输送载热质的耗电量小。 •换热器中蒸汽的温度和传热系数都比水高，汽热网可以减 小用户处的传热面积，使设备造价降低。 •汽热网对用户的适应性较宽，它可用于所有的热负荷，尤 其是生产动力。 •在用户处采用膨胀扩容或蒸汽发生器来产生蒸汽，可成功 地将热水网供热用于化工、纺织、塑料、食品等行业中。
5.2
热网水力计算
6.估算分支路的比压降Rz，根据分支线管路的计算流量和 Rz，查出该管段标准直径和相应的实际沿程比压降。
ΔPz Rz , L j (1 α j )
1 ΔPz ΔPje (Pe - ΔPj ) 2
ΔPz为分支路管线的资用压 降 ΔPje为分支点至主干线最后 用户压降 ΔPe为主干线最后用户内部 作用压降 ΔPj 为该分支用户的内部作 用压降 L j和α j为该分支路的管长和局 部阻力当量长度
第 5章
热能输送系统
5.1
热网
热网概况
所谓“热网”就是传输热能的管路网。热网系 统一般由蒸汽供热管或热水供热管、热网加热器、 凝水回收箱以及相应的各种阀门和泵组成 。
分类
蒸汽热网\热水热网；开式热网\闭式热网； 单管热网\双管热网\多管热网； 枝状热网\环状热网。
5.1
热水热网
热网概况
•目前我国采暖、通风和热水负荷均以水作为载热质 ，常 用闭式双管制。
5.2
热网水力计算
7.绘制水压图，确定管道中各点压力的绝对值，以保证系 统顶部不倒空、不汽化，底部不超压。
汽热网的水力计算
蒸汽热网的水力计算与热水热网基本相同，所不同的是 蒸汽密度随压力变化非常大，其计算有些不同于热水热网 的特点。另外对闭式汽热网还需确定凝水管径。
5.3
水力失调
水力工况分析