关于采暖的水力计算和水力平衡的研究

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1、关于采暖的水力计算和水力平衡的研究摘要：近年来，随着经济的快速发展，人们对采暖系统的要求也越来越高。本文针对采暖系统中的水力计算进行了总结，分析优劣，并对水力平衡问题进行了研究。关键词：采暖系统；水力计算；水力平衡引言随着我国供热事业的发展，城市里的用热区域越来越大，用热量也越来越大，特别是在我国北方，供热管网变得越来越庞大，其结构也越来越复杂。在管网的新建和扩建中，准确、迅速的供热管网水力计算是实现高质量的管网设计、施工以及运行调度的必要条件。设计者设计热水路网是根据用户已知的热负荷来确定各管段的管径和阻力损失以及网路的阻力损失，进而确定循环水泵的扬程。然而当今的计算

2、方法各有优劣，水力平衡问题有待提高。1.采暖系统中的水力计算1.1水力计算的基本概念这里的水力计算指的是通风空调，热水采暖、给排水中流体输配管网设计时根据要求的流量分配，确定管网的各段的管径和阻力，求得管网特性曲线，为匹配管网动力设备准备好条件，进而确定动力设备的型号和动力消耗；或根据已定的动力设备，确定保证流量分配的管道尺寸。是流体输配管网设计的基本手段，是管网设计质量的基本保证。1.2采暖系统中水力计算的基本方法(1)树状管网的计算。确定各管段的流量；根据经济流速选取标准管径；计算各管段的水头流失；确定控制点；计算控制线路的总水头损失，确定水泵扬程或水塔高度；确定各

3、支管可利用的剩余水头；计算各支管的平均水力坡度，选定管径。(2)环状网的计算。根据已知节点(控制点和泵站)的水压，初步确定其他各节点的水压；根据流量与水头损失的关系求出各管段的流量；计算各节点的不平衡流量；计算各节点的校正压力；重复上述步骤直到校正压力符合要求为止。1.3当今水力计算的优劣优点：当今通常使用等降温法或变降温法来进行水力计算。第一步，选择最不利的环路，确定管径和压力损失。第二，按照平衡要求一一确定剩下环路的管径和压力损失。如等降温法是假设各立管的“温降”相同，这时便可以根据其热负荷确定立管的流量，在流量一定的前提下一一计算各管段的管径、压力损失。这种方法很

4、容易确定立管流量，而且各立管温降一致，因此相同楼层不同房间的散热器的平均温度可看做近似相等，散热器片数很容易计算。然而由于是根据流量选管径，而管径的型号、系列、规格有限，而且并联环路产生的阻力损失很难符合平衡要求，而对异程式系统来说这种缺陷更为严重，因此容易产生“水平失调”现象。缺点：计算繁琐复杂，影响速度和质量。1.水力平衡的探索1.1水力平衡的基本概念水力平衡，是为了解决水力失调问题从而迗到节约能源降低消耗而创造出的一种调节方法。水力失调一般分为两种，静态失调和动态失调。其中静态失调是当某些环路的阻力不足时，这些环路实际的流量超出了设定的流量，这时，一些环路就产生了

5、剩余压头。然而总的流量是一定的，这时剩余部分就会达不到设计流量，就会产生冷热不均衡现象；动态失调则是当某些环路的水量发生变化引起系统的压力分布发生变化，进而干扰到剩余环路，使其产生本不应有的变化。水力平衡的原理也就是克服水力失调的原理。2.2水力平衡的重要性为了节约无效的热能，减少电能损失，方便调节系统和运行，我们可以促进热水网路的水力平衡，使供暖系统正常运行，确保用户能够正常的工作、生活，。所以当我们设计热水供暖管网时在关心节省造价同时，也应当给予提高系统的水力平衡足够的重视。我们说水力平衡很重要，那如果水力不平衡会产生何种危害呢？第一，容易造成系统管路在输送的过程中

6、，水流量的波动增大，从而对末端设备造成破坏，产生气蚀现象以及噪音。而且控制房间温度的误差变大，会产生冷热不均的现象，影响舒适度；再者系统水力失衡，系统就容易产生故障，维修的次数及费用也会相应的增加，日常维护也变得繁琐；第三，系统水力失衡，将会不可避免产生流量大、温差小、耗能高的工况，从而浪费更多的能源。水力不平衡的实质就是系统中处于不利环路的用户无法完全获得自己需要的流量，而部分用户获得过多的流量。其具体表现就是部分用户的房间迗不到设定温度，而一些用户却室温过高，甚至打开门窗。我们加大流量，提高能耗来满足处于最不利环路的用户的需要，这样便“掩盖”了水力不平衡的现象。但是

7、这种方法造成的隐患更多。对散热器而言，流量相对较小时，增加流量会比较快地提高出水温度，提高散热器平均温度，增加散热量。但当流量迗到一定值时，通过改变流量来提高散热器的平均温度将会变得缓慢。实验显示，当流量提高到三倍设定流量时，散热量提高了10%;末端盘管的流量提高到两倍设计流量的时候，盘管供热量提高了6%。从表面上看，稍稍改善了最不利用户的室温状况，但问题更加严重。流量增大，水系统陷入“流量大，温差小”的不利境地，耗电输热比大大低于标准值，供回水的温差减小，冷热源的使用效率也降低。因此，水力平衡的实现才是解决矛盾的根本方法。2.3分析水力