采暖水力计算不平衡率讲解学习
某住宅小区供暖热水管网水力平衡计算与分析
- 110 -工 程 技 术0 引言供热工程在调试、运行过程中,室温经常无法符合设计要求,即热源近端用户室内温度过高,而远端用户则出现室内温度不达标的情况。
其主要原因往往是水系统各并联环路之间出现严重水力失衡的情况,导致末端换热设备的供热量大幅偏离设计条件,进而影响室温调节。
为保证末端用户的供热效果,后期运维人员常采取提高二次热水温度,或提升水泵扬程的方法。
上述做法虽能解决用户供热需求,却同时带来热源效率降低、热媒输配功耗增加等一系列问题。
笔者在参与住宅供暖项目设计时发现,小区二次供热管网设计一般都滞后于单体供暖施工图,且由不同设计人员来完成,设计人员往往会忽视各并联水环路的资用压头,仅按最大允许流速、经济比摩阻直接确定管径,确定单体热力入口处平衡阀规格时,要直接按接管管径选型。
大量工程案例表明,按上述错误的设计做法,仅依靠后期调试很难实现水力平衡,无法使每个房间的实际散热量与设计供热量相匹配。
因此,笔者以某住宅小区供暖工程为例,浅谈设计过程中热水管网水力平衡的计算与设计。
1 相关规范条文文献[1]第5.9.11条:“室内热水供暖系统的设计应进行水力平衡计算,并应采取措施使设计工况时各并联环路之间(不含共用段)的压力损失相对差额不大于15%。
”当双管系统并联环路之间的压力损失相对差额不大于15%时,最大流量偏差可控制在8%左右,平均水温及散热量偏差可控制在2%左右[3],可保证供暖系统的运行效果。
文献[2]第5.3.6条:设计室内热水供暖系统时,应计算水力平衡,并采取控制措施,使设计工况下各并联环路之间(不含公共段)的压力损失差额不大于15%;在计算水力平衡时,要计算水冷却产生的附加压力,其值可取设计供、回水温度条件下附加压力值的2/3。
2 计算公式及原理热水供暖系统中计算管段的压力损失计算如下[4]。
'''P P P d l y iO UX ]UX 2222(1)式中:∆P —计算管段的压力损失,Pa ;∆P y —计算管段的沿程损失,Pa ;∆P i —计算管段的局部损失,Pa ;λ—管段的摩擦阻力系数;d —管段内径,m ;l —管段长度,m ;ρ—热水的密度,kg/m 3;υ—热水流速,m/s ;ζ—局部阻力系数,常用管道配件可参考文献[3]。
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)。
供暖水力计算不平衡率
供暖水力计算不平衡率供暖系统是保障人们居住环境温暖舒适的重要设施之一,而供暖水力计算不平衡率则是评估供暖系统运行效果的重要指标之一。
本文将从供暖水力计算不平衡率的概念、计算方法、原因及解决办法等方面进行探讨,以帮助读者更好地了解和应用这一指标。
我们来了解一下什么是供暖水力计算不平衡率。
供暖水力计算不平衡率是指供暖系统中各个分支管道的流量与所需流量之间的差异程度,即供暖系统中水力不平衡的程度。
水力不平衡会导致供暖系统中某些区域温度过高或过低,影响供暖效果,并可能导致能耗增加、设备损坏等问题。
那么,如何计算供暖水力计算不平衡率呢?一般而言,可以通过测量供暖系统中各个分支管道的流量来计算。
首先,需要了解每个分支管道的设计流量和实际流量。
设计流量是指供暖系统设计时预计的流量,而实际流量则是通过测量得到的实际数值。
然后,可以通过计算实际流量与设计流量之间的差异来确定供暖水力计算不平衡率。
接下来,我们来分析一下供暖水力计算不平衡率产生的原因。
供暖系统中水力不平衡的主要原因有两个:一是管道设计不合理,导致部分分支管道流量过大或过小;二是管道运行中存在阻力增加或减小的情况,导致流量分配不均匀。
这些原因可能与管道的直径、长度、材质、连接方式等相关,也可能与水泵的选择、水压的调节等相关。
针对供暖水力计算不平衡率产生的原因,我们可以采取一些解决办法来改善供暖系统的运行效果。
首先,可以进行管道的优化设计,合理确定管道的直径、长度等参数,以确保各个分支管道的流量分配均匀。
其次,可以对供暖系统进行调试和平衡,通过调整水泵的运行参数、增加或减少阀门的开度等方式,使得供暖系统中的水力平衡。
此外,还可以通过安装流量调节阀等装置来控制和调节各个分支管道的流量,进一步提高供暖系统的运行效果。
供暖水力计算不平衡率是评估供暖系统运行效果的重要指标之一,合理计算和控制供暖水力计算不平衡率对于提高供暖系统的运行效率、降低能耗、保障居民的舒适度具有重要意义。
供热采暖系统中解决户内系统水力失调方法的探讨
供热采暖系统中解决户内系统水力失调方法的探讨在供热采暖系统中(特别是热水采暖),热媒都是通过管道输送到各用户的散热设备中,由于管道输送的距离远近不等,用户的楼房的高度不一,采暖面积不规则。
虽然设计时设计人员通过计算采取一些必要的措施,但在实际运行中,好多用户没能达到设计时的循环水量(热负荷)造成了冷热不均的现象。
也就是业内人常说的水力失调现象。
供热水力失调有两方面含义:一是指在系统中,当一些用户的水流量改变时(关闭或调节时)会使其他用户的流量随之改变,这种水力失调是动态的、变化的。
这涉及到水力稳定性的概念。
二是在系统中,各用户在设计工况状态下的实际流量与设计要求不符,这种水力失调是稳态的,根本性的,如不加以解决,影响将始终存在。
特别是目前我国集中供热的大部分系统为直连方式,定流量运行。
造成水力失调的原因很多,但主要有以下几方面原因:(1)、设计计算因基础数据不准,造成设计的不准确;(2)、设计选型安全系数较高,水力计算数值偏大;(3)、没有一种行之有效的消除环路剩余压头的定量调节装置。
目前解决户内系统水力失调的方法有如下几种:(1)垂直式单管系统在原系统中加装跨越管。
跨越管管径比立管小一规格。
六层住宅楼只在六层与五层上加装就有一定效果。
(2)垂直式双管系统也可按上述办法实施。
(3)水平式单管系统在前几组散热器接管上增加跨越管,一般六组以内可在前两组间增加与支管同径的跨越管。
(4)在各组散热器上加装恒温阀,也是目前解决水力失调的办法。
总结以上几种方法,主要是解决各层及各散热器之间流量分配不平衡的问题。
随着分户热计量工作在全国供热行业的展开,对原系统如何改造成为热计量的方式已成为业内探讨的方向。
实现户型热计量以及户型独立调节,是今后供热计量技术的主要发展方向。
对于垂直式单管或双管系统实现该功能比较困难,而水平式系统实现则比较简单。
因此国内热力公司大部分都以水平串联系统为主要方向。
同时在各单元入口安装差压控制阀,而室内系统各户只安装了锁闭阀。
浅谈供热管网水力平衡的调节
浅谈供热管网水力平衡的调节摘要:近几年来,我国城市的集中供暖事业又了迅猛发展,然而供热系统在实际运行中存在诸多问题,水力失调便是其中的突出问题。
所以保证供热管网的水力平衡是供暖设计工作中的一个重要环节。
本文归纳了供热管网水力平衡失调的表现及原因,对目前国内普遍采用的几种调节方法进行了比较,并提出了供热管网水力平衡的保证措施。
关键词:供热管网;水力失调;水力平衡;调节Abstract: In recent years, China’s urban central heating business a nd the rapid development of heating systems, however, there are many problems in the actual operation, the hydraulic imbalance is one of the outstanding problems. So ensure hydraulic balance of the heating pipe network is an important part of the heating design work. This paper summarizes the performance of the heating pipe network hydraulic imbalance and reasons, several widely used domestic adjustment method, and the heating pipe network hydraulic balanced assurance measures.Keywords: heating pipe network; hydraulic imbalance; hydraulic balance; regulation前言供热管网的水力平衡十分关键,她决定着系统运行效果的好坏,一般来说水力平衡的调节工作是在系统运行之前完成,这是系统正常运行的基本保障,也是节能运行的前提条件。
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》
解决采暖系统水力平衡问题.doc
解决采暖系统水力平衡问题温控阀在高层的双管系统中是必不可少的一个元件,能解决管网的水利平衡问题。
电动温控阀的组成:有电动调节阀加上温度控制器加上温度传感器组合而成,电动三通调节阀按流体的作用方式分为合流阀和分流阀两类。
合流阀有两个入口,合流后从一个出口流出。
分流阀有一个流体入口,经分流成两股流体从两个出口流出。
合流三通调节阀的结构与分流三通调节阀的结构类似。
其特点如下:1、电动三通调节阀有两个阀芯和阀座,结构与双座阀类似。
但电动三通调节阀中,一个阀芯与阀座间的流通面积增加时,另一个阀芯与阀座间的流通面积减少。
而双座阀中,两个阀芯和阀座间的流通面积是同时增加或减少的。
2、电动三通调节阀的气开和气关只能通过选择执行机构的正作用和反作用来实现。
双座阀的气开和气关的改变可直接将阀体或阀芯与阀座反装来实现。
3、电动三通调节阀用于需要流体进行配比的控制系统时,由于它代替一个气开控制阀和一个气关控制阀,因此,可降低成本并减少安装空间。
4、电动三通调节阀也用于旁路控制的场所,例如,一路流体通过换热器换热,另一路流体不进行换热。
当电动三通调节阀在换热器前时,采用分流三通调节阀;当三通调节阀安装在换热器后时,采用合流电动三通调节阀。
由于安装在换热器前的三通阀内流过的流体有相同温度,因此,泄漏量较小;安装在换热器后的三通阀内流过的流体有不同的温度,对阀芯和阀座的膨胀程度不同,因此,泄漏量较大。
通常,两股流体的温度差不宜超过150℃。
采用阀笼结构的三通调节阀,带平衡孔,采用阀笼导向。
因此,可大大降低不平衡力。
早期的三通调节阀采用圆筒薄壁窗口,用阀芯侧面导向,虽然可减小不平衡力,但在一股流体接近关闭(流关流向)时,仍有较大的不平衡力,而且,随阀门开度的变化,不平衡力变化,采用带平衡孔的阀笼结构,可使不平衡力消除,并有阻尼作用,有利于控制阀的稳定运行。
由于电动三通调节阀的泄漏量较大,在需要泄漏量小的应用场合,可采用两个控制阀(和二通接管)进行流体的分流,或合流,或进行流体的配比控制。
水力计算不平衡率
水力计算不平衡率水力计算不平衡率,指的是给定水力系统中与实际运行工况相比较的理论运行工况下的不平衡程度。
在水力系统设计和运行中,了解和控制不平衡率对于保证系统的正常运行和性能优化非常重要。
本文将详细介绍水力计算不平衡率的定义、计算方法及其应用。
一、不平衡率的定义:水力计算不平衡率是指在给定的水力系统工况下,由于管道系统的结构和性能不完全匹配,导致流量分布不均匀的程度。
不平衡率主要体现在两个方面:压力不平衡和流量不平衡。
压力不平衡是指系统各个管段的实际压力与设计压力之间的差异;流量不平衡是指系统各个出口或分支管道的实际流量与理论流量之间的偏差。
二、不平衡率的计算方法:1.压力不平衡率的计算:压力不平衡率通常以百分比或分贝来表示。
压力不平衡率的计算公式如下:不平衡率(%)=(实际压力-设计压力)/设计压力*1002.流量不平衡率的计算:流量不平衡率通常以百分比表示。
流量不平衡率的计算公式如下:不平衡率(%)=(实际流量-理论流量)/理论流量*100其中,实际压力是指实际运行工况下管段的压力;设计压力是指理论运行工况下管段的压力;实际流量是指实际运行工况下出口或分支管道的流量;理论流量是指理论运行工况下出口或分支管道的流量。
三、不平衡率的应用:1.确定系统的设计优化方案:通过计算不平衡率,可以确定水力系统中的性能瓶颈和问题所在,从而为系统的设计和改进提供依据。
例如,如果条管段的压力不平衡率过高,可以考虑增加管段的直径或加装减压阀等手段,来提高系统的稳定性和均衡性。
2.判断管网运行状态:通过计算不平衡率,可以及时发现系统中的异常和故障情况,如管道堵塞、阀门故障等。
通过及时调整和维护,可以保证系统运行的稳定性和可靠性。
3.优化管网布局:通过计算不平衡率,可以分析系统中各个管道的流量分布情况,进而优化系统的管网布局。
例如,在设计新的供水系统时,可以根据理论流量和实际流量的不平衡率,调整管道的长度和直径,从而减小流量不平衡程度。
采暖系统水力平衡计算中的几个问题
采暖系统水力平衡计算中的几个问题北京市建筑设计研究院王冷非贺克瑾摘要:通过对典型的单管跨越式系统和双管系统的计算分析,介绍分流系数在单管跨越式系统中的作用及影响,总结了散热器温控阀在采暖系统中的调节作用。
关键词:单管双管分流系数散热器温控阀0引言《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003及现行有关节能设计的标准,均对集中热水散热器采暖系统的水力平衡计算有严格的规定,即要求采暖系统在设计工况下应达到静态平衡,通过各种措施使并联环路之间的压力损失相对差额不大于15%。
近年来由于散热器温控阀的使用,增大了采暖系统末端的阻力,给系统的平衡设计创造了有利条件,但也给采暖系统水力计算带来一些新的问题;随着节能对设计的严格要求,设计人员对采暖系统水力平衡计算也应更加重视。
笔者总结了异程单管和双管系统水力平衡计算的几个问题,以及散热器温控阀的作用,供同行参考。
1异程单管系统——分流系数及对散热器数量的影响根据文献[1],单管系统应采用跨越式,散热器应采用低阻力温控阀。
典型垂直单管跨越式系统举例见图1,每组散热器(支路s)与其供回水管之间跨越管(支路k)为并联关系,其流量和阻力存在以下关系式:G=G s+G kS s G s2=S k G k2由此可导出散热器支路分流系数α:根据流体力学基本公式,跨越管支路阻力特性系数Sk值按下式推导得出:同理,散热器支路阻力特性系数Ss值按下式计算:式(3)中Sv为散热器温控阀的阻力特性系数(Pa/(m3/h)2),由生产厂家提供的温控阀的流通能力Kv值,按下式推导得出:以上各式中:G——立管流量(m3/h);Gs、Gk——流经散热器支路和跨越管支路的流量(m3/h);Ss、Sk——散热器支路和跨越管支路的阻力特性系数(Pa/(m3/h)2);ΔPk——跨越管支路管道总阻力(Pa);ΔPmk——跨越管支路管道沿程阻力(Pa);ΔPjk——跨越管支路管道局部阻力(Pa);djs、djk——散热器支路和跨越管支路的管道计算内径(m);λs、λk——散热器支路和跨越管支路的管道摩擦阻力系数;Ls、Lk——散热器支路和跨越管支路的管道长度(m);∑ξs、∑ξk——散热器支路(不含温控阀)和跨越管支路的管道局部阻力系数和;ΔPv——散热器温控阀的压力损失(Pa)。
供暖管道热力不平衡问题与对策
供暖管道热力不平衡问题与对策供暖管道热力不平衡问题与对策冬季供暖过程中如果存在热力不平衡问题,会给人们的生活带来严重影响。
供暖的温度过高或者过低,都会导致人们疾病的产生。
因此,为提高人们的生活质量,完善供暖效果,应当解决热力不平衡问题。
文章通过深入分析供暖热力不平衡问题产生的具体原因,试图从锅炉改造、失水、腐蚀、气候等角度出发,提出解决热力不平衡问题的相应对策,以供相关工作人员参考。
对于生活在寒冷地区的人们来讲,供暖管道是最基本的生活设施。
在冬季可以提供良好的气候环境,保障人们正常的生产生活。
目前我国部分地区仍存在着供暖问题,主要表现为热力不平衡现象。
有些地区的温度过低,为人们日常生活带来极大的困难,降低生活质量。
有些地区的温度过高,同样会导致疾病的产生,甚至会导致能源浪费现象的产生。
供暖热力不平衡现象会严重影响供暖效果,因此,应当积极采取相关措施来解决这一问题。
1产生热力不平衡现象的原因1.1锅炉改造存在缺陷在进行锅炉改造的过程中,由于存在一些缺陷,会引起热力不平衡的现象的大量产生。
具体表现为改造中所使用管道的管径较小。
当运用管道进行热水输送时,如果管径过小,会导致水流受阻,降低热水的运输效率。
在水流速度过慢的影响下,热力会大量散失,最终导致距离锅炉较远地区的供热温度不达标。
与此同时,距离锅炉较近的地区,受到热水积压的影响,供热温度会过高。
1.2供暖过程中的失水问题在供暖过程中,热力系统失水,也会导致热力不平衡现象产生。
产生失水现象的主要原因,是供暖管道出现渗漏问题。
失水问题,一直都在困扰着供暖部门。
一方面,失水会造成热能的大量浪费。
不仅为供暖部门带来巨大的经济损失,还会导致部分地区产生热力不平衡现象。
另一方面,失水为人们的生活带来不便。
特便是供暖管道的渗漏问题,引起人们的大量投诉与纠纷。
为了提升人们的生活质量,减少资源浪费,应当及时解决热力系统的失水问题。
1.3腐蚀影响供热管道质量供暖管道在使用的过程中,如果长期受到酸雨、水中杂质的侵蚀,就会产生腐蚀现象,破坏供暖管道的质量。
水力计算不平衡率
水力计算不平衡率水力计算不平衡率是指在给定的水力系统中,供水量与用水量之间存在的差异。
通常情况下,水力计算不平衡率以百分比的形式表示,可以用来评估管网的供水能力和系统运行的效率。
下面将对水力计算不平衡率进行详细的介绍。
首先,为了更好地理解水力计算不平衡率,我们需要了解一些基本概念。
在一个供水系统中,总供水量是由供水设备(如水泵)提供的,而用水量是由用户(如居民、企业)的需求决定的。
供水设备通常会通过管网将水输送到用户,因此供水量和用水量存在一定的差异。
水力计算不平衡率的计算通常涉及到一些参数和指标。
其中最重要的参数是供水量和用水量。
供水量可以通过水泵的功率和额定流量来计算,而用水量可以通过用户的实际需求来确定。
其他参数还包括供水管网的长度、管径、摩擦阻力等,这些参数可以通过水力模拟软件进行计算和分析。
水力计算不平衡率还可以通过一些指标来衡量。
最常用的指标是平均水力计算不平衡率和最大水力计算不平衡率。
平均水力计算不平衡率是指所有供水点的水力计算不平衡率的平均值,而最大水力计算不平衡率是指所有供水点的水力计算不平衡率中的最大值。
这两个指标可以反映供水系统的整体运行情况和瓶颈点。
水力计算不平衡率的高低与供水系统的运行效率密切相关。
当水力计算不平衡率较高时,系统的运行效率往往较低,供水设备可能会过载工作,甚至导致供水中断。
此外,水力计算不平衡率还会影响供水管网的水压分布,导致供水设备的利用率不均衡。
为了降低水力计算不平衡率,可以采取一些措施。
首先,可以通过合理规划供水管网的布局和管径,优化供水设备的选择和配置,以确保供水量与用水量的平衡。
其次,可以合理调整供水设备的运行方式和参数,使得供水量可以根据用水量的变化进行自适应调整。
另外,定期检查和维护供水设备和管网,保证其正常运行,也是降低水力计算不平衡率的关键。
总之,水力计算不平衡率是评估水力系统供水能力和运行效率的重要指标。
了解和掌握水力计算不平衡率的计算方法和影响因素,可以帮助我们更好地设计和运行供水系统,提高供水设备的利用率和供水的安全性和稳定性。
供暖系统水力失调原因及解决方法
供热系统水力失调原因及解决方法第一章水力失调和水力平衡的概念在热水供热系统中各热用户的实际流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。
水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值来衡量,即称水力失调度。
水力平衡是指网路中各个热用户在其它热用户流量改变时保持本身流量不变的能力。
第二章水力失调和水力平衡的分类2.1静态水力失调和静态水力平衡由于设计、施工、设备材料等原因导致的系统管道特性阻力数比与设计要求管道特性阻力数比值不一致,从而使系统各用户的实际流量与设计要求流量不一致,引起系统的水力失调,叫做静态水力失调。
静态水力失调是稳态的、根本性的,是系统本身所固有的,是供热系统中水力失调的重要因素。
通过在管道系统中增设静态水力平衡设备(水力平衡阀)对系统管道特性阻力数比值进行调节,使其与设计要求管道特性阻力数比值一致,此时当系统总流量达到设计流量时,各末端设备流量均同时达到设计流量,系统实现静态水力平衡。
2.2动态水力失调和动态水力平衡当用户阀门开度变化引起水流量改变时,其它用户的流量也随之发生改变,偏离设计要求流量,从而导致的水力失调,叫做动态水力失调。
动态水力失调是动态的、变化的,它不是系统本身所固有的,是在系统运行过程中产生的。
通过在管道系统中增设动态水力平衡设备(流量调节器或压差调节器),当其它用户阀门开度发生变化时,通过动态水力平衡设备的屏蔽作用,使自身的流量并不随之发生变化,末端设备流量不互相干扰,此时系统实现动态水力平衡。
第三章定流量系统水力平衡分析定流量水力平衡系统是供热设计中常见的水力系统,在运行过程中系统各处的流量基本保持不变。
常用的主要有以下三种形式:3.1完全定流量系统完全定流量系统是指系统中不含任何动态阀门,系统在初调试完成后阀门开度无须作任何变动,系统各处流量始终保持恒定。
完全定流量系统主要适用于末端设备无须通过流量来进行调节的系统,如末端风机盘管采用三速开关调节风速和采用变风量空气处理机组的空调系统以及系统要求较低、只需气候补偿器调节供暖水温即可满足基本需要的供暖系统等。
供热管网水力平衡计算及分析
供热管网水力平衡计算及分析1 问题的提出中南建筑设计院西区(生活区)集中低温热水采暖系统于1991年完成设计及施工,并于当年年底投入运行。
系统运行至今已有十年,大大改善了我院职工的生活条件。
但该热水采暖系统自运行之初起,就存在着热力失衡问题。
后随着用户的增加,管网作用半径的增大,随着燃煤蒸汽锅炉、汽-水换热器、热水循环泵运行效率的降低,也随着采暖系统阀件及沿程管道性能的弱化,采暖系统运行效率降低,热力失衡问题越来越严重,具体表现在管网末端用户的采暖效果越来越差。
为配合我院沿街开发的形势,院西区两栋临街多层住宅拆除,由于采暖用户(以下均指单栋或单元建筑)减少采暖外网须相应调整,此举可部分程度缓解采暖系统效果恶化情况,但热力管网水力失衡问题尚未得到解决。
2 管网水力计算及平衡分析基于上述原因,我们对院西区采暖热网进行水力计算及分析,拟采取水力平衡阀等技术措施对该采暖热网进行水力平衡,以期改善西区整体采暖效果。
2.1 计算条件已知条件(1)外网各环路管段管径及沿程长度,各单位采暖设计热负荷及总设计热负荷。
各环路用户采暖热负荷说“表1”表一1,34,7北大28单29单幼儿幼儿用户名称单元单元单元单元单元板元元园南园北热负荷126.1 126.1 160.0 51.0 33.6 44.1 38.0 70.7 70.7 78.2 (kw) 续表一3334357,1011,14中南海15,21用户名称 23户中单单元单元单元单元单元单元热负荷(kw) 55.7 60.9 60.9 155.8 184.7 184.7 527.6 115.0(2)各环路用户室采暖水系统所需资用压头,由各单体采暖设计图纸及资料获得,参见“表四”及“表五”中“用户所需资用压头”项。
假定条件:(1)由于锅炉及换热器效率的降低,根据该系统运行经验采暖供水最高温度为80?,最大供回水温差15,18?。
采暖供回水温度取80/60?。
(2)由于系统运行多年外管内壁粗糙度增大,外管内壁粗糙度取K=0.5mm。
供热管网水力平衡的调节措施探讨
供热管网水力平衡的调节措施探讨摘要:随着我国经济的高速发展,建筑总能耗逐年上升。
供热行业在能源消耗、污染物排放方面占有相当大的比例。
供热系统节能作为建筑节能的重要组成部分,也已引起国家和各地方政府的高度关注。
供热系统在运行过程中往往会出现水力失调问题。
供热系统的水力失调将导致供热质量下降、系统能耗增加、热源效率降低、运行维护费用增加等一系列的问题。
为保证供热质量、完善供热系统、实现计量供热,需要对出现水力失调问题的供热系统进行专业的水力平衡调试工作。
关键词:供热管网;水力平衡;调节方法近年来,我国一些大型热电公司对于集中供热和联产项目的关注不断提高,并且在市场上不断拓展这一方面的项目,如何在这些项目建设中提高供暖系统的效率,达到节能减排的效果,实现环境保护和节约能源的目标成为当前的主要问题。
因此,二次管网的平衡调节就成为了解决这一问题最重要的一个环节。
因此,针对供热管网水力平衡调节问题进行阐述,并提出了一些降低采暖期能源消耗的具体措施。
1.水力平衡调试的重要性供热管网是由众多串并联管路和用户连接组成。
由于设计、施工运行等方面的原因造成供热管路的水力平衡失调。
供热系统的水力平衡失调会造成用户冷热不均和热费收缴困难等现象。
目前,供热系统普遍出现水力失调现象。
对于近端用户,供热热媒实际流量是设计流量的2~3倍,造成近端用户室内温度过高现象。
对于远端用户,供热热媒实际流量低于设计流量,出现室内温度不达标导致部分用户私自放水,造成水资源的浪费。
供热公司为使用户室内温度达标,往往会提高供热温度热参数或者增加热媒介流量。
这些方法虽能满足远端用户的供热需求,但会造成近端用户室内温度过热、系统能耗增加、热源效率降低等一系列问题。
为解决上述问题,保证供热质量、为实施计量供热创造条件、发现和解决存在的问题,完善供热系统就需进行专业的水力平衡调试工作。
2.水力失调的原因2.1对于正常的供热系统而言,面对管道类型的不同,相对来说,对管道的散热性能也是不同的,那么在这个时候,需要根据供热系统的正常运行情况进行研究,这样在进行研究的时候,要在最大程度上满足对客户的要求,如果出现不良的因素,那么就需要加强对用户之间的流量问题进行适当的分配,反之,就会出现水力失调的现象。
供暖管道热力不平衡的处理措施分析王立宝 朱文明
供暖管道热力不平衡的处理措施分析王立宝朱文明摘要:在对热力管道设计中的应力分析对其参数计算可能会遇到一些问题,但要保证热力管道设计中参数计算的正确性,热力管道设计中的应力分析要合理规范。
本文基于供暖管道热力不平衡的处理措施分析展开论述。
关键词:供暖管道;热力不平衡;处理措施分析引言热力管道设计中主要的应力范围涉及管道的内部和外部以及气压所引起的膨胀等,在热力管道设计中应力是相对比较烦琐复杂的,在对应力分析进行参数计算时也要考虑管道受到的各种外界产生的力的影响以及对热力管道的使用造成的限定影响。
1管系荷载的确定管系所承受的荷载大致可以分为四类:(1)第一类是热力管道设计中管道自身所承受的荷载和温度,热力管道在运行中所承受的压力和温度荷载是不同的,根据热力管道的参数计算后得出最不利的一组进行解决,防止以后因为这些问题阻碍了热力管道的正常运行。
(2)第二类是管系的持续外载,其中包括:管道内部受到的基本荷载,管道自身的重量,管道中的支吊架所受到的外界压力和内部荷载以及其他分布的受力外载。
(3)第三类是管道内部的热力膨胀和端点位移变化,管道在安装和运行过程中由于管道的温度变化,从而使管道内部热胀冷缩发生变形,因为热力管道受到温度荷载的状态下管道边界和设备端口会随着温度的变化而发生位移,所以要对热力管道端点位移进行限制。
(4)第四类是管道设计中要防止发生偶然性荷载,包括因为天气原因,地质灾害等因素的影响对管道产生的冲击力,这些荷载的发生都是偶然性的,概率并不是很大,通常情况下以上这些问题不会同时出现并对热力管道造成影响。
2热力不平衡现象及原因2.1锅炉改造存在缺陷锅炉改造的过程中,受到各种主客观因素的制约,尤其是改造后管道的管径较小,使得热水输送时水流受阻,热力会大量散失,这不仅造成了热水运输效率的降低,还会导致远距离地区供热温度不达标,而较近的地区却供热温度却十分高这一不平衡现象的出现。
2.2供热管道受到腐蚀供暖管在运行后必须长期暴露在外部空气中,长时间使用后会受酸雨、杂质、细菌等影响,导致供热管道出现腐蚀问题,从而严重影响整个管道的运行效果和使用寿命。
浅议采暖系统中的水力计算和水力平衡
浅议采暖系统中的水力计算和水力平衡在管网的新建和扩建中,准确、迅速的供热管网水力计算是实现高质量的管网设计、施工以及运行调度的必要条件。
设计者设计热水路网是根据用户已知的热负荷来确定各管段的管径和阻力损失以及网路的阻力损失,进而确定循环水泵的扬程。
然而当今的计算方法各有优劣,水力平衡问题有待提高。
1.采暖系统中的水力计算1.1水力计算的基本概念这里的水力计算指的是通风空调,热水采暖、给排水中流体输配管网设计时根据要求的流量分配,确定管网的各段的管径和阻力,求得管网特性曲线,为匹配管网动力设备准备好条件,进而确定动力设备的型号和动力消耗;或根据已定的动力设备,确定保证流量分配的管道尺寸。
是流体输配管网设计的基本手段,是管网设计质量的基本保证。
1.2采暖系统中水力计算的基本方法(1)树状管网的计算。
确定各管段的流量;根据经济流速选取标准管径;计算各管段的水头流失;确定控制点;计算控制线路的总水头损失,确定水泵扬程或水塔高度;确定各支管可利用的剩余水头;计算各支管的平均水力坡度,选定管径。
(2)环状网的计算。
根据已知节点(控制点和泵站)的水压,初步确定其他各节点的水压;根据流量与水头损失的关系求出各管段的流量;计算各节点的不平衡流量;计算各节点的校正压力;重复上述步骤直到校正压力符合要求为止。
1.3当今水力计算的优劣优点:当今通常使用等降温法或变降温法来进行水力计算。
第一步,选择最不利的环路,确定管径和压力损失。
第二,按照平衡要求一一确定剩下环路的管径和压力损失。
如等降温法是假设各立管的“温降”相同,这时便可以根据其热负荷确定立管的流量,在流量一定的前提下一一计算各管段的管径、压力损失。
这种方法很容易确定立管流量,而且各立管温降一致,因此相同楼层不同房间的散热器的平均温度可看做近似相等,散热器片数很容易计算。
然而由于是根据流量选管径,而管径的型号、系列、规格有限,而且并联环路产生的阻力损失很难符合平衡要求,而对异程式系统来说这种缺陷更为严重,因此容易产生“水平失调”现象。
论述供热管网水力平衡调节方法
论述供热管网水力平衡调节方法供热管网系统在国家的发展中扮演着重要的角色,近年来国家不断提高对它的关注,并将大量的人力物力资源投入其中,给供热管网的建设提供充足条件。
但是随着水资源应用紧张问题的加剧,供热管网水力平衡调节不断引起人们的探讨,并对其水力失调问题给予了高度关注。
所以,国家相关管理部门加强了对供热管网水力平衡调节的监管力度,并对其中存在的问题进行了研究。
本文就供热管网水力平衡调节方法展开简要论述,仅供参考。
标签:供热管网;水力平衡;调节;方法供热管网属于流体网络系统中的一种,它在运行的过程中,会受到诸多因素的影响,如外界环境因素、施工因素、时间因素和运作条件因素等。
但是在供热管网运行过程中,最重要的影响因素,还要属水力平衡调节问题。
水力平衡是指网路中各个热用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的能力。
但是在很多时候,一些用户会因为它的调节能力不强,导致流量偏小或偏大问题,而出现各种纠纷问题,不仅给用户带来不便,还造成了不好的影响。
因此,强化供热管网水力的调节功能,成为了相关管理部门重要的工作任务。
一、供热管网水力失调问题及原因供热管网在实际运行中往往存在水力失调问题。
在热水供热系统中各热用户的实際流量与设计要求流量之间的不一致性称为该用户的水力失调。
水力失调的程度可以用实际流量与设计要求流量的比值来衡量。
造成水力失调的主要原因有:一,工程设计是根据水力学理论进行计算而选取相应的数据,而实际管材的数值与标准是有差别的;二,由于施工条件的限制,使管路的实际情况与设计情况有很大不同,供热管网在实际運行中不能达到平衡;三,管网建成后的新用户增加,使原有的水力平衡遭到破坏;四,管网维护不当,使管网水力平衡受到影响。
水力工况失调是供热管网普遍存在的现象,如何克服水力失调,实现供热管网的水力平衡,提高管网的经济性、安全性和可靠性,改善供热质量,是供热行业所面临的问题。
二、供热管网水力平衡常用调节装置有平衡阀和自力式流量控制阀。
热水采暖系统的水力平衡问题
热水采暖系统的水力平衡问题【摘要】解决热水采暖系统内部的水力失调弊端尤为关键,不断增强集中供热系统管网的供水稳定性能,本文为解决集中供热系统的水力平衡问题提供方法措施和建议。
【关键词】热水采暖;水力平衡;水力失调;平衡阀一、热水采暖系统水力失调的原因及其与水力平衡的关系(一)水力失调原因对于整个供热管网系统来说,管网的水利失调状况可能有很多种,主要有以下几点:1、由于设计、施工、设备材料规格限制等原因导致的系统管道特性阻力数值不能与设计管道特性阻力数值一致,压损未能做到在设计流量下达到平衡,从而使系统用户的实际流量与设计要求的流量不一致。
2、管网系统投入运行时,没有进行很好的初调节。
3、运行中,热源供水压力不足;供热管道堵塞,压损增大;热网失水严重,超出补水装置的能力,系统不能维持需要的压力等原因。
4、当某一用户的阀门开度改变调整自身流量或用户私自改建、扩建系统时,其他用户的流量随之发生变化而偏离设计值。
(二)管网系统水力平衡与水力失调的关系从水力平衡系数 y 的公式中可以看出,y 的取值总是介于 0 和 1之间,当 y=1(极限值)时,即管网干管管径无限大,阻力无限小时,表示网路系统具有绝对的稳定性,无论工况如何变化都不会使它产生水力失调;当 y=0(极限值)时,即管网干管管径无限小,用户管径无限大时,表示网路具有表示管网水力稳定性最差,任何其他用户流量的改造,其改变的流量将全部转移到整个用户区。
对于整个管网系统而言,流量和压力不是一成不变的,而人为的调整管网系统是使管网系统在某一流量、某一压力下达到平衡,如果管网系统没有良好的水力稳定性,当流量、压力发生变化时,管网系统又会产生水力失调现象。
从上可以看出只有具有良好的水力稳定性的管网系统才能减小水力失调给系统带来的影响,便于对管网系统的调节,更利于管网系统的水力平衡。
二、造成水力失去平衡的类别(一)静态水力失衡问题按照供热系统进行设置,对施工材料数据设备进行分析,设定合理的特定用户管道阻力特性,保证管道阻力和设计的合理性,从而实现静态流量设计调节下,保证供热管理中相关的设计合理性。