熱網(wǎng)水壓圖綜合實(shí)驗(yàn)

1、流體輸配管網(wǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱實(shí)驗(yàn)一 熱網(wǎng)水壓圖綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)名稱：熱網(wǎng)水壓圖綜合實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)類型: 綜合性實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：2適用對(duì)象: 建筑環(huán)境與設(shè)備工程專業(yè)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑跓峋W(wǎng)運(yùn)行過程中，各種水力工作情況的變化，會(huì)引起管路各點(diǎn)及用戶的壓力發(fā)生變化，水壓圖可清晰地表示出上述壓力的變化情況。利用雙管熱網(wǎng)水壓圖實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行若干種工況變化的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠直觀地了解水壓圖隨水力工況改變的變化情況，可以熟悉熱網(wǎng)水力工況的分析和計(jì)算，進(jìn)而鞏固和驗(yàn)證課堂所學(xué)水壓圖的相關(guān)知識(shí)，加深課堂理論教學(xué)的效果。同時(shí)，通過本實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠更好地掌握水力工況分析方法和使用理論知識(shí)指導(dǎo)熱網(wǎng)的水力工況調(diào)整。二、實(shí)驗(yàn)要求采用不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)備掌握熱水

2、供暖系統(tǒng)中各熱用戶水流量與水壓頭的概念，通過改變實(shí)驗(yàn)工況，掌握熱水供暖系統(tǒng)中水流量與水壓的變化規(guī)律，以及繪制熱水網(wǎng)絡(luò)水力工況實(shí)驗(yàn)水壓圖；對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析，從而鞏固課堂所學(xué)的知識(shí)。三、實(shí)驗(yàn)原理圖2-1為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，圖中設(shè)置了5個(gè)采暖用戶并聯(lián)在一個(gè)供熱系統(tǒng)的供回水干管上，同時(shí)配有測(cè)定各用戶前后壓力的測(cè)壓管，設(shè)備均采用了可微量調(diào)節(jié)各部分水流量的調(diào)節(jié)閥，使局部阻力微小變化就可影響到整個(gè)系統(tǒng)水壓曲線的變化。四、實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器為熱網(wǎng)水壓測(cè)試儀。五、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求、實(shí)驗(yàn)條件、方法及步驟1實(shí)驗(yàn)前的工作 水壓圖定義在液體管路中，將管路各節(jié)點(diǎn)的測(cè)壓管水頭高度順次連接起來形成的線，稱為水壓曲線，它可以直觀地

3、表示出液體管路中各點(diǎn)的壓力，因而也稱其為水壓圖。通過繪制流體網(wǎng)路的水壓圖，可以全面地反映管網(wǎng)和各用戶的壓力狀況及了解整個(gè)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)過程中或出現(xiàn)故障時(shí)的壓力狀況，從而揭示關(guān)鍵性的影響因素和采取必要的技術(shù)措施，保證管網(wǎng)安全運(yùn)行。 水力失調(diào)度定義正確理解水力失調(diào)度的概念，并能定性分析何種情況下出現(xiàn)何種水力失調(diào)，以便能夠?qū)嵊脩羲κд{(diào)狀況作出正確的分析，有助于實(shí)驗(yàn)之前定性畫出各種情況下的熱網(wǎng)水壓圖。 熱網(wǎng)水力工況的理論分析當(dāng)網(wǎng)路各管段和各熱用戶的流量、壓降已知時(shí)，可以求出網(wǎng)路干管和各熱用戶的阻力數(shù)，阻力數(shù)已知，則可以用求出各用戶流量占總流量的比例方法，分析和計(jì)算熱水網(wǎng)路的流量分配，研究它的水力失調(diào)狀

4、況，即：式中 某管段或熱用戶的阻力數(shù)，； 某管段或熱用戶的壓降，； 某管段或熱用戶的水流量，m3/h； 串聯(lián)管段總阻力數(shù)，； 并聯(lián)管段的總阻力數(shù)，； V管段總流量，m3/h； 第i個(gè)用戶的相對(duì)流量比； 熱用戶i分支點(diǎn)的網(wǎng)路總阻力數(shù)，； 熱用戶i之后的網(wǎng)路總阻力數(shù)（不包括用戶i及其分支管線），；舉例說明，如分析關(guān)小供水干管中途球閥4時(shí)的水力失調(diào)狀況。將球閥4關(guān)小一些，則s4，熱網(wǎng)總阻力數(shù)S增加，而總壓降不變，根據(jù)，可知熱網(wǎng)總流量V將減少，即供水干管與回水干管的水流流速降低，比壓降減少。因此，供水管動(dòng)水壓線和回水管動(dòng)水壓線比正常工況的動(dòng)水壓線平緩一些。由于球閥4關(guān)小，球閥4處壓力突然降低，球閥4以

5、前的用戶，由于資用壓力增加，流量都有所增加，越接近球閥4的用戶增加越多；球閥4以后各用戶的流量則減少，由于球閥4以后各用戶的阻力數(shù)未變，因此流量減少的比例相同，即所謂一致等比失調(diào)。工況改變后的水壓圖與正常的水壓圖比較如下： 實(shí)驗(yàn)前需完成的任務(wù)對(duì)照?qǐng)D2-1實(shí)驗(yàn)裝置圖，現(xiàn)假定各熱用戶的流量已調(diào)整到規(guī)定的數(shù)值。如分別關(guān)閉球閥5、關(guān)小閘閥7、關(guān)閉球閥2時(shí)，網(wǎng)路中各用戶將產(chǎn)生水力失調(diào)，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上理論分析水力工況及水力失調(diào)狀況，分別繪出網(wǎng)路的水壓圖，定性分析水力失調(diào)的規(guī)律性。2實(shí)驗(yàn)中的工作 正常工況水壓圖實(shí)驗(yàn)開始，引自來水入供水箱，緩慢打開閘閥1和閘閥3，啟動(dòng)水泵，水由水泵經(jīng)鍋爐、穩(wěn)壓罐后，一部分進(jìn)入

6、供水干管、用戶、回水管，另一部分進(jìn)入高位水箱，待系統(tǒng)充水后，打開閘閥2的同時(shí)關(guān)閉閘閥1，保持水箱水位穩(wěn)定，調(diào)節(jié)各閥門，以增加或減少管段的阻力，使各個(gè)節(jié)點(diǎn)之間有適當(dāng)?shù)膲翰?，并使水壓圖接近圖2-1所示的正常工況水壓圖形，工況穩(wěn)定后，記錄各點(diǎn)的壓力和流量，并以此繪制正常水壓圖。 關(guān)閉供水干管中途球閥5后的水壓圖將球閥5關(guān)閉，球閥5以前的用戶，由于資用壓力增加，流量都有所增加，越接近球閥5的用戶增加越多，球閥5以后各用戶沒有流量。記錄各點(diǎn)壓力、流量，繪制新水壓圖與正常的進(jìn)行比較，并記錄各用戶的流量變化程度。 關(guān)閉閘閥7后的水壓圖將球閥5恢復(fù)原狀，各點(diǎn)壓力一般不會(huì)完全恢復(fù)到原來的讀數(shù)。為了節(jié)省時(shí)間，不一

7、定強(qiáng)求符合原來的正常水壓圖，可重新記錄各點(diǎn)水頭作為新的正常工況水壓圖。關(guān)閉閘閥7，記錄新水壓圖各點(diǎn)的壓力、流量。 關(guān)小球閥2后的水壓圖將閘閥7恢復(fù)原狀，記錄本次正常工況水壓圖的各點(diǎn)水壓和流量。關(guān)小球閥2，記錄新水壓圖各點(diǎn)的壓力和流量。 把球閥2恢復(fù)原來位置，關(guān)閉球閥1，觀察網(wǎng)路各點(diǎn)的壓力變化情況，即回水定壓。實(shí)驗(yàn)完畢，停止水泵運(yùn)行，切斷電源，將實(shí)驗(yàn)裝置中的水泄放。六、思考題1測(cè)壓管測(cè)出的壓力為什么壓力？2什么叫做水力失調(diào)？在熱網(wǎng)設(shè)計(jì)過程中減少水力失調(diào)的方法主要有哪些？3采用的高位水箱定壓定在循環(huán)水泵入口和出口有何區(qū)別？七、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求1實(shí)驗(yàn)之前，要求復(fù)習(xí)課堂所學(xué)有關(guān)水力失調(diào)和水壓圖的知識(shí)，了解

8、管網(wǎng)系統(tǒng)水力工況的分析方法，在實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)上對(duì)設(shè)計(jì)工況進(jìn)行理論分析，分別繪出網(wǎng)路的水壓圖，定性分析水力失調(diào)的規(guī)律性；2實(shí)驗(yàn)過程中，記錄壓力及流量匯總表；3根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，計(jì)算各工況下的水力失調(diào)度（）；4根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分別繪制各工況水壓圖；5與理論分析水壓圖進(jìn)行分析驗(yàn)證比較，找出誤差產(chǎn)生的原因，并評(píng)價(jià)各工況實(shí)驗(yàn)結(jié)果。熱網(wǎng)水壓圖綜合實(shí)驗(yàn)報(bào)告書專業(yè) 年級(jí) 實(shí)驗(yàn)日期 年 月 日姓名 組別 本組人數(shù) 實(shí)驗(yàn)前對(duì)設(shè)計(jì)工況進(jìn)行分析：關(guān)閉球閥5工況分析：關(guān)閉閘閥7工況分析：關(guān)小球閥2工況分析：1球閥5關(guān)閉工況a實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)表表1 球閥5關(guān)閉前后數(shù)據(jù)水壓mmH2O工況A1B1C1D1E1備注A2B2C2D2E21正常關(guān)閉球閥5流量正常變壓后b關(guān)閉球閥5后的水力失調(diào)度x= c實(shí)驗(yàn)前理論分析的水壓圖及實(shí)驗(yàn)后繪制的水壓圖圖1 理論分析水壓圖 圖2 實(shí)驗(yàn)后繪制的水壓圖d比較結(jié)果，分析原因及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)2閘閥7關(guān)閉工況a實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)表表2 閘閥7關(guān)閉前后數(shù)據(jù)水壓mmH2O工況A1B1C1D1E1備注A2B2C2D2E22正常關(guān)閉閘閥7流量正常變壓后b關(guān)閉閘閥7后的水力失調(diào)度x= c實(shí)驗(yàn)前理論分析的水壓圖及實(shí)驗(yàn)后繪制的水壓圖圖3 理論分析水壓圖 圖4 實(shí)驗(yàn)后繪制的水壓圖d比較結(jié)果，分析原因及相應(yīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的評(píng)價(jià)3球閥2關(guān)小工況a實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)