异程式热水供暖系统水平热力失调的修正方法

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1、异程式热水供暖系统水平热力失调的修正方法刘金祥　国君杰提　要：在推导了异程式热水供暖系统水力失调计算公式的基础上，指出引入散热器散热面积修正系数后，可以基本消除供暖房间的热力失调现象，异程式系统可以用于较大建筑物的供暖，并进一步分析了散热面积修正系数的计算公式。关键词：异程式系统　热力失调　水力计算　共同段　修正系数CorrectionofhorizontalmisadjustmentindirectreturnhotwaterheatingsystemsLiuJinxiang　GuoJunjie(Nan

2、jingArchitecturalandCivilEngineeringInstitute,China)Abstract：Basedontheformulasdevelopedforcalculatingthehydraulicmisadjustmentindirectreturnhotwaterheatingsystems,statesthatthethermodynamicmisadjustmentcanberemovedanddirectreturnsystemscanbeusedinbigbuil

3、dingsafterintroducingtheareacorrectionfactorofradiators,derivestheformulasforcalculatingthecorrectionfactor.Keywords：directreturnsystem,thermodynamicmisadjustment,hydrauliccalculation,commonsection,correctionfactor▲　　由于受管材规格的限制，热水供暖系统中并联立管环路之间不可避免地存在着压力损失

4、的不平衡，由此导致其环路间的水力失调及房间的热力失调。为了控制供暖房间的空气温度偏差不超过±0.5℃，文献［1，2］对设计计算中并联环路间(不包括共同段)的计算压力损失不平衡率规定不得超过±15%。由于这一规定的要求，对异程式系统，一般建议用于较小的建筑物供暖，其系统的作用半径不超过50m［4］。对不平衡率超过±15%的环路立管，在阀门允许的调节范围内，依靠立管阀门在初调时细致地调节以消除剩余的压力。　　本文对异程式热水供暖系统中压力不平衡引起的水力失调进行了较详细的分析，推导了准确计算水力失调的公式，以

5、传统的水力计算结果为基础，根据并联环路节点压力平衡的水力学规律，利用供暖房间热平衡的基本方程，导出了散热器散热面积修正系数的计算公式。1　压力损失不平衡的供暖系统计算模型及水力失调计算式1.1　系统模型　　设立管总组数为N；i=1，2，…，N为离热源由近到远的各计算立管序号；N组立管并联在a，b两点之间(不考虑a，b两点至热源的共同管段)，分别组成了N个环路。　　由传统的水力计算特点，根据并联环路压力不平衡的水力学规律，通过分析，系统中总存在着某一立管环路(可以是多个环路或假想的环路)，此环路的理想工况(

6、即假设设计计算时完全平衡)与实际工况(即实际计算存在不平衡时)恰好吻合，不会发生失调，即考虑压力损失不平衡前后此环路的作用压力Δp、流量G不变，将此环路记为第“x”环路。并用上标“′”表示考虑压力损失不平衡、流量重新分配后的实际工况下的各参数值，否则为理想工况的参数值。则：Gx=G′x，Δpx=Δp′x，并将a，b两点间的作用压力，记为Δp(这里系统总流量基本不变，阻力数结构不变，则Δp基本不变)，且Δpi=Δpx=Δp=Δp′x。1.2　水力失调的计算式　　管内流动的基本公式［4］为：　　式中　Δp为各

7、管段两端的压力损失，Pa；S为各管段的阻力特性数，Pa/(kg/h)2；G为各管段内的热水流量，kg/h。　　在系统总流量基本不变的条件下，第x用户与第i用户(i＞x)之间的流量比，仅取决于用户x和用户x以后(按水流动方向)各管段和用户的阻力数［4］。这里，用户即为各组立管(包括散热器)部分，各管段即为相应的供、回水干管部分。将此阻力数的组合记为Sx-i，则第i组立管与第x组立管的流量比为：　　理想工况下　　　　实际工况下，相当于在设计工况下考虑各立管环路的压力损失不平衡，水流量在设计工况下重新分配，以获

8、得各环路在新的流量分配下达到新的平衡。此时，驱使流量重新分配的第i环路的作用压力为Δpi+(Δpi-Δp′i)，且　　　式(3)表示当计算环路的计算阻力大于理想工况的阻力时，此环路驱使流量重新分配的作用压力比理想工况时减少(Δp′i-Δp)或表示成(Δp′i-Δpx)；反之则相当于增加(Δp-Δp′i)或(Δpx-Δp′i)。故　　　　由阻力数的特性，Sx-i=S′x-i，同时Gx=G′x，故由式(4)除以式(3)得：　　式中