枝状管网水力工况分析与调节

2 气体管流能量方程及压头表达式
Pj1

v12
2

g(a

)( Z 2
Z1)

Pj 2

v22
2
P12
忽略位压（重力作用力）时有：
Pj1
v12
2

Pj 2

v22
2
P12
Pq1 Pq2 P12
7.2枝状管网压力分布图
1 液体管网水压图
将液体管路各点的测压管水头高度顺次连接起 来形成的线，称为水压曲线，它直观地表达管 路中液体静压的分布状况，也称其为水压图。
关键：静水压线的确定。
7.4 水压图在液体管网设计中的应用
热网水压图设计
绘制位置图，定基准面，标注房屋标高等。 定静水压线。不超压、不汽化。 绘制回水管动水压线，静水压线+回水总压降。 不倒
空、不吸气、不超压。 绘制供水管动水压线。回动水压线+用户压降，再加供
水总压降。 确定循环水泵的扬程。供水动水压+热源压降－静水压。 确定用户的连接方式。
扬程：主干线水压力最高点坐标－静水压线高 度坐标

hs
泵壳内压力损失：
C02 v12 w02
2g
2g
7.4 水压图在液体管网设计中的应用
热水网路压力状况基本要求
1）不超压。底层设备回水管压力小于承压能 力。
2）不汽化。热媒压力高于相应汽化压力。 3）不倒空。回水管压力高于用户充水高度。 4）不吸气。任意一点压力高于大气压5mH2O。 5）保证用户压力需求。 6）热网回水管压力不超过直连用户允许压力。
注意：“动水压线”不是“动压线”。
7.4 水压图在液体管网设计中的应用
静水压线高度确定：
与热网直连用户，静态压力不超过系统中任何 一点允许压力。
不应使系统内任何一点的水汽化，并保持3～ 5m的富裕压力。
与热网直连的系统，不会出现倒空。
7.4 水压图在液体管网设计中的应用
水压图的使用：
1 气体吸入式管网的压力分布特性分析
Pj1
v12
2

Pj 2

v22
2
P12
Pq1 Pq2 P12
风机吸入段的全压和静压均为负值，在风机入口 负压最大。
在吸入管段中静压绝对值为全压绝对值与动压值 之和。
风机提供的全压等于风机进出口的全压差，也等 于整个管网的压力损失。
水平供水干管过长时，可能出现负压区。 机械循环供暖系统，膨胀管必须接水泵吸入侧
回水干管上。 自然循环供暖系统，利用膨胀水箱与水平供水
干线高差水头提供动力。
思考题：如果设备要求压力较高，还能用 膨胀水箱定压吗？
7.2 枝状管网压力分布图
作业： 查阅GB50736－2012和CJJ34－2010关于
7.3 枝状管网压力特性分析
2 液体吸入式管网的压力分布特性分析
自由液面与泵进口真空表处1-1断面的能量方程：

Pa


P1

HSS
v12 2g
hS
（1）
自由液面—泵内压力最低点的能量关系

Pa

Βιβλιοθήκη Baidu
P0

H SS

C02 2g
hS
（2）
7.3 枝状管网压力特性分析
对于膨胀水箱而言，取决于安装高度和膨 胀管与系统的连接位置。
思考题：还有什么其它定压方式？
7.2 枝状管网压力分布图
室内供暖系统水压图
E'
水箱
j
D' C'
1 C
静水压曲线 F
O'
锅炉 水泵
0
D 3
E
2 O
动水压曲线
用热设备
j B B' A'
A 0'
7.2 枝状管网压力分布图
PC等C点与水箱液面高差。
在管网中，流量的大小影响管段的压力损 失→影响管网的压力分布状况。
管网的压力分布反映流体的流动状况，决 定管网中的流量分配。
在管网运行时，对流量分配有定量的要求， 流体的压力在合适的范围内。
7.1 枝状管网压力分布状态
1 液体管流能量方程及压头表达式
Z1

P1
g

v
2 1
2g

Z2
系统定压、补水的规定。
7.2 枝状管网压力分布图
2 气体管网压力分布图
7.2 枝状管网压力分布图
吸入段为负压，压出段一定是正压吗？ 以管路静压变化分析管路设计是否合理！ 以风机单位风量耗功率分析作用半径。
作业：复习水泵、风机输送能效比的相关 内容。
7.3 枝状管网压力特性分析
作用：
1）确定管道中任何一点的静压值。 2）表示出各管段的压力损失值。 3）确定管段的单位管长平均压降的大小。
7.2 枝状管网压力分布图
室内供暖系统水压图
o’
7.2 枝状管网压力分布图
膨胀水箱的膨胀管连接在水泵进口侧，安 装高度超过用户系统充水高度，即可保证 系统可靠运行！
水压曲线的位置取决于定压装置对系统作 用力和定压点位置。

w02 2g
（5）
7.3 枝状管网压力特性分析
Pa

PK

(HSS
v12 2g

hs )

C02 v12 2g

w02 2g
液体自由液面压头与泵内最低压头之差用以提供 吸入段动力：液体提升高度；吸入段压力损失； 动压头；叶片背面压降。
真空表读数：
H SS

v12 2g

P2
g

v22 2g
H12
H12

(Z1

P1
g

v12 ) 2g

(Z2

P2
g

v22 2g
)
H12

(Z1

P1 )
g
(Z2

P2 )
g
测压管水头？总水头？区分测压管水头高度和测
压管水柱高度。
7.1 枝状管网压力分布状态
1 液体管流能量方程及压头表达式
7.1 枝状管网压力分布状态
压力最低点与叶片背面靠近吸入口断面能量方程：

P0 w02 Pk vk 2
（3）
2g 2g
则（3）式可写为：

P0 Pa w02
2g
（4）
将（4）式代入（2）式，得到：

Pa

PK

(HSS
v12 2g
hs )
C02 v12 2g
第7章 枝状管网水力工况分析与调节
回顾管网水力计算、泵与风机理论基础和 泵、风机与管网匹配三部分内容。
主要内容：
系统压力分布状态； 调节阀节流原理、流量特性和调节阀选择； 管网水力工况分析； 管网水力平衡调节。
7.1 枝状管网压力分布状态
什么是水力工况？
管网的水力工况指管网的流量和压力分布状况。