[工学]第三章 热水供热系统的水力工况分析

用户2
PBB S2V22 S2n V V1 2
V2
V2 V
S1n .S2n S2 .SⅡn
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第m个用户的相对流量比
V m Vm V
S1n .S2n .S3n Sm .SⅡn .SⅢn
Smn SM n
任意两用户（d和m，且m>d）的流量比
Vm Vd
S(d 1)n .S(d 2)n . S(D1)n .S(D2)n .
供热系统供热质量的好、坏，与系统的水力工况有 着密切联系。供热系统普遍存在的冷热不均现象，主 要原因就是系统水力工况失调所致，即 G实际 G设计 。
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3．实现稳定运行和均衡供热的基本条件 保证管网的水力工况平衡 4. 目前供热系统存在的问题 系统工作压力不能满足正常工作需要 热力站不能获得需要的压差 用户普遍不热 近端用户过热，远端用户不热。
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水力工况变化的基本规律（定量计算的基础）
干线各管段的阻力数为SⅠ ,SⅡ SⅢ…SN 支线与用户的阻力系数为S1 ，S2 ,S3… Sn
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用户1
PAA S1V12 S1nV 2 V1 V1 / V
S1n S1
PAA S1nV 2 = SⅡ S2n V V1 2
△P不变，总阻力数↓ ，总流 量↑ ，用户3处供回水管之间 的压差↓，用户3流量↑； 1、 2用户流量按不同比例↓，不 等比的一致失调；4、5用户 按相同比例↓，一致的等比失 调
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阀门C关闭
△P不变，总阻力数↑ ，总流 量 ↓ ； 1、2用户流量按不 同比例↑ ，不等比的一致失 调；4、5用户按相同比例↑ ， 一致的等比失调
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1.水力失调
热水供热系统中各热用户的实际流量与要求流量的不
一致性，称为该热用户的水力失调。其失调程度 可
用热用户的实际流量 值来衡量，即
Vs
与规定（设计）流量
Vg
的比
Vs /Vg
当 当
Vs＞＞Vg1时或，
1，供热系统处于正常水力工况； ＜＜1时，供热系统水力工况严重失
调。
第三章 热水供热系统的水力工况分析
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第一节 概 述
在网路水力计算的基础上绘制水压图，可以了解热水网 路的压力状况，确定管网与用户的连接方式，选择网路和 用户的自控措施，分析供热系统的水力工况。
1.水力工况？ 供热系统中流量、压力的分布状况称为系统的水力
工况。 2.为什么要研究水力工况
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5．产生水力工况不均的原因
设计、施工、改建、扩建和调节等原因，使热用户 的 G实际 G设计 ，造成各热用户的Q实际 Q设计，使热用户 或供暖房间出现冷热不均的热力失调现象。
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造成系统水力工况不平衡原因是多方面的，主要有：
热源供水压力不足 系统循环水量超过设计值，使循环水泵的供给压力↓ 管网设计不合理 管网堵塞，压力损失↑，超出热源设备所提供的压力 热网失水严重，超过补水装置的补水能力，系统不能 维持需要的压力
1 1 1 1
s
s1
s2
s3
V1 :V2 :V3 :
1:1:1: s1 s2 s3
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管网阻力特性曲线
按基本公式+串并联管路特性绘制
水泵工作点确定
图解法：管网阻力特性曲线+水泵特性曲线
水泵运行工况分析 串联水泵综合特性曲线，如图3-8 并联水泵综合特性曲线，如图3-9
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为解决末端用户不热的问题，加大循环水量，管网的 压力损失↑，造成系统压力不足。
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第二节 热水网路的阻力特性
基本公式
P
R L Ld SV 2 S 串联管段阻力特性系数
6.88 109
K 0.25 d 5.25
L Ld
f
管段
s s1 s2 s3
并联管段阻力特性系数
△P不变，总阻力数↑，总流 量↓，供、回水管水压线变得 平缓，供水管水压线在b点 出现急剧下降；用户3、4、 5，本区段阻力数未变，总 作用压力↓，流量按相同比例 ↓，出现一致的等比失调；用 户1、2，作用压力按不同比 例↑，流量也按不同比例↑， 出现不等比的一致失调
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阀门C开大（用户阀门开大）
.Smn .Sd .SM n.Sm
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结论
1. 各用户的相对流量比仅取决于网路各管段和用 户的阻力数，与网路流量无关
2. 第d个用户与第m个用户（m>d）之间的流量 比，仅取决于用户d和用户d以后各管段的阻力 数，与用户d以前的各管段和用户的阻力数无关
3. 某一用户或管段的阻力数发生变化，后面用户 的水力失调度变化相同，为等比一致失调
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第四节 水力工况分析
利用水压图进行水力工况分析（定性分析）
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阀门A节流（阀门关小）
假定网路循环水泵扬程△P 不变，总阻力数↑，总流量 ↓， SⅠ ,SⅡ SⅢ…SV未变， S1 ，S2 ,S3… S5未变， 各用户流量按同一比例减
小
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阀门B节流（干管阀门关小）
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ΔP(Pa) 2 1
ΔP(Pa)
2 1
V(m3/h)
串联水泵综合特性曲线
V(m3/h)
并联水泵综合特性曲线
ΔP(Pa)
ΔPC ΔPB ΔPA
2
1 A
4 C
B 3
VA
VB VC V(m3/h)
并联水泵的工作点
第三节 水力工况的计算
一、基本概念
在热水供热系统中，供热管网的任一管段或任 一用户系统阻力数（如阀门开度改变）发生变 化时，系统总阻力数将随发生改变。引起系统 的总流量和总压力降发生变化，各用户系统的 流量也将重新分配，用户系统的实际流量与计 算流量不一致，产生水力失调。
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2.水力失调的种类 ⑴一致失调 各热用户的水力失调度都 ＞1或都 ＜1。 当 1 2 3 n 时，一致的等比失调； 当 1 2 3 n 时，为不等比的一致失调。 ⑵不一致失调 各热用户的水力失调度有的＞1，有的＜1。
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3．引起水力失调的主要原因 ⑴在设计上，由于管径规格所限，其压力损失 未能在设计流量下达到平衡； ⑵开始运行时，没有很好地进行初调整； ⑶运行过程中，热用户的实际流量发生变化。