枝状管网水力工况分析与调节分解

相对流量
相对开度
图 7-3-2 阀芯形状
( 直线特性阀芯；（2）等百分比特性阀芯（3）快开特性阀芯
100
(1)
相对流量 QmQax(%)
80 (3)
60
20
(2)
(1')
(1")
20
(3')
(3")
(2')
(2")
3.3
0
20
40
60
80
100
相对开度 lmlax(%)
图7-2-3 三通调节阀的理想流量特性曲线 （R=30，阀芯开口方向相反）
1.0
0
0
1.0 L
1Baidu Nhomakorabea0 L
蒸汽－空气加热器静特性
热水－空气加热器静特性
调节阀流量特性与热交换器静特性的综合
2 阀权度的确定
调节阀的选择： 1. 考虑减少整个系统压力损失，节省运行能耗 2.保证调节阀良好的工作特性，即调节能力 3.一般在设计中选择SV=0.3~0.6是合适的
3 流通能力计算
用户1：喷射泵直接连接。
• 用户2：间接连接。用户采暖系统与室外 管网水力无关。
用户3：回水加压连接。
7.1.5 管网系统的定压
• 选定的静水压线位置靠系统所采用的定压 方式来保证。也可以说，定压方式决定了 管网系统的静水压线，对系统的压力工况 有决定性的影响。
常用定压方式：
• 1.高位水箱定压方式 ：
H12
(Z1
P1
g
v12 ) 2g
(Z2
P2
g
v22 ) 2g
H12
(Z1
P1 )
g
(Z2
P2
g
)
2V 2
2g
H1-2
等管径的一般管流能量分布示意图
2V 1
2g
A
总水头线
C
B
测压管水头线
D 2 Z2
pρ1g
1
H P2
Z2 H P1 pρ2g
Z1
Z1
O
O
2.气体管流能量方程及压力表达式
Pj1
v12
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。
室 内 热 水 供 暖 管 网 的 水 压 图
室
内
E'
热 水
水箱
j
D' C'
静水压曲线
j
供
1
暖
C
管
F B
B'
网
A'
的
O'
水
动水压曲线
用热设备
压
图
锅炉
D
3
水泵
E
2
0
O
A 0'
2. 气体管网压力分布图
用在小型系统中，缺点是系统压力有波动，不稳定，但 安装灵活，不 受位置限制。
补给水泵连续补水定压方式示意图
补给水泵间歇补水定压方式示意图
7.2 调节阀的节流原理与流量特性
7.2.1 节流原理 局部阻力系数可以改变
7.2.2 调节阀的理想流量特性 （1）直线流量特性 （2）等百分比（对数）流量特性 （3）快开流量特性 （4）抛物线流量特性
经常用在给水、消防、热水管网系统中。经济，但放在高位置。
• 2.补给水泵定压方式 a.补给水泵连续补水定压方式
用在系统规模大、漏水量大、较高供水温度供热系统中。可以放在设备 间。安装灵活。
b.补给水泵间歇补水定压方式
用在系统规模不大、漏水量不大、供水温度不高供热系统中。可以放在 设备间。
• 3.气体压力罐定压
2
g(a
)( Z 2
Z1)
Pj 2
v2 2
2
P12
• 忽略位压时：
Pj1
v12
2
Pj2
v22
2
P12
动静压转换原理：
7.1.2 管网压力分布图
1.液体管网压力分布图----水压图
在液体管路中，将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，它可直观地表达管路中 静压的分布状况，也称其为水压图。
自由液面与泵的进口安装真空表处1-1断面的能量方程：
Pa
P1
HSS
v12 2g
hS
吸水管路（自由液面—泵内压力最低点）的能量关系：
Pa
PK
(HSS
v12 2g
hs )
C02 v12 2g
w02 2g
Pa
(HSS
v12 2g
hs )
PK
C02 v12 2g
w02 2g
7.1.4 水压图在液体管网设计中的重要作用 ——以室外供热管网为例
7.1.3 吸入式管网的压力分布特性分析
1.气体吸入式管网的压力分布特性
• (1)风机吸入段的全压和静压均为负值，在 风机入口负压最大。
• (2)在吸入管段中静压绝对值为全压绝对值 与动压值之和。
• (3)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（包括出 口压力损失）。
2.液体吸入式管网的压力分布特性
第7章 枝状管网水力工况分析与调节
管网的水力工况即指管网的流量和压力分布状况。 两者互相影响
在管网运行时，对流量分配有定量的要求，还要求 流体的压力在合适的范围内。
本章讲述枝状管网水力工况分析的原理和调节方法。
7.1 管网系统压力分布
7.1.1管流能量方程及压头表达式 1.液体管流能量方程及压头表达式
1.热水网路压力状况的基本技术要求 （1）不超压。 （2）不汽化，并有3~5mH2O。 （3）不倒空，高于用户系统的充水高度。 （4）不吸气，比大气压高5mH2O。 （5）供回水管的资用压差满足要求。
➢关键：静水压线的确定。
绘制热网水压图
• 作位置图，定基准面，标注房屋标高等。 • 定静水压线。 • 绘制回水管动水压线。 • 绘制供水管动水压线。 • 确定循环水泵的扬程。 • 确定用户的连接方式。 注意：不能把“动水压线”说成“动压线”。
• 〔例〕有一台直通双座调节阀，根据工艺要求， 其最大流量是65m3/h，最小压差是50000Pa； 其最小流量是13m3/h，最大压差是97500Pa。 阀门为直线流量特性，Sv＝0.5，被调介质为 水，试选择阀门口径。
4 调节阀口径选择 VN型直通双座调节阀的参数表
5 开度和可调比验算
开度验算公式： P 阀门全开时它的作用压 差，Pa;
图7－2－9 有并联管道时调节阀的 工作特性(以Q/Qmax作参比值) （a） 直线流量特性； （b）等百分比流量特性
7.3 调节阀的选择 1 调节系统的特性
θg θs
y Kt
θ2 调节器
Kz
执行器
L Kv
调节阀
q Kb
热交换器
θf θr
Kf
房间
θr Kc
传感器
室温自动控制系统原理图
q
q
1.0
（1）直线；（2）等百分比；（3）抛物线
7.2.3 调节阀的工作流量特性
p
p
2
p
1
C gu
p
p 1m
p1 p
p
2m
p
2
Q max
Q
图7－2－6 串联管道时调节阀的工作特性(以Q/Qmax作参比值) （a）直线流量特性 ；（ b）等百分比流量特性
图7－2－7 串联管道时调节阀的工作特性(以Q/Q100作参比值) （a）直线流量特性；（b）等百分比流量特性