1、 第3章 多種熱負荷供熱系統設計流量的確定方法1.常年性熱負荷2.不均勻性 一日之內要出現2個用水高峰，如圖3-1。 maxSQSPQmaxSGSPG 3.1.概述3.1.1熱水供應熱負荷及其流量的特點24211815129630小時GGsmaxGsp圖3-1典型日用熱水量圖3.1.1熱水供應熱負荷及其流量的特點3一周之內各日用水量變化，如圖3-2。節假日用水量比平常日大 2030%。3.1.1熱水供應熱負荷及其流量的特點G一二三四五六日GspjGsmax圖3-2一周用熱水量圖 3.1.2熱水供應系統的類型1. 按供水制度分 全日供應 定時供應 2. 從供熱熱源分 化石燃料熱源 低溫熱源及其熱

2、泵 與采暖系統共用熱源 （a) 熱電廠為熱源 (b) 區域鍋爐房或獨立鍋爐房 單獨供應熱水供應用戶的熱源 3. 從熱水供應系統的規模來分 集中式； 非集中式。4. 從是否從熱網取用熱媒 開式； 閉式。3.1.2熱水供應系統的類型3.2 集中供熱系統采暖與熱水用戶并存 時系統連接形式3.2.1供暖系統與熱水系統的非關聯連接方式 非關聯連接方式下，熱水供應系統若無儲水箱時， 熱網總供熱負荷： = 供暖期熱水供應最大小時熱負荷Qs，max + 供暖設計熱負荷Q熱網總流量： =采暖期熱水供應最大需水量 + 采暖設計流量3.2.1.1非關聯方式的單級并聯 圖3-3 非關聯連接的單級并聯方式示意圖11-流

3、量調節閥10-采暖換熱裝置9-局部采暖系統8-熱水供應換熱器7-自來水管6-循環水泵5-熱水供應循環管4-熱水供應配水管3-溫度調節閥2-熱網回水管1-熱網供水管PPPT91011786543211212-連通管及閥門1313-采暖系統入口閥門3.2.1.1單級并聯 非關聯系統 供暖系統裝流量自動調節閥PP 熱水供應系統裝設溫度調節PT 供暖系統與熱水供應系統用熱互不相干。 供暖系統入口可以是各種裝置（包括混水裝置(如射水器、 混水泵) 、換熱設備） 并聯方式比較簡單，是我國在一般的住宅或公共建筑中常用的型式。3.2.1.2 非關聯方式的雙級串并聯混合連接 非關聯方式的雙級串并聯混合連接方式

4、如圖34 3.2.1.2 非關聯方式的雙級串并聯混合連接 單級并聯與雙級串并混聯方式的比較 并聯式與串并混聯式的共同特點: （1） 在向供暖換熱裝置提供熱網水的管道上裝有流量自動調節閥；（2） 入口熱網最大設計流量要考慮熱水供應最大熱負荷Qs ,max (無儲水箱時) 和供暖設計負荷Q ；（3） 熱水供應系統入口裝有溫度調節閥；（4） 熱網設計供水溫度和運行調節的溫度按采 暖系統的要求執行；（5）熱水供應換熱器無旁通管；（6）采暖系統入口有旁通管。單級并聯與雙級串并混聯方式的比較 不同點： （1）串并混聯式利用供暖系統回水熱量。采暖季可使返回到熱源的熱網水平均水溫降低23 ；當熱水供應的熱負荷

5、相同時，串并混聯式熱網管路的總流量比并聯式要減少4 %6 %，從而可減小熱網管徑；（）串并混聯式增加設備、系統復雜。單級并聯與雙級串并混聯方式的比較 非關聯連接單級并聯系統： 用于max 0. 2或max 1 的場合。串并混聯式系統： 用于max的場合。 熱水供應最大小時相對用熱量用表示： =熱水供應最大負荷/采暖設計負荷3.2.2 采暖系統與熱水供應系統的關聯連接方式3.2.2.1關聯連接方式的單級并聯 3.2.2.1關聯連接方式的單級并聯 關聯連接的單級并聯與非關聯連接的單級并聯方式的不同之處在于： 最大流量限制器11： 控制熱網總流量保持恒定值； 三通溫度調節閥3： 控制熱水供應系統換熱

6、器出口的供水溫度； 調節進入熱水供應加熱器的熱網水流量； 改變進入采暖換熱裝置的熱網水流量。3.2.2.1關聯連接方式的單級并聯熱網水流量受到熱水供應系統的影響關聯。 供暖與熱水供應系統關聯連接的單級并聯方式適用于熱水供應最大小時相對用熱量max 0. 2或max 1 的場合。3.2.2.1關聯連接方式的單級并聯3.2.2.2關聯連接的單級串聯 關聯連接的單級串聯方式如圖3-6 。 13-旁 通 管12-熱 水 供 應 換 熱 器 旁 通 管1312圖 3-6 關 聯 連 接 的 單 級 串 聯 方 式 示 意 圖11-流 量 調 節 閥10-采 暖 換 熱 裝 置9-局 部 采 暖 系 統8

7、-熱 水 供 應 換 熱 器7-自 來 水 管6-循 環 水 泵5-熱 水 供 應 循 環 管4-熱 水 供 應 配 水 管3-三 通 調 節 閥2-熱 網 回 水 管1-熱 網 供 水 管91078654211133.2.2.2關聯連接的單級串聯 熱水供應換熱器與供暖換熱裝置串聯連接， 最大流量限制器11控制熱網總流量， 三通調節閥3對熱水供應換熱器8和旁通管12之間的熱網水流量進行分配。3.2.2.2關聯連接的單級串聯n 供暖與熱水供應系統關聯連接的單級串聯方式適用于熱水供應最大小時相對用熱量max 0. 2的場合。 以免max過大，熱水供應系統用水量的變化對采暖系統影響過大。3.2.2.

8、3 關聯連接的雙級串聯關聯連接的雙級串聯如圖3-7所示。 8-2-二級熱水供應換器8-1-一級熱水供應換器8-1113124568-271091-熱網供水管2-熱網回水管 3-溫度調節閥 4-熱水供應配水管5-熱水供應循環管 6-循環水泵7-自來水管9-局部采暖系統10-采暖換熱裝置圖3-7 關聯連接的雙級串聯方式示意圖121312-熱水供應換熱器旁通管13-旁通管11-流量調節器 3.2.2.3 關聯連接的雙級串聯n 雙級串聯與單級串聯一樣，由于供暖換熱裝置的熱網供水溫度受熱水供應系統用熱量波動的影響，從而使供暖系統獲得的熱量發生變化。n 總入口無流量限制器，因此，雙級串聯型式可適用于熱水供

9、應最大小時相對用熱量較大的場合。n 資料介紹可達到max 0. 6 的情況。3.2.2.3 關聯連接的雙級串聯 優點： 可以減小熱網的設計熱負荷和設計流量，從而降低建造熱網的投資和輸送熱媒的費用 關聯式系統熱網設計熱負荷=供暖設計負荷+熱水供應小時平均熱負荷 非關聯式系統熱網設計熱負荷=供暖設計負荷+熱水供應小時最大熱負荷。3.2.3關聯式系統與非關聯式系統的比較與分析 關聯系統與與非關聯式系統比較： 減少設計流量 當熱水供應平均小時相對用熱量(熱水供應平均小時用熱量與供暖計算用熱量的比值)m = Qs，p / Q = 0.3 時，關聯式系統中雙級串聯式連接的熱網設計流量要比非關聯系統的并聯式

10、連接的網路設計流量減少約2/ 3 ，比非關聯系統的串并混聯式網路少1/2。 對于關聯式系統中的單級串聯和雙級串聯系統，當提高熱網入口的供水溫度，使流經熱水供應換熱器后進入供暖換熱器的供水溫度符合采暖要求時，熱網的設計流量還可按供暖設計流量計算，進一步降低了熱網設計流量。 當采用雙級串聯系統時，甚至可以在利用原有熱網系統、不增大管徑的情況下滿足熱水供應要求。3.2.3關聯式系統與非關聯式系統的比較與分析 缺點:（1) 采暖房間的室內溫度在晝夜之間有波動。 室內溫度的波動值一般不超過1 ，因為建筑物和供暖系統具有蓄熱能力，可以減小熱水供應系統用熱不均衡性對熱網運行的影響; 室內自由熱增加，彌補采暖

11、系統散熱量的短期減少。（2) 要求有高質量的控制調節裝置。3.2.3關聯式系統與非關聯式系統的比較與分析3.3 有熱水供應負荷時熱水供熱系統流量計算 熱水供應熱負荷在總負荷中所占比例不一定大，但是在熱網中所占的流量比例可能不小。 注意： 對熱水供應用戶最不利工況不是采暖室外計算溫度，而是采暖初期（終期）或采暖初期的日子，可用質調節曲線說明。因為大型熱網都是間接連接，要把熱水供應水加熱到60，一般要考慮10溫差。熱水供應設計工況取折點所對應供水溫度，這一點開始熱水供應所需流量最大，用它與采暖設計負荷所對應的流量相加。 開始采暖時，g 、h小， Qs/一定，加熱熱水供應自來水所需換熱面積最大，所需

12、管網的流量也大，所以選熱水供應換熱器也不能按采暖設計溫度下的熱媒溫度來計算，而用調節曲線折點溫度對應的熱媒溫度和流量來計算，否則最初寒期不能滿足熱水供應要求。 3.3 有熱水供應負荷時熱水供熱系統流量計算3.3.1開式熱水供應系統網路流量的計算3.3.1.1. 開式系統平均流量的計算 （31） 式中 開式熱水供應系統的平均流量，/h； 采暖期熱水供應平均熱負荷（平常日），W； 熱水供應進入用戶的供水溫度，； 采暖期冷水溫度，； 水的比熱，J/()。 13.6SPSPrlQGC tt1SPGSPQrtltC 3-采 暖 用 戶2-溫 度 調 節 器1-壓 力 調 節 器321trltg圖 3-1

13、0 開 式 熱 水 供 應 系 統3.3.1.1. 開式系統平均流量的計算3.3.1.2 開式系統最大流量的計算 （32） 式中 開式熱水供熱系統熱水供應最大流量，/h； 采暖期（tw8）一周內最高用水量日、熱水供應最大熱負荷，W； 其他符號同式（3-1）。max1 max3.6SSrlQGC tt1 maxSGmaxSQ3.3.2閉式熱水供應系統熱水網路流量計算3.3.2.1閉式并聯系統1并聯系統中熱水供應平均流量 （33）式中 并聯系統中熱水供應平均流量，kg/h； 溫度調節曲線折點網路供水溫度，； 調節曲線折點對應的并聯系統熱水供應換熱器的出口水溫，；建議取30。2/133.6SPSPQ

14、GC2SPG/1/31溫度調節閥 2熱水供應換熱器3水噴射器 4采暖散熱器 3/1圖3-11 閉式熱水供應系統12343.3.2.1閉式并聯系統2.并聯系統中熱水供應最大流量 （34） 式中 并聯系統中熱水供應最大流量，kg/h； 熱水供應最大熱負荷，w ； 其他符號同上。max2 max/133.6SSQGCmaxSGmaxSQ3.3.2.1閉式并聯系統1閉式兩級串聯系統的平均流量 （35）式中 閉式兩級串聯系統的平均流量， kg/h； 溫度調節曲線折點供水溫度，； 采暖系統后熱網回水管水溫，； 兩級串聯系統第一個換熱器出口和被加熱水的水溫，； 其它符號同前。/3/123.6550.255S

15、PSPlQtGtC3SPG/1/2/t 3.3.2.2 閉式兩級串聯系統 /ttl/21/圖3-12 雙級串聯系統1234 3.3.2.2 閉式兩級串聯系統2閉式兩級串聯系統的最大流量 （36） 式中 閉式兩級串聯系統的最大流量， kg/h； 其它符號同前。 從公式可見第個換熱器承擔熱水供應熱負荷的55%max3 max/123.6 0.55SSQGC3 maxSG 3.3.2.2 閉式兩級串聯系統3.3.3多種熱負荷并存時，采用質調節、雙管熱 水管網的總流量3.3.3.1采暖期多種熱負荷并存時總流量的計算1采暖期 多種熱負荷并存 雙管熱水管網，在采用質調節時的熱網總流量按下式計算 （37）/

16、3Znti SPGGGk G式中 熱水網路設計總流量，/h； 采暖系統設計流量，/h； 通風系統設計流量，/h； 采暖期熱水供應平均流量，/h； 的計算與取值與連接方式 、系統型式（開式或閉式）有關； 按采暖熱負荷調節時考慮熱 水供應平均流量所占份額的系數。/ZG/nG/tGi SPG3k3.3.3多種熱負荷并存時，采用質調節、雙管熱水管網的總流量SPG（1） 如果采暖熱負荷和熱水供應熱負荷能協同調節，取 ，即熱水應負荷不會增加熱網流量（在關聯系統、采用雙級串聯系統型式時）；（2）如不能協同調節，則按下列規定取值：開式系統 供熱系統總熱負荷 Q100MW， Q100MW， 30k 30.6k

17、30.8k 3.3.3多種熱負荷并存時，采用質調節、雙管熱水管網的總流量采暖期閉式系統 供熱系統總熱負荷 Q100MW， Q100MW， Q100MW，用戶有儲水箱時， Q100MW的大型熱網，,Q100MW的熱網，熱水供應增加的流量不是平均流量，而是比平均流量大20（ ）。31.0k 31.2k 31.0k 31.2k 31.0k 3.3.3多種熱負荷并存時，采用質調節、雙管熱水管網的總流量 2.采暖期 多種熱負荷并存 雙管熱水管網當供熱系統總熱負荷的小供熱系統Q10MW， 而且 （熱水供應最大熱負荷與采暖設計熱負荷之比），用戶處又無儲水箱時，熱網總設計流量按下式計算。maxmax/1.0SnQQ3.3.3多種熱負荷并存時，采用質調節、雙管熱水管網的總流量 （38） 式中 滿足多種熱負荷要求熱網總流量，/h； 采暖系統設計流量，/h； 通風系統設計流量，/h 熱水供應系統最大流量，/h。/maxZntSGGGG/ZG/nG/tGmaxSG3.3.3多種熱負荷并存時，采用質調節、雙管熱水管網的總流量3.3.3.2.非采暖期雙