第七章 集中供热系统的运行调节

1、第七章集中供热系统的运行调节,概述供热调节的基本原理及计算公式热水供暖系统集中供热调节方法,第一节概述,初调节供热调节（运行调节）,一、初调节,1定义在系统投入运行初期进行的调节，称为初调节。为什么要进行初调节？在供热过程中，由于各种原因（设计、安装），各热用户的实际流量很难与设计流量相符，即靠近热源的用户流量过大，远离热源的用户流量过小。,2初调节的目的就是在供热系统正式投入运行之前，把各用户的实际流量调整到与设计流量基本相符。主要是解决：热力工况的水平失调（流量分配不均，冷热不均）。3调节方式在各热用户入口处，用流量调节装置进行调节，如手动流量调节阀、平衡阀、调配阀及流量孔板等。一次性调节

2、,二、供热调节（运行调节）,1定义在供热过程中，对热水供热系统进行的运行调节，称为供热调节。为什么要进行供热调节？初调节只能解决各热用户平均室温的均匀性问题，但不能保证各热用户室温在整个供暖期都能满足设计室温要求。Q1-建筑物耗热量（热负荷）随twtn；Gtn；tgtn；Q1tn。,2供热调节的依据供暖热负荷是集中供热系统最主要热负荷，甚至是唯一热负荷，因此，通常把Qn=f(tw)作为供热调节的依据。3供热调节的目的使供暖用户的散热设备的散热量与用户热负荷的变化规律相适应，以防止出现室温过高或过低的现象。供热调节主要是解决：供热质量和供热经济性。经常性调节,4集中供热调节的方法质调节：改变网路

3、的供水温度量调节：改变网路的循环水量分阶段改变流量的质调节：把供暖期按室外温度分成几个阶段，在每个阶段流量不变，并改变网路供水温度。质量-流量调节：根据供暖系统热负荷的变化，同时调节循环水量和供回水温度。间歇调节：改变每天的供暖小时数热量调节：热量计量调节,第二节供热调节的基本原理及计算公式,供暖调节的主要任务：是维持稳定的供暖房间室内计算温度tn。,Q3,Q2,Q1,tn,一、设计条件下的热平衡方程式,1在下，建筑物供热设计热负荷2在下，散热器向室内的散热量由于散热器属于自然对流放热，则所以,3在下，室外热水网路供给供暖热用户的供热量4热水网路在稳定运行工况下，若忽略网路沿途热损失，可认为,

4、二、实际运行中的热平衡方程式,在保证室内计算温度tn条件下，可列出对任一室外温度tw与上述相对应的热平衡方程式，即,三、相对流量比与相对热负荷比,为了便于分析与研究，引入相对热负荷比和相对流量比的概念。相对热负荷比（实际热负荷与设计热负荷之比）：相对流量比（实际流量与设计流量之比）：,四、供暖系统供热调节基本公式,假如供暖热负荷与室内外温差的变化成正比（即）,则实际上q是一个变数，q=f（湿度、风向、风速、太阳辐射等），取，是为简化问题。,综合上述公式，可得此式即为供暖系统供热调节的基本方程式。,式中分母的数值，均为设计工况下的已知参数。在某一tw下，要保持tn不变，则涉及三个联立方程，四个未

5、知数，因此，需引入一个条件才能求解。所谓引进条件，就是选择调节方法。可能选择的主要调节方法有：,改变网路供水温度（质调节），改变网路流量（量调节），分段流量的质调（质量-流量调节），每段的每天供暖小时数（间歇调节），,第三节热水供暖系统集中供热调节方法,质调节量调节分阶段改变流量质调节质量-流量优化调节间歇调节热量调节法,一、质调节,只改变网路供水温度，网路循环水量不变（=1）。特点：管理简单，操作方便；网路水力工况稳定；但电耗大。目前应用最多的一种调节方法。,1.无混合装置的直接连接的热水供暖系统,将补充条件=1代入供暖调节基本方程式，可得,+：-：式中-用户散热器设计平均温差；-用户设计供

6、、回水温差。,由此可绘制水温质调节曲线。如图7-2中的曲线1和曲线3。,1,2,3,tg,th,tw,2带混合装置的直接连接的热水供暖系统,喷射器或混合水泵供暖用户供、回水温度,网路供、回水温度任一工况的混合比：根据在设计工况下的流量平衡和热平衡方程式,可得设计工况的混合比：在用户阻力系数S不变的情况下，由此可得-网路与用户系统的设计供水温差。,由此可绘制质调节水温曲线如图7-2中的曲线2和曲线3。,1,2,3,tg,th,tw,二、量调节,只改变网路供水量G，不改变网路供水温度tg。将代入供热调节基本方程式，可得量调节基本计算公式,例已知热水供暖系统的供水温度为95/70，采用量调节，当时，

7、求？特点：随tw，G,易引起供暖系统垂直失调；需采用变速调节，节省电能；目前很少采用。,三、分阶段改变流量质调节,在区域锅炉房热水供暖系统得到较多应用。特点：综合质调节和量调节的优点。节省电耗。调节方法：把供暖期按室外温度高低分成几个阶段，在较低的阶段，保持G最大；较高的阶段，保持G最小。在每个阶段G不变，按改变网路供水温度进行质调节，即令=const,供热规模较大的供热系统一般可分为三阶段改变循环流量：G=100%、80%、60%，对应的循环水泵扬程分别为100%、64%、36%，循环水泵电耗分别为100%、51.2%、21.6%供热规模较小的供热系统一般分两阶段改变循环流量：G=100%、

8、75%靠多台水泵并联组合实现,1.无混水装置的热水供暖系统,2有混水装置的热水供暖系统,-网路与用户系统的设计供水温差。如图7-3中的曲线1和曲线3。,1,2,3,tg,th,tw,五、间歇调节,在供暖初期或末期室外温度较高时，不改变网路的循环水量和供水温度，只改变每天的供暖小时数。每天工作的小时数n，可按下式计算：h/dtw-间歇运行时某一室外温度，；-开始间歇运行时的室外温度，。随tw,n。可作为在供暖初期和末期的一种辅助调节措施。,六、间接连接热水网路的供热调节,间接连接的热网，由于加热热媒是通过一级网路与换热器连接，而被加热热媒通过二级网路与散热器连接,供热调节基本方程式分为一次网热平

9、衡和二次网热平衡忽略管网热损失和换热器热损失Kh换热器传热系数；Fh换热器传热面积；G1一次网流量。,对于间接连接，常用的调节方式为：一级热网和二级热网都采用质调节；一级热网采用量调节，二级热网采用质调节。二级热网供回水调节公式,一次网供热热平衡公式运行过程中，建筑物体积V，换热器传热面积Fh不变，近似认为热指标q、比热C不变换热器的传热系数Kh，主要取决于管内、管外的流体流速，对结构形式一定的换热器，流体流速与热媒和冷媒的流量有关，所以采用沙科洛夫推导的近似公式,一次网供热调节的基本公式换热器的传热温差采用算术平均温差计算，同对数平均温差相比，计算结果误差很小。,一、二级热网都采用质调节,一级网路采用量调节，二级网路采用质调节代入同学们，自己推导得出对应的调节公式,七、热量调节法,热量调节法是通过热量监测装置，根据热用户的要求直接控制供热负荷和供热量，系统的循环水量要视管网地水力失调程度而定。实行热量调节，需在系统中安装流量计、供回水温度计和热量监测仪。,在运行过程中，根据室外气象条件，给定每天(或每班)的供暖热负荷、累计供热量和供暖系统的运行时间