1、熱力管網水力平衡要點l 供熱的目的l 熱網平衡是實現供熱目的的基礎工作l 熱網平衡的主要任務是按需分配流量l 流量按需分配是控制出來的,不是設計出來的l 流量按需分配的好處l 實現流量按需分配的控制設備l 實現流量按需分配的控制方案l 熱網平衡應注意的問題供熱的目的l 供熱的目的是為了獲得舒適的室內溫度,同時滿足節能降耗減排的要求。熱網平衡是實現供熱目的的基礎工作l 熱網平衡是完成供熱目的最基礎的工作,但這一工作又是非常乏味的;l 在能量不太昂貴的情況下,這項工作沒人愿意去做。l 然而世界多次的能源危機清楚地表明,不管目前能源的價格如何,我們必須減少對能源的消耗和依賴。現在大家已經越來越清楚地

2、認識到熱網平衡的重要性l 熱網平衡是一種控制方法,它將控制回路集成到熱網水力系統中,以最少能耗費用取得真正的舒適性。l 熱網平衡包含:熱源、傳輸管道、用戶必須同時獲得并保持所需流量。熱網平衡的主要任務是按需分配流量l 供熱的基本原理示意圖l 圍護結構的基本耗熱量公式l 散熱器的散熱量公式l 熱水循環傳熱公式供熱的基本原理示意圖圍護結構的基本耗熱量公式:Q3=Kw.Fw(tn-tw式中: Q3圍護結構的基本耗熱量,W;Kw圍護結構的傳熱系數,W/(m2.; Fw圍護結構的傳熱面積,m2;tn采暖室內計算溫度,;tw采暖室外計算溫度,;散熱器的散熱量公式Q2=Ks.Fs(tpj-tn tpj=(t

3、g+th/2式中: Q2散熱器的散熱量,W;Ks散熱器的傳熱系數,W/(m2.; Fs散熱器的散熱面積,m2tpj散熱器內熱水平均溫度,熱水循環傳熱公式Q1=4187G(tg-th/3.6式中: Q1熱水傳遞的熱量,W;G循環流量,t/h;tg供水溫度,;th回水溫度,傳熱規律(一l 房間的傳熱遵從Q1=Q2=Q3這個等式,也就是圍護結構的基本耗熱量、散熱器的散熱量和熱水循環傳遞熱量是相等的,l 這三個公式告訴我們,在圍護結構、散熱器確定的前提下,要保持人們需要的室內溫度,熱水的循環流量和供水溫度要與室外溫度相適應。l 為了適應室外溫度的變化,循環流量和供水溫度可以同時調節(質、量并調;l 也

4、可以流量固定,調節供水溫度(質調節;l 還可以供水溫度固定,調節流量(量調節。l 供熱單位大多采用選擇一個合適的流量加以固定,調節供水溫度適應室外溫度的變化(質調節,因為這一方式比較容易實現。傳熱規律(二l 如果只給一間房子供熱,確定一個合適的流量就很簡單,l 然而,我們的供熱對象是千家萬戶,每個房間很難同時滿足所需的流量,也就出現了冷熱不均問題,l 可見供熱的難點是在流量分配上。流量按需分配是控制出來的,不是設計出來的l 熱網先天存在近端流量大遠端流量小的問題l 流量分配的其他影響因素l 只依靠溫控閥也不能解決熱網平衡熱網先天存在近端流量大遠端流量小的問題沿程阻力公式每米管長的沿程阻力(比摩

5、阻G -管段的水流量t/hd -管的內徑m -水的密度Kg/m3K -管壁的當量絕對粗糙度m,K=0.5×10-3m局部阻力公式局部阻力損失-管道的總局部阻力系數 -水的密度Kg/m3v -水的流速m/s伯努里方程式中: P1、P2-斷面1、2的壓力,Pa;Z1、Z2-斷面1、2的管中心線離某一基準面的高度,m;v1、 v2-斷面1、2的流體平均流速,m/s;-流體的密度,Kg/m3;g-自由落體的重力加速度,9 .81m/s2;H1-2-流體流經管段1-2的壓頭損失,mH2O。流量輸配的基本規律(一流量輸配時受沿程阻力和局部阻力的影響,在供水管與回水管之間產生近端壓差大、遠端壓差小

6、的的偏差,從而造成近端流量大、遠端流量小的問題,無論我們設計的多摸仔細和完善,都不能徹底解決這一平衡問題,真正的平衡只能靠設備控制來實現。流量分配的其他影響因素l 管道銹蝕會大大增加管道的粗糙度,壓力降將增加40%70%;l 管道直徑誤差每1%引起的壓力降計算誤差為5%;l 水溫在2080時,管道壓力降減少12-18%。l 因此,系統水力平衡計算很明顯是一項既具近似性但又必須做的工作,真正的平衡只能通過設備控制來獲得。只依靠溫控閥也不能解決熱網平衡l 溫控閥不能彌補系統設計中的基本錯誤,也不能確保各組散熱器之間流量的合理分配。當系統啟動時,例如每天早晨,溫控閥取用著最大可能的流量,經常會損害系

7、統的其他部分。l 為避免這些影響,應將每個散熱器的流量通過另一控制設備限制到設計值。l 溫控閥需要其他設備提供合適的壓差才能正常工作l 溫控閥必須有人去調,才能既感覺舒適又節能。流量分配結論l 每個房間散熱器所需要的熱水流量是控制出來的,不是設計出來的;l 每組散熱器都要裝有流量控制設備;l 工作人員要入室反復細調。熱網平衡的好處l 解決冷熱不均、提高收費率、減少維護量l 節熱能1520%、節電2070%、節水、多帶面積、減少設備流量與耗電的關系流量與耗電功率的關系式:N1/N2=G13/G23N 1、N2-平衡前后的耗電功率KwG1、G2-平衡前后的循環流量Kg/h流量10%的變化對耗電的影響將G1=1.1 G2=1 代入N1/N2=G13/G23得 N1/N2=1.33即流量增加10%,則多耗電能33%房間溫度與耗能的關系供熱時，房間溫度高于所需溫度 1將引起能耗增加，此增加量