室外變流量熱網運行調節(jié)與控制策略的

室外變流量熱網運行調節(jié)與控制策略的研究摘要目前我國大多數(shù)集中供熱系統(tǒng)設計觀念落后，末端無合理可靠的調節(jié)控制手段，供暖系統(tǒng)以“大流量、小溫差”的方式運行，水力失調現(xiàn)象普遍存在，水泵大部分時間都運行在部分負荷狀態(tài)，致使系統(tǒng)耗電量高。減少輸送系統(tǒng)能耗最有效的方式是采用變流量水系統(tǒng)，該系統(tǒng)可使水泵的供水量隨負荷的變化而變化，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)的供需動態(tài)平衡。隨著供熱體制的改革，動態(tài)的變流量系統(tǒng)將是集中供熱系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。對目前我國大中型集中供熱管網基本的調節(jié)和控制方法進行了深入的闡述，根據熱平衡方程，計算得出了單個建筑單體的回水溫度和相對流量隨室外溫度變化的關系，以及整個管網的流量隨著建筑單體的調節(jié)的變化規(guī)律。在此基礎上提出了一種新的供熱管網控制方法：以建筑單體為研究對象，設置局部回水溫度調節(jié)措施使進入建筑單體的流量與實際負荷動態(tài)平衡，這樣熱網不再是定流量而成為變流量運行，為了提高熱網的運行效率和保證供熱質量，一般熱網都要裝備不同類型的調節(jié)控制設備，本文在原有理論基礎上分析了新系統(tǒng)的可行性，研究適合的控制策略，為其在工程實際中的應用奠定理論基礎。分析了兩通／電動調節(jié)閥、平衡閥和動態(tài)調節(jié)閥的工作原理和結構特點，指出兩通調節(jié)閥和平衡閥、動態(tài)調節(jié)閥的選型方法和工程適用條件。交應用圖論知槳識和供熱流只體流動的基理本規(guī)律分析責了新系統(tǒng)的脫水力工況，育選取了濟南油某詞小區(qū)的一個宅物理模型，視應用趕HACne想t痕軟件模擬了良新的變流量道系統(tǒng)的水力爬工況，指出肅單純跳的末端調節(jié)艇是不節(jié)能的娘，應該同時撒進行循環(huán)水狗泵的變流量閉設計。遍由于熱網系亦統(tǒng)的龐大，適熱源滯后性窗和熱惰性大宿，在實現(xiàn)負憶荷調節(jié)控制營的技術方面頑提疫出了新的變勤流量控制系辭統(tǒng)的自控設路計，合理的貸新系統(tǒng)的自用控設計方案屈可以作為管核網水力摩平衡的一種炕手段。脫為了適應系掠統(tǒng)流量的變催化，節(jié)約能聚源，循環(huán)水價泵應調速控普制，為保證挖揚程下降工吧況肆下所有用戶恥都得到足夠減的資用壓頭澆，應采用壓烈差控制，探岡討了壓差控共制點的位置離、流量槍變化率的大鑼小及不同分歷布對水泵節(jié)霜能效果的影滲響。室論文最后結右合濟南南郊趨熱電廠金雞駁嶺分廠廠區(qū)距直供熱網的贏具體情況，她對該熱網的膊末今端水力失調側現(xiàn)象進行了屈分析，并對磨熱網動態(tài)調繁節(jié)的經濟性窄能進行了分垮析，得出如妖果熱網鳳采用動念調肆節(jié)帶來的節(jié)皮能潛力，為扒將來熱網的全技術改造提落供參考依據法。睛關鍵詞：變夸流量，調節(jié)木特性，釀巖壓差控制，騰蹦變頻，節(jié)能鋤，控制設計帝符號對照表牲：竄水的流速，呀m頂／脆s動主要符號對喚照表及縮略榮詞第1章緒論院§罷1例．接1林供熱系統(tǒng)改污造的意義與積途徑嶼目前我國北業(yè)方城鎮(zhèn)共有扭供暖建筑筒65蒸億平方米，巡其中約賣70鏈％采用不同紅類型的集中純供暖。橡根據目前初約步統(tǒng)計，城樸鎮(zhèn)建筑供暖閃用能折合標非準煤殃1創(chuàng)．匪3傘億獎t丟／法a視，占我國總移城鎮(zhèn)建筑用閉能的述52朋％，是建筑駝用能的最主販要部分。與亭發(fā)達國家相僚比，我國城胡鎮(zhèn)建筑單位乏面積供暖能壯耗是同緯米度國家的率2悔—句3呆倍，而建筑淺除供暖外的距其他用能胳(襪照明、空調輝、家電、建拋筑設備等移)火按照單呼位面積比較策，卻僅為發(fā)匹達國家的狐1晃／軋5巡．歡1夾／戲2式．因此供暖自節(jié)能應是我誼國建筑節(jié)能柱工作中潛力梨最大、虎最主要的途葉徑，應該作坡為當前開展?jié)B建筑節(jié)能工棵作的重點繞u]識。勤供暖系統(tǒng)的慧能耗主要包隱括：供給處宣理設備熱量濱的熱源能耗質，如鍋爐房訴耗煤、燃油持、腎燃氣或電等每；另一方面瓣是輸送系統(tǒng)茄如循環(huán)水泵翼、補水泵的找能耗。目前神我國大多數(shù)比供熱系鄭統(tǒng)采用恒流倘量系統(tǒng)，由效于設計觀念隙的落后，又夸無合理可靠員的調節(jié)控制杜手段，供暖噸系統(tǒng)常鄉(xiāng)常以巖“漢大流量、小波溫差墻”驢的方式運行掀，水泵大部議分時間都運頃行在部分負傲荷狀態(tài)，致高使系斤統(tǒng)漏損大，斬耗電量高。兵減少輸送系爬統(tǒng)能耗最有宵效的方式是攻采用變流量惑水系統(tǒng)，該版系統(tǒng)可津使水泵的供麥水量隨負荷升的變化而變敗化，實現(xiàn)供品熱系統(tǒng)供需氣的動態(tài)平衡亦。近年來，為由于計鴿算機技術、返控制計算、贊網絡技術和絹通訊技術的跑不斷進步，律樓宇自動化縮系統(tǒng)帥(BAS)獎在商業(yè)燕建筑中大量舅普及，形成喘功能齊全的席智能化建筑偶，不僅極大負改善了建筑游的環(huán)境效率波，而且促也使建筑的跟能源消耗在雹量化控制之鹽下，確保建匹筑的能源成素本降低成為辭可能，但不贈可否認揉的是，在這趴些智能化建古筑中，大多懶數(shù)柜BAS桌僅能完成設志備的運行參艷數(shù)檢測、設斃備的啟?？亟吨频然竟Z能，能真正檢實現(xiàn)系統(tǒng)經抗?jié)\行的很蒜少，離節(jié)能延的目標更是直相去甚遠【變捌。依§衫1抱．名2肅國內外變流遵量供熱系統(tǒng)歉發(fā)展及現(xiàn)狀上1撲．戒2撕．膽1涼國外熱網情竹況脅13l脈【肉4l救國外許多發(fā)塔達國家集中姓供熱發(fā)展很脅快，從設備諒、技術、管宿理等諸方面奴都是比較先買進敢成熟的。從興高效、可靠謊和降低運行加成本的目標腳出發(fā)，國外戰(zhàn)發(fā)達國家采呈用中央監(jiān)測縮和控制，隔包括熱源廠團、熱網控制免點、熱力站勢的流量、溫標度、壓力、溜熱量和報警槳等。在采暖葉用戶入掃口安裝溫控挪閥，自主調余節(jié)室內溫度灣，中央控制蔽室監(jiān)測熱網殊和熱力站運饞行參數(shù)，通挑過不利認用戶壓差控桂制和調節(jié)變女速泵，實施肆變流量運行瓜。嫁由于國外一沖直是市場經彼濟體制，熱貴網的設計和流調節(jié)都是以恨單戶計量為誘目的的，所冷以姑他們對于用愁戶自主調節(jié)顏的控制理論槳已經非常成廟熟了，主要孤表現(xiàn)在：聲(1)辟計算機管理摩水平普遍較裹高，軟件功掩能齊全，具乘有熱用戶及忍熱源廠結算縱的計量管奔理、故障分賞析與報警、絹熱網的控制禁與調度、熱肆力站的無人滑值守、熱源絕的控制與商調度等功能傭，熱網管理皺人員較少，腿(2)隔計算機控制蜓系統(tǒng)廣泛采岸用集散式控四制系統(tǒng)，主蛙要特點是分聾散控制為主峰，集中控鎮(zhèn)制為輔，在艱靈活性、可叉靠性、可擴演展性上有很慰強的優(yōu)勢。另(3)爺供熱系統(tǒng)采咱用先進的新集技術、新設成備和新材料慨，硬件質量蔬好，基本不撞存在漏水透現(xiàn)象，計量賭設備準確，眼執(zhí)行機構動擦作可靠，為計計算機管理歲和調節(jié)提供債可靠的信州息來源，普岸遍采用自力塑式流量控制頁器等來解決紫水力失調問統(tǒng)題，效果很采好虛a毅(4)耀用戶的暖氣長設備進出口滑都安裝溫控剩閥，用戶可慧以自行調節(jié)扭，基本可以頌做到按需供熱。類隨著對外開潤放與經濟改愧革的不斷深截化，我國北塞方城鎮(zhèn)大力照普及集中供厭熱事業(yè)，實紀行漲供暖行業(yè)集蘭中管理，并淹向較大規(guī)模退發(fā)展?，F(xiàn)在辮的管網普遍浙采用間供式儀。近幾年來剛，計量書供熱方式也初正逐步推廣芹實施熱化率佩在逐步提高根。但由于受字經濟條件的杜限制，供熱嚼系統(tǒng)的兇調控設備及杯調控手段的展相對落后，睬供熱質量并聚不令人滿意壇，為了滿足替熱用戶的需核求，提見高供熱效果臉，克服熱力榆工況的失調常，常常采用源“普大流量，小攝溫差緣”闖的運行方式候，這種運溝行方式在一吉定程度上能辭夠緩解熱力席工況的失調例，但沒有從呀根本消除系僅統(tǒng)的水力失唐調，仍等存在著很大溉的缺點，如衡需要大水泵破，大熱源．注這種運行方緩式也帶來大哭能耗，增加筑了設備罷投資，降低逮系統(tǒng)的可調雖性。改善熱涂網的熱力工斷況，必須研爹究好熱網的吊熱力特性，拔配備相拌應的設備儀煉表，對熱網外進行調節(jié)。蠻發(fā)展我國的吩集中供熱事醬業(yè)。我國常釣規(guī)室外供熱乖系統(tǒng)多陣采用集中式減熱力站，熱勤力站的規(guī)模橋從敞5坡—樸40找萬小傅2別不等。是否根采用國外的述運行控制方幕法晉要從投資、衛(wèi)運行的經濟己性與其功能睬兩方面綜合礎考慮，選擇撫最優(yōu)方案。兩國內的情況架：燥集中供熱系岔統(tǒng)是一個十大分復雜的多資變量控制系泛統(tǒng)，供熱面件積大，影響采因素多，內霜部狐關聯(lián)性強，帳滯后時間長屋，非線性嚴閥重，隨著供龍熱技術水平笨的提高，我咸國也采用了齡許多新元技術，新設健備，運行管世理的水平也撤有所提高，尿但從整體上刃來說，目寧fj{耀『，熱網運橋行管理水顛平還是不完哀善，常常采剩用大流量、求小溫差的運王行模式，水斯力失調現(xiàn)象休普遍存在，油過熱用藍戶室溫嚴重遠超標，過冷爭用戶室溫不艘達標，這種降現(xiàn)象惡化了瞎熱網運行指愚標，影響了代供熱質尖量，增加了圾運行費用，嗽從而浪費了板能源。濃目趴Ii{鄉(xiāng)『我國針對練于建筑物的罵溫控方式毛杰要有以下幾家種陶f5l悄：重(1)粥溫控閥：溫極控閥裝在散皂熱器的支管恢處，可以設奉定一定的溫手度設定值，歉溫控閥的診實際開度隨難負荷的變化駐而變化，散市熱器的流量陰也隨著室內濤負荷的變化席而被動變化額，繼而躺整個熱網的伐流量也都在糧變化，目前循對這一方面倡的研究較多艘；賭(惱2)珍混水回路裝貸置：在建筑痕物入口引入販混水回路，思在混水回路撒上安裝電動五調節(jié)閥及盛溫度控制器傻，這樣建筑站物內部是定渡流量系統(tǒng)，朱外網改為變貫流量系統(tǒng)。什既實現(xiàn)了熱雄水輸送騾系統(tǒng)的變流哄量降低了水汪泵的功率消知耗，又不會凱引起建筑物帖內部的水力譜失調。荷(3)奸智能控制閥程：智能控制哀閥主要適用片于對整個建戴筑物的控制步，閥可以是盈通斷式也輪可以是直動侮式，一般設源置在建筑物孔入口處，另牧外可以在建丸筑內系統(tǒng)安融放溫控器，欣制定上袍限和下限溫伍度，在保證蓄供熱質量的湖同時也達到艱了節(jié)能的目引的。量目前我國供測熱系統(tǒng)的末嗓端控制方式酸很少，近幾占年國內的學流者對分戶計竄量的研究比應較夏多，江億根覆據目前居住天特點，認為廟目前怨“秋分戶計量、鋒按熱量收費染”眨的熱改方式粘不適合在我致國擋推廣。我國喝居民的主要闊居住方式是卵大規(guī)模公寓脾式建筑，而產不是像發(fā)達心國家的單體欄別墅，采劣用分戶計量稻，當鄰室無腰人居住散熱惠器關斷時，租采暖戶的耗蕩熱量就會大熄幅度增加。妨極端情況下門，游當相鄰萬5儀戶都停止供差暖時，采暖韻戶的供暖耗免熱量有可能依增加到接近框3分倍抽111[e腿l垮，認為應該肺采衛(wèi)取按樓計量鳥、樓內按面缺積分攤的方票式，并在技岔術上和經濟富上都可行。淚為了解決由窄于系統(tǒng)設汽計不當和調害節(jié)不當導致卸局部過熱造疫成的熱損失珍問題，提出幼在樓的熱入困口采用換熱金或混水，冒在樓內實行怖“腸大流量、小包溫差、低水桂溫久”稈的供熱方式洗，使每棟樓歌可在不同的惜入口水溫下蓄運行，畜以有效減少慶由于散熱器毒面積不匹配患、建筑內局阻部熱源、系往統(tǒng)流量不均孩等原因造成黑的局部生過熱現(xiàn)象，賣提高集中供租熱系統(tǒng)的熱炸利用效率。符本課題是乎“前按樓計量矮”攪思路的一種許體現(xiàn)，是對大整個建筑物共熱量計量控蒙制的一種新序的實現(xiàn)方式。魯河北工業(yè)大酒學的齊成英殘教授提出的嘗末端設囂通旨斷閥的變流揉量控制方式中：根據室內擦溫凳度的變化，工電磁閥通過面通斷控制流評過散熱器的頁水量，當室弟內溫度低于蠢某一設定值粗時，控賓制器發(fā)出信度號關閉二通陪閥；高于某臣一設定值時謙開啟二通閥雨，雖然成本蠢較低，通斷泊式電動拌調節(jié)閥由于忽反復動作，上極易造成水助力工況紊亂弱，造成控制準失效。洲江南大學的爛馮小平博士奔開發(fā)了集中頑供熱空調系生統(tǒng)水力工況舍的動態(tài)模擬簡分析和優(yōu)化朋設團計軟件，該喉軟件具有設廁計優(yōu)化、工睡況模擬、動瞇態(tài)調節(jié)等功蹦能，利用該崇軟件可以確膛定系統(tǒng)樣水力工況調串節(jié)控審燈Ⅱ稠值，可以對圖實際投入運困行的供熱系工統(tǒng)在不同氣賓候條件及不素同用戶特點終條件下的運拳行控制策略殼進行模擬分跌析，提出了洲系統(tǒng)的控制加方案，目前亭還沒有做成縱產品，乘只是做科研憐時使用。孟對于變流量攝系統(tǒng)的運行膠調節(jié)，文獻瓦【鑒7怕】指出當系悟統(tǒng)變流量運煤行時：麥“密當流量在設刻計流皇量壓±雪20?。ヒ豢?0光％范圍內變下動時，散熱惡量變動只有寫±看10幕％左右；而各當流量減少喉到設計流量渴的奔20--3琴0典％時，散熱飾量的波動將炒為設計值的減50查％一免80壟％，室溫只鉤能維持在全5三—宜14就℃秀。故GilAv懷ery剖．涼P萄．兇E針在文獻中提礦到：在變流胞量系統(tǒng)中，傷建議不使用底手動調節(jié)裝姨置瑞ISl重．奔EL先．敘Brown師．礙P齡．躁E糞經過研究發(fā)涼現(xiàn)：根據實啦際情況選擇健合理的平衡戚閥和壓力調必節(jié)器，能消團除手動調節(jié)酒對變流量水耍系統(tǒng)的干擾紗【叭。文獻悅【集10梁】中對于安犯裝溫控閥的柄單管跨越式政系統(tǒng)、隔雙管系統(tǒng)的映熱力入口的霉使用設備進仿行了分析，炭認為安裝溫梁控閥的雙管或系統(tǒng)的是變康流量系老統(tǒng)，應該加涉裝壓差控制插閥；帶跨越睜管的垂直單徒管系統(tǒng)，由寸于溫控閥的激作用，使通睜過散熱自器的流量隨山室內負荷變腹化而變化，澤但跨越管的擦分流作用使息得立管的總憤流量卻保持饒基本不辮變。因此，辯此時熱網基壁本上是以定脾流量運行，騾使用自力式增流量控制閥遇是最合適的溜。文中榨認為傳統(tǒng)單濕管系統(tǒng)改造歐為計量供熱醬之后，仍應釣為定流量運舅行。而對于孩雙管系統(tǒng)，柄無論傳寇統(tǒng)垂直雙管堡系統(tǒng)、還是臥新雙管系統(tǒng)肌，均為變流喂量運行，且補采用定壓差忽控制方式。祥§窗1是．蟲3梢供熱系統(tǒng)變印流量實現(xiàn)的招新方法范變流量系統(tǒng)謝的基本原理廊：士變流量系統(tǒng)停是指輸送環(huán)無路的總水量潔發(fā)生變化，與其運行的基釣本原理可以桂根據熱力學桐第會一定律來敘之述：嚴Q沙：為設計工矮況下的負荷肉；只Af臘：為按規(guī)范游確定的溫差仗，因此流量糾也同時被確烈定。當系統(tǒng)啦設計完成并下投入運行時會，僅Q集成了獨立參雁數(shù)，它與室吊外的氣象條胞件和室內散慌熱量等諸多機因素有關。登當健Q反變化時可以煙根據熱負荷拌調節(jié)管路流眾量葉G狂，也可以調蒙節(jié)系統(tǒng)的供截回水溫差鴉Df綿。如果改變綱供回水溫差止，布而保持流量匠不變則成為皆恒流量系統(tǒng)衡：如果保持牽系統(tǒng)供回水智溫差不變而挺改變系統(tǒng)流鴨量則形捷成變流量系受統(tǒng)。理想的者變流量系統(tǒng)侮，其供回水頸溫差不變而倆流量與負荷密成線性關系值。酸由于目崗Iji富『國內絕大林多數(shù)大型集征中供熱系統(tǒng)碰均為恒流量香系統(tǒng)，并且矮系統(tǒng)末端無廉計量和貸調節(jié)手段，袍此情況對我個國將來的供屬熱發(fā)展情況毫即為不利。晴本文針對此洋情況在建筑沫群入口丸處安裝流量什調節(jié)裝置，幕以建筑單體宰為研究對象升，根據建筑劉單體的回水拾溫度控制閥紹門開度，難使進入建筑孫用戶群的流質量根據用戶劉負荷發(fā)生變煉化。其流程蟲如身(既圖渾1沉．婦1)移所示。裹隨著熱量計捉量收費體制神的改革，用賀戶將可以根哭據采暖需求役對供熱狀態(tài)龜進行調節(jié)，柱無跟論是建筑入擊口電動調節(jié)位閥的調節(jié)還糞是通斷式調漸節(jié)，本質上援都是調節(jié)戶事內的供熱流事量，這桿樣熱網成為部變流量運行約。和§籠1眉．而4案變流量水系攜統(tǒng)方法研究荒的可行性分云析手變流量供熱糠系統(tǒng)自身的等特點決定了輕系統(tǒng)要有量姥調節(jié)的功能徹，但這種量兔調節(jié)有別于至傳懇統(tǒng)意義上的訊集中量調節(jié)汽。傳統(tǒng)的集矛中量調節(jié)隨響室外溫度的撿變化在熱源劉處主動改變仰循環(huán)水拘量從而調節(jié)妥供熱量以維防持所有用戶沙的室內溫度啦恒定，在某冠一室外溫度姐下，管網中偵的循環(huán)勻水量基本是西一個定值。鉆而對于新的啊交流量供熱扭系統(tǒng)，由于危局部改變水同量的調節(jié)，染熱源處裹循環(huán)水泵對附于這神局部逼調節(jié)進行適軋用性跟蹤調宣節(jié)，是一種駛被動的調節(jié)沖：并且這種竄被動調商節(jié)不僅與室邊外溫度有關任，還與建筑脂單體的局部爽調節(jié)有關，濱即在某固定把的室外溫度寒時，循并環(huán)水量也不碼是定值。蜜變流量供熱托系統(tǒng)只采用譜這種跟蹤量史調節(jié)不能完億全適應熱負山荷的變化，啦如當室外溫懷度美較高、熱負分荷變小時，嬌若供熱溫度紹仍然較高，搭電動調節(jié)閥唐的開度會很拐小，有可能習在最小租開度時室溫執(zhí)仍高于要求根值，失去調斃節(jié)功能，所匪以還應在熱擺源處進行集慢中質調節(jié)。站由于各奏建筑用戶的互負荷不同，憑即便在同一夢供水溫度下振，各用戶的識回水溫度也予不同，系統(tǒng)碑的回水拜溫度和供回瓜水平均溫度曾是變化的，斤不易確定某孟個值作為控拔制的參數(shù)，詢以滿足所有罩用戶的雅需要。而供布水溫度卻是宋各個用戶所擦共享的，可超作為質調節(jié)百的控制參數(shù)視。速當熱水網絡欺在穩(wěn)定狀態(tài)錦下運行時，名如不考慮管庭網的沿途熱漢損失，則網酒路的供熱量轟應險等于供暖用瓶戶系統(tǒng)散熱夫設備的散熱尖量，同時也享應等于供暖檔熱用戶的熱堂負荷。式中：義q簡一建筑物的約供暖設計熱沒負荷，畜w郵；疏Q2剩一散熱器的咽散熱量，倦w醫(yī)；輝g拍一熱水網路夾輸送給供暖傍熱用戶的熱研量，嗎W??；職‘煩卜建筑物的窗體積供暖熱透指標，即建曾筑物每頭1院耐的體積在勤室內外溫差搖為辱l榨℃鞋時的耗熱量肚，梯W擴／毀m3礙．謙℃可：巨V永一建筑物的散外部體積，忙m3叨：爹fw亮一供暖室外披計算溫度，略℃息；叔0布一供暖室內指計算溫度，辭℃耳；艱t29硬一二次供暖漲熱用戶的供高水溫度，梳℃慘；焰‘蔥拍一二次供健暖熱用戶的問回水溫度，棋℃酒；罷At更，一散熱器赴的表面計算夢溫差，撿℃忘，為了計算疤的準確性采期用對數(shù)平均考溫差，其中貴定義西為相貝對熱量比，爛即實際工況吃與設計工況顏下的散熱量舅之比，定義慨石為相對流種量因比，即實際押工況與設計杰工況下的散逝熱量之比。底則由以上可猛以得到如下懸公式：鋼通過上面的顧計算結果可泄以看到：隨紹著室外溫度返的升高，建柜筑單體的實勞際流量和回蘇水溫宅度都降低，晝建筑單體供奔回水溫差升躁高。但是過孩低的系統(tǒng)回根水溫度對供輩熱鍋爐安全嗚運行十黃分不利，回情水溫度過低攤意味著管網估循環(huán)流量過淘小，會加重愧系統(tǒng)的水力寸失調狀況。私傳統(tǒng)的供熱采系統(tǒng)由于沒腹有調節(jié)功能胃，隨著用戶阻負荷的變化筍，回水溫度濫往往很高，唐鑒喝于此，本課爭題采取局部典回水溫度控歐制，使進入勾建筑單體的使熱媒流量隨枯負衙的變化椅而變化，源達到按需供陰熱的目的。竹以上是針對有單個建筑單毛體的回水溫膨度和相對流繪量的變化趨爭勢，在實際席運行中由于齒電惱動調節(jié)閥的嘩隨機性，系宋統(tǒng)總的水流勸量變化肯定套與調節(jié)的建竟筑單體在整飽個系統(tǒng)中的室比例有派關，下面推碗導一般意義柴上的二次網糾側系統(tǒng)的相市對流量公式集。為了便于釣分析，首先梅進行如下定義：牛u=O痛意味著二次尊網系統(tǒng)所有級的建筑單體牢均維持設計艦流量，調節(jié)樂公式蛻變?yōu)橘€傳統(tǒng)的質朵調節(jié)公式；挨u=l顆意味著所有目的建筑單體餃的實際流量奴都發(fā)生了變敘化，二次網典系統(tǒng)的實際誤相趕對流量與每叮一個建筑單京體的相對流講量相同。從疤曲線上可以糟看出：二次到網系統(tǒng)的流者量隨室超外溫度的升謀高而降低，棋在同一室外冊溫度下且供壁水溫度唯一智的條件下，案系統(tǒng)的流量鎖隨調節(jié)泰的建筑單體唯的增多而呈蔬現(xiàn)出下降的竄趨勢，綜合怕上述分析，錘從理論上講彈，局部回水資溫度控堂制還完全能從夠達到節(jié)能爽效果。膊§連1拾．笑5藝本文研究的乖方法、目的棚和內容偏本課題采用竊理論分析和輛數(shù)值計算相租結合的研究之方法。由于遣供熱系統(tǒng)是郵個龐大的系噴統(tǒng)，奇無法通過實驚際檢測和實熱驗的方法獲革得系統(tǒng)的運為行工況，因習而只能采用會數(shù)值模擬計凈算的方承法來獲得系疼統(tǒng)的運行工佳況。對供熱茂管網水力工偽況的模擬計仁算是根據管拆網流動的規(guī)暖律和己販知條件，采公用適當?shù)挠嬁惴椒ǎ趮層嬎銠C上進社行網絡解算菜，得出管網嚇的流量分配循、壓力衣分布、各管吐段流動方向拿等計算結果遙。對管網水盆力工況的模霞擬計算將應會用流體力學淋、網絡耳圖論和計算斃機編程技術羞來完成。根神據供熱理論穿、水力管網孩平衡技術和刑系統(tǒng)控制理督論，并炎借鑒現(xiàn)有供災熱系統(tǒng)的經剛驗，提出適云合系統(tǒng)的控少制策略。勺本課題研究輕的內容具有設深遠的社會蕩意義，變流鐵量供熱系統(tǒng)弦是一個動態(tài)黨的系統(tǒng)，通卡過辱對大型供熱冶管剛的水力紛工況及水力海穩(wěn)定性的理扛論分析，為借集中供熱熱疫水管網的方男案設計奧及運行管理壞提供理論依良據，對其調幕節(jié)特性進行莊動態(tài)研究，足透析供熱管胡網的調節(jié)特里性和自胳控環(huán)節(jié)的相莊應調節(jié)過程低，優(yōu)化控制珠，確定相應既的調節(jié)手段色和控制算法蛾，達到最大樂可能節(jié)曬能的目的，躬并希望系統(tǒng)傘能夠有較好絹的駐“玻可調行漠”駱和捕“祥穩(wěn)定性黎”謀。屆本課題的研竭究內容：圣為研究探討塞管網流量變振化后水力工雄況變化的規(guī)洋律，提出適玩合新系統(tǒng)調莖節(jié)方式的控觸制策哲略，最終實獄現(xiàn)系統(tǒng)節(jié)能罷的目的，本脹課題將進行植以下幾方面語的工作萍(1)購分析了供熱蹈系統(tǒng)調節(jié)設賣備的特性，藏隨著供熱技挑術的提高，歌越來越多的女動態(tài)調節(jié)設奇?zhèn)浔粡V大的區(qū)設計人員及鏟運行管理人旅員所重視。陵(2)愁應用圖論知租識以及流體剝流動的基本著規(guī)律分析供俗熱管網變流筑量運行時的女水力工況，愁以一個實際定的物理模型疾用欲HACne鉆t嘗軟件模擬了友新系統(tǒng)調節(jié)豆的水力穩(wěn)定遍性，在此基藏礎之上宗對新系統(tǒng)提禁出合適的控朋制策略，提踩高系統(tǒng)的穩(wěn)閉定性：黃(3)如單純的末端尺調節(jié)是不節(jié)撞能的，因此禿循環(huán)水泵應脊該迸行變流欲量的設計，頸從減少系統(tǒng)遼能耗和提高攜系統(tǒng)穩(wěn)定性笑的角度，分們析系統(tǒng)循環(huán)眉水泵應采用指的控制方式膽以及相應控晃制方式您的節(jié)能效果握；傭(4)康結合濟南實蝕際的供熱系寶統(tǒng)，進行了捷實際的調節(jié)爭工作，在分配析調節(jié)原理愉的基礎上指郊出現(xiàn)有調節(jié)喬方法以及設蹤計方法的弊術端，進行了剃動態(tài)調節(jié)與婚靜態(tài)調節(jié)的言經濟性分析腳；則(5)棕給出了變流笑量末端控制熄系統(tǒng)的設計昌，探索設計瓦和運行調節(jié)躺方法，為將蓋來指導實際支工程的設計音和應用奠定漿理論基礎。泊第裁2繪章集中供熱無系統(tǒng)調節(jié)設漿備特性的分計析音在整個供熱執(zhí)系統(tǒng)中，我駁們把建筑單帥體看成一個步末端，其負猶荷并不是恒誦定不變的，醫(yī)在廟新的研究系鋼統(tǒng)中我們要玻求通過建筑節(jié)單體末端的饅熱媒流量隨蠅負荷的變化若而變化，為培了實現(xiàn)賭這種變化的殼流量分配，椅需要對整個誠管網進行相且應的調節(jié)。腹在對整個管跨網進行調節(jié)菠時，具笨體涉及到每匙個支路的調拿節(jié)閥，我們繼希望實現(xiàn)準鋼確的流量調廉節(jié)，并且當分調節(jié)某個支專路上的浩控制閥時，賓鄰近支路的乒流量盡量不鋸受到影響，泡在對系統(tǒng)進溫行調節(jié)和實老施自控時，霞希望了央解調節(jié)設備艷的可調性和抗穩(wěn)定性，從楚而對新系統(tǒng)燦采取相應的吹調節(jié)手段和灣控制算法。璃鑒于此，營本文有必要諒研究變流量吊系統(tǒng)中調節(jié)察設備的調節(jié)寬特性和選型恢方法。勵§扯2洲．貿1歸調節(jié)閥的調哭節(jié)原理和調撞節(jié)特性縮f11形】拿112隊Ⅱ裕1衰硝定1牙“赤15i1點6拉Ⅱ榮"1燥㈣毯調節(jié)閥在流咱量調節(jié)系統(tǒng)幅中起調節(jié)和賽控制流量的漂作用，它是濁依據其局部框阻力的變化兆來所實現(xiàn)對流量壓的調節(jié)，在窮流量系統(tǒng)中從屬于消耗能賀量的元件。掏調節(jié)閥的流習量特性決定鞋其調節(jié)憐品質和特性史。悟2軍．鐮1迎．醫(yī)1臟調節(jié)閥的工寨作原理遮兩通調節(jié)閥沫是按照輸入吊信號來改變欄閥芯行程，罵即通過改變借閥的流通截言面實現(xiàn)流量浮的退調節(jié)，對于怕管路系統(tǒng)來逆說，調節(jié)閥朋起著局部阻弊力的作用，泊當改變調節(jié)美閥的流通截細面時，箏閥對流體的澇阻力系數(shù)也份隨之改變，本引起局部能偵量損失的變臘化。不可壓培縮的流體流錢經一個翅具體的調節(jié)廉閥時，若調干節(jié)閥的開度檔不變，流體致單位重量的外能量損失與瓣流體的動能護成正比，即：鑒式中：缸△撥只為閥門全賴開時，消耗類在閥門上的沙壓差，應Pa刺；柿△斜只為閥門關趨閉時，閥門稱兩端壓差，躬Pa這；企閥門權度是栗表達一個閥臟門在整個系叮統(tǒng)中重要性類的程度，經毀常用百分數(shù)梳來表示。選勿擇電動閥門面的第一步應何確定好閥門喂的權度。在艦一個供熱系秒統(tǒng)中，閥門哥的權度越大牌，系統(tǒng)的調盯節(jié)性能越好禮。如果閥門恭的權度過小焦，隨著閥門膠開度的增加線，閥門兩端到的壓差會迅銳速下降，白這將導致在矮閥說f'Id,挖開度的情況瓜下，流量將橡隨開度發(fā)生孫很大的變化床；反之，在掀閥門處于大催開美度的情況下該，流量在開附度變化時的委改變并不明鬼顯。即在閥古f-ld,壞開度的情況靈下，有很高綿的盼流量放大系番數(shù)，導致調藝節(jié)特性的不世穩(wěn)定：而在刊閥門大開度滾的情況下，掌流量放大系萄數(shù)很小，會疼使調節(jié)產生閱較大的偏離逗。在選擇了罩合適的閥權群度之后，就達可以根據設并計流量和假條定閥門兩似端的壓差，段計算出閥門唱在全開時應粒具有的慧K至。值，并以船該值選擇折Nt"I備，使閥門的些K劑，值等于或揮略大于計算寶值，并根據斗閥門的最大廢K拌，值重新校辦核閥門權度隙。另外由于望系統(tǒng)負荷是憤不斷變嶺化的，這就旨要求控制閥倍在流量較小過的情況下保肌證具有很好違的調節(jié)特性俯，這就涉及藏到上文提習及的控制比寧率問題。從練上面的分析頑可以知道，唯當閥門的流鍵通能力小于污具有調節(jié)特深性時閥門擦的最小流通幕能力捐K尚。時，不可任能進行穩(wěn)定緞調節(jié)，因此陡在選型中，喝有必要保證買負荷的變化誓使閥塵門的流通能聯(lián)力保持在浩K陣?！糑然“膽之間，也就稍是需要對最圾小負荷情況陜下的流通能癢力進行驗肚算，確保其藥大于積K閣。，但在實攀際工程中，獲由于系統(tǒng)的毅負荷和壓差閃變化較大，生往往會引起坑閥門概兩端壓降過財大，和對閥那門的控制比性率片R清值要求過高雞的現(xiàn)象。催2吐．紋1高．余3猾調節(jié)閥的流曬量特性：葛調節(jié)閥的流和量特性是指渾介質流過閥心門的相對流驗量與閥門的精相對開度之步間的關系；婆調菌節(jié)閥的流量跪特性的數(shù)學抬表達式為：稻q=f(1糞)舟(2谷．株1戚．圣8)埋一般來講，紐改變調節(jié)閥郊的節(jié)流面積由。便可控制推流量。但實孤際上由于各犁種因素的影炎響，走例如在節(jié)流嫩面積變化的碧同時還發(fā)生逃閥門前后壓脈差的變化，童而壓差的變監(jiān)化會引起流紗量的變炮化，因此流濫量計算是比遭較復雜的。怒為了便于研屬究分析，我丑們通常首先臥假定閥門前拋后壓羞悟恒定，在此茂情況下得出冷閥門的理想姨流量特性。且然后再引申假到真實情況偽得出工作流性量特性。恒調節(jié)閥在前乒后壓差恒定示的情況下得研到的流量特線性稱為理想嫁流量特性。通典型的理想珍流棋量特性有直季線流量特性奧、等百分比蕉流量特性和煮快開流量特蒼性。直線流峽量特性是指販調節(jié)閥賤的相對流量沫變化與相對藏開度成直線議關系，即單僚位行程變化凱所引起的流哪量變化是一旨個常數(shù)。歷等百分比流飛量特性亦稱楊對數(shù)流量特通性，它是指釀調節(jié)閥的相肝對流量變化糧與相對開度篩成指數(shù)關系。喬快開流量特寄性是在調節(jié)狠閥的行程比士較小時，流道量就比較大右，隨行程的爺增大，流量希很殊快達到最大莫，因此成快朽開特性，其勒在小開度時術很靈敏，而螞在大開度時疫靈敏度很低羊，主要節(jié)用于迅速開殿閉的位式控慢制或程序控掌制系統(tǒng)中。素不同流量特債性的數(shù)學表肅達式和計算腸方法見表草2既．炊1模：館表宴2朝．惱1淡不同流量特蔥性的數(shù)學表很達式和計算如公式殃(R協(xié)為上文提到楚的控制比率勵)掌晶2莖．敘1逗．淹4進電動調節(jié)閥奶電動調節(jié)閥撞由溫度傳感擇器、閥體、鹿調節(jié)器和電揚動執(zhí)行機構能等組成，溫現(xiàn)度傳感器感掠測巖到控制支路污回水溫度的意變化，將這莫一信號傳遞驕到電動調節(jié)健閥的調節(jié)器候，電動執(zhí)行樓機構根隙據電信號的蜓方向和大小息來改變調節(jié)拜閥的開度，啊從而改變進輪入建筑單體涌的供熱流量撒。電動疑調節(jié)閥通常般作為計算機熄監(jiān)控系統(tǒng)的撒執(zhí)行機構稿(悅調節(jié)流量距)述，一般需要園單相延220V告電源，其唐電動執(zhí)行機四構根據配用瘡的不同調節(jié)喉機構，輸出芒方式有直行奴程、角行程母和多轉式三吹種類型，踐分別同直線粥移動的調節(jié)扁閥、旋轉的堪蝶閥、多轉好式感應調節(jié)磨器等配合工掃作。在結構伐上電動督執(zhí)行機構除闊可與調節(jié)閥餅組裝成整體雙的執(zhí)行器外妨，常單獨分豬裝以適應各傳方面的需要疑，使用比較靈活。息智能電動執(zhí)難行器，根據悅控制信號，級直接操作閥爐桿的位移。缺智能電動執(zhí)只行器大都將換伺叼服放大器與神執(zhí)行機構合潔為一體，并湖增設了行程呆保護、過力精矩保護和電艘動機過熱保瞞護以提賞高其可靠性思，還具有斷鎮(zhèn)電信號保護飲、輸出現(xiàn)場銜閥位指示和涼故障報警功懶能。它可進炒行現(xiàn)場庸操作或遠方零操作，完成押手動操作及麥手動／自動雁之間無擾動巨切換。智能蒙電動執(zhí)行器獻利用微處挪理器技術和俗現(xiàn)場通信技幫術擴大功能排，實現(xiàn)雙向璃通信、悠PID費調節(jié)、在線呈自動標定、沉自校正特與自診斷等育多種控制技膛術要求的功暈能，有效提缺高自動控制蜓系統(tǒng)的精度呀和動態(tài)特性味，獲得慎最快響應時閱間。廁智能閥門定穿位器，內裝箏高集成度的罷微處理器，債采用電平衡較(它數(shù)字平衡暖)且原理代替?zhèn)飨慕y(tǒng)的力平衡暴原理，將電她控命令轉換樂成氣動定位漿增量以實現(xiàn)宗閥位控制：鼠利用數(shù)字式翁開、停、愿關信號來驅島動氣動執(zhí)行此機構的動：祝閥位反饋直您接通過高精多度位置傳感痛器，實現(xiàn)電辨／氣轉換辣功能，因而料具有提高輸羊出力、提高蒸動作速度和裂調節(jié)精度定(絕最小行程分齊辨率可達臟0意．伸05關％驗)銀，乘克服閥桿摩漏擦力，實現(xiàn)給正確定位等鑒特點。智能仔閥門定位器劃具備許多符叢合現(xiàn)代過程皮控制技毫術要求的功濁能：對所有闖控制參數(shù)都臨可組態(tài)的功棋能詢(側如死區(qū)、正料反作用、報泊警上下限、瞇行略程零點、行籍程范圍、執(zhí)挪行機構類型間選擇等貍)算，實現(xiàn)分程灘控制功能，娘實現(xiàn)上行、曾下行速度梨調節(jié)功能，父實現(xiàn)線性、騾等百分比、煮快開等特性喪修正功能，妨自校正功能孝、自診斷功搏能，故岔障報警及故胡障處理功能荷，多種通信甲支持功能。撫電動調節(jié)閥姿既可以通過秧與各種傳感欺器、變送器醒以及控制器閃相連組成分糖散式的控制銀系屯統(tǒng)，也可以薯與樓宇控制虎系統(tǒng)相連組朽成分散控制每、集中管理杏的中央控制斥系統(tǒng)，從而底大大地飾提高了系統(tǒng)另對環(huán)境溫度填調控的能力愚。但是在一旅些系統(tǒng)負荷搞波動較大的研變流量系統(tǒng)湯中，由哭于多臺電動服調節(jié)閥同時扔工作，任何側一臺電動調艱節(jié)閥工作狀歇態(tài)的改變都去會對其它的凈電動調談節(jié)閥產生影搖響，而電動醉調節(jié)閥本身蜓的抗干擾能夢力又比較差絲，從而造成厚了整個系統(tǒng)舊不穩(wěn)定，績對環(huán)境溫度紙的調控能力廈下降，調節(jié)鼻精度降低。傾暖通空調系類統(tǒng)一般要求義電動調節(jié)閥顛具有直線的詢流量特性曲技線，即流量氏變化與閥芯霜殲啄度變化的比逝值是一個定唱值；對于系新統(tǒng)負荷波動蓄較大的變流廟量系統(tǒng)，還稍要求電動調盒節(jié)閥具讀有等百分比交的流量特性胳曲線，以滿晨足在小流量抬時調節(jié)較平游緩，而在大仙流量時調節(jié)望的靈敏度要求。另傳統(tǒng)的電動笛調節(jié)閥理想污的流量特性賄曲線一般郁求是直線的或蘇等百分比的凍，但是在實李際鳴的工作系統(tǒng)相中，特別是南在系統(tǒng)負荷攤波動較大的到變流量系統(tǒng)河中，由于調攔節(jié)閥進出口室壓差的儀波動，其實蛛際的工作流估量特性曲線功會偏離理想余的流量特性蛾隨線，使電插動調節(jié)閥的室調節(jié)特昆性變羞，調戶節(jié)精度降低懶。這種電動櫻調節(jié)閥工作憤時不但受到饅標準控制信吸號的控制，欣還受系津統(tǒng)壓力波動丸的影響，抵牢抗系統(tǒng)干擾椒的能力較差檢。在系統(tǒng)壓污力波動較大神或者閥權度霧較小時，悶調節(jié)精度變騙差甚至無法報調節(jié)，導致際調節(jié)的溫度栽忽高忽低，擔達不到系統(tǒng)綱對電動調節(jié)用閥調節(jié)贈特性的要求慮．為使新系誓統(tǒng)的控制工慣況穩(wěn)定，我腐們還需要考廚慮其他穩(wěn)定星裝置與電動留調節(jié)閥邪的合理配用胃。勻供熱、空調岔系統(tǒng)所有型綁式的末端裝而置的靜特性蜂具有一個共我同點，即當柏一次環(huán)路側搞供畫水溫度恒定隆時，放熱量員與水量成非恐線性關系，騎近似快開特含性，不利于縱末端裝置的雖調節(jié)。兼在大部分時君間，末端裝網置工作在中確等或小負荷杠情況下，通演常水量的微隨調會引起放雜熱量的撫驟增，為了聰保持系統(tǒng)調踏節(jié)時的穩(wěn)定喚性，避免調老節(jié)的波動，盡最好的辦法趴是應用具有纖與末端嬸裝置特性相爭反特性的控貢制閥進行補閑償，使末端娃裝置的輸出奏與閥門開度畜成線性關系均，所以惱希望電動調漁節(jié)閥具有等吼百分比特性即。割電動調節(jié)閥粗的工作流量波特性不僅受多閥權度的影津響，還受其煌它支路的調鑒節(jié)干擾的影弓響。鉆蜂雛瓣孫延¨晨馳肯n曠攤拍繒水0宅I毒、■按∞同鉦靜凳咀嶺∞悟田塹盈皤娛O尺負荷變化時約，應用于變篩流量系統(tǒng)中膏的電動調節(jié)憲閥的壓差是引變化的，某岸些工況下，閥這種變逢化可能會引隱起控制失靈沾，從而對整洲個系統(tǒng)造成豪不利的影響次。閥門特性真隨閥權度按影比例地名偏離理想流記量特性，閥攻權度越小，論閥門特性的播偏離越大，燙如果閥門在挨較小閥權度范下工作，廟則當負荷變亮化使閥門進宣行調節(jié)時，通調節(jié)閥的流飼量特性相對館于理想流量災特性會產生嘴較大的斜偏離，使在膝較低負荷運抬行的閥門踩(莊閥權度較小護)黑導致震蕩現(xiàn)肉象。診當建筑中局篩部區(qū)域閥門驢關小時，系搞統(tǒng)總流量減兵少，引起其棍它末端裝置旺上的壓差升慰高，努使并未處于亂低負荷運行奸的電動控制啦閥也承受較目高的壓差值棗，即其它支器路的調節(jié)造鬧成某些撈電動閥在不矮需要調節(jié)時崗進行調節(jié)。落§棵2未．怪2斧平衡閥的特程點作用以及田設置與調節(jié)效設定原則拔2魂．細2惰．邀1腐平衡閥的特積點、作用下09112通01121惡】【關22減】著平衡閥是一毒種手動調節(jié)奸閥，它與普盛通閥門的不鐮同之處在于紹有開度指示蟻、開度鎖定宴裝涼置及閥體上攔有兩個測壓績小閥。在管石網平衡調試鍛時，用軟管蔑將被調試的退平衡閥測壓醋小閥與奴專用智能儀電表連接，儀洞表能顯示出厲流經閥門的諷流量值及壓稈降值，給儀薪表輸入該平伏衡閥處暗要求的流量房值后，儀表抖可自動進行擱計算、分析輕，顯示出管杰路系統(tǒng)達到即水力平衡時奧該閥門壩的開度值。掩因其較為完焦備的功能和烘良好的調節(jié)任性能，越來嫌越受到工程班設計人員的鬧重視，助針對供熱管蚊網，正確、浸合理地應用含平衡閥，對羊管網系統(tǒng)的就正常運行有令非常重要的爹意義。究平衡閥的特沃點如下：負(1)者直線型流量劑特性，在閥樸門前后壓差圍不變的情況悄下，流量與雙開度大體上碑成線性關系傍；慰(2)蒙有精確的開鬧度指示；向(3)搏閥體上有兩膽個測壓小孔養(yǎng)，可以與智片能儀表連接壓，可以方便貓地顯示閥門榴前后的壓差畫及流經閥門鐮的流量：仰設置平衡閥謠的目的就是滿人為增加一眼個適當?shù)淖韬饬Γ瓜到y(tǒng)班中各環(huán)路間丟阻力達到平憂衡，咽從而使管路衣或用戶的流甩量符合要求桶。綢2董．抽2獸．等2晝平衡閥的選炕用原則烏平衡閥對支匆路不多的小亦型管網可方燙便地進行水果力工況平衡序。閥門特性閱曲線決定了招閥熱門的調節(jié)性虹能。由于閥即門理論特性托曲線是在定周壓差下測試令，而實際工厭況只要閥門蒼開度不雄為堪1匙，閥門在小凡開度情況下貴，閥前后壓保差大，大開屆度時閥門前坐后壓差小，斥使閥門實際疊工券作曲線向快滅丌方向偏移湯，閥權度越棋小其偏移越芬大。對具有惡直線特性的招閥門，由于春實際性隙能的偏移會鈴導致閥門有蛙效調節(jié)的開纏度空間變小跑，因此閥門億的理論性曲檢線以等百分袖比特性碎為好。對等配百分比恐(戀對數(shù)緩)近特性曲線閥味門，在閥權文度燒O福．餐3穩(wěn)．妄0引．懸5哭時實際工作巨曲線可能接筍近直線嫌特性，選用非閥門時盡量三加大閥權度臨，以避免閥揭門在小開度獸下運行。辨文獻【蒸221浙中指出：實筒際工程應用皆中，平衡閥關的開度一般議要求在匪60植％留-90售％，并根據武實有驗推導出平拆衡閥的流量鉆、壓差、口鄭徑、開度、釘流量系數(shù)的湊線算圖，方辦便了工程應主用。為化合理地選擇運平衡閥的型細號，在設計勸供熱系統(tǒng)時牌，仍要進行達管網水力平偷衡計算，在匠計算的質基礎上按管愧徑選取平衡尺閥型號。秩在初選平衡覺閥時，只要橋知道所要求耐的流量及應晶該消耗的壓泄差，則可通光過式墾(2槍．狐1檢．描5)笑計禁算出所選閥乖門的流通能鑰力～，再由頁各種型號平炸衡閥的～曲畏線就可查到涂相應的閥門繁型號，奪并同時確定售開度。對原傲系統(tǒng)改造時桐，直接以平轎衡閥取代原煮有的截止閥折或閘閥，但繡需要壓淺降校核計算即以避免平衡曠閥產生的壓條降過小，造鏡成較大誤差泥。校核步驟塵為按該平衡漠閥負擔齊的供熱面積晝計算出設計課流量，按管類徑求出設計戲流量時管內兵的流速眼v享，由該型號冤的平衡閥拆全開時的亭慈值，按公式肝△居P=毫毒窯·晶pv2蜘／厚2漂，求得壓降將值覽△捕P障，如果描AP<2瞎kPa-3淚童kPa聞，可選用小寶口徑型號平坊衡閥，重新退計算剛v寬和民△椅P粘，直到所選蓄平衡閥在設術計流量時的果壓降添AP--2畫艷kPa-3各kPa為止。窩2豆．搶2衣．紐3螺工程應用實予例滑濟南市南郊薄熱電廠某換涼熱站供熱面睬積為罵25渡萬平方米，勁外管網在換隨熱站外主管劍道上分文為南網和北叼網。小區(qū)每問年都有部分秘用戶因室溫貨未達到供熱態(tài)標準，向小脆區(qū)供熱所投裹訴，部所分用戶拒絕雀交納供熱費聚。在對管網惑系統(tǒng)進行了搬全面、充分典的調研分析惠后，舟懲確認了系統(tǒng)稠運直行中存在的嘆主要問題和球造成問題的代原因，對系記統(tǒng)提出了以漁下改造措施菊：翅1瘡．在各建筑春入口回水管框處安裝平衡丑閥：喝2屢．進行全面紅系統(tǒng)的水力聞平衡調試，象使安裝了平言衡閥的各個稍環(huán)路的流量冬基本都能達穗到吃設計流量，憶把室溫過熱甘的用戶溫度廢降下來，把初室溫不達標伯的用戶溫度濱提高到能夠蛾滿足供熱要求。何3蕉．為了避免窗平衡閥入口悉出現(xiàn)較大的花波動，要求增平衡閥前后選各有葡2裳倍一姿5濱倍管徑長的直管段。贈平衡閥與普扔通閥門的不港同之處在于評有月洗=燭度指示、開鴨度鎖定裝置架及閥體上有僅兩個測壓褲小閥。在管篩網平衡調試蓮時，用軟管攤將被調試的唯平衡閥測壓身小閥與專用亞智能儀表連號接，儀慕表能顯示出堵流經閥門的墻流量值及壓畝降值，給儀女表輸入該平序衡閥處要求晴的流量值后緞，儀表舅可自動進行陡計算、分析桐，顯示出管歲路系統(tǒng)達到便水力平衡時稍該閥門的開慮度值。目表干2班．干2腳是濟南某建崗筑小區(qū)設置況平衡閥前后園其分支流量喘的實測值，慧可以看出設捉置平衡壇閥后每個分私支都能接近揉設計流量。打_旱從測量結果調來看，依據乏上述方案，跨安裝了平衡乳閥并進行系頁統(tǒng)水力平衡截調試后，每顆～歌分支環(huán)路及析每一棟樓房咳都基本能夠歉按照設計流廊量運行，未愿裝平衡閥之瓶前，系統(tǒng)總堪的流量悟為群840屬t收／子h笨，投用賞KDBR2老50辱．洋32林P=75k訂W堪循環(huán)泵蘿2堅臺并聯(lián)，每潔臺循環(huán)泵的忽額定流量為匙550譽油，揚程為慨32娘米，各小區(qū)婦的實際流量己遠遠大于設株計流量，在微安裝平衡閥肢以后系統(tǒng)的史總流量為蘆710t亭／暫h跡，各小區(qū)的易實際流量基曬本接近設計內流量。賞雖然因安裝緊平衡閥增加壺了投資約碑20墊萬元，而加班裝平衡閥后活，其單位面派積熱指標與職未寇加平衡閥的轎小區(qū)相比低屋10北％左右，之1蜓年可節(jié)約熱匪費聲4震萬元左右，釘并且安裝平窯衡閥后，基亦本消除了低鹿溫不熱用戶叉，居民上繳雙熱費率也上廚升，券3搬年即可收回軍增加的初投濱資。格§顆2河．房3口動態(tài)調節(jié)閥無的控制與應賽用仔‘”侍Jl縱“Ⅱ”Ⅱ”胖Ⅱ”遮1|賤冽言129lf英”左l|311蜻國內傳統(tǒng)室步內供暖系統(tǒng)政多采用順流碼式垂直單管跌系統(tǒng)。不具背有可調節(jié)性蟻，故其外網橫多采隔用簡單的定受流量質調節(jié)葡或分階段的在變流量質調繼節(jié)方式，但順對于新系統(tǒng)決，由于電動貴調節(jié)閥的孔調節(jié)，使熱宏網水力工況鴉變化很大，邀所以為了適肅應供暖系統(tǒng)停由不可調向詢可調過渡，窗室外供熱棉系統(tǒng)必須作峽相應改進，漁室外供熱系捎統(tǒng)在控制上缺應立足于國擦情，采用以部自力式裝置拜為主并配熄以簡單控制陡設備的形式桂，以達到基滋本功能和盡傲量少的投資瘦。貍新的供熱系夕統(tǒng)的調節(jié)使慣得整個系統(tǒng)川的運行工況旺都會受到影白響，如果系膠統(tǒng)頻繁波動滑必俘然會造成系掏統(tǒng)水力失調躁，不能滿足血實際需要，色因此我們需勇要尋找一種紐動態(tài)的、能殲夠根據腦實際情況自柄動采取相應盛調節(jié)動作的純控制元件來泡解決。自力湯式流量控制咬閥和自力式鉆壓差控蛛制閥是目前嫩常見的兩種表局部控制裝混置，能夠自銅動調整其開檢度，分別實館現(xiàn)被控部分肯流量和惱壓差的恒定柱，適用于動息態(tài)系統(tǒng)中克取服動態(tài)失調仙，也可用于格穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)克福服穩(wěn)態(tài)失調社。根據戒國外經驗，駐采暖系統(tǒng)采鳥用控制產品鋼，熱效率可獲提高廟30鳳％劇-40炎％，既經濟鵲又不污染環(huán)乏境，節(jié)夜能功能十分賢明顯。戶一個流體輸凍送系統(tǒng)，往才往有多個支要路，各支路各聞的相互干頁擾問題就是頌水力穩(wěn)定性師問潑題，在新系但統(tǒng)中，各個置建筑單體之彈間是相互聯(lián)委系的整體，蜻某個支路的毀流量調節(jié)，靈勢必引識起其它支路巷的流量變化岸，而這是我烘?zhèn)兯幌Ｍ频?。為了穩(wěn)繳定新系統(tǒng)調傘節(jié)后的水力較工況，題我們常采用蓮以下局部控棉制裝置。栗i禮恒流量控制紋裝置：在建秧筑單體入口形裝設流量控豈制閥：霧ii模恒壓差控制帶裝置：在建狀筑單體入口丟裝設壓差控沫制閥；啟控制閥可以遲自動調整開罵度，以實現(xiàn)薪恒定流量和情恒定壓差的咬需要，實現(xiàn)妄動態(tài)平衡的俯功能。住213律．卡1拍自力式壓差獎控制閥圖2．3哲圖掠2嫂．場3倉．錯1周為一種自力惰式壓差控制莊閥，它主要落由閥體、自婆力閥組、壓抬差調節(jié)裝置把、上幟下閥蓋、膜局片、彈簧、繼導壓管等組稿成。其工作激過程為：具悉有被控設備虎出口壓力為棋P2筋的羨被控介質流封過自力閥的燦流通截面時咳，由于該截筋面的截流作蟻用使其壓力秧降為血Ph(裕系統(tǒng)回埋水壓力繁)類。壓力租P2務作用于上膜偵室，使上膜涌室具有壓力伸P2鍵。被控設備氏入口壓力訊P1壓被導猴入下膜室，孕使下膜室壓枕力為雅P1嫩。上膜室內瘡壓力為袖P劑2幻的介質作用衰在膜片上產計生的推力加斃上彈簧被壓群縮變形產生無的推力與下戚膜室壓力舟P1框作用在膜片骨上產生的推蒸力相平衡，稼從而夢確定了自力帝閥閥芯與閥豪座的相對位叛置，即決定熱了流體流過笛自力閥的流識通面積。當氧流經該炮閥的被控介惑質流量改變輩時，將導致驢自力閥芯的肉上下移動使斬自力閥芯與鍵閥座在一個齒新的位間置產生平衡衛(wèi)，改變了自看力閥的流通兼截面積和流賣量系數(shù)，但德(P1--嗎P2)電的差值不變晝。飾適用條件：倍對量調節(jié)系翅統(tǒng)，文獻【鄭16麥】指出：對滅于熱源主動擱變流量的集井中調節(jié)，不生能男采用壓差控嚼制閥；而當癢系統(tǒng)采取末鑒端主動變流貼量措施一即釀系統(tǒng)流量變嬸化取決于末箭端需求文時，水泵的盛變速是受末節(jié)端的壓差信煩號控制的，陵系統(tǒng)的流量塔與末端需求柄流量一致時垮可以設聾鼴壓差控制銷閥，不會出箭現(xiàn)調節(jié)混亂財。自力式壓察差控制閥，暖既可以吸收借外網的壓力債波動，隱使被控環(huán)路嘩的水力工況當不受外網壓倡力波動的影情響，又能削撇弱支路間的掛調節(jié)干擾，災壓差控麥制閥主要安用裝在多個支毅路的環(huán)路入學口處扶(示圖造2廳．闊3愿．洪2)露從劃2理．籠I棵，唇4夫中對電動調右節(jié)閥的分析櫻中可以看出持，電動調節(jié)特閥在使用中吩存在兩種不少利情社況，為了解頌決這種不利吵情況，我們禽采取壓差控駐制閥和電動設兩通調節(jié)閥拋串聯(lián)安裝配震合使用險的方法，保赴持系統(tǒng)調節(jié)陶時的穩(wěn)定性旱，避免調節(jié)象的波動。壓師差控制閥具山有恒定被控器部分壓蠢差的功能，堆能維持電動甚閥上的壓差援恒定，使電禍動閥幾乎始伍終在恒定的餐壓差下工作柳(河閥權僅度近似救=1院．慮0)能，避免出現(xiàn)墨調節(jié)振蕩。選型方法：惹壓差控制閥齡的選型依據狐主要是壓差石控制閥的流善量系數(shù)，具辜體方法如下魂：唯(1)背使計算所需時的最大流壁孔系數(shù)小于所嘉選閥門的流輕鼉系數(shù)，計悠算所需的最原小流最系質博孽簧手F荷翟放P患一紹數(shù)大于所選狹閥門的流量插系數(shù)，使計充算的流量系呆數(shù)范圍位于燃壓差控制閥野的流量系數(shù)私范圍的德10狀％一添90巨％間，以保捉證控制性能榆：碑(2)脂同時要求系捷統(tǒng)運行中，丹壓差控制閥鴨的壓差大于潑其最小啟動撞壓羞且低于快其最大工作壓差：沒(3)走在滿足上述壽條件的前提鏟下，選取口謝徑最接近管蘿徑的壓差控我制閥；蟲2惠．押3彎．衛(wèi)2言自力式流量員控制閥曲自力式流量象控制閹又稱礦作定流量閥鳴，或稱作最俯大流量限制腿器，是采用橋的手動調節(jié)遺閥閘和自動調節(jié)快閥組的原理帶設計而成的魚，由公式滲2國．炮1跑．譯5綿知當壓差慶△況P棒不變，開度合一定，則通珍過蹤流量控制閥芬的流量門Q識不變，而恒秘定壓差的作蟲用就依靠自補動調節(jié)閥去耕完成，當流背量控制閥夾當流量控制沙閥前后壓差拍小于該閥的艱最小工作壓躍差就△因只時，閥孔吐全開，流量劉與壓差成梢比例，夜(捎圖中的優(yōu)A鐘區(qū)貴)槽，作用只是姜一個普通的午手動閥門。貌當流量控制裹閥前后壓差通達到告△訊只后，瓦彈簧開始受鳥力壓縮并相脾應改變自動賽閥口處的閥居孔面積，使編流量保持一召定陽(打圖中的認B刷區(qū)并)脈。儀這是流量控省制閥的正常透工作區(qū)域。兵當壓差大于衰其最大工作洲壓差悉A貝最時，彈簧刺達到極限壓別差，自動閥歪13中保持最小面務積不去變，流量又類隨壓差的升儲高而增大，請流量控制閥候失去功效。亂適用條件：版對量調節(jié)系判統(tǒng)，不能采旁用自力式流疼量控制閥，薦對于末端主森動變流量，肢當下末端主動調善小流量時，訓自力式流量康控制閥會開曾大閥門，盡但量維持原流扎量，直至失付效為止。賢選型方法：光流量控制閥記的主要參數(shù)掃是流量控制朋范圍和適用肢的壓差控制雖范圍，其選墻型肅主要依據這舅兩個參數(shù)來柱進行，具體顯原則：規(guī)(1)毒使流量控制睬閥的可控流煎量范圍大于巨要求的流量薦變化范圍，熱且要求的流銹量控制范紅圍處于流量號控制閥的可芬控流量范圍例的敬10領％一鋤90就％區(qū)間，保默證控制性能檔：軌(2)織系統(tǒng)工作時并，流量控制唱閥上的工作針壓差應在流鎖量控制闊的始適用壓差范燥圍內：郊2米．似3句．疲3凍支路穩(wěn)定性騾分析：誼控制方式的楚不同，被控端環(huán)路的水力芳穩(wěn)定性也會哲有很大的差狠別，正確認揮識這種差別橡．蓮對于正確選消擇控制方式竭和控制裝置詳是非常必要貿的。奮水力穩(wěn)定性宴分析：碎可以得出當娃用戶筆1查關閉時，其戰(zhàn)余支路的水岔力失調度恒龜流量控制最蔑大，恒開度竟控制次競之，恒壓差?？刂谱钚。还橇硗饪梢钥瓷３鲫P閉用戶任1貌后，流量控隨制閥和壓差監(jiān)控制閥的開返度變搏化方向不同浩，流量控制蒙閥的阻抗減蘋少，壓差控揉制閥的阻抗泡增加。界當關閉用戶填1潔后，如果沒斯有控制閥則渣環(huán)路總阻抗良增加，安裝隱了流量控制芝閥后為了使含壞板路流量保持漏不變，則控笛制閥必須減數(shù)少阻抗，使猾環(huán)路和控制船閥總的阻抗恨之和不變。黨而對于傘恒壓差控制勺來講，支路擴1瘦關閉后，總灣流量減少，脈控制閥必須瘦增大阻抗，慶從而保證膠3驅．羞11廉之門間的壓差恒毀定。售對于恒流量者控制和恒壓爽差控制來說臥，設計工況干下控制閥的襯阻抗大小對住環(huán)路穩(wěn)定性跨沒賓有影響，而霉對于手動調俯節(jié)來說，手取動調節(jié)閥的冷阻抗越小，混環(huán)路的水力庸穩(wěn)定性越好白。殼通過上表，奇我們可以得壩出：環(huán)路內毒部各支路間型的調節(jié)干擾臨，恒流量控籮制最大，恒蔽開度次排之，恒壓差親控制最小，浙因此對于一漠個具有多條柳支路，且各聽支路經常調尋節(jié)的環(huán)路，們從減少堅各支路問的僑調節(jié)干擾，韻提高環(huán)路的淚水力穩(wěn)定性咸出發(fā)，建議朗采用恒壓差格控制，不宜夏采用恒像流量控制。唉對于恒流量慈控制和恒壓簽差控制而言捆，在設計工院況下，控制負閥的阻抗大弓小對環(huán)璃路的水力穩(wěn)盡定性沒有影遭響，而對于家恒開度控制挽來說，手動某調節(jié)閥雪(由以及環(huán)路干運管猶)鑼的阻槐抗越小，環(huán)甚路的水力穩(wěn)團定性越好。秒在本文的新踏系統(tǒng)中應該渠在熱力入口著電動調節(jié)閥書應和自力式址壓差控制閥城串聯(lián)使用，艇如搜建筑單體需窄要減少流量伴，自力式流居量控制閥會嚴感應到流量眉的變化，會叉開大閥門以釘維持流型量的不變，撓而安裝自力拿式壓差控制熱閥時，當建詠筑單體要求翅減少流量時設，電動調節(jié)松閥關小芳開度，阻力鞠增大，如果擾熱力入口不突采用定壓裝寸置，外網提川供的資用壓塵頭會增大，澡引起電蓬動調節(jié)閥的進進一步關小臘，自力式壓固差控制閥可奴以根據外網虎提供的壓頭肉調節(jié)閥門開輩度，維驢持建筑單體五的資用壓頭是穩(wěn)定，因此灑采用自力式講壓差控制閥刃是變流量系服統(tǒng)熱力入口裹合適的控制方式。本章小結：聯(lián)合理應用水霸力平衡裝置迅可以使系統(tǒng)沙的水力計算失和調試精確盈進行符(勤如平衡閥團)籍：使系統(tǒng)擁各支路、各少用戶具有抵仇抗干擾的能蔬力，提高系震統(tǒng)的水力穩(wěn)庸定性并且使誤系統(tǒng)具有良甲好的調獵節(jié)特性，達鞠到以較少的饒工程投資實澤現(xiàn)系統(tǒng)所應既有的控制和摧調節(jié)功能，腸以達到節(jié)能型運行能鐵耗和保障系忙統(tǒng)安全運行駕等作用。旺本章詳細的廟闡述了兩通萬調節(jié)閥的結梳構特性和流臺量特性，并勉對平衡閥以殿及動態(tài)調節(jié)吹閥宴的工作原理清及設定原則框及選型方法加做乒Te感論描述，指常出在變流最劇工況下，系妥統(tǒng)的水力特謊性發(fā)生了很日大的變化，遠為滿足變工傳況下各個建贊筑單體內用封戶的流量需膨求及減少其掃他建筑蠻單體內用戶館流量變化的奔影響，應在廊建筑入口安某裝自力式壓鬧差控制器。起第督3惜章供熱系統(tǒng)樣中變流量的外水力工況分悔析廊§浙3款．據1姥供熱系統(tǒng)變撤流量系統(tǒng)水升力工況分析線的理論基礎草新系統(tǒng)可以峰說是一種全拘新的供熱系揪統(tǒng)，尚需要羨對其進行系珍統(tǒng)優(yōu)化，新謀系統(tǒng)中電動沫調盈節(jié)閥實現(xiàn)了補供熱流體的呢變流量調節(jié)昨，調節(jié)閥的梯調節(jié)不僅改乎變了進入建貍筑單體的流慚量，同嶺時由于支路起之間的耦合趁作用，也改反變了其所在謙環(huán)路以至整渾個系統(tǒng)的阻個力分布，改賓變了管狐網的流量和沈壓力分布，稠使得整個供車熱系統(tǒng)的水叫力工況變得桿復雜。本節(jié)雜研究的意義圈在于：油分析新系統(tǒng)捐調節(jié)方式下謹管網水力工丸況變化的規(guī)料律，提出適到合新系統(tǒng)的層控制策略，柔以提高甘系統(tǒng)運行的甩穩(wěn)定性和經負濟性，為新流系統(tǒng)在工程題上的實際應輪用奠定理論麥基礎。由于抖供熱管癥網是一個龐黃大的系統(tǒng)，鎖而且新系統(tǒng)芳也沒有在實繡際工程中應腿用，無法通忽過實際檢測淹和實驗賴的方法獲得詳系統(tǒng)的運行疫工況，因而斥只能采用數(shù)曬值模擬計算母的方法來獲右得新系統(tǒng)的并運行工況。彈供熟管網是語一個由所有煩管段按其分丸叉和匯合所色構成的一個軌有向的連通堂網路體系，礦對恢供熱管網水略力工況的模笑擬計算要根視據管網流體溉流動規(guī)律和射已知條件，權采用適當?shù)膸陀嬎惴綘薹?，在計算蹦機上進行網疼絡解算，得刺出管網的流份量分配、壓北力分布。嘴對管網水力廚工況的模擬演計算將應用厘流體力學、圈網絡圖論和氧計算機技術慘來完成，根仰據酸供熱理論，中水力管網平醋衡技術和系敵統(tǒng)控制理論咳，并借鑒現(xiàn)逼有供熱系統(tǒng)虛的經驗，提武出適合甩叛系統(tǒng)的控心制策賂。耽隨著計算機凱技術的發(fā)展撈，目前涌現(xiàn)孝出大量類似填的設計軟件并，比如清華冬大學的呈HACne匠t疏，州程序采用先層進的素Visua朋lC++恨語言設計，減Windo睬ws棒環(huán)境下運行亦，全部采用饅圖形化輸入施輸出，下用戶界面友端好，使用簡欠潔方便，核需心計算程序筒依據流體網歪絡理論，可慰精確求解任圓意結構乖的水力網絡攤。同濟大學輝的馮小平博噸士丌發(fā)了集寧中供熱空調乓系統(tǒng)水力工盾況的動態(tài)模逮擬分析茶和優(yōu)化設計進軟件，軟件逝具有設計優(yōu)韻化、工況模種擬、動態(tài)調敢節(jié)等功能，匪但還沒有做刊成產品。旱然而隨著對碧計算機輔助彈設計腎(兼計算治)置要求的提高乘，單純的計與算或繪圖的差軟件己不能乳滿足工幟程設計的需弓要，目前國贏外正興起敲“然集成化設計販系統(tǒng)軋”鐵的熱潮，耗(IDS悶，賭Integ位r灶ated落Desig向n反Syste底m)練我們也應該勺跟蹤這一發(fā)騎展趨勢開發(fā)車新型的設計完軟件銷L鵝“街J趴。四3有．顏1若管網的矩陣運表示方法㈣醉I阻“敬1逗【萄35陡】板I頃”黑If37|搖138礦】【掃391拘【刪穿在流體輸配痛管網圖中，歉各管段的交將匯點稱為節(jié)斃點，各交匯已點間的管段破稱為分支，柔按均照圖論方法近，管網拓撲垮結構可以用靠它的關聯(lián)矩隱陣碑A搏來描述，對喜于一個有炊n撫條分支、倒m櫻個致節(jié)點的封閉攤循環(huán)管網餅G桶，各分支和揉節(jié)點之間的抵關聯(lián)關系可型以用一個較mxn蝦階的矩陣驕_脫對于流體網歷絡而言，一鑄旦各個支路鄙的流量、壓蜻力等參數(shù)已脆知，各干管刊的相應參數(shù)稻也做隨之而定。府所涉及的問傭題就是要設區(qū)計或確定流沾體網絡的結鈴構。那§型3舞．傍2沈管網流體流臥動的規(guī)雒：恥基爾霍夫電耀流定律和電旦壓定律是電迷學中主要規(guī)摔律之一，這虛一基本規(guī)律腥也完全適用吩于粒供熱管網系猶統(tǒng)。隙3握．吊2悄．果1培基爾霍夫流驢量定律殲(KCL)跟對任何集中號參數(shù)即(講與位置無關勤)道網絡，所有杜流入或流出獵任一節(jié)點的勸流量，其代糖數(shù)和世為零。這個壟定律對任何宰集中參數(shù)網業(yè)絡，在任何搜時問都是成踢立的。它與中元件的特性冊無關，撿而只與網絡笨的拓撲性質殺有關。對具碗有標m巷個節(jié)點，銳ii賞個支路的管廟網，用箭頭移任意標定每岸一支砍路流量的方依向，而目．縮對流入某一燕節(jié)點的流量蝕定義為負，訪對流出某一隊節(jié)點的流量仆定義為乖。刑§嚼3芹．盤5謝實際物理模辦型的水力工飛況模擬栗由于新系統(tǒng)川在工程實踐元中還沒有得束到使用，而鴉對新系統(tǒng)運棍行工況的數(shù)勵值計算模擬咽需僵以一定的物聯(lián)理模型為依應據。為此我財們選取濟南湯會雞嶺熱電繭廠某小區(qū)供隊熱二次管網棚為物理譽模型，用集HACne片t斜模擬新系統(tǒng)星的運行工況黃。度小區(qū)中采暖個建筑較多，撥室外管網較陰為復雜龐大雪，對其進行蠻計算模擬比鞠較繁瑣困難疤，盛而我們只需由描述新系統(tǒng)抓調節(jié)時的水懂力工況變化基規(guī)律，因此噴有必要對所合計算的物理覆模型進呈行必要的簡關化。為此我鞏們選取管網彈中一條支路瘋作為研究對南象，其管網泊結構如圖豎3切．孩3雖，該支做路上共有六恐棟采暖建筑局，每棟建筑踏設一個熱力盾入口和一組男供回水立管先，所有建筑句的建筑縱結構和室內耗管網均相同狗，建筑層數(shù)閑為六層，每扒層為坐2恭個用戶，建堵筑面積都為魯2793派．唐18m2遺。壺系統(tǒng)的設計節(jié)參數(shù)：采暖牽熱媒為擊80竿／轟55"C乞熱水，室外朵計算溫度為瓣．糟7"C罩，室內設計壘溫度為畢18腥℃虎，每棟建筑臉入口處立管撕的設計壓降辦為悶2]kpa俗，熱負荷為狗83朋．慨8kw諸，設計流量漸為嶺2摘．叨88tm之。自管網中各個貢管段的阻力推數(shù)，根據系愚統(tǒng)圖中所標綁注的管徑、販長度、局部麗阻力元件和股管慎段中的流量袖，按照水力顧計算的方法鵝求得管段壓踩降起△茄P涉，并由叮S=AP瞞／增G2英求得每段管別路的阻浪力數(shù)，具體拴數(shù)值較多，欠不再一一列膀出。經過水致力計算，水丑泵的設計工釀況流量為沖17除．傾28拆饑，桶揚程為炒35kPa此。設計時，刃考慮到管網瞇、散熱器等嚴漏損系數(shù)并絹保證所有用味戶得到足夠柄的資用絮壓頭，通常駁按照設計工駐況乘以一定腥的富裕系數(shù)范為系統(tǒng)選擇適水泵，流量如富裕系數(shù)取像1觀．楊05倡．艙1題．爸10筐，揚程富裕倒系數(shù)取擊1麗．把15隨．歌1繁．缸20蔬。冤新系統(tǒng)的調漫節(jié)方式是一感種動態(tài)調節(jié)漢，依靠回水器溫度的反饋領值調節(jié)電動順閥的開度達究到鈴調節(jié)建筑單添體熱負荷的賓目的，電動汪閥的調節(jié)造普成進入建筑晨單體的流量潮變化，根據許供熱知犧識可知，當秤供熱管網的絲阻力特性系杠數(shù)滿s類一定時．供予熱管網的流城量分布將不拳會發(fā)生變化撫，拴供熱管網流憂量分布發(fā)生膝變化，唯一業(yè)的原因就是葬管網的阻力污特性發(fā)生了席變化。在變腿流量供吵熱系統(tǒng)中，風建筑單體內息的熱負荷會強按一定的使睬用模式變化株，導致其要旗求通過的流緊量也隨歐之變化，這疲就要求對管豈網進行調節(jié)直以實現(xiàn)這種更變流量運行洞，在本課題利中是通過調班節(jié)建筑返入口處的閥飼門開度巖(此即阻力系數(shù)掌)餐實現(xiàn)上述功憐能的。張為了分析新餐系統(tǒng)的穩(wěn)定秋性，設定以羅下幾個假設鉆條件：鍋(1)玉忽略建筑單窗體的差異性舉，即認為所望有建筑單體騰的熱負荷、憐設計工況等響均相同。贈(2)范認為供水溫畝度保持為設凡計溫度，即堡建筑單體的蛛熱愛變化僅構受供熱流肇扎的影響。汁(3)羅假設起始時富刻都處于穩(wěn)耀定狀態(tài)，電斷動閥處于全畝開狀態(tài)。為的了簡化分析校，建筑分為些調節(jié)和未調勉節(jié)兩類，在鏡模擬計算中諒，保持水泵約入口的壓力電值保持恒定吸，進一步分朵析建筑晴單體入口處凱電動閥的調則節(jié)對管網工搭況的影響，梁模擬結果見燭下表：贊表負3卡．者2焰不同建筑單生體調節(jié)時流怎量及立管壓梢降計算值位Table會3挪．童2flu倉x成and鵲tube嬸’狗spre頑ssure確勻loss剖at妖diffe村rent攻const霞ructi夫onmo完nomer允央adjus再tmen自為了便于分涂析調節(jié)后的惑水旱工況并掩得到其變化悲規(guī)律，對上乘述數(shù)據進行決處理，得到獄不當同調節(jié)狀態(tài)嚼下建筑單體飛的流量、資盡用壓力變化膊情況及水泵汽的揚程狀況庭。主調節(jié)后系統(tǒng)圾的總流量減趙小，使得循房環(huán)水泵與立夸管劃干管的閣壓降值減小瞞，因此立管往的罪資用壓頭增捉大，從圖碰3短—欲7困可以看到，刪調節(jié)后管網械的總阻力系嚴數(shù)增大，管餡網性能曲線陸由花S撿。變供為墨，而循藍環(huán)水泵的工琴況點向左上鞏移動，從此A耽點變?yōu)閰阻點，即流量蘇減小，揚程球增大，使得惕整個管網內驢的壓力增大附用戶的資用叢壓頭也相應隱地提高。所犁以單純的末繩端調節(jié)的節(jié)侄能率是承很低的，應憶該進行循環(huán)征水泵相應的艷變流量設計貝，同時新的目系統(tǒng)亦可以股作為一種新御的水力承平衡的措施回，只要進行肢合理的自控纖設計，可以氣使系統(tǒng)的水圍力失調現(xiàn)象覽大大改善。本章小結：板本章采用圖于論的原理和局“惰基爾霍夫懸”孝定律，使大斜型復雜的熱襲力管網用計身算機易于接翠受的矩陣形齊式表述，給旗出了研究新蝕系統(tǒng)熱網水潮力工況的基膊本計算理論擺和數(shù)學模型第。并采先用側HACne穩(wěn)t襪軟件模擬當旁建筑單體調蛙節(jié)后網路的米穩(wěn)定性，從分模擬結果可引以看到單純治的末端調帶節(jié)是不節(jié)能槍的，應對循志環(huán)水泵進行藏相應的變流浮量設計，對悉末端調節(jié)造遣成的管網變懇化進行添跟蹤，新的朋系統(tǒng)可以作瘋為一種新的誓水力平衡的錢措施，只要另自控設計合季理，可以作孔為系統(tǒng)印水力失調的正一種改善方派法，將靠近撇熱源處多余另的熱量降下甚來補償遠離患熱源處熱量擔不足的建筑單體。戶第砌4連章供熱系統(tǒng)匯變流量末端撥控制系統(tǒng)設輩計執(zhí)§胳4授．蘋1災整體的控制引策略及構想短在以往對供跳熱系統(tǒng)控制刊的研究中，貍控制參數(shù)一啦般有兩種：零供、回水溫書差控制和壓乘差影控制。供熱抱系統(tǒng)是較龐認大的系統(tǒng)，喊壓差的信號前通常能迅速嚇地反饋給熱鏈力站，但壓攤差信號涌并不總是準槐確地反映真胸實驗的情況程；供、回水灰溫差對于判助斷供熱狀況沈通常是比較胃準確的，蒼但溫度信號飲反饋到熱力敞站，再執(zhí)行紡相關操作時土，甚至其操瞧作后的效果冊再反饋到用動戶時，隔通常也已經胡遲后，也就添是說，即使竄是精度較高秀的控制技術西對于熱惰性佛滯后性大的微熱水供藏熱系統(tǒng)也不還容易起到較兵好的實時控悟制。撓本文提出一幣個新的觀點傅，即在每幢閃建筑熱力入館口處，除原沾有的調節(jié)閥擋外挽(闖已經初調愚節(jié)確定了適占合的流量活)樣，另加裝一技個用可編程防控制器或其澡它形式控制紙的電動調節(jié)種閥，控制扔器的控制信鍛號選擇每幢洞建筑總的回病水溫度作為榨主要控制參爛數(shù)，同時以示室外氣溫作便為輔助溫控制參數(shù)，癢實施控制閥發(fā)門的動作。浮該控制單元竊的關鍵作用冒：使得集中跟供熱流量的兔變化能快速娃響應實際負蝦荷的變化，廟同震時提供變頻廟調速水泵變廚流量工況所杏需的壓差反贊饋參數(shù)，克扶服傳統(tǒng)變流龜量工藝存在蓮的以回脂水溫度作為尺反饋參數(shù)的帆滯后問題。役建筑的熱力標入口～般都名在建筑物內騎，因此，棍PLC喜的電源不難愿解決。溫度偉測點采取的請溫度值可以嘩通過溫度傳碧感器傳送給漂控制器。者供熱系統(tǒng)控夏制的參數(shù)主隨要為溫度、弓壓力、流量介和熱量，測戒量儀表主要田為傳感器和螺變訴送器，傳感生器感應供熱沙系統(tǒng)中的各哨種參數(shù)，變貸送器將其變嗓換為電信號僅送至計算機竟，變送聚器一般由兩壺種輸出形式賤：模擬量輸久出和數(shù)字量期輸出。傳感蓮器和變送器呈的性能主要過由以下漁幾個參數(shù)表峰征：測量范戒圍、準確度肅、不一致性攻和測量誤差紫。供熱系統(tǒng)營中主要的被航調參數(shù)腿是供回水溫盜度壘(導或供回水平舍均溫度獸)扎和循環(huán)流量痰。主要的調護節(jié)參數(shù)是循鉆環(huán)流量和調犯節(jié)閥奪開度。當供優(yōu)熱系統(tǒng)在外嘆界的干擾下星，被調參數(shù)閉的實際運行刪值與給定值仆不一致，就加需要對浩調節(jié)參數(shù)的啦調節(jié)，消除苦被調參數(shù)的梳偏離。濾在新系統(tǒng)中憑，被調參數(shù)膛為回水溫度者，調節(jié)參數(shù)話為循環(huán)流量啟或電動調節(jié)很閥的閥位。泉由狂于供熱系統(tǒng)訪熱惰性大，刊屬于大滯后顫系統(tǒng)，從調放節(jié)規(guī)律的選存擇而言，適掛合于采樣調逆節(jié)，即鄙電動調節(jié)閥面不能連續(xù)調烈節(jié)，否則將島產生振蕩，折被調參數(shù)出貪現(xiàn)上下反復蒸波動的現(xiàn)象股。采樣學調節(jié)就是對靜電動調節(jié)閥右進行剜歇性你的調節(jié)，每權次調節(jié)，電規(guī)動調節(jié)閥的狡開度變化也腎不能過勞偏差，并產隊生輸出信號擁控制調節(jié)閥獵的開度，從脅而使通過建停筑單體的流瞞量降低使供忽回水干征管聞溫差回缸到設定值。趣例如：設室滑內設計溫度梁為鼠18醬℃潑，供回水溫湯度為暖80嫌℃娘和嶺55游℃并，當償回水溫度煉TH<55藥℃脊時，說明熱曠負荷增大，燒需要將供水鵝閥門增大開正度；當回水肅溫度什TH>55疊℃勞時，說明室掛外熱負荷減瓦小，供水量丟過大，需要喘減小閥門開擊度?？稍O定宮回水范圍為鑄55賣±什212千，拉回水管上的僑溫度傳感器兩將溫度反饋謹給控制器，勢控制器將實蟻際溫度和設膛定溫度比較裂后。通濱過調節(jié)裝置點對供水量進龍行調節(jié)。荷圖員4秀．純2斬局部回水溫等度控制示意撿圖枯Fig4悲-2th切eske掉tchm奮apof禾loca世lbac同kwate感r興tempe曲ratur纏e陰contr漫ol§4．3億供熱系統(tǒng)的漸自動化是由賤系統(tǒng)調節(jié)范索圍、補水控枯制、運行數(shù)嗚據、極限值驗數(shù)據及相關寨的面監(jiān)控，警告它及警報系統(tǒng)吩的反饋而得南以共同實現(xiàn)過的，其主要低功能有：銳>極。用戶枯”炮供水溫度用≯損用戶供水的除穩(wěn)壓拖》用戶供水連的壓力差≯補水系統(tǒng)積>葬流量采集和旁熱量采集》壓力采集》溫度采集吃>灣閥門控制和莊調節(jié)仆>剖水泵的控制車和調節(jié)掙》開一關控桑制摸>犯安全保護功而能及自動連衰鎖反應系統(tǒng)游》與中央監(jiān)綠控系統(tǒng)的通冤訊聯(lián)絡頸≯漫換熱站運行蘿數(shù)據以及與葡故障相關數(shù)歉據的可視化膊及可監(jiān)控化出主要的系統(tǒng)狼硬件列表及惱采集信號如捷下表：鉗表明4雪．詠1扮系統(tǒng)的硬件品列表及采集盟信號害Table捉4性．鋼1har杜dware蒸and靜gathe驅ring嘴signa驗l確§劃4舍．典4夜系統(tǒng)總體技善術要求初集散型二級復系統(tǒng)，它的填第一級是熱慨網監(jiān)控中心飄MCC憲，第二級是陸本地監(jiān)控站似LCM旋，繪各級之間通超過通信專線酷網絡完成相將互聯(lián)系。藥MCC夢負責調度全各網，接受各看供熱分系統(tǒng)散的主要運行竭數(shù)據分析、叼整理全網運柿行資料并當打印各種報填表及記錄，饑對熱網系統(tǒng)購中所有畝LCM宋站點的運行瞇工況進行實扔時監(jiān)測，接籮收各筋遠程本地站劑LCM導的數(shù)據，掌螞握整個熱網菜的運行狀況康，并根據熱猛網參數(shù)及時刪調整運行工紐況。同時態(tài)MCC秧實現(xiàn)整個熱筑網的優(yōu)化、扣經濟、合理慨可靠地運行浮。挑每個弄LCM雷由本地控制倒器、通信裝廉置、傳感器都、變送器、加和執(zhí)行機構摸等組成，系偶統(tǒng)剛中各剖LCM寇可獨立地完顯成本站范圍娛內運行參數(shù)嗚的監(jiān)測和自黨動控制，并冊接受程MCC直的監(jiān)督及管理。紐MCC剖與捐LCM林網通專線通灣訊方式進行稼通訊，支持津代微P凝／零IP止通訊協(xié)議；忙MCC時留有與熱別源的孟DCS捎通訊的開放忽式以太網連銜接方式；典4憂．閣4沫．叛1囑整體控制策送略肌要求熱網各刮換熱站一二購次網出口的辯溫度、壓力耗等參數(shù)均可跌由微機控制處系統(tǒng)來顯示調、47半控制、調節(jié)歪。睡a止．熱網各換燙熱站的二次昌供回水壓力掏、溫度、壓存力、流量等避信號通過培LCM揚傳送給MCC。慌b航MCC堆對劫LCM坑有監(jiān)測功能聽，控制模式理由各弄LCM側獨立完成，修LCM蘿將有關控制鑒狀態(tài)的淋信息傳送給朗MCC纖熱網監(jiān)控系潮統(tǒng)的主要任攜務是：監(jiān)控劑、調度熱網率系統(tǒng)的運行暫工況，以保紛證整個供熱獅系返統(tǒng)在安全、倡平衡、經濟瑞的狀態(tài)下運削行。佳4雷．蚊4竄．絲2政系統(tǒng)總體技簽術要求貓為了提高熱愁網監(jiān)控系統(tǒng)破的可靠性及斜長期運行的傘穩(wěn)定性，系課統(tǒng)設計、硬視件及軟件設澇計眨均采用容差嫩設計、容錯咸糾錯技術、近電磁兼容設游計等多種可鋼靠性措施，劣對某些關鍵早部位采拋用冗余技術被。熱網監(jiān)控灘系統(tǒng)可以通亦過可靠的報伸警裝置和遙倚控功能來保新證設備的安禽全運行，謀考慮以下因料素：掌～保護公眾寨安全半～保證持續(xù)鋒供熱?！珖乐毓收夏w關機吊大多數(shù)保護撲措施由本地畢設備在本地褲執(zhí)行，不直垃接并入到么MCC殘系統(tǒng)中，但彈它們的工魯作情況由掃MCC狠系統(tǒng)監(jiān)督。弓2避．系統(tǒng)主要予功能：潮．．實時地翠進行數(shù)據采鋪集和數(shù)據處具理分析：諷～顯示、打鈴印各種運行戴參數(shù)的圖形趣、曲線和報初表：揮～故障報警慣及故障處理情；額一自動控制差；們～通信功能浙：蛋3仆．供電系統(tǒng)蜻：11電源兩在圓MCC帥設備安裝地火點按裝的電婆源要求：電省壓：痛380掉／胳220VA倚C挪，士跑10歸％三相／單泄相；持頻率：銹50Hz_慨+2Hz瑞；接地保護匠電阻育(10貍歐姆：刪21嗎不間斷電源冊UPS椒UPS羽電源可以保肅證在停電的段情況下所有匆MCC筍系統(tǒng)的設備享可連續(xù)工作捆15身分鐘，正常曲的供電經過誼UPS邪電源蒸(饒整流器，反絲向器租)述，使拉UPS暢可以起到穩(wěn)怒壓電源的作歉用，在有恐220VA陸C紗供電的地方擔，李UPS由有靜態(tài)開關連，當將UPS振出現(xiàn)故障時腿自動切換到壞電源供電。蹄MCC猛中的服務器正，操作員站更，工程師站介以關UPS叛做后備電源膀。評4肆．瞬態(tài)保護拌：迅MCC信的硬件設備送要采取有效董的保護措施謠防止外部瞬梢態(tài)干擾的破悔壞，特別考忌慮對以下而設備進行保溝護：設備的桐電源和通訊拖系統(tǒng)既MCC式是熱網監(jiān)控充系統(tǒng)的控制辯中心，也是首信息轉換中斜心，闖MCC限將留有向熱殊源管理系危統(tǒng)和高層管車理部門傳輸口各種數(shù)據和谷信息的接口戴。險在謝MCC佩組建一局域沃網洽(LAN)恰，用來連接朋各種設備，神使它們之間匯進行數(shù)據交冷換，局域雨網是一個標鳳準的網絡系倚統(tǒng)，提供適唇當?shù)膮f(xié)議狐(剖如欲TCP籍／氣IP框等梨)商，能和將來欲要配備的外陽部設早備進行信息蹲和資源的共買享。圍4賊．篩4職．兔3拔MCC混的結構及功毫能要求鴉MCC吳的計算機網喉絡基于迷“胳客戶機檔——搶服務器隔”寄結構。服務反器遮24烘小時連續(xù)運底行，主要容完成數(shù)據接惡收、處理及疼遙控指令發(fā)敗布工作，并突及時響應來霞自客戶機的獨服務請求。洲操作員叛站主要完成臟日常實時操姨作。工程師兔站主要供管語理人員使用并，用于系統(tǒng)纖開發(fā)、編輯鳳、修改未或更新系統(tǒng)兔的各種參數(shù)州和常數(shù)