供热系统热网水力平衡调节分析 崔德山
供热系统热网水力平衡调节分析崔德山
发表时间：2017-12-31T12:44:05.953Z 来源：《电力设备》2017年第26期作者：崔德山[导读] 摘要：目前在我国的区域集中供热领域，水力失调这一问题在相当程度上普遍存在，也使运行中的供热参数发生紊乱，影响了整体供热工程的综合质量，增加了系统的无效能耗。
（通辽热电有限责任公司供热二分公司内蒙古通辽 028000）
摘要：目前在我国的区域集中供热领域，水力失调这一问题在相当程度上普遍存在，也使运行中的供热参数发生紊乱，影响了整体供热工程的综合质量，增加了系统的无效能耗。正因如此，供热工程中热网系统水力平衡调节的方法与各类节能措施将是从业热力的工作人员奋力追求的目标，也将是未来向节能降耗减排发展、构建集约型社会的契机。
关键词：供热系统；热网水力平衡；调节
1热网系统水力失调现象产生的原因
1）热网设计中，管道规格具有离散型，管径、管长、材料的差异及其他方面使管路中介质流动产生的摩擦阻力也参差不齐，如果不经过人为调节，热网中各个用户所在的环路相对就无法达到水力平衡，在热网的设计阶段，通常是以满足最不利点用户最低所需要的资用压头为基准进行下一步设计，这样其他各用户的资用压头就能富余一定程度的量。在上面所说这种情况下，依靠管路自然分配到各个用户，就必然产生水力失调现象。
2）设计及选用设备阶段，循环泵的选型若不匹配管网特性，流量压头多余或者不足，都是工作点偏离设计状态下理想的运行工况，这也是导致水力失调的原因之一。
3）在热网实际使用中，系统用户的增减都会从整体上使管网特性产生变化，网路中用户点的变化，使得新热网的流量分配与原来的情况不符，这时的管网特性需要重新分配流量来解决新产生的水力失调状况。
4）系统中热用户用热状况发生变化，如围护结构的变化、散热器散热性能的变化，最终转换为用户对流量要求的变化，此时也会导致水力失调，这也要求流量需要重新调节，合理分配。
2热网系统中关于调节水力平衡的探究
当前在热力行业里，实际运行中大多采用质量—流量调节或者分阶段改变流量的质调节，对于热源及主管网来说，这可看做热量输出端的整体调整，为供热初调节的必要手段之一，在总热负荷相对固定的情况下，热源参数在某范围内波动很小，此时就需要进一步逐级调整水力平衡，以合理分配热量，力求最终与各用户的热负荷需求相符，达到热力平衡的状态。 2．1区域集中供热调节（以换热站为单位）
区域性集中供热的主要任务是合理地将热介质分配到每个热用户，换热站作为二级换热的中转点，此时的换热站相对于热源来说，就如同庭院网中的热用户，在保证各个热用户间的水力平衡的前提条件，就是各换热站热力平衡。即在满足各个换热站不同热负荷需求的前提下，管网的水力工况因某些因素产生变化后，系统能因具体情况自动反馈，控制阀门节点以合理分配流量，保证下一级管网的运行和用户的供热不受影响。但受外界环境因素或有时人为因素的影响频繁且存在不同程度的复杂性，使热网在运行的过程中流量随时会发生改变，在如此复杂的情况下，对少则几十、多则上百的换热站手动操作阀门来调节平衡不但操作量过于大，而且也根本不可能保持整个热网系统的稳定状态。现今，各区域供热的控制调度中心大多使用以自动化控制为工具的全网平衡系统，系统中实现一次网及换热站水力平衡主要用的是自动控制反馈系统和电动调节阀相结合。在自动化高度实现的换热站，温度变送器、压力变送器等其他起采集作用的“神经末梢”将运行的参数转化为电信号，通过数据信息的搜集整理，分析得出反馈，用一定的模块程序归纳出适当的控制算法，得出所需的二次供水温度，传递给热网控制系统，在控制器中通过调节电动调节阀改变换热站内一次网的流量，从而达到改变二次供水温度的目的，进而调节庭院网的供热量，使其与用户建筑物所需的热量匹配，最终实现换热站间的水力平衡、热量平衡，降低一次管网运行的热力失调。
另外，通过软件设置，还可以实现供热系统的分时控制。在初寒期或供热末期，昼夜温差大，此时则可以降低正午时分的供水温度；公共建筑的供热也有其特点，它的用热状况和居民住宅的情况是不同的，如营业类场所（商场、商铺），大多数情况下白天需要供热，而夜晚则无需长时间供热；又如学校，周末和节假日也无需供热。如果可以实行分时间段供热或根据具体情况调节供热温度，可节省30%以上的能源，减少浪费。
2.2流量调节阀安装
在一次网进入换热站和各个构筑物入口设置自力式流量调节阀、自力式流量平衡阀、管网分支处设置平衡阀，使管网平衡的调节手段得以加强非常重要。常规蝶阀、截止阀、闸阀不具备可靠地调节功能。当需要调节某一个普通阀门时，该回路流量随之变动，但同时其它支路阀门通过的流量也在变化，这种调节手段只能相对提高水力平衡效果，但不可能维持平衡稳定，管网任何一处阀门调整都会造成系统平衡变化。
近年来很多热网，包括新建和改造热网都较多采用自力式流量控制阀，该阀的特点是可以根据用户的实际需要保持恒定流量，自动消除剩余压头，维持为用户设定的入户压力差，且不受外界流量变化干扰，维持流量恒定。
2.3实施分布式混水加适当调控手段
常规供热系统二次网采用换热站内集中设置循环水泵的，若实施分布式混水循环方式可以消除近端压差大远端压差小的弊病，再适当辅以调控手段，则可有效地解决水力失调问题。该方式在解决水力失调的同时还节约了电耗。换热站集中循环系统造成近端热用户压差过大，以至于不得不加装流量调节装置进行限流，造成大量电能的无谓浪费。采用分布式混水泵系统，不但避免了上述电能的浪费，而且大大降低主循环泵配套电机功率，从而实现在最小的耗电功率下达到合理供热量的输送，因此分布式混水技术备受青睐。
结束语
随着城市扩大的步伐加快，供热行业也有了高速发展，我国北方城市中区域集中供热规模越来越大，热网系统越来越复杂，水力不平衡的问题出现得也越来越普遍，即热网在实际运行中各用户的流量与理想情况下所需流量不一致。高低温水管网系统水力失衡是供热管网最突出且普遍存在的问题，严重地浪费了现有能源。
参考文献：
[1]高彦兵.城市集中供热系统控制策略的探讨[J].山西建筑，2016，4205：136-138.
供热系统水力平衡调试探究
供热系统水力平衡调试探究 供热系统水力平衡调试探究 摘要：本文首先阐述了供热管网水力失调的社会危害及形成原 因分析，其次通过对平衡阀、调节阀的工作原理讲解说明了每种阀适用的供热管网系统。最后结合具体工程实例调试改造，就目前水力平衡调试实践中的困扰问题提出了解决办法。 关键词：供热系统水力失调度平衡阀定流量系统变流量系统阀权度流通能力KV Abstract: this paper first expounds the social harm of heating pipe network hydraulic disorder and cause analysis, secondly based on the principle of balance valve, regulating valve interpretation illustrates each valve for heating pipe network system. Finally debugging reconstruction combined with specific engineering example, the present hydraulic balance debugging problems puts forward the solution in practice. Keywords: heating system water loss scheduling fixed flow balancing valves system power of the variable flow system valve flow capacity KV 中图分类号：TU995文献标识码：A文章编号：2095-2104(2013) 供热系统水力失调的社会危害 在供热、空调水系统中，水力不平衡的现象极为普遍，从而造成各热用户之间的室内温度偏差较大、冷热不均等问题。为缓解供热管网水力失调问题，使业主满意，传统的改造做法是增大热网管径、增大循环泵的流量，采用“大流量、小温差”的运行方式，因而造成了能量的极大浪费。研究表明水力不平衡引起的冷热不均造成的能量浪
二级换热系统的水力平衡调节
二级换热系统的水力平衡调节 首都机场动力能源公司暖通分公司秦春雨夏晨宇 摘要：本文介绍了首都机场动力能源公司暖通分公司供暖站解决水力失调的几种方法和措施，提出了一套根据不同年代建筑的单位面积热负荷和建筑面积进行水力平衡调节的计算公式和理论依据，并介绍了针对不同情况的高温水系统、低温水系统进行水力平衡调节的步骤和方法，最后对水力平衡调节的节能效果进行了分析。 关键词：二级换热系统、水力平衡调节、高温水系统、低温水系统 1、系统概况 1．1供热系统布置情况介绍 在一个以3台75吨、l台45吨燃气蒸汽锅炉为热源的180万平方米大型供热系统中， 有一级换热站3个，直接将燃气蒸汽锅炉生产出压力为0．9MPa、温度约为230℃的过热蒸汽， 换热成高温水。大部份高温水需要经过二级换热站换热后用于供暖，小部分高温水直接用于 供暖。各换热站的关系如图1．所示。其中：1#、2#、6#换热站为汽一水一级换热站，4#、 5#、7#、航站楼等换热站为水一水二级换热站。6#、7#换热站负责住宅区的供热，其余几个 站负担工作区的供热。供回水设计温度：一次高温热水130／90℃，二次低温热水95／70℃。 图1．各换热站关系 1．2系统的运行方式 一级换热站均已采用变频自控技术，电脑控制变频器，使水泵流量随室外温度自动改变 见表l，通过电脑调节蒸汽电动阀使供水回水温度随室外温度变化，调节曲线见图2。
循环水流量调节表 2．供回水温度随室外温度变化 1．3水力失调现象： (1)以前对高温水系统未进行水力平衡调节，只对一部分换热站点的低温水进行水力平衡调节，以l#站高温水为例见图3． 图3．1#站部份高温水水力平衡失调度图 *表示水力失调度：实际流量／计算流量*100％ 一些近端二级换热站(4#站)的高温水水力失调度达2.46，远端换热站(国航货运)的高温水水力失调度为0.76。(2)水力失调的影响： a．对用户的室内温度影响：个别用户室温低于16度，05年1月底开展的测温活动发现室温低于16度的用户如下：西消防支队温度15度，货运仓库14度，场务队特种车库14度。
水暖供热系统水力平衡的调节
目录 一、水力平衡的基本概念 (1) 二、定流量系统的静态水力平衡 (2) 三、变流量系统的全面水力平衡 (2) 四、水力平衡和水力失调系统的比较 (3) 五、结束语 (9)
水暖供热系统水力平衡的调节 供热管网是一个复杂的水力系统，系统中各环路间水力状况的变化相互影响和制约。因此，在供热工程中，水力平衡的调节是个重要的问题。通过调节系统水力平衡，可以实现供热水力系统的舒适性和节能性。 一、水力平衡的基本概念： 1、静态水力失调和静态水力平衡： 静态水力失调是系统管道特性阻力数比值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，引起的水力失调。静态水力失调是系统本身所固有的。它是由于设计、施工、管材等原因导致的。 通过在管道系统中增设静态水力平衡设备，在水系统初调试时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总流量时，各末端用户流量同时达到设计流量，实现静态水力平衡。 2、动态水力失调和动态水力平衡： 动态水力失调实际上是系统运行过程中当某些末端阀门开度改变引起水流量变化时，系统的压力产生波动，其它末端的流量也随之发生改变，偏离末端要求流量，引起的水力失调。动态水力失调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，当其它用户阀门开度改变引起水流量变化时，通过动态水力平衡设备的屏蔽作用，自身的
流量并不随之变化，末端用户散热设备流量不互相干扰，实现动态水力平衡。 3、全面水力平衡： 全面水力平衡就是消除了静态和动态水力失调，使系统同时达到静态和动态水力平衡。 二、定流量系统的静态水力平衡： 定流量系统是早期供热工程中常见的水力系统。 定流量系统是指系统不含任何调节阀门，系统在初调试完成后阀门开度无须做任何改变，系统各处流量始终保持恒定。定流量系统主要适用于末端用户无须通过流量来进行调节室内热量的系统。 定流量系统只存在静态水力失调，基本不存在动态水力失调，因此只需在相关部位安装静态水力平衡调节阀即可。 三、变流量系统的全面水力平衡： 随着人们对室内温度舒适性要求、节能意识的不断提高，变流量水力系统在供热工程中占据越来越重要的位置。 变流量系统是指系统在运行过程中各分支环路的流量随外界负荷的变化而变化。由于近年暖冬的出现，变流量供热系统的管道流量都低于设计流量，因此这种系统是高效节能的。 变流量系统一般既存在静态水力失调，也存在动态水力失调，因此必须采取相应的水力平衡措施来实现系统的全面平衡。 1、静态水力平衡的实现： 通过在相应的部位安装静态水力平衡阀，使系统达到静态水力平
分析供热系统的调节与控制装置
分析供热系统的调节与控制装置 摘要:本文根据目前供热系统冷热不均现状,提出了利用平衡阀作为调节与控制装置解决供热系统水力失调的对策,并通过介绍平衡阀的构造及特点,分析了平衡阀在供热系统中调节的基本原理及平衡阀的调试方法,达到了供热系统的水力平衡并满足人们热舒适性要求的目的。 关键词：供热系统；水力失调；平衡阀；水力平衡 一、概述 近几年，随着我厂住宅小区的不断扩建，供热负荷成倍增加,热力失衡问题越来越严重，即供暖用户室内温度高低不均匀和不稳定,如住在太华区的用户室温太高甚至开窗户,而住在翠微区的用户室温低于16℃,又不断向物业部门投诉。造成目前供暖系统现状的原因很多，其中最主要的原因之一是系统缺乏控制手段和科学合理的运行调节管理措施。而我厂的旧供暖系统上调节控制的阀门通常是普通的闸板阀、截止阀或蝶阀，因此，只有简单的静态调节手段，当系统的实际运行水力工况与设计水力工况不同时，靠系统的调节很难使系统水力平衡，因而造成系统水力失调，供暖用户的流量供需不一致，即供暖质量差。 二、解决供热系统水力失调的对策 （1）采用加大锅炉（换热器）容量和循环水泵流量或者是增大某些管网管径的方法，用“水涨船高”的方式解决部分用户供热量不足的问题，但会使许多用户供热量过大，室内更热，既增大了系统投资，又浪费了大量的热能和电能，增加了供热设备的投资费用和运行费用。 （2）在管路系统中装设节流孔板、闸阀或截止阀来平衡管道系统阻力和调节流量。当系统运行偏离设计工况时，节流孔板无法进行相应调节，而截止阀的调节性能差，闸阀只宜作为关断阀门用，不宜作为调节阀门用。 为保证供热系统在规定的设计流量下运行，达到室内所要求的温度，除设计合理外，还需进行正确的调节。流量调节与控制都是关键的一环。进入21世纪，平衡阀开始在采暖系统中使用，用来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，起到热平衡的作用。 二、平衡阀的构造及特点 平衡阀是目前管网水力平衡的主要调节设备之一。它主要由阀体、阀塞、手轮、数字显示器、锁定装置及测试小阀等组成。其上的数字显示器可以直接显示阀门开启圈数，即开度百分比。锁定装置的作用是当阀门调止所需开度后，可将其锁定，非操作或运行管理人员无法改变设定状态。阀门下面的两个测压阀的作用是在管网平衡阀调试时，用软管连接智能仪表，利用智能仪表可测出流经平衡
采暖系统水力计算
在《供热工程》P97和P115有下面两段话：可以看出对于单元立管平均比摩阻的选择需要考虑重力循环自然附加压力的影响，试参照下面实例，分析对于供回水温60/50℃低温热水辐射供暖系统立管比摩阻的取值是多少？
实例：
附件6.2关于地板辐射采暖水力计算的方法和步骤（天正暖通软件辅助完成） 6.2.1水力计算界面： 菜单位置：【计算】→【采暖水力】（cnsl）菜单点取【采暖水力】或命令行输入“cnsL”后，会执行本命令，系统会弹出如下所示的对话框。 功能：进行采暖水力计算，系统的树视图、数据表格和原理图在同一对话框中，编辑数据的同时可预览原理图，直观的实现了数据、图形的结合，计算结果可赋值到图上进行标注。 快捷工具条：可在工具菜单中调整需要显示的部分，根据计算习惯定制快捷工具条内容；树视图：计算系统的结构树；可通过【设置】菜单中的【系统形式】和【生成框架】进行设置； 原理图：与树视图对应的采暖原理图，根据树视图的变化，时时更新，计算完成后，
可通过【绘图】菜单中的【绘原理图】将其插入到dwg中，并可根据计算结果进行标注；数据表格：计算所需的必要参数及计算结果，计算完成后，可通过【计算书设置】选择内容输出计算书； 菜单：下面是菜单对应的下拉命令，同样可通过快捷工具条中的图标调用； [文件] 提供了工程保存、打开等命令； 新建：可以同时建立多个计算工程文档； 打开：打开之前保存的水力计算工程，后缀名称为.csl； 保存：可以将水力计算工程保存下来； [设置] 计算前，选择计算的方法等； [编辑] 提供了一些编辑树视图的功能； 对象处理：对于使用天正命令绘制出来的平面图、系统图或原理图，有时由于管线间的连接处理不到位，可能造成提图识别不正确，可以使用此命令先框选处理后，再进行提图； [计算] 数据信息建立完毕后，可以通过下面提供的命令进行计算； [绘图] 可以将计算同时建立的原理图，绘制到dwg图上，也可将计算的数据赋回到原图上； [工具] 设置快捷命令菜单； 6.2.2采暖水力计算的具体操作： 1.下面以某住宅楼为例进行计算：住宅楼施工图如下：
供热系统的水力平衡
再议供热系统的水力平衡 清华大学石兆玉 摘要：由于水力失调，引起的冷热不均，至今仍然是困扰本行业的难题。本文重点指出：积极推广热计量收费，是实现水力平衡、消除冷热不均的关键技术措施。文中还就节流式水力平衡、有源式水力平衡技术的关键环节，进行了具体分析，提出了解决办法。 关键词：供热系统、水力平衡、计量收费、节流、有源 供热、空调系统的水力失调进而引起的冷热不均现象，历来是困扰业内人员的老大难问题。20世纪七十年代末，八十年代初，我国科技人员和管理运行人员在学习国外先进经验的基础上，对这一难题从理论到技术进行了比较深入的探讨。30年来，随着国家的改革、开放，经济发展、节能减排和环境保护，本行业也有了长足的进步。但是在供热体制改革，建筑节能和热计量收费的推广应用过程中，仍然存在着各种不同的争论。比如如何解决系统的水力平衡进而消除冷热不均？再如水力平衡与节能减排、计量收费到底有着什么样的因果关系？就是其中的一个重要的争论热点。为了进一步推动行业的技术进步，有必要在新的形势下，就这一问题进行“老话新说“，以期达到更多的共识。 1、推广热计量收费是消除冷热不均最有效的措施 在二十世纪七十年代末，八十年代初，我们在研究供热系统水力工况的基础上，拓展研究了热力工况，并就水力工况与热力工况的相互关系给出了奠基性的结论：指出系统的水力不平衡，是导致系统冷热不均的重要原因；并就国内长期推行的“大流量、小温差”运行方式从理论上进行了深入的利弊分析，明确指出“大流量、小温差”运行方式虽然能自动消除系统的冷热不均，但这是一种大投入、高能耗、低产出因而是落后的运行方式。上述结论在我的《供热系统运行调节与控制》[1]这本书中，有详细的论述。 在[1][2]文献中，对水力不平衡引起的冷热不均，进而造成的能量浪费，进行了数量分析：一般情况下，能量浪费20-30%；如果采用“大流量、小温差”运行方式，既加大循环水泵又增加锅炉台数提高供水温度，则能量浪费可能达到40-50%。至今业内有人仍然不承认系统冷热不均会造成能量浪费；有的虽然承认，但往往把这部分能量的浪费，统计到管网的散热损失中。这是理念上的错误。我们应该明白，冷
采暖管道水力计算
采暖供热管道水力计算表说明 1 电算表编制说明 1.1 采暖供热管道的沿程损失采用以下计算公式： ΔP m =L λρ?v 2 d j ?2 （1.1） ；式中：△Pm——计算管段的沿程水头损失（Pa） L ——计算管段长度（m）； λ——管段的摩擦阻力系数； d j ——水管计算内径（m），按本院技术措施表A.1.1-2～A.1.1-9编制取值； 3 ρ——流体的密度（kg/m）,按本院技术措施表A.2.3编制取值；v —— 流体在管内的流速（m/s）。 1.2 管道摩擦阻力系数λ 1.2.1采用钢管的采暖供热管道摩擦阻力系数λ采用以下计算公式： 1 层流区（R e ≤2000） λ=
64 Re 2 紊流区（R e ＞2000）一般采用柯列勃洛克公式 1 ?2. 51K /d j =?2lg?+?λ?Reλ3.72 ?K 68? ?λ=0.11?+??d ?j Re? 0. 25 ???? 简化计算时采用阿里特苏里公式 雷诺数 Re= v ?d j γ 以上各式中 λ——管段的摩擦阻力系数；Re ——雷诺数； d j ——管子计算内径（m），钢管计算内径按本院技术措施表A.1.1-2取值；
－ K ——管壁的当量绝对粗糙度（m），室内闭式采暖热水管路K ＝0.2×103m，室外供热管网 － K ＝0.5×103m ； v ——热媒在管内的流速，根据热量和供回水温差计算确定（m/s）； ，根据供回水平均温度按按本院技术措施表A. 2.1取值。γ—— 热媒的运动粘滞系数（m2/s） 1.2.2塑料管和内衬（涂）塑料管的摩擦阻力系数λ，按下式计算： λ={ d j ? b 1. 312(2 lg 3. 7??b 0. 5?+ lg Re s?1?2 ?? 3. 7d j lg K ?????? }2
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Δ P y ——计算管段的沿程损失， Pa ； Δ P i ——计算管段的局部损失， Pa ； R ——每米管长的沿程损失， Pa ／ m ； l ——管段长度， m 。 在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。 每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ，可用流体力学的达西．维斯巴赫公式进行计算 Pa/m （ 4 — 2 ） 式中一一管段的摩擦阻力系数； d ——管子内径， m ； ——热媒在管道内的流速， m ／ s ； 一热媒的密度， kg ／ m 3 。 在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下： ( — ) 层流流动 当 Re ＜ 2320 时，可按下式计算；
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供热系统平衡调节分析 河北理工大学智能仪器厂高向升张子君宋立轩 【摘要】供热系统平衡调节是所有供热企业必须面对的重要工作，传统的调节方式存在诸多先天不足的问题，作者做了详细的归纳整理，同时根据实际经验，提出了先进的供热平衡调节的工艺、策略和方法，从根本上扭转了传统平衡调节的被动局面，是本领域的一项重大技术进步成果。 【关键词】热量平衡调节法三级解耦周期热量平衡分析 1、水力、热力、热量平衡的关系 供热的目的：是为了获得舒适的室内温度，同时满足节能、降耗、减排的要求。所以区分不同供热对象的热量平衡是实现供热目的的保证。热量平衡的前提是热力平衡，热力平衡的前提又是水力平衡。 1.1水力平衡是控制出来的 一个热网，无论我们的设计多么仔细和完善，都不能彻底解决水力平衡的问题，一方面是施工和材料设备会与设计存在偏差，另外热网的动态调节都会造成热网的水力失调，热网调整过程中管网是互相耦合的，管网中的实际阻力大小和分布是难以判断的。真正的水力平衡只能靠设备控制来实现，无论是节流式水力平衡通过调节阀门改变管网阻力来实现，还是有源式水力平衡通过分布式变频水泵的变速调节借以改变管网的阻力来实现。换言之，不加监控的热网，会存在先天的近端流量大远端流量小的问题，如果只给一间房子供热，确定一个合适的流量就很简单，然而我们供热的对象是千家万户，每个房间很难同时满足所需的流量，也就出现了冷热不均的问题。所以说热网的水力平衡要靠强大的监控系统来实现，平衡是控制出来的，不是设计出来的。 1.2水力平衡不等于热力平衡 问题是水力平衡就等于热力平衡吗？一次网水力平衡，做到了按各热力站供热面积大小分配一次网的循环水量。该方式只有在所有热力站换热器选型合理且换热系数相等的前提下才能实现各热力站热力平衡。但是前提是不可能成立的。原因有三：①、建设初期，考虑扩容需要，一般选择较大功率的换热器，各换热站的供热面积与换热器功率不匹配；②、换热器工作一定时间后，均存在结垢现象，且结垢情况不等，造成换热系数不同；③二次网的设备配置和运行工况也不一定“配合”一次网换热，如堵塞、旁通、近端短路等问题。
供热管网水力平衡
供热管网水力平衡
保障供热管网水力平衡的关键环节 引言 集中供热系统在采暖季运行初期存在水力平衡问题，其调试期的长短与精度不仅关系到供暖质量，更涉及节能减排与社会和谐。水力平衡主要包括供热系统的充水及排气、管网水力调节、系统的运行管理三个方面。根据多年运行管理经验认为，抓好这三个关键环节；可极大地促进供热节能减排。 1、供热系统充水、排气是管网良性循环的首要工作 1.1确保系统充水、排气顺序系统的充水、排气是开始供暖前的必备条件，正确的充水顺序为：锅炉——一次网——换热站——二次网——热用户。系统充水顺序一定要正确，否则在管道中会产生“空气塞”，这是造成局部热用户不热的主要原因。 用补水泵进行系统充水，所用水质应符合GBl576《低压锅炉水质标准》。对于目前普遍采用的补水泵间歇补水定压方式的定压系统来讲，维持定压点压力的稳定是供热系统正常运行的基本前提。电接点压力上下限的设定应满足运行要求。 锅炉充水是从锅炉迸水口开始充水，当其顶部集气罐放气阀经过数次排气后有大量水冒出时，关闭放气阀，锅炉充水完毕。 外管网充水前，应关闭所有泄水阀，同时打开各支线阀门及管线末端连接供回水管的旁通阀门。在关闭所有热用户人口阀门的条件下，将水由回水压入网路，当其最高点上排气阀经数次排气后有大量水冒出时，表明管网已充满水，外管网充水完毕。 楼内充水时，应由回水压入系统中，先将热力入口处的所有泄水阀门关闭，并缓慢打开热力入口处的回水阀门。充水速度不宜太快，
以便从系统中排出空气。然后将供水阀门打开，同时迅速开启楼道内立管顶部排气阀进行排气，当立管顶部排气阀排出大量的水时，立管充水完毕。 热用户充水启动的顺序必须按先远后近、先打开回水阀再打开供水阀的原则进行。当每个楼栋的热用户的水满后，对最末端的热用户进行l——2次排气。这样可避免大量空气带入热用户系统中，减少运行期排气次数。 系统应边充水边排气，最好把系统内气体一次排净，以免造成气塞现象。对热用户本着“先远后近”的原则进行排气，有利于将系统中的空气赶向近端，减少维修人员往返路程，避免重复劳动，缩短调试时间，同时避免大量热水排放，节约能源。 1.2 保证循环系统顺利启动，维持稳定压差 在循环水泵启动前应再次确认一、二次网补水泵的上下限定压点数值是否在合理范围内；另外还应确认管网各支线末端连接供、回水的旁通阀门是否开启，将二次网高点排若干次气后，打开楼栋口的回水阀门，再打开供水阀门，才可启动循环水泵。这样做可避免将大量空气通过循环泵带入热用户系统中。循环水泵启动完毕后，须将末端旁通阀门关闭。运行初期，必须严密注意网路中的压力，随时调整变频大小或调节循环泵阀门的开启度，楼栋口平衡阀的开启度，使集、分水器压差保持稳定。经多年运行经验，分、集水器供回水压差范围为O．1～0．2MPa。 2、供热系统调节是管网水力平衡的核心工作 供热管网调节分为系统的初调节和运行调节以间接供暖为例，其调节顺序为：一次网——换热站——二次网——热力入口——热用户。
供热管网水力平衡的重要性
供热管网水力平衡的重要性 发表时间：2016-03-18T16:43:44.220Z 来源：《基层建设》2015年22期供稿作者：王睿锐 [导读] 绥化万达建筑集团有限公司所谓的水力平衡，就是在其他的用户出现流量改变的时候，用户自身的热流量保持不变的一种能力。王睿锐 绥化万达建筑集团有限公司 摘要：在节能观念的影响下，供热系统的节能性也逐渐受到了人们的关注。要想使得供热管网具有良好的节能性，就要保障其运行的顺畅性，而要做到这一点，就需要采取有效的方式保障供热管网的水力平衡，本文主要针对供热管网水力平衡的重要性进行了简要的探究，仅供同行交流和参考。 关键词：供热管网；水力平衡；调节方法；重要性 所谓的水力平衡，就是在其他的用户出现流量改变的时候，用户自身的热流量保持不变的一种能力。在供热管网中，设置的回路相对较为复杂，因此会受到很多因素的影响，从而导致供热管网出现水利失衡的问题，而要想使得使得这种问题可以得到有效的解决，就需要在明确了解供热管网水力平衡重要性的基础上，合理的采用各种有效的措施来保障供热管网的水力平衡，从而使得供热管网可以正常的运行，这样就可以有效的达到节能的效果。 一、供热管网水力平衡的重要性 在人们的生活水平逐渐提高以及人们的节能环保意识逐渐苏醒的同时，变流量水系统在供热管网工程中所占有的越来越重要，在对供热管网利用的过程中，如何有效的进行运行成本的降低以及如何保障的供热管网运行的顺畅性，是目前供热工程相关人员急需探讨的问题。 一般来说，热水都是经由相关的闭式输配装置运送到各个供热管网中，然后从供热管网流通到各个用户的供热终端上。在这一过程中，热水的水流需要进行严格的控制，依据具体的设计原则，合理的对水流量进行设计，使得水流量可以均匀的分配到各个用户的供热终端上，使得供热管网中各环路都能够最大限度的满足热负荷的要求，这样就可以实现高效的供暖，满足人们的舒适享受。然而，由于各种因素的影响，使得供热管网环路中出现了水力失衡的问题，这样就使得流通到用户终端的热水与管网中的热水流量、设计上的热水流量都有着明显的差异。 从理论层面进行分析，采用一些较为先进的控制技术，能够在一定程度上调节好室内的温度，也会使得供热管网的运行成本相对降低，然而，在实际的应用中，即使采用最高端的紧密仪器，也无法实现对供热管网的控制，一旦出现供热管网水力失衡的问题，就会使得室内的舒适度下降，室内的温度无法得到有效的调节，同时也会使得供热管网的运行成本相对提升，这样不仅造成了严重的经济损失，而且也不利节能环保。 就上述的问题来说，保障供热管网水力平衡就具有其必要性，也有着一定的重要性。要想实现供热管网运行的节能性，就需要合理的利用水利平衡阀，依据供热管网运行的具体情况来制定出相应的水力平衡方案，针对可能影响到水利平衡的因素，采取针对性的措施进行解决，依据业主的要求，来与厂家以及设计专家进行协商定制相关的供热管网水力平衡方案，只有保障了供热管网水力平衡，才能够真正的实现投资效益的最大化。 二、供热管网水力失衡原因 通常而言，供热管网在运行的过程中，都会因为各种因素的影响而出现水力失衡的问题，而所谓的水力失衡就是用户终端实际接受到的热水流量与设计流量之间存在差距，根据实际流量与设计流量之间差距的具体数值来判定水力失衡的具体程度。 在供热管网运行的过程中，造成其出现水力失衡的原因主要包括以下几点： 首先，在对供热管网进行设计的过程中，主要是依据相关的水力学原理来进行的计算，依据计算结果产生的数据来进行的管材的选择，但是计算的数据与实际的管材数值之间存在较大的差距，从而使得供热管网出现水力失衡的问题。 其次，在施工条件上有所不足，由于施工上出现的问题，使得供热管网管路的实际施工情况与设计存在较大的差距，这样就使得水力平衡遭到了破坏。 再次，管网建成后的新用户增加，使原有的水力平衡遭到破坏。 三、水力平衡调节方法 1.温差法 利用在用户引入口安装压力表温度计，对系统进行初调节。使整个系统首先达以热力稳定。使网路供水温度保持60℃以上的某个温度不变化，若热源的总回水温度不再变化就可以认为整个系统已达到热力稳定。此时记录下热源的总供水及回水温度和所有热用户处、回水压力和供、回水温度，然后按照用户的规模大小和温差的偏离程度大小，确定初调节次序。先对规模较大且温差的偏离也较大的热用户进行调节。待第一轮次调节完毕系统稳定运行几小时后，重新记录总供水温差及各用户入口处供回水压力及温度进行下一轮的调节。如此反复进行，直到水力平衡。 2.比例法 该法的基本原理是如果两条并联管路中的水流量以某比例流动，那么当总流量在+30%范围内变化时，它们之间的流量比仍然保持不变。具体操作为利用两台便携工超声波流量计，测得流量的阀门及步话机来完成。比例法调节对操作人员素质要求较高，并需要两台相同的流量计，初投入较大。 https://www.360docs.net/doc/ef12073302.html,R法 该法由采集数据，计算机计算和现场调整三步构成，是在严格的对全系统刊物阻力分析计算的基础上，对全系统实行一次调整的新方法。CCR法的基本思路是先测出被测管网现状的各管段阻力数S值，再根据所要求的各支路流量计算出各调节阀所相应的开度，最后根据计算结果一次将各调节阀调节到所计算的开度，使系统这到所要求的分配流量。此方法降低了运行费用，是未来发展的方向。 3.4综合调节法 有别于现行的调节方法。与其它方法比较而言，这种方法管路系统投资较少，比较容易操作，简单易行，对目前解决供热管网水力平衡调节问题，具有很大的应用价值，较适合中国国情。综合调节法有两种调节形式，一种为动态平衡阀调节法，另一种为利用简易快速法
供热工程9.2 热水网络水力计算方法和例题
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。 1)对只有供暖热负荷的热水供暖系统，用户的计算流量可用下式确定： （9—13） 式中'n Q ——供暖用户系统的设计负荷，通常可用GJ/h 、MW 或610kcal/h;'1τ、'2τ——网路的设计、回水温度，℃； c——水的质量比热，c=4.1868kj/(kg·℃)=1kcal/(kg·℃) A——采用不同计算单位系数； 2)对具有多种热源用户的并联闭式热水供热系统，采用按供暖热负荷进行集中质调节时，网路计算管道的设计流量应按下式计算： （9—14）式中'sh G ——计算管段的设计流量，t/h ；' n G 、' t G 、' r G ——计算管段担负供暖、通风、热水供应的热负荷设计流量，t/h ；'n Q 、't Q 、'r Q ——计算管段担负的供暖、通风和热水供应的设计热负荷，通常可以GJ/h 、MW 或610kcal/h 表示； A——采用不同计算单位时的系数； '''1τ——在冬季通风室外设计算温度'w.t t 时的网路供水温度，℃；'''t .2τ——在冬季通风室外设计算温度'w.t t 时，流出空气加热器的网路回 水温度，采用与供暖热负荷质调节时相同的回水温度，℃； ''1τ——供热开始或开始间歇调节时的网路供水温度，℃； ''2.r τ——供热开始或开始间歇调节时，流出热水供应的水-水换热器的1212()()n n n Q Q G A c ττττ'''==''''--121 2.1 2.()n t r sh n t r t r Q Q Q G G G G A ττττττ'''''''=++=++''''''''''''---
供热管网水力平衡问题分析
整偏小,汽缸磨损后压力降低时可调整偏大。(4)汽油消耗不仅与断电器触点间隙的大小有关,而且也取决于触点的表面状态。当触点被烧焦或沾污时,点火线圈初级线圈中的电流就将削弱,影响高压电流的产生。由于发动机工作时各缸有间歇断火现象,致使功率降低,油耗增加。由于这些原因,每辆汽车的点火提前角只能个别地来确定。为了检查调整的正确性,可用真空表将它用软管与进气歧管相连接,松开分电器外壳的固定装置,一边移转外壳,同时注意真空表的指针,在读数最大时,就固定分电器外壳的位置。这样确定的点火提前角,对被调整的发动机来说,是最有利的。 4 注意三滤 注意做好三滤工作。其中空气滤清器的使用情况对节约燃油有着极为重要的关系。空气滤清器必须按规定周期进行清洗和换油,在多尘地区或遇风沙气候,要加勤清洗,加油要适度,以保持进气畅通。 5 底盘润滑和调整 底盘技术状况的好坏,关系着全车的滑行性能,下面是几项直接有关节油方面的经 验。(1)前束定位不正确,既加剧轮胎磨损,而且增加行驶阻力,使滑行距离大为缩短。试验证明,前轮前束自标准的2mm 增大到6mm 时,会使燃料超耗12%。(2)轮毂轴承的松紧度直接影响滑行性能,在保养作业中应该十分重视,可用弹簧秤来检查,一定要调整到合乎要求的程度。(3)制动蹄片回位应越快越好,慢了就会延长制动时间,缩短滑行距离。特别是在略踩制动而又须迅速前进的情况下,更为显得重要。(4)滚动阻力主要是车轮滚动时因轮胎变形而造成的。轮胎气压低,变形大,滚动阻力就增加,因而消耗动力多,就超耗燃油。(5)保持底盘各部机件正常状态,并适当润滑,是达成节油目标的基本要求。离合器打滑要多消耗动力。变速器、传动轴、差速器发生异响或温度过高,都是浪费动力的反映,当然多耗燃油。各传动机件和悬挂装置润滑不良,也会增加传动和行驶阻力,影响耗油量。 供热管网水力平衡问题分析 黑龙江省东亚房地产开发公司 肖 岩 黑龙江省能源研究所 徐 伟 摘 要 介绍了供热管网常用的敷设方式,水力失调的现象,分析了管网产 生水力失调的原因,正确地敷设管路,选用合适的敷设方式,以控制失调现象,保 证供热管网的水力平衡,并提出了解决方法。 关键词 供热管网 水力平衡 节水 中图分类号:TU833.1 文献标识码:A 文稿收到日期:1999-04-28 近10年来,我市的建筑事业蓬勃发展,集中供暖事业也在迅猛发展。而管网的水力 平衡问题人们尤为关注。考虑到城市远景设计,也根据节能及控制污染的原则,住宅建设现在多采用小区规划,相应的供暖方式采用热电厂或区域锅炉房集中供热方式,而供热管网的水力失调现象是目前亟待解决的一个重要问题,它会给人们的生活、工作和学习带来 21 99/3 应用能源技术
采暖系统水力计算
在《供热工程》P97和P115有下面两段话：可以看出对于单元立管平均比摩阻的选择需要考虑重力循环自然附加压力的影响，试参照下面实例，分析对于供回水温60/50℃低温热水辐射供暖系统立管比摩阻的取值是多少？
实例：
附件6.2关于地板辐射采暖水力计算的方法和步骤（天正暖通软件辅助完成） 6.2.1水力计算界面： 菜单位置：【计算】→【采暖水力】（cnsl）菜单点取【采暖水力】或命令行输入“cnsL”后，会执行本命令，系统会弹出如下所示的对话框。 功能：进行采暖水力计算，系统的树视图、数据表格和原理图在同一对话框中，编辑数据的同时可预览原理图，直观的实现了数据、图形的结合，计算结果可赋值到图上进行标注。 快捷工具条：可在工具菜单中调整需要显示的部分，根据计算习惯定制快捷工具条容；树视图：计算系统的结构树；可通过【设置】菜单中的【系统形式】和【生成框架】进行设置； 原理图：与树视图对应的采暖原理图，根据树视图的变化，时时更新，计算完成后，
可通过【绘图】菜单中的【绘原理图】将其插入到dwg中，并可根据计算结果进行标注；数据表格：计算所需的必要参数及计算结果，计算完成后，可通过【计算书设置】选择容输出计算书； 菜单：下面是菜单对应的下拉命令，同样可通过快捷工具条中的图标调用； [文件] 提供了工程保存、打开等命令； 新建：可以同时建立多个计算工程文档； 打开：打开之前保存的水力计算工程，后缀名称为.csl； 保存：可以将水力计算工程保存下来； [设置] 计算前，选择计算的方法等； [编辑] 提供了一些编辑树视图的功能； 对象处理：对于使用天正命令绘制出来的平面图、系统图或原理图，有时由于管线间的连接处理不到位，可能造成提图识别不正确，可以使用此命令先框选处理后，再进行提图； [计算] 数据信息建立完毕后，可以通过下面提供的命令进行计算； [绘图] 可以将计算同时建立的原理图，绘制到dwg图上，也可将计算的数据赋回到原图上； [工具] 设置快捷命令菜单； 6.2.2采暖水力计算的具体操作： 1.下面以某住宅楼为例进行计算：住宅楼施工图如下：
集中供热外网水力调节的几种常见方法
集中供热外网水力调节的几种常见方法 新疆奎屯市供热公司李一鸣王红梅 【摘要】本文叙述了热网水力失调后，应用几种调节方法进行水力平衡调节，并以自身为例进行了比较，说明了使用不同调节方法的原因。 【关键词】水力失调水力调节节电 一、概况 新疆奎屯市位于天山北麓，属于北温带中等温度气候，四季温差变化大，冬季极端最低温度达到－36.4℃，采暖期平均气温－9.4℃，冬季采暖计算温度－24℃，采暖天数154天，设计热负荷81W/m2。2000年奎屯市集中供暖开始实施，把原先各单位的小锅炉拆除，基本上在此位置上建立换热站，建立了集中供热的大型锅炉房，集中供暖面积当年达到90万平方米。热源为3台35MW的高温热水锅炉。由于原各个小锅炉管理单位，外网没有统一规划，有的单位甚至各行其是，不通过设计部门，造成有的外网管径不合理，使得二次网水力严重失调。许多距离换热站近的用户室温高达27℃—28℃，而远端用户室温只有11℃左右。为了使远端用户室温达标，我们采用加大二次网循环流量的办法来克服，最大单位循环流量可达到5—6t/m2·h，还是无法彻底解决。这样造成了我公司的耗电耗热指标偏大，3台35MW的锅炉供暖不到90万平方米，单位面积的耗煤却到了60kg/m3。由于室内温差大，许多远端用户靠放二次网系统热水提高房间的温度，导致二次网大量失水，以6＃换热站为例，供热18万平方米，每天二网补水高达240立方米，2＃换热站供暖面积14万平方米，每天补水高达200立方米，这样形成恶性循环，越冷越放，越放越冷，由于供热问题多次发生用户集体上访，社会影响很环。 二、水力工况分析 原有的锅炉房片区采暖系统设计草率，不符合要求，或根本无设计、无图纸，是凭“经验”随意施工的。以8＃换热站为例，从实际运行参数看，泵站的供水压力为0.4MPa，而回水压力较高，为0.38MPa左右，有的供回水压力几乎持平，通过分析认为，由于过多的住宅楼与主管网直接连接而支线较短，各住宅楼又由于受管内流速和可供选择的管径限制，过多的剩余压头不能被消耗掉，剩余压头过大，造成了此处回水压力过高，也进一步恶化了整个管网的系统循环，因此增加流量调节装置，改善管网的水力工况成了当务之急。 三、水力调节方法 在实际水力平衡调节中，我们通过学习，考察。根据管网现状先后实际运用了调节阀法，平衡阀法，自力式流量控制阀法，现介绍如下： 1、调节阀法 在供暖工作中，经常应用是闸阀、截止阀，而这两种阀门的调节性均较差，做不到线性调节，如闸阀当开度达到50％后，其流量基本就不再随开度而增大了。因此，近年来能够做到线性调节的调节阀在供暖行业得到广泛的应用，调节阀通过改变阀芯与阀座的节流面积，做到了开度与流量的线性关系，再配以便携式超声波流量计，可以完成水力工况的初调节，但由于单位面积流量的严格控制和热网系统面积比较大（二网换热站面积在10万m2—18万m2）这种方法效果就不太明显了（考虑到节流孔板更麻烦，易堵塞的缺点而没有应用）。
供热系统水力失调和水力平衡的分析
万方数据
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供热系统水力失调和水力平衡的分析 作者：李贵， 张小松， 梁彩华， 王琳 作者单位：李贵,张小松,梁彩华(东南大学能源与环境学院,南京,210096)， 王琳(重庆大学城环学院,重庆,400044) 刊名： 能源研究与利用 英文刊名：ENERGY RESEARCH & UTILIZATION 年，卷(期)：2010，(2) 被引用次数：0次 参考文献(6条) 1.付祥钊流体输配管网 2001 2.田雨辰.宋绛雄.陈雨涛供热管网水力平衡调试是实现建筑节能的有效途径 2005(4) 3.程志芬.马有江供热管网水力失调及其防止 2004(4) 4.姜成钊.王立新浅谈供热管网水力失调的解决措施 2001(3) 5.韩忠供热管网水力失调的治理及其优化 2003(6) 6.蔡启林供热系统水力失调的综合治理 2002(4) 相似文献(10条) 1.期刊论文李海燕水力失调与水力平衡的概念与分类-黑龙江科技信息2008(27) 揭示了水力失调与水力平衡的概念及其分类,并对定流量系统及变流量系统水力失调的特点、实现水力平衡的措施及典型的几种系统形式进行了深入的分析. 2.期刊论文董珂.司学双在供热系统中解决水力平衡节能的探讨-硅谷2008(17) 在集中供热系统中,采暖热水由水力管网输送到各个用户.对于一个按照设计要求理想运行的供热系统,在按照实际热负荷所需的理论值运行时,各个用户都能够获得设计所需的热水流量,满足用户室内温度的舒适性要求和系统运行的节能性要求,避免了用户投诉和能源浪费.这样的系统就是实现了水力平衡的系统. 3.学位论文张立勇供热管网的流体网络分析及水力平衡研究2003 供热管网是一个复杂的流体网络系统,它的运行工况受工作条件、环境、时间、制造和施工等多方面的影响.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.基于此,该文主要研究了以下几方面的问题.首先对供热管网水力失调现象进行了分析.通过对水力失调的表现、影响、形式、原因的研究,寻找解决水力失调问题的途径和办法,并提出优化治理的原则.然后以水力计算为基础,对产生水力失调的水力工况进行理论分析,定性地分析供热管网水力失调的规律性.利用流体网络及网络图论的有关定理定律,建立供热管网水力工况的数学模型.接着对供热管网进行流体网络分析.1.通过供热管网水力工况的数学模型,分析和计算管网调节工程中系统流量、压力等参数的变化规律.2.运用基本回路分析法(MKP),推导出供热管网任意管段的压降与该管段流量变化之间的关系.3.采用平方根法进行计算并编制出基本回路法(MKP)程序.以天津开发区恂园小区北线和东线供热管网为实例,利用所编程序对用户及系统进行计算.然后,采用模拟分析法进行实际调节.通过对天津开发区恂园小区的实际应用,证明上述研究工作在理论上和应用上都有很大意义. 4.期刊论文陈福寿应用平衡阀实现管网水力平衡-安装2003(5) 文章针对目前实际工程中供热(能)系统中水力失调现象,分析其原因,提出使用平衡阀调节水力失调;分析平衡阀的特性和调节原理,介绍平衡阀在工程中的应用. 5.期刊论文樊相民浅谈室外供热管网水力平衡调整方法-山西建筑2003,29(7) 针对室外供热管网水力失调严重,平衡调整困难的现象,通过公式推导,介绍了一套经济实用的水力平衡调整方法,从而使各热用户之间流量能够合理分配,为供暖质量的保证和节能提供了必备的基本条件. 6.期刊论文孙伟.Sun Wei供热管网水力平衡调节方法的研究-林业科技情报2008,40(4) 分析了我国目前供热管网水力平衡调节方法中存在的一些优缺点,以计算机与单台流量计的计算及测量为手段.提出了一种从理论到实际可操作的室外管网的水力平衡综合调节方法.并编制了供热管网水力平衡调节的应用程序,使得供热管网的水力平衡调节实用,经济、快捷、方便. 7.会议论文马仲元.张志红.陈忠海供热管网水力平衡调节方法的研究2002 分析了我国目前供热管网水力平衡调节方法中存在的一些优缺点,以计算机与单台流量计的计算及测量为手段,提出了一种从理论到实际可操作的室外管网水力平衡综合调节方法.并编制了供热管网水力平衡调节的应用程序,使得供热管网的水力平衡调节实用、经济、快捷、方便. 8.学位论文孙巍供热管网的建模分析及水力平衡调节2008 供热管网是一个复杂的流体网络系统，它的运行工况受多方面的影响。对供热管网水力工况进行建模计算是对供热管网运行状况进行分析以及对其进行优化计算的基础。随着城市建设规模的扩大和热用户的不断增多，我国政府已经越来越重视供热管网的优化规划及改造工作。进行城市集中供热管网的优化研究，不但对节约投资有着重要的意义，而且是实现供热安全可靠，改善供热水平的重要环节。水力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，改善供热质量，是供热行业所面临的问题。基于此，本文主要研究了以下几方面的问题。 本文首先利用流体网络及网络图论的有关定理定律，建立供热管网水力工况的数学模型，对供热管网进行流体网络分析。通过供热管网水力工况的数学模型，分析和计算管网系统中流量、压力等参数的变化规律。然后分析了供热管网设计优化的数学模型，建立了年折算费用的目标函数，不仅考虑了管网的建设费用，还考虑了每年运行消耗的电费以及热损失的费用，除了将各个管段的管径作为决策变量还将循环水泵的扬程作为决策变量考虑到优化当中，使优化结果更接近工程实际。在水力约束条件下，本文利用粒子群优化算法和模拟退火算法分别进行了供热管网的优化设计的计算，并提出了对粒子群算法的改进，利用分层思想解决供热管网多目标设计优化问题。本文编制了MATLAB程序，对算例进行了计算，首先验证了供热管网的数学模型，然后对粒子群优化算法和模拟退火算法的优化结果进行了对比分析。最后在第五章，对水力平衡的相关概念进行了介绍，并对优化前后的水力失调状况进行了对比，结果分析表明，两种优化算法不仅对供热管网的设计优化有良好的效果，而且优化的结果能改善供热系统的水力失调状况，提高供热质