供热管网设计说明书(5)

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但降低了运行费用。 7.1.2.3 温度调节法

温度调节法的基本原理是供热系统的室内温度与供热系统的供回水平均温度存在简单的对应关系;当室内温度相等时，其供回水平均温度必然相等。温度调节法就是通过对各用户流量的调节，使各热用户的供、回水平均温度或回水温度达到一致，从而实现各热用户室内温度彼此均匀的目的。一般情况下，当供热系统为直接连接时，宜采用回水温度调节法;在间接连接的供热系统中，一级管网也可采用回水温度调节法;对二级管网，由于供水温度难以完全一致，宜采用供回水平均温度调节法。温度调节法最大的优点是调节过程中测量参数单一，只有温度一种类型参数，不必进行流量和压力的测量。但是，对于大规模的供热系统，温度变化滞后非常明显，温度测量常常是过渡数值，不能立即真实地反映调节的实际效果。 7.1.2.4 自力式调解法

这种方法的主要特点是依靠自力式流量控制器(自力式平衡阀)，自动进行流量的调节，有两种自力式流量调节阀，分别称为散热器恒温调节阀和自力式流量控制器。自力式平衡阀在结构士论把一个单阀芯的手动调节阀和一个双阀芯的自动调节阀串联合并成为一体所组成，其工作原理是：当实际流量大于按标尺设定的流量数值时，单芯阀节流造成的压力降就会增大使双芯阀关小，并减小通过平衡阀的实际流量，直到等于按标尺上的刻度所设定的数值，反之亦然。对于安装自力式平衡阀的供热系统来说，仅需一次即可将整个管网的水力工况调整平衡，满足用户的设计流量。 7.1.2.5 简易快速法

在进行初调节前，系统的阀门处于全开状态，初调节应在关小阀门的过程中进行。调节步骤如下：

(1)测量供热系统的总流量，改变循环水泵的运行台数或调节系统的供回水总阀门，使系统总过渡流量控制在总理想流量的120%左右。

(2)以热源为准，由近及远，逐个调节各支线、各用户。最近的支线、用户将其过渡流量调到理想流量的80%~85%左右；较近的支线、用户过渡流量应为理想流量的85%~90%左右；较远的支线、用户过渡流量是理想流量的90%~95%，最远的支线、用户，过渡流量按理想流量的95%~100%进行调节。

(3)当供热系统支线较多时，应在支线的母管上安装平衡阀。此时，仍按由近及远的原则，先调支线，再调各支线的用户。

(4)在调节过程中，如遇某支线或某用户在调节阀全开时仍未达到要求的过渡流量，此时跳过该支线或用户，按既定顺序继续调节。等最后的用户调节完毕，再复查

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该支线或用户的运行流量。若与理想流量偏差超过20%以上，应检查排除有关故障。采用该调节方法，供热量的最大误差不超过10%，平均室温最低可达到16℃以上。 7.1.2.6 综合调节法的研究

分析了以上各调节方法的优缺点，有人提出了一种新的调节方法，此方法具有比例法和CCR法的一些特点但降低了运行费用是未来发展的方向。

综合调节法有两种调节形式，一种为在管网的设计阶段通过计算为使支管线及各热用户水力平衡选取适当管径的截止阀(截止阀与管径相同或小几号)及相应的开启度管网投人运行后，按计算结果将截止阀一次调节完成。可实现管网的初平衡。在管网精细调节时，需要在热用户人口处或岁管线上装设流量测孔，并配备一台便携式水力平衡测试仪(该仪表能测量流量与温度)通过流量测试、计算、再调节，从而实现管网的最终水力平衡。

此方法先将管网的设计参数及管网安装竣工后的管网有关数据输入计算机,计算出各管段设计阻力数S值，根据各支路所设计的流量、阀门阻力特性数S与阀门开启高度Y的拟合方程式(据大量截止阀的实验研究出的S=f(G ，Y)关系)，通过计算机程序计算并调节，最后使系统达到所要求的流量分配。

在室外热水网路中，热水在供热管道内的流动状态大多处于阻力平方区其压力降Δp与力量V的关系服从二次幂规律。即

?p?R(l?ld)?sV2 (7-2)

式中，s——网路计算管段的阻力数，Pa/(m3/h)2，它表示管段通过1m3/h水流量时室外压降；

Ld——管段局部阻力当量长度，m； l——管段长度，m。 各管段的实际阻力数见表7-1。

表7-1 管网中各管段的实际阻力数

管段号

1—2

主 干 线

2—3 3—4 4—5 5—6 6—3#

分支

3—1# 4—2#

管段的阻力数s 0.00022162573646 0.0022516307767 0.0095452952381 0.014072671581 0.05628285 0.08700435 0.5920728622 0.13607872

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附表7-1

管段号

分支

5—2# 6—3# 2—7 7—8

分 干 线

8—9 9—10 10—11 11—12 12—13 13—6# 7—4#

分 支 线

8—5# 9—5# 10—4# 12—5# 13—6#

分支干线 分支支线

11—13 13—8# 13—7#

管段的阻力数s 0.10678350769 0.0815705 0.002162688 0.0020589665132 0.0033399044405 0.0024255369645 0.00611875 0.044522002551 0.014703525 0.292023 0.021453464349 0.74960163265 0.74960163265 0.018956109851 0.1226759375 0.086805 0.62270833333 0.0285935 0.033979591837

综合水力平衡调节方法的实施的步骤

(1)将整个管网的设计参数按要求输人计算机； (2)将管网中所有需要调节的截止阀开到最大；

(3)运行程序，按照计算机的提示用仪表测量参考用户1(最不利用户)的流量，输人计算机；

(4)按照计算机的提示用仪表测量用户1上游处用户2的流量，输入计算机。计算机程序将以用户的设计阻力数代替实际阻力数，计算出安装在用户2入口处的截止阀的开起高度和调节平衡后相应管段阻力数S值的变化，调节此截止阀到相应的开度。使用户1的实际流量与设计流量比等于用户2的实际流量与设计流量比达到相等。如等比误差较大应重新输入相关数据并调节。直至用户1，2达到等比；

(5)用仪表测量用户1及用户2的实际流量并检验是否等比，并输入计算机； (6)按照计算机的提示用仪表测量用户2上游处用户3的流量。输人计算机，计算机程序将以用户1，2的设计阻力数代替实际阻力数，计算出安装在用户3入口处的截止阀的开起高度和调节平衡后相应管用户的流量。并进行调节，此后不再测量用

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户1的流量；

(7)以后的步骤同6；

(8)调节完后，计算机自动保存和输出各用户的相关数据。

这种调节方法需要干线的各管路的阻力特性数进行详细的统计计算，这样才能保证水力平衡调试的精度。综合调节法较适合中国国情，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，这样通过计算机程序计算各管段达到平衡时所需相应的阻力、流量，通过测得的流量进行计算调节，由实验获得的阀门开启度和流量的关系，找出普遍的规律，通过单机的测量管段流量，调节阀门开启高度。达到所需调节效果，综合调节法的外网水力平衡调节方法在计算机基础上的一种新思路，适应于现阶段我国正逐步完善的小规模集中供热系统。

7.1.3 初调节应注意的问题

供热系统的循环流量是由运行的循环水泵特性曲线和供热的系统阻力特性曲线交点决定的。由于设计余量的考虑，通常所选择的循环水泵偏大，系统阻力偏小，导致实际运行流量大于设计循环流量。针对这种情况，在系统初调节时，如何选择最大调节循环流量将成为十分关键的间题。

按理选择实际循环流量为最大调节循环流量最为简便，既充分利用现场循环水泵的设置条件，又可以缓解因循环流量调节不均匀引起的热力工况失调(即大流量运行)。但实际上，循环流量不能选择过大，这是因为除了造成供水温度过低、影响散热设备散热外，更主要的是影响初调节的质量，达不到预期调节目的。此时系统要求的输送能力超过了循环水泵所能提供的最大扬程。

一个尚待进行初调节的供热系统，其各热用户的流量分配一定是不均匀的，而且通常是近端用户流量过多，末端用户流量不足,表现为近端用户过热，远端用户不热。初调节一般是在整个供热管网和用户系统工程安装完毕后进行，也是供热管网和用户系统要运行前的必不可少的环节。初调节的任务就是通过安装平衡阀等调节装置把近端用户的多余流量调至末端流量不足的用户。此时如果迁就供热系统的现状，把循环流量调节过大，就有可能超过循环水泵扬程所能提供的输送能力，即在各热用户理想流量超过设计流量的情况下，供热系统最不利环路的要求压降大于循环水泵所提供的最大扬程。在这种情况下，关小近端用户的阀门，只会减小系统的总流量，而末端用户的流量却增加甚微，达不到近端流量远端末端的期望。只有在总循环流量减小到一定程度，循环水泵扬程才有足够能力调远流量时，关小近端阀门，远端用户流量才会明显增加。

供热系统的最大输送能力，往往制约着系统的调节能力，人们以为只要关小近端

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阀门，远端用户流量必然增加，因而不注意系统总循环流量的选择，结果常常导致初调节的失败。

在初调节时，系统总理想运行流量应根据最大调节流量确定。最大调节流量定义：在该流量运行下，系统最不利环路的压降应等于循环水泵的扬程。为提高系统的调节性能，在实际选择系统总理想流量时，应适当比最大调节流量减小一些。当待调供热系统实际运行流量大大超过总理想流量时，或大泵换小泵，或减少水泵并联运行台数，或调节循环水泵旁通流量，或调节支线阀门，使总流量控制在理想流量的范围内，最好不调节系统最不利环路上的阀门，以免造成压力无谓损耗。

7.2 热水供热系统的运行调节

7.2.1 热水供热系统运行调节的背景

热水供热系统通常有供暖、通风、空调、生活热水和工艺用热等各种热负荷用户系统，而这些热用户的热负荷一般不是恒定的，特别是建筑物供暖热负荷，往往根据室外气象条件发生改变。热水供热系统不仅保证在设计条件下热负荷符合设计值要求，而且在任何冬季室外条件下都能得到保证。要达到以上要求，不但要正确的设计，而且要求对供热系统的供热量根据用户热负荷变化情况进行合理的供热调节。

在城市集中热水供热系统中，供暖热负荷是最主要的热负荷，甚至是唯一的热负荷。热水供暖系统、供热设备等，是根据供暖设计热负荷而确定。在实际运行过程中，建筑物供暖热负荷的大小及室内温度的高低随着室外温度、湿度、日照、风向、风速等十万气象参数的改变而改变。如Q?qV(tn?tw)，在整个供暖季，随着tw的变化而变化。如仍按设计热负荷向供暖建筑供热，多数时间会使室温过高而造成能源浪费。因此，在热水供热系统中，通常按照供暖热负荷随室外温度的变化规律，作为供热调节的依据。供暖系统供热调节的目的在于供暖用户散热器的散热量与用户热负荷的变化规律相适应。从而达到热量供需平衡，即按需供热，以保证室内温度满足用户要求。

因此，在热水供暖系统中，随着室外气象参数的变化，按照热负荷随室外温度的变化规律，热源的供热量应进行相应的调节，使散热设备的散热量与热负荷的变化规律相适应，由此进行的调节为运行调节，即供热调节。

综上所述，热水供热系统的调节方式分为初调节和运行调节。热水供热系统中网路的水力工况对供热调节有着重要的影响，因此实现供热调节的前提必须进行流量调节，使热水网路在稳定的工况下运行。

据供热调节地点不同，供热调节可分为集中调节、局部调节和个体调节三种调节方式。

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