某大型供热管网水力工况分析及性能预测研究

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1、分类号：密级：UDC：编号：河北工业大学硕士学位论文某大型供热管网水力工况分析及性能预测研究论文作者：池可人学生类别：全日制学科门类：工学硕士学科专业：供热、供燃气、通风及空调工程指导教师：杨华职称：教授DissertationSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofHeating，GasSupply，VentilatingandAirConditioningEngineeringHYDRAULICCONDITIONANALYSISANDPERFORMANCEPREDICTIONRESEA

2、RCHONLARGEHEATSUPPLYNETWORKbyChiKerenSupervisor:Prof.YangHuaDecember2014摘要随着我国集中供热管网逐渐向大型化的发展，管网水力失调现象日益突显，同时也带来了管网供热效率低、供热质量差、水泵能耗高等问题。因此研究供热管网水力工况变化规律对减轻管网水力失调、实现供热经济运行具有重要的意义。本文基于石家庄市某大型环状管网，建立了管网水力工况数学模型并对其进行水力工况分析。首先在连通阀不同启闭状态下，对管网流量变化规律及水泵能耗进行研究。结果表明，大环上连通阀启闭状态会对整个管网产生较大的水力影响，而小

3、环上连通阀启闭状态主要对其所在管路产生水力影响；当连通阀均关闭时管网呈枝状，水泵电耗最小。当连通阀均开启时管网呈环状，水泵电耗最大。其次对处于不同位置的管段发生事故时管网流量变化规律进行预测研究，并计算获得管网限额供热时的最大限额流量系数，以及各事故工况下热用户入口阀门开度。结果表明，离热源最近的管段发生事故时管网水力失调最严重，其最大限额流量系数最小；而离热源较远的管段发生事故时因部分管段反向供热，可保证所有热用户水力失调度介于0.85-1.15之间。本文还对处于不同位置的热用户关闭时管网流量分布进行模拟，研究不同数量热用户关闭时管网流量变化规律以及水泵的相应调

4、节转速。结果表明，近端用户关闭相较远端会造成更严重的水力失调；拟合获得管网流量减小比与水泵转速的关系式。最后对热用户入口阀门分别使用球阀、蝶阀、截止阀时管网的水力稳定性进行了研究。结果表明，各热用户入口阀门均为蝶阀时，管网水力稳定性最好；热用户入口阀门均为截止阀时，管网水力稳定性最差。关键词：环状热网水力工况连通阀限额供热阀门IABSTRACTAsChina'scentralheatsupplynetworkdevelopsgraduallytoalarge-scale,hydraulicimbalancephenomenonisbecomingmuchobvio

5、usly,alsoitbringsmanyquestionssuchaslowefficiency,poorqualityandhighpumpenergyconsumption.Sotoresearchonthehydraulicconditionvariationoftheheatsupplynetworkissignificantforreducinghydraulicimbalanceandcanmakeheatsupplynetworkoperatingeconomically.TakingShijiazhuang’sYuhuaring-shapedhe

6、atsupplynetworkforexampleandestablishingthenetworkmodel,thispapermakescomprehensiveanalysisofhydraulicconditions.Tofindouttherulesofthenetwork’sflowdistributionandthepumpenergyconsumption,thispapermakesdifferentschemesforthestatesofcommunicatingvalves,itcomestoconclusionthatthecommuni

7、catingvalvesinbigringcaninfluencethewholenetwork’sflow,butthecommunicatingvalvesinsmallringcanonlyinfluencethesmallring’susers;Whencommunicatingvalvesareallclosed,thepumpenergyconsumptionisthelowestandwhentheyareallopen,thepumpenergyconsumptionishighest.Thepapersimulatesheatusers’flow

8、chang