枝狀管網(wǎng)水力工況分析與調(diào)節(jié)

1、第第7章章 枝狀管網(wǎng)水力工況分析與調(diào)節(jié)n回顧回顧管網(wǎng)水力計(jì)算管網(wǎng)水力計(jì)算、泵與風(fēng)機(jī)理論基礎(chǔ)泵與風(fēng)機(jī)理論基礎(chǔ)和和泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)匹配泵、風(fēng)機(jī)與管網(wǎng)匹配三部分內(nèi)容。三部分內(nèi)容。n主要內(nèi)容：主要內(nèi)容：系統(tǒng)壓力分布狀態(tài)；系統(tǒng)壓力分布狀態(tài)；調(diào)節(jié)閥節(jié)流原理、流量特性和調(diào)節(jié)閥選擇；調(diào)節(jié)閥節(jié)流原理、流量特性和調(diào)節(jié)閥選擇；管網(wǎng)水力工況分析；管網(wǎng)水力工況分析；管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)。管網(wǎng)水力平衡調(diào)節(jié)。7.1 枝狀管網(wǎng)壓力分布狀態(tài)n什么是水力工況什么是水力工況？管網(wǎng)的管網(wǎng)的水力工況水力工況指管網(wǎng)的指管網(wǎng)的流量流量和和壓力壓力分布狀況。分布狀況。n在管網(wǎng)中，在管網(wǎng)中，流量的大小流量的大小影響管段的影響管段的壓力損壓力損失失影

2、響管網(wǎng)的影響管網(wǎng)的壓力分布?jí)毫Ψ植紶顩r。狀況。n管網(wǎng)的管網(wǎng)的壓力分布?jí)毫Ψ植挤从撤从沉黧w的流體的流動(dòng)狀況流動(dòng)狀況，決決定定管網(wǎng)中的管網(wǎng)中的流量分配流量分配。n在管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)在管網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，對(duì)流量流量分配有分配有定量定量的要求，的要求，流體的流體的壓力壓力在合適的范圍內(nèi)。在合適的范圍內(nèi)。7.1 枝狀管網(wǎng)壓力分布狀態(tài)n1 液體管流能量方程及壓頭表達(dá)式液體管流能量方程及壓頭表達(dá)式n 測壓管水頭？總水頭？區(qū)分測壓管水頭高度和測測壓管水頭？總水頭？區(qū)分測壓管水頭高度和測壓管水柱高度。壓管水柱高度。212222121122HgvgPZgvgPZ)2()2(2222211121gvgPZgvgPZH)()(

3、221121gPZgPZH7.1 枝狀管網(wǎng)壓力分布狀態(tài)n1 液體管流能量方程及壓頭表達(dá)式液體管流能量方程及壓頭表達(dá)式7.1 枝狀管網(wǎng)壓力分布狀態(tài)n2 氣體管流能量方程及壓頭表達(dá)式氣體管流能量方程及壓頭表達(dá)式n忽略位壓（重力作用力）時(shí)有：忽略位壓（重力作用力）時(shí)有：21222122112)(2PvPZZgvPjaj21212122221122PPPPvPvPqqjj7.2枝狀管網(wǎng)壓力分布圖n1 液體液體管網(wǎng)水壓圖管網(wǎng)水壓圖將將液體管路各點(diǎn)的測壓管水頭高度測壓管水頭高度順次連接起順次連接起來形成的線來形成的線，稱為水壓曲線水壓曲線，它直觀地表達(dá)管路中液體靜壓的分布狀況，也稱其為水壓圖水壓圖。n作用

4、作用：1）確定管道中任何一點(diǎn)的任何一點(diǎn)的靜壓值靜壓值。2）表示出各管段管段的壓力損失壓力損失值。3）確定管段的單位管長平均壓降單位管長平均壓降的大小。7.2 枝狀管網(wǎng)壓力分布圖n室內(nèi)供暖系統(tǒng)水壓圖室內(nèi)供暖系統(tǒng)水壓圖HOjHEODHHCEDCHABAHHOBDCBH123水泵鍋爐用熱設(shè)備jAOHEDHjE膨脹水箱BAjBjAjDjEjoo7.2 枝狀管網(wǎng)壓力分布圖n膨脹水箱膨脹水箱的的膨脹管膨脹管連接在連接在水泵進(jìn)口側(cè)水泵進(jìn)口側(cè)，安安裝高度裝高度超過超過用戶系統(tǒng)充水高度用戶系統(tǒng)充水高度，即可保證，即可保證系統(tǒng)可靠運(yùn)行！系統(tǒng)可靠運(yùn)行！n水壓曲線的位置水壓曲線的位置取決于定壓裝置對(duì)系統(tǒng)取決于定壓裝置

5、對(duì)系統(tǒng)作作用力用力和和定壓點(diǎn)位置定壓點(diǎn)位置。n對(duì)于膨脹水箱而言，取決于對(duì)于膨脹水箱而言，取決于安裝高度安裝高度和和膨膨脹管脹管與系統(tǒng)的與系統(tǒng)的連接位置連接位置。n思考題思考題：還有什么其它定壓方式？：還有什么其它定壓方式？7.2 枝狀管網(wǎng)壓力分布圖n室內(nèi)供暖系統(tǒng)水壓圖室內(nèi)供暖系統(tǒng)水壓圖靜 水 壓 曲 線動(dòng) 水 壓 曲 線水 泵鍋 爐32ED1水 箱jO CD E A用 熱 設(shè) 備FA B BjC O00 7.2 枝狀管網(wǎng)壓力分布圖nPC等等C點(diǎn)與水箱液面高差。點(diǎn)與水箱液面高差。水平供水干管過長水平供水干管過長時(shí)，時(shí)，可能可能出現(xiàn)出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)負(fù)壓區(qū)。機(jī)械循環(huán)機(jī)械循環(huán)供暖系統(tǒng)，供暖系統(tǒng)，膨脹管膨脹管

6、必須接必須接水泵吸入側(cè)水泵吸入側(cè)回水干管回水干管上。上。自然循環(huán)自然循環(huán)供暖系統(tǒng)，利用供暖系統(tǒng)，利用膨脹水箱與水平供水膨脹水箱與水平供水干線高差水頭提供動(dòng)力干線高差水頭提供動(dòng)力。n思考題：思考題：如果設(shè)備要求壓力較高，還能用如果設(shè)備要求壓力較高，還能用膨脹水箱定壓嗎？膨脹水箱定壓嗎？7.2 枝狀管網(wǎng)壓力分布圖n作業(yè)：作業(yè)：n查閱查閱GB507362012和和CJJ342010關(guān)于關(guān)于系統(tǒng)定壓、補(bǔ)水的規(guī)定。系統(tǒng)定壓、補(bǔ)水的規(guī)定。7.2 枝狀管網(wǎng)壓力分布圖n2 氣體氣體管網(wǎng)壓力分布圖管網(wǎng)壓力分布圖7.2 枝狀管網(wǎng)壓力分布圖n吸入段為負(fù)壓，吸入段為負(fù)壓，壓出段壓出段一定一定是正壓嗎是正壓嗎？n以以管

7、路靜壓變化管路靜壓變化分析管路設(shè)計(jì)是否合理！分析管路設(shè)計(jì)是否合理！n以風(fēng)機(jī)以風(fēng)機(jī)單位風(fēng)量耗功率單位風(fēng)量耗功率分析作用半徑。分析作用半徑。n作業(yè)作業(yè)：復(fù)習(xí)水泵、風(fēng)機(jī)輸送能效比的相關(guān)：復(fù)習(xí)水泵、風(fēng)機(jī)輸送能效比的相關(guān)內(nèi)容。內(nèi)容。7.3 枝狀管網(wǎng)壓力特性分析n1 氣體吸入式氣體吸入式管網(wǎng)的壓力分布特性分析管網(wǎng)的壓力分布特性分析n 風(fēng)機(jī)風(fēng)機(jī)吸入段吸入段的的全壓全壓和和靜壓靜壓均為均為負(fù)負(fù)值，在值，在風(fēng)機(jī)入口風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓最大負(fù)壓最大。 n 在在吸入管段吸入管段中中靜壓靜壓絕對(duì)值為絕對(duì)值為全壓全壓絕對(duì)值與絕對(duì)值與動(dòng)壓動(dòng)壓值值之和之和。n 風(fēng)機(jī)提供的風(fēng)機(jī)提供的全壓全壓等于風(fēng)機(jī)等于風(fēng)機(jī)進(jìn)出口的全壓差進(jìn)出口的全壓

8、差，也，也等等于于整個(gè)管網(wǎng)的整個(gè)管網(wǎng)的壓力損失壓力損失。21212122221122PPPPvPvPqqjj7.3 枝狀管網(wǎng)壓力特性分析n2 液體吸入式液體吸入式管網(wǎng)的壓力分布特性分析管網(wǎng)的壓力分布特性分析n 自由液面自由液面與與泵進(jìn)口真空表泵進(jìn)口真空表處處1-1斷面的能量方程斷面的能量方程：n （1）n 自由液面自由液面泵內(nèi)泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)壓力最低點(diǎn)的能量關(guān)系的能量關(guān)系n （2）SSSahgvHPP2211SSSahgCHPP22007.3 枝狀管網(wǎng)壓力特性分析n 壓力最低點(diǎn)壓力最低點(diǎn)與與葉片背面靠近吸入口斷面葉片背面靠近吸入口斷面能量方程能量方程：n （3）n 則（則（3）式可寫為：）式可寫

9、為：n （4）n 將（將（4）式代入（）式代入（2）式，得到：）式，得到：n （5）gvPgwPkk222200gwgvChgvHPPsSSKa22)2(20212021gwPPa22007.3 枝狀管網(wǎng)壓力特性分析n 液體液體自由液面壓頭與自由液面壓頭與泵內(nèi)最低壓頭泵內(nèi)最低壓頭之差之差用以用以提供提供吸入段動(dòng)力吸入段動(dòng)力：液體提升高度液體提升高度；吸入段壓力損失吸入段壓力損失；動(dòng)壓頭動(dòng)壓頭；葉片背面壓降葉片背面壓降。n 真空表讀數(shù)真空表讀數(shù)：n 泵殼內(nèi)壓力損失泵殼內(nèi)壓力損失：gwgvC22202120sSShgvH221gwgvChgvHPPsSSKa22)2(202120217.4 水壓圖

10、在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n熱水網(wǎng)路熱水網(wǎng)路壓力狀況基本要求壓力狀況基本要求1）不超壓不超壓。底層底層設(shè)備回水管壓力設(shè)備回水管壓力小于小于承壓能承壓能力。力。2）不汽化不汽化。熱媒壓力高于相應(yīng)汽化壓力。熱媒壓力高于相應(yīng)汽化壓力。3）不不倒空倒空。回水管壓力回水管壓力高于高于用戶用戶充水高度充水高度。4）不吸氣不吸氣。任意一點(diǎn)壓力高于大氣壓。任意一點(diǎn)壓力高于大氣壓5mH2O。5）保證用戶壓力需求。）保證用戶壓力需求。6）熱網(wǎng)）熱網(wǎng)回水管壓力不超過直連用戶允許壓力回水管壓力不超過直連用戶允許壓力。n關(guān)鍵：靜水壓線靜水壓線的確定。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n熱網(wǎng)水壓圖設(shè)計(jì)熱網(wǎng)水壓圖設(shè)計(jì)繪制位置

11、圖繪制位置圖，定基準(zhǔn)面，標(biāo)注房屋標(biāo)高等。，定基準(zhǔn)面，標(biāo)注房屋標(biāo)高等。定靜水壓線定靜水壓線。不超壓、不汽化。不超壓、不汽化。繪制繪制回水管動(dòng)水壓線回水管動(dòng)水壓線，靜水壓線，靜水壓線+回水總壓降?；厮倝航?。 不倒空、不倒空、不吸氣、不超壓。不吸氣、不超壓。繪制繪制供水管動(dòng)水壓線供水管動(dòng)水壓線?；貏?dòng)水壓線?；貏?dòng)水壓線+用戶壓降，再加供用戶壓降，再加供水總壓降。水總壓降。確定確定循環(huán)水泵的揚(yáng)程循環(huán)水泵的揚(yáng)程。供水動(dòng)水壓。供水動(dòng)水壓+熱源壓降靜水壓。熱源壓降靜水壓。確定確定用戶的連接方式用戶的連接方式。n注意注意：“動(dòng)水壓線動(dòng)水壓線”不是不是“動(dòng)壓線動(dòng)壓線”。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n靜水

12、壓線高度確定靜水壓線高度確定：與熱網(wǎng)直連用戶，與熱網(wǎng)直連用戶，靜態(tài)壓力不超過系統(tǒng)中任何靜態(tài)壓力不超過系統(tǒng)中任何一點(diǎn)允許壓力一點(diǎn)允許壓力。不應(yīng)不應(yīng)使系統(tǒng)內(nèi)任何一點(diǎn)的水使系統(tǒng)內(nèi)任何一點(diǎn)的水汽化汽化，并保持，并保持35m的富裕壓力的富裕壓力。與熱網(wǎng)直連的系統(tǒng)，不會(huì)出現(xiàn)倒空與熱網(wǎng)直連的系統(tǒng)，不會(huì)出現(xiàn)倒空。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n水壓圖的使用水壓圖的使用：揚(yáng)程揚(yáng)程：主干線水壓力最高點(diǎn)坐標(biāo)靜水壓線高：主干線水壓力最高點(diǎn)坐標(biāo)靜水壓線高度坐標(biāo)度坐標(biāo)供（回）水管壓力損失供（回）水管壓力損失：供（回）水管水壓線：供（回）水管水壓線起點(diǎn)坐標(biāo)終點(diǎn)坐標(biāo)。起點(diǎn)坐標(biāo)終點(diǎn)坐標(biāo)。網(wǎng)路主干線比壓降網(wǎng)路主干線比壓降：

13、主干線總壓降除以主干線：主干線總壓降除以主干線總長度?？傞L度。用戶底層設(shè)備壓力用戶底層設(shè)備壓力（判斷是否超壓）：用戶回（判斷是否超壓）：用戶回水管壓力水壓圖上坐標(biāo)（測壓管水頭）位水管壓力水壓圖上坐標(biāo)（測壓管水頭）位置高度。置高度。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n水壓圖的使用水壓圖的使用：是否倒空：是否倒空：用戶回水管處壓力（水壓圖上坐標(biāo)用戶回水管處壓力（水壓圖上坐標(biāo)即測壓管水頭）大于充水高度。即測壓管水頭）大于充水高度。用戶供水管壓力（判斷是否汽化）：用戶供水管壓力（判斷是否汽化）：入口供水入口供水管水壓坐標(biāo)該點(diǎn)位置標(biāo)高，大于汽化壓力。管水壓坐標(biāo)該點(diǎn)位置標(biāo)高，大于汽化壓力。上供式上供式：

14、供水管頂層坐標(biāo)：供水管頂層坐標(biāo)下供式下供式：供水管底層坐標(biāo)：供水管底層坐標(biāo)用戶資用壓力用戶資用壓力：用戶入口供水管坐標(biāo)用戶回：用戶入口供水管坐標(biāo)用戶回水管坐標(biāo)。水管坐標(biāo)。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用E定壓點(diǎn)定壓點(diǎn)GHP7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n 用戶底層承壓能力用戶底層承壓能力：汽化壓力汽化壓力4.6m+裕量裕量3m+a頂層高度頂層高度用戶用戶1、3、4高高17m,用戶用戶2高高30m。設(shè)備承壓設(shè)備承壓40m。1：22m（低溫采暖低溫采暖）2：43.6m3：22.2m4：22.6mn 以以4 4為準(zhǔn)取靜水壓線為準(zhǔn)取靜水壓線。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n 靜水壓線靜

15、水壓線：用戶回水管壓力水用戶回水管壓力水壓圖上坐標(biāo)位置高壓圖上坐標(biāo)位置高度。度。1：35233m3：35+742m4：35+237mn 用戶用戶3 3超壓超壓。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n 用戶回水管處壓力用戶回水管處壓力：用戶回水管處壓力用戶回水管處壓力（水壓圖上坐標(biāo)即測（水壓圖上坐標(biāo)即測壓管水頭）大于充水壓管水頭）大于充水高度（高度（不倒空不倒空）n 1運(yùn)行：運(yùn)行：3519mn 1停止：停止：2319mn 不倒空！不倒空！7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n 用戶供水管處壓力用戶供水管處壓力（大于汽化壓力）（大于汽化壓力）：入口供水管水壓入口供水管水壓坐標(biāo)該點(diǎn)位置坐標(biāo)該點(diǎn)位置標(biāo)

16、高。標(biāo)高。n 1下供：下供：45243mn 1上供：上供：451926mn 不汽化不汽化7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n資用壓力資用壓力：入口供水管水壓入口供水管水壓坐標(biāo)入口回水坐標(biāo)入口回水管水壓坐標(biāo)。管水壓坐標(biāo)。n 1：453510m7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n用戶用戶2 2：n間接連接間接連接。用戶采暖系統(tǒng)與室外管網(wǎng)水力用戶采暖系統(tǒng)與室外管網(wǎng)水力無關(guān)。無關(guān)。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n用戶用戶3：超壓，若要不超壓，供水壓力最大為超壓，若要不超壓，供水壓力最大為33m，資，資用壓頭不足，且為負(fù)值，故用壓頭不足，且為負(fù)值，故不能用供水管節(jié)流不能用供水管節(jié)流方法降壓方法

17、降壓，而，而要用回水管加壓要用回水管加壓。n加壓泵揚(yáng)程：回水管壓頭（供水管最大加壓泵揚(yáng)程：回水管壓頭（供水管最大允許壓頭用戶損失）允許壓頭用戶損失）對(duì)用戶對(duì)用戶3（假定系統(tǒng)損失為（假定系統(tǒng)損失為4m）有：）有：35（334）6m。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n倒空：倒空：n供水管供水管裝止回閥裝止回閥，回水管加回水管加“閥前閥前”壓力壓力調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥。運(yùn)行時(shí)，用戶回水管壓力大于用戶充水高度。運(yùn)行時(shí)，用戶回水管壓力大于用戶充水高度。停止時(shí)，調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，與止回閥一起將用停止時(shí)，調(diào)節(jié)閥自動(dòng)關(guān)閉，與止回閥一起將用戶與外網(wǎng)斷開。戶與外網(wǎng)斷開。n閥前壓力調(diào)節(jié)閥工作原理：閥前壓力調(diào)節(jié)閥工作原理：

18、回水管壓力作回水管壓力作用在閥上的力超過彈簧平衡拉力時(shí)，閥開用在閥上的力超過彈簧平衡拉力時(shí)，閥開啟。啟。彈簧拉力應(yīng)大于系統(tǒng)靜壓力彈簧拉力應(yīng)大于系統(tǒng)靜壓力35mH2O。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n管網(wǎng)系統(tǒng)的定壓管網(wǎng)系統(tǒng)的定壓選定的選定的靜水壓線靜水壓線位置靠系統(tǒng)所采用的位置靠系統(tǒng)所采用的定壓方式定壓方式來保證，來保證，定壓方式定壓方式?jīng)Q定決定了管網(wǎng)系統(tǒng)的了管網(wǎng)系統(tǒng)的靜水壓線靜水壓線，決定系統(tǒng)的決定系統(tǒng)的壓力工況壓力工況。定壓點(diǎn)定壓點(diǎn)宜設(shè)在便用管理，利于管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的宜設(shè)在便用管理，利于管網(wǎng)壓力穩(wěn)定的位置，多設(shè)在位置，多設(shè)在熱源熱源處。處。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n系統(tǒng)定壓方

19、式：系統(tǒng)定壓方式：n1.高位水箱定壓高位水箱定壓 n2.補(bǔ)給水泵定壓補(bǔ)給水泵定壓a. 連續(xù)補(bǔ)水連續(xù)補(bǔ)水定壓：定壓：壓力穩(wěn)定壓力穩(wěn)定，適于規(guī)模大，供，適于規(guī)模大，供水溫度高的系統(tǒng)。水溫度高的系統(tǒng)。b. 間歇補(bǔ)水間歇補(bǔ)水定壓：定壓：節(jié)能，壓力波動(dòng)節(jié)能，壓力波動(dòng)，波動(dòng)值，波動(dòng)值5m左右，以免頻繁啟停。適于規(guī)模不大，供水溫左右，以免頻繁啟停。適于規(guī)模不大，供水溫度不高，漏水量小的系統(tǒng)度不高，漏水量小的系統(tǒng)n3.氣體定壓氣體定壓7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n連續(xù)補(bǔ)水連續(xù)補(bǔ)水定壓定壓n定壓點(diǎn)定壓點(diǎn)設(shè)于設(shè)于循環(huán)泵吸循環(huán)泵吸入端入端，采用，采用壓力調(diào)節(jié)壓力調(diào)節(jié)閥閥保持定壓點(diǎn)壓力恒保持定壓點(diǎn)壓力恒定定。

20、7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n間歇補(bǔ)水間歇補(bǔ)水定壓定壓定壓點(diǎn)定壓點(diǎn)設(shè)于設(shè)于循環(huán)泵吸入端循環(huán)泵吸入端，采用，采用壓電接點(diǎn)式壓壓電接點(diǎn)式壓力表調(diào)節(jié)力表調(diào)節(jié)定壓點(diǎn)壓力定壓點(diǎn)壓力，達(dá)到，達(dá)到Ha時(shí)停止，下降到時(shí)停止，下降到Hb時(shí)開啟，維持定壓點(diǎn)壓力在一定范圍。時(shí)開啟，維持定壓點(diǎn)壓力在一定范圍。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n氣體定壓氣體定壓利用密閉壓力缸內(nèi)氣體的可壓縮性定壓，位置利用密閉壓力缸內(nèi)氣體的可壓縮性定壓，位置不受高度限制，和水箱定壓相比，它與大氣隔不受高度限制，和水箱定壓相比，它與大氣隔絕，減輕腐蝕，但壓力波動(dòng)范圍大，適于小型絕，減輕腐蝕，但壓力波動(dòng)范圍大，適于小型管網(wǎng)系統(tǒng)。管

21、網(wǎng)系統(tǒng)。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n空調(diào)水系統(tǒng)關(guān)于系統(tǒng)補(bǔ)水的規(guī)定：空調(diào)水系統(tǒng)關(guān)于系統(tǒng)補(bǔ)水的規(guī)定：補(bǔ)水點(diǎn)補(bǔ)水點(diǎn)設(shè)在循環(huán)設(shè)在循環(huán)泵吸入口泵吸入口。膨脹水箱定壓膨脹水箱定壓時(shí)，通過時(shí)，通過水箱水箱向系統(tǒng)向系統(tǒng)補(bǔ)水補(bǔ)水。設(shè)補(bǔ)水泵時(shí)，設(shè)補(bǔ)水泵時(shí)，補(bǔ)水泵揚(yáng)程補(bǔ)水泵揚(yáng)程比補(bǔ)水點(diǎn)工作壓力大比補(bǔ)水點(diǎn)工作壓力大3050kpa。補(bǔ)水泵宜設(shè)補(bǔ)水泵宜設(shè)2臺(tái)臺(tái)，總補(bǔ)水量為系統(tǒng)水容量的，總補(bǔ)水量為系統(tǒng)水容量的5%10%。7.4 水壓圖在液體管網(wǎng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用n空調(diào)水系統(tǒng)關(guān)于定壓、補(bǔ)水的規(guī)定：空調(diào)水系統(tǒng)關(guān)于定壓、補(bǔ)水的規(guī)定：優(yōu)先采用膨脹水箱定壓優(yōu)先采用膨脹水箱定壓；宜設(shè)在循環(huán)泵吸入口，定壓點(diǎn)最低壓力宜使系宜設(shè)在循環(huán)泵

22、吸入口，定壓點(diǎn)最低壓力宜使系統(tǒng)任意一點(diǎn)的表壓大于統(tǒng)任意一點(diǎn)的表壓大于5kpa以上。以上。系統(tǒng)設(shè)置系統(tǒng)設(shè)置獨(dú)立獨(dú)立的的定壓定壓裝置時(shí)，裝置時(shí)，膨脹管上不得設(shè)膨脹管上不得設(shè)閥門閥門。各系統(tǒng)各系統(tǒng)合用定壓合用定壓設(shè)施，且需設(shè)施，且需分別檢修分別檢修時(shí)，時(shí)，膨脹膨脹管上設(shè)帶電信號(hào)的檢修閥管上設(shè)帶電信號(hào)的檢修閥，且各系統(tǒng)應(yīng)設(shè)，且各系統(tǒng)應(yīng)設(shè)安全安全閥閥。7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n調(diào)節(jié)閥是一種調(diào)節(jié)閥是一種阻力系數(shù)阻力系數(shù)可以變化的構(gòu)件，可以變化的構(gòu)件，在管網(wǎng)中具有調(diào)節(jié)、切斷和分配流體的功在管網(wǎng)中具有調(diào)節(jié)、切斷和分配流體的功能。能。n對(duì)流量進(jìn)行定量調(diào)節(jié)對(duì)流量進(jìn)行定量調(diào)節(jié)7.5 調(diào)節(jié)閥的原理

23、及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n閥門分類閥門分類n1）按）按流動(dòng)通路流動(dòng)通路分為：直通（二通）調(diào)節(jié)閥、分為：直通（二通）調(diào)節(jié)閥、三通調(diào)節(jié)閥；三通調(diào)節(jié)閥；n2）按）按閥體結(jié)構(gòu)閥體結(jié)構(gòu)分：直通單座閥、直通雙座分：直通單座閥、直通雙座閥、三通閥、角形閥、蝶閥、球形閥等；閥、三通閥、角形閥、蝶閥、球形閥等；n3）按）按使用動(dòng)力使用動(dòng)力劃分：電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)調(diào)劃分：電動(dòng)、氣動(dòng)、液動(dòng)調(diào)節(jié)閥、手動(dòng)。節(jié)閥、手動(dòng)。7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n常用的閥門常用的閥門手動(dòng)直通調(diào)節(jié)閥：截止閥和蝶閥手動(dòng)直通調(diào)節(jié)閥：截止閥和蝶閥電動(dòng)直通調(diào)節(jié)閥電動(dòng)直通調(diào)節(jié)閥7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n常用的閥門

24、常用的閥門風(fēng)閥風(fēng)閥7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n空調(diào)冷凍水系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥空調(diào)冷凍水系統(tǒng)調(diào)節(jié)閥7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n 調(diào)節(jié)閥實(shí)質(zhì)調(diào)節(jié)閥實(shí)質(zhì)為為局部阻力局部阻力可以調(diào)節(jié)的元件?？梢哉{(diào)節(jié)的元件。n 流通能力流通能力C ：n 其物理意義為其物理意義為某一單位壓差某一單位壓差下，流過調(diào)節(jié)閥的某下，流過調(diào)節(jié)閥的某種種密度密度流體的流體的流量流量。n 調(diào)節(jié)閥流通能力由閥門的調(diào)節(jié)閥流通能力由閥門的結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)決定，決定，開度開度變化變化會(huì)引起的變化。會(huì)引起的變化。SSQQpQC27.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n調(diào)節(jié)閥的流量特性調(diào)節(jié)閥的流量特性：調(diào)節(jié)閥的相對(duì)流量相對(duì)

25、流量與相對(duì)開度相對(duì)開度之間的關(guān)系。n可調(diào)比可調(diào)比R R：調(diào)節(jié)閥所能控制的調(diào)節(jié)閥所能控制的最大流量最大流量與與最小流量最小流量之比。之比。SSCCllfQQqkqkmaxmax7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n理想流量特性理想流量特性：調(diào)節(jié)閥兩端壓差兩端壓差保持不變不變時(shí)相對(duì)流量相對(duì)流量與相對(duì)開相對(duì)開度度之間的關(guān)系。n直線流量特性直線流量特性：調(diào)節(jié)閥的的相對(duì)流量相對(duì)流量與相對(duì)開度相對(duì)開度之比成直線關(guān)系，即單位行程變化單位行程變化引起的引起的流量變化相等。流量變化相等。n等百分比流量特性（對(duì)數(shù)流量特性）：等百分比流量特性（對(duì)數(shù)流量特性）：單位行程變化單位行程變化引起的引起的流量變化流量

26、變化與與相對(duì)流量成正相對(duì)流量成正比。比。7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n理想流量特性理想流量特性：n快開流量特性；快開流量特性；單位行程變化單位行程變化引起的引起的流量變化流量變化與與相對(duì)流量的相對(duì)流量的倒倒數(shù)數(shù)成正比。成正比。n拋物性流量特性拋物性流量特性：單位行程單位行程變化引起的相對(duì)流量變化相對(duì)流量變化與該點(diǎn)的相相對(duì)流量值的平方根對(duì)流量值的平方根成正比成正比。7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n流量特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式流量特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n 各種流量特性下的相對(duì)開度與相對(duì)流量各種流量特性下的相對(duì)開度與相對(duì)流量7.5 調(diào)節(jié)閥的

27、原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n 相對(duì)開度從相對(duì)開度從(1)40%50%和和(2)50%60%比較：比較：n 直線型直線型閥的閥的絕對(duì)流量絕對(duì)流量變化變化:(1) 51.7-42=9.7t/h(2) 61.3-51.7=9.6t/hn 等百分比型等百分比型閥的閥的絕對(duì)流量絕對(duì)流量變化變化:(1) 18.3-13 =5.3t/h(2) 25.6-18.3=7.3t/hn 等百分比型等百分比型閥的閥的相對(duì)流量相對(duì)流量變化變化: 5.3/(13+18.3)/2)=33.9% 7.3/(18.3+25.6)/2)=33.3%7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n思考題思考題：n等百分比型閥流量特

28、性公式中，比例系數(shù)等百分比型閥流量特性公式中，比例系數(shù)k為多少？為多少？7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n直通調(diào)節(jié)閥與管段串聯(lián)直通調(diào)節(jié)閥與管段串聯(lián)的工作流量特性的工作流量特性p2pp1CguQppppppQmax22m11m7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n管段阻為零時(shí)，閥的全開流量管段阻為零時(shí)，閥的全開流量Qmax：nS SV V為閥權(quán)度為閥權(quán)度：閥全開時(shí)，：閥全開時(shí)，閥的壓差閥的壓差與與系統(tǒng)壓系統(tǒng)壓差差的比值。的比值。1111)()(2maxmax1maxmaxllfSllfppllfQQV7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n存在管段阻力時(shí)，閥的全開流量存

29、在管段阻力時(shí)，閥的全開流量Q100：nS SV V為閥權(quán)度為閥權(quán)度：閥全開時(shí)，：閥全開時(shí)，閥的壓差閥的壓差與與系統(tǒng)壓系統(tǒng)壓差差的比值。的比值。VVSllfSllfQQ2maxmax10011)(7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n 閥權(quán)度閥權(quán)度S SV V越小越小，流量特性發(fā)生畸變。，流量特性發(fā)生畸變。n 閥權(quán)度閥權(quán)度SV1時(shí)時(shí)，閥的工作特性與理想特性一樣。，閥的工作特性與理想特性一樣。7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n R=30，Sv=0.25，理想理想流量特性為流量特性為直線型直線型n 工作工作流量特性接近流量特性接近快開型快開型n 實(shí)際工程中應(yīng)使實(shí)際工程中應(yīng)使Sv0

30、.3，否則可調(diào)比劇降。，否則可調(diào)比劇降。L/LmaxQ/Qmax（理想）（理想）Q/Q1000.250.280.500.500.520.770.750.760.921117.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n調(diào)節(jié)閥并聯(lián)管路調(diào)節(jié)閥并聯(lián)管路時(shí)的工時(shí)的工作流量特性作流量特性n：閥全開流量與總管：閥全開流量與總管最大流量之比。最大流量之比。)1 ()(maxmax21maxllfQQQQQguqkqkmCCCQQmax17.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n并聯(lián)管并聯(lián)管旁路閥關(guān)閉旁路閥關(guān)閉時(shí)，時(shí)， 1 1，閥的工作特，閥的工作特性與理想特征相同；性與理想特征相同；n并聯(lián)管并聯(lián)管旁路閥開

31、啟旁路閥開啟時(shí)，并聯(lián)管流通能力增時(shí)，并聯(lián)管流通能力增大，系統(tǒng)可調(diào)比下降。大，系統(tǒng)可調(diào)比下降。7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n 實(shí)際可調(diào)比：實(shí)際可調(diào)比：閥實(shí)際控制的最大流量與最小流量閥實(shí)際控制的最大流量與最小流量的比值。的比值。n 有串聯(lián)設(shè)備時(shí)：有串聯(lián)設(shè)備時(shí)：n 閥權(quán)度越小，可調(diào)比越小。閥權(quán)度越小，可調(diào)比越小。n GB507362012規(guī)定閥權(quán)度宜取規(guī)定閥權(quán)度宜取0.30.7。minminminmaxCCPCPCQQRqkqkvmqksSRPCPCQQRmin1minmax7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n 實(shí)際可調(diào)比：實(shí)際可調(diào)比：閥實(shí)際控制的最大流量與最小流量閥實(shí)際控

32、制的最大流量與最小流量的比值。的比值。n 有并聯(lián)設(shè)備時(shí)：有并聯(lián)設(shè)備時(shí)：n 減小，可調(diào)比迅速降低，應(yīng)避免打開旁減小，可調(diào)比迅速降低，應(yīng)避免打開旁通閥，旁路流量為總流量的通閥，旁路流量為總流量的10%10%，不低于不低于0.80.8。minminminmaxCCPCPCQQRqkqk112min1maxQQQRs7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n調(diào)節(jié)閥的選擇調(diào)節(jié)閥的選擇1）選擇閥門的）選擇閥門的流量特性流量特性，確定，確定閥權(quán)度閥權(quán)度。2）計(jì)算確定）計(jì)算確定閥門直徑閥門直徑。3）驗(yàn)算閥門的開度和可調(diào)比驗(yàn)算閥門的開度和可調(diào)比。7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇nGB507362

33、012關(guān)于閥門選擇的規(guī)定：關(guān)于閥門選擇的規(guī)定：n閥權(quán)度宜閥權(quán)度宜0.30.7。（一般取。（一般取0.5）n根據(jù)根據(jù)調(diào)節(jié)對(duì)象特性調(diào)節(jié)對(duì)象特性和和閥權(quán)度閥權(quán)度選擇選擇調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)閥的流量特性流量特性：水路兩通閥水路兩通閥宜采用宜采用等百分比等百分比特性閥門特性閥門水路三通閥水路三通閥宜采用宜采用拋物線或線性特性拋物線或線性特性閥門，閥門，前前者者適應(yīng)性更好。適應(yīng)性更好。蒸汽兩通閥，蒸汽兩通閥，當(dāng)當(dāng)閥權(quán)度閥權(quán)度0.6時(shí)，宜采用時(shí)，宜采用線性線性特特性性閥門。當(dāng)閥門。當(dāng)閥權(quán)度閥權(quán)度P1/2時(shí)時(shí)：n P2P1/2時(shí)時(shí)：PPtGCN2273193NtPGC2733861pQC3167.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選

34、擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n流通能力流通能力C計(jì)算計(jì)算：n蒸汽：蒸汽：n P2P1/2時(shí)時(shí)：n P2P1/2時(shí)時(shí)：)(10212ppGC1214.14pGCkp7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n開度驗(yàn)算：開度驗(yàn)算：P254調(diào)節(jié)閥工作時(shí)，開度范圍調(diào)節(jié)閥工作時(shí)，開度范圍10% 90。直線型：直線型：百分比型百分比型%10003. 0110/03. 1252ViVSQPCSK%1001110/lg48. 11252ViVSQPCSK7.5 調(diào)節(jié)閥的原理及選擇調(diào)節(jié)閥的原理及選擇n作業(yè)作業(yè)：自學(xué)例：自學(xué)例7.17.87.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析n水力失調(diào)：管網(wǎng)系統(tǒng)中的管段水力失調(diào)：管網(wǎng)

35、系統(tǒng)中的管段實(shí)際流量實(shí)際流量與與設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量不一致。不一致。n可用可用實(shí)際流量實(shí)際流量與與設(shè)計(jì)流量設(shè)計(jì)流量的的比值比值衡量衡量水力水力失調(diào)度失調(diào)度。原因：原因：1）動(dòng)力源動(dòng)力源提供流量與設(shè)計(jì)流量不符；提供流量與設(shè)計(jì)流量不符；2）管網(wǎng)特性管網(wǎng)特性發(fā)生變化。發(fā)生變化。n影響：任何一環(huán)路水力工況發(fā)生變化，必影響：任何一環(huán)路水力工況發(fā)生變化，必然影響其他并聯(lián)管段水力工況，導(dǎo)致各種然影響其他并聯(lián)管段水力工況，導(dǎo)致各種問題。問題。7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析n水力失調(diào)類型：水力失調(diào)類型：所有管段水力失調(diào)度所有管段水力失調(diào)度都大于都大于1 1或或都小于都小于1 1，為，為一一致失調(diào)致失調(diào)，反

36、之為，反之為不一致失調(diào)不一致失調(diào)。n一致失調(diào)一致失調(diào)分為分為等比失調(diào)等比失調(diào)和和不等比失調(diào)不等比失調(diào)。所有管段所有管段水力失調(diào)度都相等水力失調(diào)度都相等，為，為等比失調(diào)等比失調(diào)，反，反之為之為不等比失調(diào)不等比失調(diào)。7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析1V2ABAB3mCCnSSSSSNMMNSSSSS123mn的總阻抗）。到用戶（用戶分支點(diǎn)管網(wǎng)總阻抗用戶nSQSQSPnnAA11:1212117.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析的總阻抗）。到用戶（用戶分支點(diǎn)管網(wǎng)總阻抗用戶nSQQSQSPnnBB22:22122221V2ABAB3mCCnSSSSSNMMNSSSSS123mn7.6 管網(wǎng)

37、水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析1V2ABAB3mCCnSSSSSNMMNSSSSS123mn及分支管線）。（不包括用戶之后管網(wǎng)總阻抗用戶11:221221nnnnAASSSQQSSQSP7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析nnnnnnAABBSSSSQQQQSSQQSQSQSPP221221221221222)()(1V2ABAB3mCCnSSSSSNMMNSSSSS123mn7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析n 用戶的用戶的相對(duì)流量相對(duì)流量只與管網(wǎng)各管段的只與管網(wǎng)各管段的阻抗阻抗有關(guān)。有關(guān)。n 任意兩用戶任意兩用戶m、d(md)之間的流量比，僅取決于之間的流量比，僅取決于用戶用戶d、

38、用戶、用戶d以后各管段和用戶的阻抗，與用戶以后各管段和用戶的阻抗，與用戶d以前各管段和用戶的阻抗無關(guān)。以前各管段和用戶的阻抗無關(guān)。nMnnmnmnnnmmSSSSSSSSQQQ 3217476547sSSSsSSSQQQQnnnnnndm7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析n 水力工況分析步驟：水力工況分析步驟：根據(jù)根據(jù)正常工況正常工況的的流量流量和和壓降壓降，求管網(wǎng)干管和用戶系統(tǒng)，求管網(wǎng)干管和用戶系統(tǒng)的的阻抗阻抗。利用管段利用管段串并聯(lián)串并聯(lián)關(guān)系，求得關(guān)系，求得改變工況改變工況后系統(tǒng)的后系統(tǒng)的總阻抗總阻抗。利用利用圖解法圖解法或或計(jì)算法計(jì)算法，作出，作出新工況點(diǎn)新工況點(diǎn)。按按并聯(lián)管段并聯(lián)

39、管段流量分配方法流量分配方法分配流量分配流量，求求管網(wǎng)系統(tǒng)管網(wǎng)系統(tǒng)改變改變工況后的流量工況后的流量。zhSPQ 7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析n閥門閥門C關(guān)閉，用戶關(guān)閉，用戶3的供回水之間的壓差增的供回水之間的壓差增大？大？A12345B(a)(b)(c)(e)(d)C7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析nC關(guān)小或關(guān)閉，總阻力增大，總流量減小，關(guān)小或關(guān)閉，總阻力增大，總流量減小，3用戶前不等比失調(diào)，用戶前不等比失調(diào)，3用戶后等比失調(diào)，用戶后等比失調(diào)，3之前干管流量變小，水壓線變緩，之前干管流量變小，水壓線變緩，3之后干之后干管流量增加，水壓線變陡。管流量增加，水壓線變陡。A123

40、45B(a)(b)(c)(e)(d)CA12345B(a)(b)(c)(e)(d)C7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析nC C關(guān)小或關(guān)閉關(guān)小或關(guān)閉分析過程：分析過程：nC，S,Q。Q，P ,P1 ,Q1 ;Q1 , P1 , Q ，則，則Q ， P2 , Q2 ; P2 , Q 則則Q1 ，P ， P4 ；P4 ， Q4 ， Q5 Q3 A12345B(a)(b)(c)(e)(d)C7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析n干管上閥門干管上閥門A關(guān)小，總阻力增大，總流量減關(guān)小，總阻力增大，總流量減小，所有用戶一致等比失調(diào)，等比例減小，小，所有用戶一致等比失調(diào)，等比例減小，干管流量減小，阻

41、力損失減小，水壓線平干管流量減小，阻力損失減小，水壓線平緩，緩，A處節(jié)流損失，所有用戶兩端作用壓頭處節(jié)流損失，所有用戶兩端作用壓頭減小。減小。A12345B(a)(b)(c)(e)(d)C7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析n干管上閥門干管上閥門B關(guān)小，總阻力增大，總流量減關(guān)小，總阻力增大，總流量減小，小，3之前用戶流量增加，不等比失調(diào)，之前用戶流量增加，不等比失調(diào)，3用戶之后流量減小，等比失調(diào)，整個(gè)系統(tǒng)用戶之后流量減小，等比失調(diào)，整個(gè)系統(tǒng)不一至失調(diào)，干管流量減小，水壓線平緩，不一至失調(diào)，干管流量減小，水壓線平緩，B處節(jié)流損失。處節(jié)流損失。A12345B(a)(b)(c)(e)(d)C7.6 管網(wǎng)水力工況分析管網(wǎng)水力工況分析n 作業(yè)作業(yè)1：完成例：完成例7.9，關(guān)閉用戶，關(guān)閉用戶3改為關(guān)閉用戶改為關(guān)閉用戶2。n 作業(yè)作業(yè)2：某熱水網(wǎng)路如圖示，總流量某熱水網(wǎng)路如圖示，總流量220m3/h220m3/h，各，各用戶流量：用戶流量：1 1、3 3均為均為80m3/h80m3/h，2 2為為60m3/h60m3/h，壓力，壓力測點(diǎn)見下表，測點(diǎn)見下表，求關(guān)閉用戶求關(guān)閉用戶1 1后，該熱水管網(wǎng)的后，該熱水管網(wǎng)的B-1-GB-1-G管段阻抗和流量管段阻抗和流量如何變化？如何變