流體輸配管網(wǎng)(第7章)

1、1,第7章 枝狀管網(wǎng)水力工況分析與調(diào)節(jié),管網(wǎng)的水力工況指管網(wǎng)的流量和壓力分布狀況。 在管網(wǎng)中，P、Q之間有緊密的聯(lián)系： Q影響管段壓力損失P影響管網(wǎng)P的分布狀況。 管網(wǎng)P的分布反映流體的流動(dòng)規(guī)律決定管網(wǎng)中Q的分配。 在管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，除了對(duì)流量分配有定量的要求，還要求流體的壓力在合適的范圍內(nèi)。 在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)，對(duì)管網(wǎng)的水力工況進(jìn)行分析具有重要的意義。 本章講述枝狀管網(wǎng)分析的原理和調(diào)節(jié)方法。,2,7.1 管網(wǎng)系統(tǒng)壓力分布,分析管網(wǎng)系統(tǒng)壓力分布的作用 反映管網(wǎng)中流體的流動(dòng)規(guī)律； 判斷管網(wǎng)系統(tǒng)的運(yùn)行情況。 為什么要繪制管網(wǎng)系統(tǒng)的壓力分布圖 直觀反映管網(wǎng)中各點(diǎn)的壓力狀況。,3,7.1.1 管流能量方程及壓

2、頭表達(dá)式,液體管流能量方程及壓頭表達(dá)式 在1、2斷面之間列能量方程：,位置水頭,壓強(qiáng)水頭,流速水頭,總水頭,水頭損失,4,當(dāng)1、2斷面之間沒(méi)有動(dòng)力裝置時(shí)，兩斷面的水頭損失等于總水頭之差：,5,氣體管流能量方程及壓頭表達(dá)式 能量方程：,忽略位壓（重力）時(shí)：,動(dòng)靜壓轉(zhuǎn)換原理：Pq一定時(shí)，Pj增加Pd減小或者相反。,6,7.1.2 管網(wǎng)壓力分布圖,液體管網(wǎng)壓力分布圖水壓圖 在液體管路中，將各點(diǎn)的測(cè)壓管水頭高度順次連接起來(lái)形成的線，稱為水壓曲線，它可直觀地表達(dá)管路中液體靜壓的分布狀況，也稱其為水壓圖。 作用： （1）確定管道中任何一點(diǎn)的靜壓值：（HpZ） （2）表示出各管段的壓力損失值 一般動(dòng)壓相差不

3、大或差值與H12相比可以忽略不計(jì)，所以：,表明：任意兩點(diǎn)測(cè)壓管水頭高度之差，等于流體流過(guò)該兩點(diǎn)之間的管道 壓力損失值。,7,（3）根據(jù)水壓曲線的坡度，確定管段的單位管長(zhǎng)平均壓降的大小。 （4）只要已知或確定管路上任意一點(diǎn)的壓力，則管路中其它各點(diǎn)的壓力也就確定了。,管流的水頭損失和水壓圖,8,機(jī)械循環(huán)室內(nèi)熱水采暖管網(wǎng)的水壓圖（1）,9,機(jī)械循環(huán)室內(nèi)熱水采暖管網(wǎng)的水壓圖（2）,10,11,圖7-1-4,12,圖7-1-4的通風(fēng)系統(tǒng)壓力分布圖的繪制方法和步驟： 以大氣壓力為基準(zhǔn)線00。 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)的全壓值、動(dòng)壓值和靜壓值。 將各點(diǎn)的全壓在縱軸上以同比例標(biāo)在圖上，00線以下為負(fù)值,連接各個(gè)全壓點(diǎn)可得到

4、全壓分布曲線； 將各點(diǎn)的全壓減去該點(diǎn)的動(dòng)壓, 即為該點(diǎn)的靜壓，同樣可繪出 靜壓分布曲線。,13,7.1.3 吸入式管網(wǎng)的壓力分布特性分析,氣體吸入式管網(wǎng)特性 能量轉(zhuǎn)換關(guān)系 圖7-1-4中，列出靠近入口點(diǎn)處和入口斷面1的能量方程為：,表明：點(diǎn)1的全壓和靜壓均比大氣壓低。靜壓一部分轉(zhuǎn)化 為動(dòng)壓Pd1-2，另一部分克服入口的局部阻力。,14,氣體吸入式管網(wǎng)特性 (1)風(fēng)機(jī)吸入段的全壓和靜壓均為負(fù)值，在風(fēng)機(jī)入 口負(fù)壓最大。 (2)在吸入管段中靜壓絕對(duì)值為全壓絕對(duì)值與動(dòng)壓 值之和。 (3)風(fēng)機(jī)提供的全壓等于風(fēng)機(jī)進(jìn)出口的全壓差，也 等于整個(gè)管網(wǎng)的壓力損失（包括出口壓力損 失）。,15,液體吸入式管網(wǎng)的壓力

5、分布特性 吸入管中壓力的變化及計(jì)算 以圖7-1-5的水泵抽水為例，計(jì)算管中各點(diǎn)的壓力。,16,自由液面與泵的進(jìn)口安裝真空表處1-1斷面的能量方程：,吸水管路（自由液面泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)）的能量關(guān)系：,泵外壓力降Hv，與進(jìn)口管路有關(guān),泵內(nèi)部壓頭下降值，與泵的構(gòu)造和工況相關(guān)，變化很大。,上式左端表示吸入段中的能量富裕值，用于克服右端泵內(nèi)、外的壓力下降值。式中符號(hào)的意義見(jiàn)P228。,17,吸入管中壓力的變化分析 泵運(yùn)行時(shí)，入口處形成負(fù)壓，液體吸入并流入葉輪的進(jìn)口。 被吸液體與大氣接觸的液面為大氣壓力，該液面與葉輪進(jìn)口的絕對(duì)壓力之差，轉(zhuǎn)換成位置水頭和流速水頭，并克服各項(xiàng)壓力損失。,18,7.1.4 水壓圖

6、在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的重要作用,水壓圖的作用 管網(wǎng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置設(shè)計(jì)： 要根據(jù)網(wǎng)路的壓力分布或其波動(dòng)情況來(lái)選定； 需要通過(guò)水壓圖的分析,作為決策的依據(jù)。 管網(wǎng)的運(yùn)行階段： 由管網(wǎng)的實(shí)際水壓圖，可全面了解系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過(guò)程中或出現(xiàn)故障時(shí)的壓力狀況，了解影響因素及應(yīng)采取的技術(shù)措施。 學(xué)習(xí)的目的： 掌握繪制水壓圖的基本要求、步驟、方法，會(huì)利用水壓圖分析系統(tǒng)壓力狀況。,以室外供熱管網(wǎng)為例,19,熱水網(wǎng)路壓力狀況的基本技術(shù)要求 （1）不超壓 與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，壓力不應(yīng)超過(guò)用戶系統(tǒng)用熱設(shè)備及其管道構(gòu)件的承壓能力。,20,（2）不汽化 在高溫水網(wǎng)路和用戶系統(tǒng)內(nèi)，水溫超過(guò)100的地點(diǎn)，熱媒的壓力應(yīng)不低于

7、該水溫下的汽化壓力。還應(yīng)有35m的富裕壓力。,（3）不倒空 與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)，在網(wǎng)路循環(huán)水泵運(yùn)轉(zhuǎn)或停止工作時(shí)，用戶系統(tǒng)回水管出口處的壓力，必須高于用戶系統(tǒng)的充水高度，以防止系統(tǒng)倒空吸入空氣，破壞正常運(yùn)行和腐蝕管道。 （4）不吸氣 網(wǎng)路回水管內(nèi)任何一點(diǎn)的壓力，都應(yīng)比大氣壓力至少高出50kPa（5mH2O），以免吸入空氣。 此外：考慮采暖用戶的連接要求。,21,繪制熱水網(wǎng)路水壓圖的步驟和方法（P230） 以網(wǎng)路循環(huán)水泵的中心線的高度為基準(zhǔn)面，在縱坐標(biāo)上作出標(biāo)高的刻度，在橫坐標(biāo)上作出距離的刻度。 選定靜水壓線的位置。靜水壓線的高度必須滿足的技術(shù)要求：停止運(yùn)行時(shí)，不汽化，底層散熱器能承受其

8、壓力 選定回水管動(dòng)水壓線的位置。要求網(wǎng)路任意點(diǎn)P50kPa(表壓)；回水管出口處的壓力系統(tǒng)的充水高度。 選定供水管動(dòng)水壓線的位置。限制供水管動(dòng)水壓線的最低位置，滿足：任何一點(diǎn)都不應(yīng)出現(xiàn)汽化；資用壓力滿足所要求的循環(huán)壓力。,22,例題分析 用戶系統(tǒng)1:樓高17m 用戶系統(tǒng)2:樓高30m 用戶系統(tǒng)3:樓高17m 用戶系統(tǒng)4:樓高17m,水泵揚(yáng)程是多少? 用戶的連接方式？,23,水泵揚(yáng)程是多少?,用戶系統(tǒng)與熱網(wǎng)的連接方式? 用戶1：采用如圖7-1-7（a）的水噴射器連接方式； 用戶2：采用如圖7-1-7（c）的間接連接方式； 用戶3：采用如圖7-1-7（d）的回水泵加壓連接方式； 用戶4：采用如圖7

9、-1-7（f）供水節(jié)流的直接連接方式。 詳細(xì)閱讀P229235，了解水壓圖作用及其對(duì)用戶連接方式的影響。,57152349mH2O,假定的熱源內(nèi)部壓力損失,24,7.1.5 管網(wǎng)系統(tǒng)的定壓,定壓的作用 閉式循環(huán)液體管網(wǎng)中，定壓點(diǎn)位置及其壓力，決定了整個(gè)管網(wǎng)系統(tǒng)的靜壓高度和動(dòng)壓線的相對(duì)位置及高度。 定壓方式?jīng)Q定了管網(wǎng)系統(tǒng)的靜水壓線，對(duì)系統(tǒng)的壓力工況有決定性的影響。 要使管網(wǎng)按水壓圖給定的壓力狀況運(yùn)行，就要合理確定定壓方式、定壓點(diǎn)的位置和控制好定壓點(diǎn)所要求的壓力。,25,常用的幾種定壓方式 高位水箱定壓方式： 常用于給水管網(wǎng)系統(tǒng)、消防管網(wǎng)系統(tǒng)和熱水管網(wǎng)系統(tǒng)中。在熱水管網(wǎng)系統(tǒng)中，也稱為膨脹水箱。,2

10、6,補(bǔ)給水泵定壓方式： 補(bǔ)給水泵連續(xù)補(bǔ)水定壓方式 補(bǔ)給水泵間歇補(bǔ)水定壓方式,27,氣體定壓方式： 利用密閉壓力缸內(nèi)氣體的可壓縮性進(jìn)行定壓；定壓點(diǎn)的壓力是靠氣壓缸中的氣體壓力維持；氣壓缸的位置不受高度限制。,蒸汽定壓方式：與氣體定壓類似。,28,7.2 調(diào)節(jié)閥的節(jié)流原理與流量特性,調(diào)節(jié)閥的作用 管網(wǎng)系統(tǒng)中各支路的壓力和流量調(diào)節(jié) 自動(dòng)控制系統(tǒng)，依靠調(diào)節(jié)閥的動(dòng)作來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 調(diào)節(jié)閥是管網(wǎng)系統(tǒng)的重要裝置,29,7.2.1 調(diào)節(jié)閥的節(jié)流原理,調(diào)節(jié)閥是局部阻力可以變化的節(jié)流元件。對(duì)不可壓縮流體，調(diào)節(jié)閥前后的壓差為：,式中C稱為調(diào)節(jié)閥的流通能力。C與阻抗S的關(guān)系：,因?yàn)镼=Fv得到：,v,30,7.2.2 調(diào)

11、節(jié)閥的理想流量特性,流量特性的定義 指流體介質(zhì)流過(guò)調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量與調(diào)節(jié)閥的相對(duì)開(kāi)度之間的特定關(guān)系：,可調(diào)比調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量與最小流量比。,注意：Qmin是可調(diào)流量的下限值，并非全關(guān)時(shí)的泄漏量。 一般1/R24，而泄漏量小于最大流量的0.1。,31,流量特性的2個(gè)概念：,因此： （1）假定閥前、后的壓差為一定值 理想流量特性 （2）真實(shí)情況下 工作流量特性,32,理想流量特性 指Pz=const時(shí)得到的流量特性，又叫固有流量特性。 典型的理想流量特性有4類： （1）直線流量特性 （2）等百分比流量特性 （3）快開(kāi)流量特性 （4）拋物線流量特性 調(diào)節(jié)閥的理想流量特性取決于 閥芯的形狀，4

12、種理想流量特性 數(shù)學(xué)表達(dá)式和計(jì)算公式見(jiàn)P240 的表7-2-1。表7-2-2給出R30 時(shí)的例子。,33,三通調(diào)節(jié)閥的理想流量特性 三通調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)三通流量分配比例。其每一分支的流量特性和數(shù)學(xué)表達(dá)式均符合上述直通閥理想流量特性的規(guī)律?？偭髁康淖兓灰粯樱?直線流量不變 拋物線、等百分比總流量變化，在50開(kāi)度時(shí)最小。,34,7.2.3 調(diào)節(jié)閥的工作流量特性,實(shí)際工作時(shí)調(diào)節(jié)閥的Pz是隨流量Q變化的，因此工作流量特性與理想情況不同。 調(diào)節(jié)閥與管道的連接有串聯(lián)和并聯(lián)兩種方式，下面分別分析這兩種情況下調(diào)節(jié)閥的工作流量特性。,35,有串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性,由于P2Q2，當(dāng)P一定時(shí)，Q，P2 P1。因

13、此，工作流量特性是由串聯(lián)管道的阻力特性和調(diào)節(jié)閥固有特性共同決定的。,36,有串聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性數(shù)學(xué)表達(dá)式 如Sqk為閥全開(kāi)的阻抗，Sgu為串聯(lián)管道的阻抗，定義閥權(quán)度Sv（閥門(mén)能力）為：,P1m是調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)閥前后壓差，P是系統(tǒng)總壓差 。,Qmax表示管道阻力為0時(shí)調(diào)節(jié)閥全開(kāi)流量，Q100是存在管道阻力時(shí)調(diào)節(jié)閥全開(kāi)流量。,37,38,39,閥權(quán)度對(duì)調(diào)節(jié)閥工作特性的影響分析 （1）如果管道阻力為0，則Sv1，調(diào)節(jié)閥的工作流量特性轉(zhuǎn)化為理想流量特性； （2）隨著Sv，P2P1，使調(diào)節(jié)閥全開(kāi)時(shí)的流量減少； （3）隨著Sv，流量特性發(fā)生很大的畸變：,因而，Sv太小將嚴(yán)重影響自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)質(zhì)量。

14、實(shí)際使用中，Sv0.3（即Sqk 0.43Sgu）。,40,直通調(diào)節(jié)閥有并聯(lián)管道時(shí)的工作流量特性 詳見(jiàn)P244245 流量特性不變，可調(diào)比R隨x大大下降,41,調(diào)節(jié)閥的實(shí)際可調(diào)比 調(diào)節(jié)閥有串聯(lián)管道時(shí)的實(shí)際可調(diào)比為（P245）：,由于全關(guān)時(shí)閥上壓差近似于總壓差， P1maxP，故有：,因此，Sv越小，實(shí)際可調(diào)比Rs就越小。實(shí)際使用中應(yīng)保持一定的閥權(quán)度（閥具有相當(dāng)?shù)淖杩梗拍鼙ＷC調(diào)節(jié)閥有一定的可調(diào)比。,P246圖7-2-10和圖7-2-11分別給出串聯(lián)和并聯(lián)管道時(shí)的實(shí)際可調(diào)比。,42,7.3 調(diào)節(jié)閥的選擇,本節(jié)內(nèi)容： 調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇 調(diào)節(jié)閥口徑選擇計(jì)算 調(diào)節(jié)閥開(kāi)度和可調(diào)比驗(yàn)算,43,7.3

15、.1 調(diào)節(jié)閥流量特性的選擇,選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性時(shí)，不能只考慮調(diào)節(jié)閥本身，還要考慮調(diào)節(jié)閥所在的管路系統(tǒng)條件，通常有以下因素： 調(diào)節(jié)系統(tǒng)的特性 調(diào)節(jié)閥用于調(diào)節(jié)流量。很多情況下最終目的是控制熱交換器的換熱量。選擇調(diào)節(jié)閥的流量特性時(shí)，必須結(jié)合熱交換器的qL變化特性（熱交換器的靜特性）一起考慮。 熱交換器的靜特性,44,特性曲線的綜合 a直通調(diào)節(jié)閥的工作流量特性； b熱交換器的靜特性； c曲線a和b的綜合。,曲線c是怎么得到的？ 見(jiàn)P248,45,閥權(quán)度的確定 由于Sv值不同，工作流量特性也不同，所以選擇調(diào)節(jié)閥特性時(shí)必須結(jié)合調(diào)節(jié)閥與管網(wǎng)的連接情況來(lái)考慮。一般不希望Sv0.3。實(shí)際工程中可以根據(jù)表7-3

16、-1來(lái)選擇。,46,Sv的確定： （1）從經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)希望P1m盡可能小一些，減小阻力損失。要求小的Sv值； （2）工作流量特性又要求Sv較大，才能使調(diào)節(jié)閥具有較好的調(diào)節(jié)性能。 綜合考慮，一般設(shè)計(jì)時(shí)： 液體介質(zhì)取Sv0.30.5； 對(duì)氣體介質(zhì)，由于系統(tǒng)壓降較小，調(diào)節(jié)閥壓降占較大比重，容易做到Sv0.5。,47,7.3.2 調(diào)節(jié)閥口徑選擇計(jì)算,調(diào)節(jié)閥的大小，可以用口徑（調(diào)節(jié)閥的公稱直徑）表示。而口徑是根據(jù)要求的流通能力C確定的，C是選用調(diào)節(jié)閥的主要參數(shù)。 流通能力計(jì)算 計(jì)算C值的基本公式：,Q全開(kāi)流量； P閥上壓差； 316單位換算系數(shù)。,注意：工程上區(qū)分流體的種類，采用了不同的計(jì)算公式。 見(jiàn)P25

17、0253的例子。,48,選擇口徑的方法 根據(jù)流過(guò)調(diào)節(jié)閥的設(shè)計(jì)流量Q和兩端的壓差P（由管路的總壓差和Sv確定）計(jì)算要求的調(diào)節(jié)閥的C值選擇調(diào)節(jié)閥的口徑（閥門(mén)的C值要求的C值）。,注意：如C選得過(guò)大，閥門(mén)工作在小開(kāi)度位置，調(diào)節(jié)質(zhì)量差，不經(jīng)濟(jì)；如C過(guò)小，即使閥全開(kāi)也不能適應(yīng)最大流量要求，使調(diào)節(jié)系統(tǒng)失調(diào)。,49,7.3.3 調(diào)節(jié)閥開(kāi)度和可調(diào)比驗(yàn)算,調(diào)節(jié)閥工作時(shí)，一般希望：,最大開(kāi)度在90左右對(duì)應(yīng)最大流量最小開(kāi)度10 對(duì)應(yīng)最小流量,因此需要驗(yàn)算不同流量下閥門(mén)的開(kāi)度，見(jiàn)式（7-3-19、20）。 一般要求設(shè)計(jì)可調(diào)比Rs3.0 因?yàn)椋?R一般為10左右，如果Sv0.3，則Rs5.53.0 所以，一般當(dāng)Sv0.

18、3時(shí)，可以不驗(yàn)算。,50,7.4 管網(wǎng)系統(tǒng)水力工況分析,管網(wǎng)的水力工況 管網(wǎng)的阻力特征、流量和壓力分布狀況。,51,7.4.1 管網(wǎng)水力失調(diào)與水力穩(wěn)定性,水力失調(diào)的概念 水力失調(diào)由于多種原因，管網(wǎng)中某些管段的流量分配與 設(shè)計(jì)流量不一致，稱為水力失調(diào)。 水力失調(diào)的程度用水力失調(diào)度來(lái)表示：,水力失調(diào)狀況 如果所有的xi1或1，稱為一致失調(diào) 反之，稱為不一致失調(diào),52,產(chǎn)生水力失調(diào)的原因 水力失調(diào)有多種原因，歸納起來(lái)有兩個(gè)方面： （1）動(dòng)力源（泵、風(fēng)機(jī)、重力等）提供的能量與設(shè)計(jì)不符 管網(wǎng)中壓頭和流量偏離設(shè)計(jì)值； （2）管網(wǎng)的流動(dòng)阻力特性發(fā)生變化，即管網(wǎng)阻抗Si的變化 。 水力失調(diào)對(duì)管網(wǎng)系統(tǒng)的不利影響

19、 水力失調(diào)，流量分配不滿足要求； 水力失調(diào) 熱力失調(diào)，不能滿足使用要求； 可能導(dǎo)致事故 例如：流量過(guò)??；壓力分布變化，可能超壓等,53,管網(wǎng)的水力穩(wěn)定性 水力穩(wěn)定性管網(wǎng)中各個(gè)管段或用戶，在其它管段或用戶 的流量改變時(shí)，保持自身流量不變的能力。 表達(dá)式：,在管網(wǎng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮采取措施降低可能發(fā)生的水力失調(diào)度，運(yùn)行中對(duì)用戶流量調(diào)整時(shí)，其它各管段和用戶的流量盡量穩(wěn)定在原有的水平上。,54,7.4.2 管網(wǎng)系統(tǒng)水力工況的分析方法,水力工況分析的基本原理 水力工況：指管網(wǎng)某一流動(dòng)狀態(tài)下與之對(duì)應(yīng)的阻力特性、 壓力和流量的表達(dá)。 三者的關(guān)系為,各個(gè)管段特性的總和構(gòu)成了管網(wǎng)的特性,55,根據(jù)串、并聯(lián)管段

20、阻抗計(jì)算方法，逐步算出整個(gè)管網(wǎng)的總阻抗Szh 值，利用圖解法或計(jì)算法，結(jié)合泵（風(fēng)機(jī)）特性曲線P=f(Q)確定工作點(diǎn)：,注意：管網(wǎng)任一管段的阻抗發(fā)生變化，不僅引起總的流量和阻力變化，而且流量的分配也會(huì)變化?？梢院苋菀浊蟪龈淖兒蟮牧髁糠峙?。步驟見(jiàn)P258。,56,管網(wǎng)系統(tǒng)水力工況分析方法 已知管段和用戶的阻抗Si時(shí)，一般可以用各用戶流量占總流量的比例來(lái)分析管網(wǎng)水力工況變化的規(guī)律。,以一個(gè)供熱管網(wǎng)為例。管網(wǎng)總流量Q，用戶流量Q1、Q2Qn管段和用戶的阻抗如圖所示。,分析得出第m個(gè)用戶的相對(duì)流量比：,57,結(jié)論： （1）各用戶的相對(duì)流量比僅取決于管網(wǎng)各管段和用戶的阻抗,而與管網(wǎng)流量無(wú)關(guān)。 （2）第d個(gè)

21、用戶與第m個(gè)用戶（md）之間的流量比, 僅取決于用戶d和用戶d以后（按水流動(dòng)方向）各管段和用戶的阻抗， 而與用戶d以前各管段和用戶的阻抗無(wú)關(guān)。 假設(shè)設(shè)d = 4，m =7，得到：,58,以幾種常見(jiàn)的水力工況變化為例，根據(jù)上述基本原理，利用水壓圖，定性地分析水力失調(diào)的規(guī)律性： 一個(gè)帶有5個(gè)熱用戶的供熱管網(wǎng)，假定各熱用戶的流量已調(diào)整到規(guī)定的數(shù)值。如果改變閥門(mén)A、B、C的開(kāi)啟度，管網(wǎng)中各熱用戶將產(chǎn)生水力失調(diào)。同時(shí)，水壓圖也將發(fā)生變化。圖中實(shí)線表示初始狀態(tài)，虛線表示調(diào)節(jié)后的狀態(tài)。,59,（1）閥門(mén)A節(jié)流時(shí)的水力工況 管網(wǎng)的Szh、Qzh,循環(huán)水泵的揚(yáng)程略有增加。管網(wǎng)產(chǎn)生一致的等比失調(diào)。見(jiàn)圖（b）。 （

22、2）閥門(mén)B節(jié)流時(shí)的水力工況 管網(wǎng)的Szh、 Qzh,B后用戶產(chǎn)生一致的等比失調(diào)，B前用戶產(chǎn)生不等比的一致失調(diào)。見(jiàn)圖（c）。 （3）閥門(mén)C關(guān)閉時(shí)的水力工況 管網(wǎng)的Szh、Qzh, 用戶3后面的用戶4、5將產(chǎn)生一致的等比失調(diào)，用戶3前面用戶1、2將產(chǎn)生不等比的一致失調(diào)。見(jiàn)圖（d）。 （4）熱水網(wǎng)路未進(jìn)行初調(diào)節(jié)的水力工況 管網(wǎng)前端用戶實(shí)際流量比規(guī)定流量大得多，干管前部的水壓曲線較陡，而后部的水壓曲線平緩。見(jiàn)圖（e）。,60,在管網(wǎng)使用過(guò)程中，有可能需要增加一些用戶或增加某些管段的流量或壓頭，有時(shí)無(wú)法完全依靠調(diào)節(jié)裝置來(lái)完成，可相應(yīng)地增設(shè)動(dòng)力裝置。P261給出兩個(gè)例子。,61,例7-9 管網(wǎng)在正常工況時(shí)

23、的水壓圖和各熱用戶的流量如圖所示。如關(guān)閉熱用戶3，試求其它各熱用戶的流量及其水力失調(diào)程度。其中，管網(wǎng)圖中的數(shù)字表示流量（m3/h），水壓圖里的數(shù)字表示壓差（kPa）。其中，循環(huán)水泵的性能參數(shù)如下表。,求解過(guò)程見(jiàn)P262264。 只要阻抗已知，可以通過(guò)計(jì)算方法確定水力工況，但過(guò)程繁瑣。對(duì)復(fù)雜管網(wǎng)，采用計(jì)算機(jī)分析。,62,計(jì)算結(jié)果見(jiàn)下表：,關(guān)閉用戶3后，它原來(lái)的流量到哪里去了？ 如果減小一個(gè)用戶的阻力（或增加動(dòng)力），流量會(huì)怎樣變化？,63,7.4.3 提高管網(wǎng)水力穩(wěn)定性的途經(jīng)與方法,影響水力失調(diào)程度的因素 管網(wǎng)系統(tǒng)中，某管段或用戶的規(guī)定流量Qg的計(jì)算式：,一個(gè)用戶可能的最大流量Qmax出現(xiàn)在其他用

24、戶全部關(guān)斷時(shí)：,Pr近似地認(rèn)為等于正常工況下網(wǎng)路干管的壓力損失Pw和這個(gè)用戶在正常工況下的壓力損失Py之和，即：,64,于是，該用戶的水力穩(wěn)定性為：,y的極限值是0和1： Pw0時(shí)，y1（xmax1），工況變化均不會(huì)使它水力失調(diào),水力穩(wěn)定性最好。 Py0或Pw時(shí),y0（xmax）,水力穩(wěn)定性最差，任意其他用戶的流量改變將全部轉(zhuǎn)移到這個(gè)用戶。 實(shí)際上管徑不可能無(wú)限小或無(wú)限大，y在01之間。用戶流量改變時(shí)，它的一部分流量轉(zhuǎn)移到其他用戶，另一部分體現(xiàn)在系統(tǒng)總流量的變化。,所以：,65,提高水力穩(wěn)定性的主要方法 相對(duì)的減少網(wǎng)路干管壓降：網(wǎng)路水力計(jì)算，Rm值的選取可盡量小。 相對(duì)的增大用戶系統(tǒng)的壓降：采

25、用噴水器、調(diào)壓板、安裝高阻力小管徑閥門(mén)。 運(yùn)行時(shí)合理地進(jìn)行網(wǎng)路的初調(diào)節(jié)和運(yùn)行調(diào)節(jié),網(wǎng)路上的所有閥門(mén)盡可能開(kāi)大,把剩余的作用壓差消耗在用戶系統(tǒng)上。 對(duì)于運(yùn)行質(zhì)量要求較高的系統(tǒng),可在各用戶進(jìn)入口處安置必要的自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置,保證各用戶的流量恒定。,66,7.5 管網(wǎng)系統(tǒng)水力平衡調(diào)節(jié),管網(wǎng)系統(tǒng)的水力平衡？ 各個(gè)用戶的實(shí)際流量與需求流量相同的狀態(tài)。也就是無(wú)水力失調(diào)。 如何實(shí)現(xiàn)水力平衡？ 設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)合理選擇di等措施，盡可能達(dá)到設(shè)計(jì)工況下的水力平衡。 由于di規(guī)格的限制，設(shè)計(jì)時(shí)不能完全實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)工況的水力平衡，必須在系統(tǒng)建成后進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。 運(yùn)行過(guò)程中，用戶的要求流量發(fā)生變化，也必須通過(guò)相

26、應(yīng)的調(diào)節(jié)措施，適應(yīng)用戶的要求。,水力平衡調(diào)節(jié)是使管網(wǎng)系統(tǒng)滿足使用要求的重要技術(shù)措施,67,兩種水力平衡調(diào)節(jié) （1）初調(diào)節(jié) 在管網(wǎng)使用之初，通過(guò)調(diào)整預(yù)先安裝的調(diào)節(jié)裝置的開(kāi)度，對(duì)各管段Si和Qi進(jìn)行全面的調(diào)整，使其達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（2）運(yùn)行調(diào)節(jié) 運(yùn)行過(guò)程中，為適應(yīng)用戶要求變化而進(jìn)行的調(diào)節(jié)。為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)行調(diào)節(jié)，設(shè)計(jì)中要設(shè)置調(diào)節(jié)裝置。,68,7.5.1 初調(diào)節(jié),初調(diào)節(jié)的方法 為適應(yīng)不同的管網(wǎng)，初調(diào)節(jié)有很多的方法，例如： 比例調(diào)節(jié)法 補(bǔ)償法 阻力系數(shù)法、預(yù)定計(jì)劃法、回水溫度法、模擬分析法等 比例調(diào)節(jié)法 原理 對(duì)上游管段進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，被調(diào)節(jié)管段的下游用戶之間的流量分配比例保持不變。,69,例如，對(duì)圖7-5-1的簡(jiǎn)單機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng),SC-AC-A支路阻抗 SC-BC-B支路阻抗,方法：先調(diào)整三通調(diào)節(jié)閥使A、B支路的風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)的比值，再調(diào)節(jié)總風(fēng)閥使總風(fēng)量達(dá)到要求（或A、B支路風(fēng)量達(dá)到設(shè)計(jì)值），即達(dá)到設(shè)計(jì)要求，完成初調(diào)節(jié)。 適用：中、小規(guī)模的枝狀管網(wǎng)。,70,例子1：通風(fēng)管網(wǎng),調(diào)節(jié)過(guò)程見(jiàn) P266267,71,例子2：安裝平衡閥的供熱管網(wǎng),平衡閥是一種具有壓差和流量測(cè)量功能的調(diào)節(jié)閥。 分為靜態(tài)平衡閥和動(dòng)態(tài)平衡閥兩類，動(dòng)態(tài)平衡閥具有在一定條件下維持支路流量不變的特性。 詳細(xì)步驟見(jiàn)P267269,72,補(bǔ)償法 一種適合于安裝平衡閥管網(wǎng)的水力平衡調(diào)節(jié)方法。,調(diào)節(jié)上游用戶A時(shí)，下游用戶B的流