水压图和供热调节
供热系统运行调节与控制(基本知识)
供热系统运行调节的基本知识同方股份有限公司一．供暖热负荷及其变化1．供暖建筑热负荷概算公式/1000Q q A =⋅ （1）式中，Q ——供暖设计总热负荷， KW ；A ——供暖建筑物的建筑面积，2m ；q ——供暖建筑面积概算热指标， 2/W m ；指每一平方米供暖建筑面积的设计热负荷。
2．供暖建筑面积概算热指标城市热力网设计规范（CJJ34-2002）的推荐植如表1所示。
采暖热指标推荐植（W/m 2） 表1表中数据适合于‘三北’地区；热指标中已包括约5%的管网热损失。
3．供暖热负荷变化（1）影响热指标的主要因素：热指标与建筑物房屋基本耗热量的关系如下式()/n w q K F t t A =⋅-∑ （2）式中，K ——房屋维护结构传热系数，2/W m ⋅℃；F ——房屋维护结构传热面积，2m ；n t ——室内设计温度，一般取18℃；w t ——室外设计温度，℃。
对于一个现成的要投入运行的供热系统，在供暖期间其K 、F 、t n 和A 是确定的，而室外温度是变化的。
从式（1）、（2）中可看出：在非设计条件下，供暖热负荷Q 随室外温度变化t ,w 而变化，且呈线性关系。
（2）建筑物房屋耗热量还要计算：①房屋通过门、窗的泠风渗透耗热量；②外门开启泠风渗透耗热量；它的大小与室外温度无关，而与风力大小有关。
4．采暖全年耗热量予测 （1）供暖热负荷延续图计算（2）利用供暖期平均温度计算：()()0.0864/z n p n w Q N Q t t t t =⋅⋅-- （3）式中，z Q ——采暖全年耗热量，GJ ；N ——采暖期天数；p t ——采暖期室外平均温度，℃。
二．供暖系统水力工况1．系统水力工况分析的意义（1）定义：供暖系统中流量、压力的分布状况。
供暖系统供热质量的好、坏，与供暖系统水力工况有着密切的联系。
（2）分析水力工况的工具：水压图。
（3）水压图的作用：①确定静水压线的依据；②决定系统连接方式；③合理配置循环水泵、补水泵和加压泵； ④指导初调节，分析失调原因。
供热工程9.4 热水网路的水压图
第四节热水网路的水压图热水网路上连接着许多热用户。
他们对供水温度和压力的要求，可能各有不同，且所处的地势高低不一。
在可行性研究阶段必须对整个网路的压力状况有个整体的考虑，通过绘制热水网路的水压图，用以全面反映热网和个热用户的压力状况，并确保使它实现的技术措施。
水压图是热水网路设计和运行的重要工具。
一、热水网路压力状况的基本技能要求1.在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。
2.在高温水网路和用户系统内，水温超过100℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力（下限要求）。
不同水温下的汽化压力表9-2水温（℃）10011012013014015004．610.317.626.938.6汽化压力（mH2O）从运行安全角度考虑，《热网规范》规定，除上述要求外还应留有30-50kPa 的富裕压力。
3.与热水网路直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运转或停止工作时，其用户系统会水管出口处压力，必须高于用户系统地充水高度，以防止系统倒空吸入空气，破坏正常运行和腐蚀管道（下限要求）。
4.网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力至少高出5mH2O,一面吸入空气（下限要求）。
5.在热水网路的热力站或用户引入口处，供、回水管的资用压差，应满足热力站或用户所需的作用压头（供回水压差要求）。
二、绘制热水网路水压图的步骤和方法1.以往路循环水泵的中心线的高度（或其他方便的高度）为基准面，在纵坐标上按一定比例尺做出标高的刻度（如图9-2上的o-y）。
沿基准面在横坐标上按一定比例的比例尺做出距离的刻度（如图9-2上的o-x）。
按照网路上的各点和各用户从热源出口起沿管路计算的距离，在o-x轴上相应点标出网路相对于基准面的标高和房屋高度。
各点网路高度的连接线就是图9-6上带有阴影的线，表示沿管线的纵剖面。
2.选定静水压曲线的位置。
静水压曲线是网路循环水泵停止工作时，网路上各点的测压水头的连接线。
第11讲水压图讲解
? 例如，某供暖系统供回水温度为 100/70 ℃，最 高建筑物为六层，散热器承压能力为 40米水柱， 设锅炉房的地面标高为 0米，最高建筑物地面 标高为4米，最低建筑物地面标高为 2米，求静 水压位置。
? 保证最高点用户系统不倒空所需的压头不低于： 4＋6×2.7+3=23.2m ；
? 保证最低点用户系统散热器43;2=42m 。所以静水压 线在23.2m～42m 之间合适，因此取静水压线 高度为 24m。
补给水泵的扬程
? 补给水泵的扬程按下式计算：
?
H b ? H j ? ? H b ? Z b mH 2O
? 式中 Hb— 补水泵的扬程， mH2O；
? Hj— 补水点的压力，即系统静水压曲线的高
度，mH2O；
? Δ Hb— 补水系统管路的压力损失， mH2O；
? Zb— 补水箱水位与补水泵之间的高度差， m。
?
系统定压方式
? 膨胀水箱定压 ? 补水泵定压 ? 气体定压 ? 蒸汽定压 ? 补水泵变频调速定压
? 2、网路循环水泵扬程的确定。循环水泵 的压头应不小于设计流量条件下热源、 热网和最不利用户环路即主干线上的压 力损失之和。扬程按下式计算：
? H ? (1.1 ~ 1.2)(H r ? H wg ? H wh ? H y )
? 式中 H — 循环水泵的扬程， mH2O；
? Hr — 网路循环水通过热源内部的压力损失，
第9讲 热水网路的水压图
水压图的基本概念
? 定义： ? 总水头、总水头线 ? 测压管水头、测压管水头线 ? 水压曲线、动水压曲线、静水压曲线 ? 作用: ? 可知任一点压力 ? 可知任一管段的压力损失 ? 可知任一管段的比摩阻
热水供暖系统的水压图
热水采暖系统水压图的画法、使用方法等
(1)若欲全部采用直接连接，并保证所有用户不汽化、不倒空、不超压：由于1、2用户为低温热水采暖，仅考虑不倒空不超压；3、4用户为高温水采暖，需考虑不倒空、不超压、不汽化。
首先考虑不倒空、不汽化：若1、2用户满足不倒空，各用户的充水高度(而非楼层高度)再加3～5mH2O富裕量的静水压曲线高度分别为：19+3=22m、36+3=39m；3、4用户既满足不倒空(3m富裕量)、不汽化(110℃汽化压力4.6m)后的高度分别为10+3+4.6=17.6m、15+3+4.6=22.6m；同时满足四个用户不倒空、不汽化要求的最低高度应取四者的最大值即为39 mH2O。
其次考虑验证不超压：若选在39 mH2O位置，对1、2、3、4用户底层散器的承压力分别为39-2=27m、39-6=33m、39-(-7)=46m、39-(-2)=41m，很明显3、4用户高度超过了散热器的承压能力40 mH2O。
若选用39m的静水压曲线高度，需 1、2用户直接连接，3、4用户间接连接，间接连接用户较多，增加了基建投资运行费用。
(2)现仅考虑2用户采用间接连接，而1、3、4用户采用直接连，并保证不汽化、不倒空和不 超压的要求：按照前面计算满足不倒空、不汽化的静水压曲线高分别为22m、17.6m、22.6m，三者最大值为22.6m，现取23m静水压曲线；前述己验证1、3、4个用户底层散热器的承 压均不超过40 mH2O。
所以选用23m的静水压曲线是合适的。
在水压图中平行于横坐标 的纵坐标为23m的静水压曲线便可以画出来。
(3)然后画主干线回水管动水压曲线，从定压点(也是循环水泵入口处)A点23m处开始画，逆着流动方向上升，B点的静水压力应为A点静水压力23m+回水干管的压力损失12m=35 m，即B点的纵坐标为35m即为最远用户4的出口，横坐标为4用户2000对应上去即可；由己知4用户的压力损失为10m，故C点纵坐标为35+10=45m即为4用户的入口处。
供热工程热水网络的水力计算及水压图课件
• 供热工程热水网络概述 • 水力计算的基本原理与方法 • 热水网络的水压图绘制 • 热水网络的水力计算实例 • 热水网络的水压图实例分析 • 热水网络的维护与管理
01
供热工程热水网络概述
CHAPTER
热水网络的定义与特点
定义 特点
热水网络的重要性及应用
步骤
行水压图的绘制，如CAD、 Excel等。
01
02
1. 收集管网相关数据，包括管
网的拓扑结构、管径、长度、
高程等。
03
2. 根据管网数据建立管网的数
学模型，包括节点方程和管道
方程。
04
3. 利用计算机软件进行管网的
水力计算，求解制水压图，
将节点压力和管道阻力以图形
热水网络的日常维护
01
02
定期检查
清洗与保养
03 阀门与附件检查
热水网络的故障诊断与处理
故障识别
诊断方法
修复措施
热水网络的节能减排措施
优化调度
根据用热需求，合理调 度供热机组，降低能耗。
保温措施
废热回收
智能化控制
对热水管网进行保温处 理，减少热量损失。
利用技术手段回收废热， 提高能源利用效率。
重要性
应用
热水网络广泛应用于住宅、商业、工 业等领域，提供热水供应和采暖服务， 满足生产和生活的需要。
热水网络的发展历程与趋势
发展历程
发展趋势
02
水力计算的基本原理与 方法
CHAPTER
水力计算的定义与目的
定义
目的
水力计算的基本原理
伯努利方程
水在流动过程中，由于流速的变化， 会产生水头损失。伯努利方程是描述 水流中任意两点的压力、速度和位置 之间的关系。
供热工程9.3 水压图的基本概念
第三节水压图的基本概念通过室内热水供热系统和热水网路水力计算的阐述，可以看出：水力计算只能确定热水管道中各管段的压力损失（压差）值，但不能确定热水管道上各点的压力（压头）值。
通过绘制水压图的方法，可以清晰地表示出热水管路中各点的压力。
设热水流过某一管段（图9—1），根据伯努利能量方程式，可列出断面1和2之间的能量方程式为21222221g 1122-∆+++=++P v g Z P v Z P ρρρρPa （9—15）伯努利方程式也可用水头高度的形式表示（见图9—1），即212222211122g P -∆+++=++H g v Z g P g v Z ρρO mH 2（9—16）1P 、2P ——断面1、2的压力，Pa ；1Z 、2Z ——断面1、2的管中心距某一基准面O-O 的位置高度，m ；1v 、2v ——断面1、2的水流平均速度，m/s;ρ——水的密度，kg/3m ；g——自由落体的重力加速度，为9.81m/2s ；21-∆P ——水流经管段1-2的压力损失，Pa ；21-∆H ——水流经管段1-2的压头损失，O mH 2。
图9——1总水头线与测压管头线在利用水压图分析热水供热系统中管路的水力工况时，应注意以下几点：1.利用水压曲线，可以确定管道中任何一点的压力（压头）值。
管道中任意点的压头就是等于该点测压管水头高度和该点所处的位置标高之间的高差（mH2O ）。
如1点的水头就等于mH2O 。
2.利用水压曲线，可表示出各管段的压力损失值。
由于热水网路管道中各处的流速差别不大，因而可以认为：管道中任意两点的测压管水头高度之差就等于水流过该两点之间的管道压力损失值。
3.根据水压曲线的坡度，可以确定管段的单位管长的平均压降的大小。
水压曲线越陡，管段的单位管长的平均压降就越大。
4.由于热水管路系统是一个水力连通器，因此，只要已知或固定管路上任意一点的压力，则管路中其它各点的压力也就已知或固定了。
供热管网水压图实验
供热管网水压图实验一、实验目的1、了解在热网运行中，随着各种工况的变化，管路各点以及用户的压力变化情况及水压图显示。
2、了解在热网运行中，各用户的流量调节对系统总压力及其它用户的影响。
二、实验装置供热管网水压图实验台示意图如图1所示。
图1的下部代表管网，由Φ20黄铜管件及阀门组成，平放在实验平台上，各管段的阻力由阀门调节，水由稳压箱送入管网，沿供水管A1一H1及回水管H2一A2流入水箱，稳压箱由循环水泵供水，过量水溢流至水箱，供水管之间有7个用户。
编号15—21，上部设置一排14根测量各点压力的有机玻璃管，顶部与大气相通，各管长约 1.0m，每对有机玻璃管之间装有标尺，以便读出压力值，排管固定在塑面版上，垂直安装。
有机玻璃管分别与各测点三通出口连接，例如用户21的进口压力由H1代表，热网起点压力A1由稳压水箱固定为10.0×103Pa，终点压力A2固定为0，稳压水箱挂在塑面板上方。
图1 实验装置示意图图1 实验装置示意图本装置可作多种水力工况的实验，现用三种最基本的工况以验证教学内容。
三、实验方法启动水泵，打开水管阀门，引水入水箱，并使水流入系统，排除系统中空气，保持水箱内水位稳定。
(一) 正常运行状况时的水压图调节各管段的阻力，使各测点之间有一定压差，并使水压图接近图2所示的正常水压图形。
情况稳定后，记录各点的压力。
(二) 关小供水管中阀门3时的水压图将阀门3稍许关小一些，这时热网水流速降低，单位长度的压力降减少，因此供水管水压线和回水管水压线都比正常情况时平坦些，在阀3处压力突然降低。
阀3以前的用户、由于压头增加，流量都有所增加，接近阀4的用户增加越多，阀4以后各用户流量则越少，减少的比例相同，即所谓等比失调，记录各点压力，并绘制正常情况与新情况下的水压图，进行对比，并计算各用户的水量变化程度。
图2 热网三种基本工况的水压图(三)关闭用户17时的水压图把阀3恢复原状，各点压力一般不会绝对恢复到原来的读数，为了节省时间，不必强求符合，可重新记录各点压力作为新的正常水压图，关闭阀17，记录新水压图的各点压力。
热水网路的水压图与水力工况ppt课件
v1、v2——断面1、2处的断面平均流速，m/s；
——水的密度，Kg/m3；
g——重力加速度，m/s2；
H12 ——断面1、2间的水头损失，mH2O；
1、2——断面1、2处的动能修正系数，取 1＝2＝1.0。
经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
课题1 水压图的基本概念
(3)根据水压曲线的坡度，可以确定计算管段单位管长的
平均比压降 Ppj，如图10-1，1、2两点间的平均比压降为：
水压曲线越陡，计算管段单位管长的平均比压降就越大。 (4)由于热水管网系统是一个相互连通的循环环路，已知
管网中任意一点的水头，就可以确定其它各点的水头。
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经营者提供商品或者服务有欺诈行为 的，应 当按照 消费者 的要求 增加赔 偿其受 到的损 失，增 加赔偿 的金额 为消费 者购买 商品的 价款或 接受服 务的费 用
课题3 用户与热网的连接形式
总结上述内容，外网与用户系统常用连接方式有： (1) 直接连接：当外网提供给用户的资用压头在2～
12mH2O，可选用简单直接连接，喷射泵、水喷射器等连接 方式；当用户的资用压头不足2～5mH2O，可采用混水泵连 接方式（当水温要求合理）。
课题2 绘制水压图的基本技术要求、步骤和方法
【例题10-1】已知某室外高温水供热管网，供、回水温度 为130℃/70℃，用户Ⅰ、Ⅱ为高温水采暖用户，用户Ⅲ、 Ⅳ为低温水采暖用户，如图10-2所示，各用户均采用柱型 铸铁散热器，供、回水干线通过水力计算可知压降均为12 mH2O。
绘制热水网路水压图的步骤和方法大致如下： （1）选择确定连接方式。 （2）确定静水压线。 (3)确定恒压点，选择定压方式。 (4)绘制动水压线。
供热工程第九章热水网络的水力计算和水压图
（1）、横坐标表示供热系统的管段单程长度，以米为单位。
下半部:表示供热系统的纵向标高,包括管网,散热器,
循环水泵,地形及建筑物的标高.对于室外热水
供热系统,当纵坐标无法将供热系统组成表示
（2）、纵坐标
清楚时,可在水压图的下部标出供热系统示意图.
上半部:供热系统的测压管水头线,包括动水压线(表示供
热系统在运行状态下的压力分布)和静水压线(在
（4）画动水压线
O点处的压头不论在系统工作时还是停止运 行时，都是不变的，等于膨胀水箱的高度， 那么动压线的起点与静压线在此处重合， 即图中的O点。当系统工作时，由于水泵驱 动水在系统中循环流动，A点的测压管水头 必然高于O点的测压管水头，两者之间的差 值就是OA的压力损失，这样A点的测压管 水头就确定了，即图中的点，同理可以确 定其它各点的测压管水头高度。
二、绘制热水网路水压图的步骤和方法
1、以网路循环水泵的中心线的高度（或其它方便的高度） 为基准面，一定的比例尺作出标高的刻度。
2、选定静水压曲线的位置。 静水压曲线是网路循环水泵停止工作时，网络上
各点的测压管水头的连接线，是一条水平的直线，静 水压曲线的高度必须满足下列的技术要求： （1）、在与热水网路直接连接的用户系统内，底层散热 器的所承受的静水压力不应超过散热器的承压能力。 （2）、热水网路及与它直接连接的用户系统内，不会出 现汽化和倒空。
一、热水网路压务状况的基本技术要求
1、在与热水网路直接连接的用户系统内，压 力不应超过该用户系统用热设备及其管道 构件的承压能力。（保证设备不压坏）
如柱形铸铁散热器的承压能力 4 105为Pa， 作用在该用户系统最底层散热器的表压力， 无论在网络运行或停止运行时都不得超过 Pa。 4 105
供热工程第9章 热水网路的水力计算和水压图
第二节 热水网络水力计算方法和例题
热水网络水力计算所需资料： 1.网路的平面布置图（平面图上应标明管道所有的附 件和配件）； 2.热用户热负荷的大小； 3.热源的位置以及热媒的计算温度。
热水网路的水力计算方法及步骤：
1、确定热水网路中各个管段的计算流量
管段的计算流量就是该管段所负担的各个用户的计算 流量之和，以此计算流量确定管段的管径和压力损失。
2 利用水压图分析系统中管路的水力工况
① 利用水压曲线，可以确定管道中任何一点的压力 （压头）值。
管道中任意点的压头就等于该点测压管水头高 度和该点所处的位置高度之间的高差。
② 利用水压曲线，可表示出各管段的压力损失值。
p1
g
Z1
p2
g
Z2
H 1 2
③ 利用水压曲线，确定管段的单位管长平均 压降 。 水压曲线越陡，单位管长的平均压降 就越大。
第一节 热水网路水力计算的基本公式
热水网路的水流量通常以吨/小时（t/h）表示。表达每米管 长的沿程损失（比摩阻）R、管径d和水流量G的关系式，可改 写为
R
6.25102
Gt2 d5
Pa / m
式中 R —每米管长沿程损失（比摩阻），Pa / m；
R 6.88103 K 0.25 Gt2
d 5.25
2、确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻
热水网路水力计算是从主干线开始计算。网路 中平均比摩阻最小的一条管线称为主干线。在一 般情况下，热水网路各用户要求预留的作用压差 是基本相等的，所以通常从热源到最远用户的管 线是主干线。在一般情况下，热水网路主干线的 设计平均比摩阻可取30～70Pa/m。
3、根据网路主干线各段的计算流量和初步选用的 平均比摩阻R值，利用附录9-1的水力计算表，确 定主干线各管段的标准管径和相应的实际比摩阻。
室外管网水压图绘制
水压图的技术要求3
上例，供水温度95 ℃，铸铁散热器 • C用户要被压坏 • D用户要倒空 • B用户要倒空 • A用户满足四个要求
22
四、热入口连接方式
简单直连：外网与室
内的热媒参数相同， △h1
△h2
用户资用压头<5m
△h3
• △h2为阀门压降，一
般在供水阀上
• △h3为室内系统压降
第三章 室外供热系统
一、供热网的基本概念 二、热网水力计算 三、水压图 四、热入口连接方式 五、水压图应用 六、热网水力工况分析
1
一、供热网的基本概念
枝状网：投资少、管理调节简单，无后 备性
环状网：投资高，管理运行复杂、后备 性好
管网布线 • 经济、合理 • 技术上可靠 • 对周围环境影响小 • 处理好与其它管线的关系
△h2
压头<10m
△h3
• △h2为阀门压降 • △h3为室内系统压降 • 室内设备的压力接近
回水处压力
• 用回水压力来判断
25
间接连接
外网与室内的热媒参
△h1
△h2
数不相同，用户资用
△h3
压头>10m
• 资用压头完全消耗在
换热器上
• 室内系统成为独立的
直连系统
26
阀前调节阀连接
外网与室内的热媒参数相
20
10 0
10 7
10
Zo=22
5
0
O
F
D
E
B
－C 6
A
C
F
O
E
B
A
D
16
水压图的初步应用
运行时 B用户入口处压力
09《供热工程》第九课 热水网路水压图
室内热水供暖的水压图
当系统未运行或系统循环水
泵停止工作时，由于系统中
各点的能量值相等，所以整
个系统的水压曲线呈一条水
平线。各点的测压管水头都 相等，其值为Hjo。但是系统 中各点的压力值不一定相等， 系统中A、B、C、D、E和O 点的压 头分别为 HjA、 HjB、 HjC 、 HjD 、 HjE 和 Hjo （ mH2O ） 。 当 系统 停 止 工 作时的水压曲线，称为静水 压曲线。
供热工程
第九 章 第三节
第三节 水压图的基本概念
供热工程
第九 章 第三节
伯努利方程：
P1 Z1 g
v12
2
P2
Z2g
v22
2
P12
P1
g
Z1
v12 2g
P2
g
Z2
v22 2g
H12
1.利用水压曲线可以确定管道中任何一点的压 力（压头）值。 2.可以表示处各管段的压力损失值。 3.根据水压曲线的坡度，可以确定管段的单位 管长的平均压降的大小。 4.只要已知或者固定管路上任意一点的压力则 管路中其他各点的压力也就已知或者固定了。
供热工程
第九 章 第四 节
一、热水网路压力状况的基本技术要求
(4)提供给用户足够的资用压力。在热水 网路的热力站或用户引入口处，供、回水 干管之间必须有足够的资用压差，满足热 力站或用户系统克服内部阻力所需的作用 压头，以保证用户系统流量。 (5)热水网路回水管内任何一点的压力， 都应比大气压力至少高出50kPa，以免吸 入空气。
供热工程
第九 章 第三节
室内热水供暖的水压图
热水网路水压图与定压方式
• （５）在用户的引入口处，供水、回水管之间应有足够的作用压差。 各用户引入口的资用压差取决于用户与外网的连接方式，应在水力计 算的基础上确定各用户所需的资用压力。
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任务二 热水网路水压图
• 用户引入口的资用压差与连接方式有关，以下数值可供选用参考： • （１）与网路直接连接的供暖系统，为１０ ~２０ｋＰａ（１ ２ｍＨ
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任务二 热水网路水压图
• 但用户所需资用压头为５ｍＨ２Ｏ，则要求供水测压管水头为３ ６．４３＋５＝４１．４２（ｍ）。剩余压头为５９．９７－４ １．４３＝１８．５４（ｍ），应在供水管上设调压板或调节阀，消 除剩余压头，如图１０-４（ａ）所示。
• 用户：该用户也是高温热水采暖系统。静压线高度可保证系统最高点 不汽化或不超压，但该用户所处地势低，入口处回水管的压力为３９ ．３－（－４）＝４３．３（ｍＨ２Ｏ），即４３３ｋＰａ，已超过 一般铸铁散热器的工作压力（４００ｋＰａ），故不能采用简单的直 接连接方式。
上一页下一页返回调节旁通管上的两个阀门m和n的开启度可控制网路的动水压曲线升高或降低如果将旁通管上的阀门m关小旁通管段bj的压降增大j点压力降低传递到压力调节阀4上调节阀的阀孔开大作用在a点上的压力升高整个网路的动水压曲线将升高到如图108中虚线位置
项目十 热水网路水压图与定压方式
• 任务一 水压图基本概念 • 任务二 热水网路水压图 • 任务三 热水网路定压和水泵选择
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任务二 热水网路水压图
• 应采用供水管节流降压，回水管上设水泵的连接方式，如图１０-４ （ｂ）所示。为此需按以下步骤进行： 先定一个安全的回水压力， 回水管测压水头最高应不超过４０－４＝３６（ｍ），如定为３３ｍ； 如用户所需资用压力为５ｍＨ２Ｏ，则供水测压管水头应为３３＋５ ＝３８（ｍ），供水管节流压降后应为５７．１－３８＝１９．１ （ｍ）； 入口处回水管测压管水头为３９．３ｍ，故需设水泵加压 才能将用户回水压入外网回水管。水泵扬程应为３９．３－３３＝ ６．３（ｍＨ２Ｏ）。这是一种特殊情况，事实上很不经济，应尽量 避免。因为热网供水、回水提供资用压差不仅未被利用，反而要节流 消耗掉，又要在回水管上装水泵。
浅析热水供暖系统的平衡调节及解决方案_苏云国
或调节不能到位， 必须更换； 如果发现热网管 径与原设计不符时， 且支线阻力大于３００Ｐａ／ｍ 可考虑暂不设控制阀； 如果遇到实际供暖负 荷与设计不符时， 则需重新进行水力计算确 定方案， 在运行调节中特别要注意干管末端 的循环管阀门是否已关断， 有无异常现象， 如 局部的回水温度比供水温度高， 压力变化异 常等， 均需查明原因一并处理。还有因管道内 有杂物造成堵塞， 或因水流速偏大产生噪音 等要逐个排除故障。上述的各种现象和问题， 在实际中经常遇到， 提出来供大家借鉴。初调 节后， 经过一至两个月的运行， 还需要做一次 局部调整。
区域供热 ２００７．３ 期
浅析热水供暖系统的平衡调节及解决方案
牡丹江热力设计有限责任公司 苏云国 吴春明
【摘 要】本文就热水供暖系统是一个系统工程， 从热源设备到热用户的室内系 统是一个整体， 详细阐述了热网系统、室内系统和热源设备系统的平衡调节以及应采 取的措施。
【关键词】热水供暖系统 水力失调 平衡调节
－ ６１ －
区域供热 ２００７．３ 期
其是在供暖单位资金比较短缺的前提下， 改 造不能一步到位时， 能实现正常供暖， 稳定大 局， 是切实可行的。
１－ ２－ ２ 下分双管式户内系统是变流量系 统， 本系统不仅管系简洁， 还由于可利用水头 和立管阻力相抵消， 易于克服垂直失调。但是， 在目前的供暖系统中， 变流量系统为数不多， 具备单独热源且形成规模的这种系统更少， 加 上垂直单管顺流式和共用立管的供暖系统， 宜 分开运行， 所以， 虽然这种系统形式有利于供 暖节能， 而且国外已有成功的经验， 但根据国 内实际情况， 真正能组织实施尚需时间。
供热热网的水压图及水力、热力调节15
二、水压图——绘制
静水压线的基本要求
(1).不超压 在直接连接的用户系统内，压力不应超过 用热设备及其管道构件的承压能力。如供暖用户系统一 般常用的柱形铸铁散热器，其承压能力为4bar ，因此 ，作用在该用户系统最底层散热器的表压力，无论在网 路运行或停止运行时都不得超过4bar 。 (2).不汽化 在高温水网路和用户系统内，水温超过 100℃的地方，热媒压力不低于该水温下的汽化压力。
动水压曲线的位置
由于假设定压点位置设在网路循环水泵 的吸入端，回水管动水压线全部高出静水压 线j-j，所以供水管内热水不会出现汽化现象。 网路供、回水管之间的资用压差，在网路末 端最小，因此，只要选定网路末端用户入口 或热力站处所要求的作用压头，就可确定网 路供水主干线末端的动水压线的水位高度。 根据供水干管的平均比压降或根据热网供水 干管的水力计算结果，可绘出供水主干管的 动水压曲线。 供热工程 第九 章 第四 节
静水压线高度保持的措施——定压，高位 膨胀水箱即是一种定压方式，其他方式还 有补水泵变频定压等
静水压线
G’’ Bo G’
Zo
A B
0
O
0
22
二、水压图——绘制
5.确定回水管动压线 原则：压力最低位置不吸气、不倒空；压力最高位置不超 压。 满足上述原则时取最低的。 具体的绘制方法：从定压点开始，按各回水管段计算阻力 损失绘制。 6.确定供水管动压线 原则：压力最低位置不汽化、保证循环资用压差； 具体的绘制方法：确定最远用户的资用压力后，按各供水 管段计算阻力损失绘制。
动水压曲线的位置
假设末端用户4资用压差为10H2O，供 水干管动水压曲线在末端C点的标高为 35+10=45m，供水干管总压力损失与回水干 管相等，即10mH2O，在热源出口处D点， 供水管动水压曲线的标高为45+12=57m。
水压图的作用及画法
水压图在液体管网设计中的重要作用在液体管网系统中连接着许多用户。
这些用户对流体的流量，压力及温度（如热水管网）的要求，可能各有不同，且所处的地势高低不一。
在管网的设计阶段必须对整个管网的压力状况有个整体的考虑。
因此，通过绘制流体网络的压力分布图（水压图），用以全面地反映管网和各用户的压力状况，并确定使它实现的技术措施。
在运行中，通过网路的水压图，可以全面了解整个系统在调节过程中或出现故障时的压力状况，从而揭示关键性的影响因素和采取必要的技术措施，保证安全运行。
此外，各个用户与管网的连接方式以及整个管网系统的自控调节装置，都要根据网路的压力分布或其波动情况来选定，即需要通过对水压图的分析作为决策依据。
综上所述，水压图是流体管网设计和运行工况分析的重要工具，应掌握绘制水压图的基本要求、步骤和方法，以及会利用水压图分析系统压力状况。
在各种流体管网中，热水网路由于温度较高而对压力分布要求相对较为复杂，所以下面以热水管网为例，介绍其水压图绘制及其水压分析的方法。
1．热水网路压力状况的基本技术要求热水供热系统在运行或停止运行时，系统内热水的压力必须满足下列基本技术要求。
（1）在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。
如供暖用户系统一般常用的柱形铸铁散热器，其承压能力为4×105Pa。
因此，作用在该用户系统最底层散热器的表压力，无论在网路运行或停止运行时都不得超过4bar。
常用换热器与散热器的工作压力见表7-1-1。
常用换热器与散热器的工作压力表7-1-1（2）在高温水网路和用户系统内，水温超过100℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。
不同水温下的汽化压力见表7-1-2。
高温水汽化压力（表压）表7-1-2从运行安全角度考虑，还应留有30~50kPa（3~5mH2O）的富裕压力。
（3）与热水网路直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运转或停止工作时，其用户系统回水管出口处的压力，必须高于用户系统的充水高度，以防止系统倒空吸入空气，破坏正常运行和腐蚀管道。
水压图的作用及画法
水压图在液体管网设计中的重要作用在液体管网系统中连接着许多用户。
这些用户对流体的流量，压力及温度（如热水管网）的要求，可能各有不同，且所处的地势高低不一。
在管网的设计阶段必须对整个管网的压力状况有个整体的考虑。
因此，通过绘制流体网络的压力分布图（水压图），用以全面地反映管网和各用户的压力状况，并确定使它实现的技术措施。
在运行中，通过网路的水压图，可以全面了解整个系统在调节过程中或出现故障时的压力状况，从而揭示关键性的影响因素和采取必要的技术措施，保证安全运行。
此外，各个用户与管网的连接方式以及整个管网系统的自控调节装置，都要根据网路的压力分布或其波动情况来选定，即需要通过对水压图的分析作为决策依据。
综上所述，水压图是流体管网设计和运行工况分析的重要工具，应掌握绘制水压图的基本要求、步骤和方法，以及会利用水压图分析系统压力状况。
在各种流体管网中，热水网路由于温度较高而对压力分布要求相对较为复杂，所以下面以热水管网为例，介绍其水压图绘制及其水压分析的方法。
1．热水网路压力状况的基本技术要求热水供热系统在运行或停止运行时，系统内热水的压力必须满足下列基本技术要求。
（1）在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。
如供暖用户系统一般常用的柱形铸铁散热器，其承压能力为4×105Pa。
因此，作用在该用户系统最底层散热器的表压力，无论在网路运行或停止运行时都不得超过4bar。
常用换热器与散热器的工作压力见表7-1-1。
常用换热器与散热器的工作压力表7-1-1（2）在高温水网路和用户系统内，水温超过100℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。
不同水温下的汽化压力见表7-1-2。
高温水汽化压力（表压）表7-1-2从运行安全角度考虑，还应留有30~50kPa（3~5mH2O）的富裕压力。
（3）与热水网路直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运转或停止工作时，其用户系统回水管出口处的压力，必须高于用户系统的充水高度，以防止系统倒空吸入空气，破坏正常运行和腐蚀管道。
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B供热系统运行调节
（1）
：只改变网路供水温度，网路循环水量不变（ G =1）。
特点：管理简单，操作方便；网路水力工况稳定；但电耗大 。
网路供回水温度计算方法：
g tg tn t
sQ
1/
1b
0.5tj Q
h
th
tn
ts
1/
Q
1b
0.5tj Q
55
52
51 45
44
38 32
39
32
25
28
31
22
20
10 0
5
10 7
10
Zo=22
0
O
F
D
E
B
－C 6
A
C
F
O
E
B
A
D
11
水压图的初步应用（1）
判断用户系统的压力状况
• 运行时 • B用户入口处压力值： 52－7＝45 • B用户入口处压力值： 31－7＝24 • B用户底层散热器内压力： 31-7=24 • B用户顶层散热器内压力： 31-32＝-1 • C用户底层散热器内压力： 38-(-6)=44 • 水泵扬程： 68-22＝46 • F处供水压力： 58-0＝58 • F处回水压力： 25-0＝25
补偿调节法：通过合作阀（分支调节阀）再调节来保持基准用户水力失调度维持在某 一数值的调节方法。原理与比例调节法相同。
回水温度调节法：当管网用户没有安装平衡阀或调节阀两端的压力表不全，甚至管网 入口只有普通阀门时，采用该方法。原理是当供热系统在稳定状态时如不考虑沿程损失则 管网热媒供给室内散热设备的热量等于用户的热负荷。方法是记录各用户回水温度并和总 回水温度做比较：温度高的越多，阀门关的越小，反复比较进行调节。该方法最简单，但 也最耗时。
2.初调节的时间 初调节一般在供热系统运行前进行。
3.初调节的方式 常用的有阻力系数法、比例调节法、补偿调节法这几种方法运用了 水力工况的基本原理；回水温度调节法适用于缺乏调节阀门的管网。
A供热系统初调节
比例调节法：依据两个用户之间的流量比仅取决于上游用户之后管段的阻抗也就是说 对系统上游用户的调节将会引起该系统下游用户之间的流量比例变化。对水力失调度按从 大到小进行排序，先后进行调节。
根据这两个公式可计算出质调节供回水温度
B供热系统运行调节
（2）
：在区域锅炉房热水供暖系统得到较多
应用。
特点：⑴综合质调节和量调节的优点。
⑵节省电耗。
调节方法：把供暖期按室外温度高低分成几个阶段，
在较低的阶段，保持G最大；较高的阶段，
保持G最小。在每个阶段G不变，按改变
网路供水温度进行质调节，即
令 G =const
B供热系统运行调节
1.供热调节的目的 使供暖用户的散热设备的散热量与用户热负荷的变化规律相适应，以防止 出现室温过高或过低的现象。
2.供热调节的依据 供暖热负荷是集中供热系统最主要热负荷，甚至是唯一热负荷，因此，通 常把Qn=f(tw)作为供热调节的依据。
3.供热调节的方法 ⑴质调节：改变网路的供水温度 ⑵量调节：改变网路的循环水量 ⑶分阶段改变流量的质调节：把供暖期按室外温度分成几个阶段，在每个 阶段流量不变，并改变网路供水温度。 ⑷质量--流量调节：根据供暖系统热负荷的变化，同时调节循环水量和供 回水温度。 ⑸间歇调节：改变每天的供暖小时数
Better Design Better Life
静水压线的画法如下。
静水压线
G’’
Bo G’ 0
O
Zo
A 0
B
动水压线画法
在网路循环水泵运转时，网路回水管各点的测压管水头的连接线称为动水圧 曲线。在热水网路设计中，如欲预先分析在选用不同的主干线比摩阻情况下网路 的压力情况时，可根据给定的比摩阻值和局部阻力所占的比例，确定一个平均比 压降（每米管长的沿程阻力损失和局部阻力损失之和），亦即确定回水管动水圧 的坡度，初步绘制回水管动水压线，如已知热水网路水力计算结果，则可根据各 管的实际压力损失确定回水管动水压线。
G’’ 68
G’
58 60
61
55
22
5 1 32
25
5
45 2 38 3 28 321
44
3 9
20
1 00
1 7 10
Zo=22
5 0B D
A
0
O F E -C6
12
水压图的初步应用（2）
确定热网连接方式
简单直连：满足四个要求（不倒空、不汽化化、不超压、满足压力需求） 喷射泵连接：满足四个要求（不倒空、不汽化化、不超压、满足压力需求） 混合泵连接：满足四个要求（不倒空、不汽化化、不超压、满足压力需求） 间接连接：防倒空、汽化、压坏 阀前调节阀连接：顶层在供水、回水动水压线之间，防倒空 回水泵加压连接：停泵时不压坏、运行时压坏；防压坏
O
G’’ Bo G’ 0
O
A B
Z
o
A
0
B
9
水压图画法
步骤：
1.以网路循环水泵中心线的高度
O
（或其他方便的高度)为基准面建立坐
标轴按一定比例做图。
2.选定静水压曲线的位置
3.选定回水管的动水圧曲线的位置
4.选定供水管的动水圧曲线的位置
O
CB
FE
D C
F EB
D
A
A
10
G’ 68
60
G’’ 61
58
B供热系统运行调节
（3）
：只改变网路供水量G，不改变网路供水温度tg。
将代入供热调节基本方程式，可得量调节基本计算公式
th
2tn
(tg
th
1 / 1b
2tn )Q
tg
G t g th Q t g t h
Q tn tw tn tw
B供热系统运行调节
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Content 目 录
1.水压图
第一部分
2.供热调节
第二部分
3.分析与反思
第三部分
4.结束语
第四部分
B供热系统运行调节
Content 目 录
1.水压图
第一部分
2.供热调节
第二部分
3.分析与反思
第三部分
动水压线画法
步骤
– 座标选定：横座标、纵座标
– 定恒压点：O点压头恒定，O点 为恒压点
– 据水力计算结果确定回水干管的 水压线 Zi=Zo+△Pi/ρ g=Zo+ △Hi
– 确定用户的资用压头
直连1～2mH2O，喷射泵8～12m ，间连（换热器）5～10m
– 确定供水干管上各点的水压线
G’ G’’
Content 目 录
1.水压图
第一部分
2.供热调节
第二部分
3.分析与反思
第三部分
4.结束语
第四部分
A供热系统初调节在源自统投入运行初期进行的调节，称为 初调节。
B
供热系统运行调节 在供热过程中，对热水供热系统进行的运
行调节，称为供热调节。
A供热系统初调节
1.初调节的目的 就是在供热系统正式投入运行之前，把各用户的实际流量调整到与 设计流量基本相符。若施工完毕不进行初调节，势必会导致离热源 近的用户流量比设计大很多出现水力失调。
（4）
：在供暖初期或末期室外温度较高时，不改变网路的循
环水量和供水温度，只改变每天的供暖小时数。
每天工作的小时数n，可按下式计算：
n 24 t n t w t n t w
h/d
tw --间歇运行时某一室外温度，℃； tw --开始间歇运行时的室外温度，℃。 随tw↑,n↓。可作为在供暖初期和末期的一种辅助调节措施。
4.结束语
第四部分
结束语
在城市供热系统中供暖热负 荷是系统的最主要负荷，因 此在供暖系统中，通常按照 供暖热负荷随室外温度变化 的规律作为供热调节的依据 从而达到节能和热舒适的效 应。我们应将理论的方法与 运营实际状况相联系，找到 合适的调节方式。
THE END
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水压图和供热运行调节
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Better Design Better Life
Content 目 录
1.水压图
第一部分
2.供热调节
第二部分
3.分析与反思
第三部分
4.结束语
第四部分
伯努利方程：
能量方程
ρ gh P
ρ v2/2
位置水头 压强水头 速度水头
水 测管水头
• 管线沿地面敷设，即管线标高同地面 • 循环泵标高同地面
5
静水压线画法
静水压线：静水压线是网路循环水泵停止工作时，网路上各点的测压管水 头的连接线，它是一条水平直线。在机械循环热水供暖系统中膨胀水箱一 般起着对系统定压的作用。 恒压点：无论系统是否运行，系统中某点的总水头恒定不变，该点称之恒 压点。有恒压点才能确定系统中各点压力的绝对值，否则只有相对值（压 力损失）。
不计
空气
不计
总 水
静压
头
全 压
动压
导语
水压图可以确定管网与用户的连接方式，选择网络和用户的 自控措施，还可进一步对网络工况，即对网路热媒的流量和压力 状况进行分析，从而掌握网路中热媒流动的变化规律，因此水压 图对供热系统的调节具有重要的指导意义。
水压图构成
水压线：动、静水压线 管网纵剖面图：地形标高、建筑物标高 管网平面图