第十章 热水供暖系统的水力工况 热水供暖系统的水力工况

第十章 热水供热系统的水力工况 热力失调的原因主要是水力失调。 水力失调度 : —水力失调度； 式中 —用户实际流量； —用户规定流量。 第十章 热水供暖系统的水力工况 第十章 热水供热系统的水力工况 热力失调的原因主要是水力失调。 水力失调度 : —水力失调度； 式中 —用户实际流量； —用户规定流量。 产生的原因：1.设计上造成； 2. 运行中某些用户用热变化 本章目的：阐述水力工况的计算方法，分析变化规律对系 统水力失调的影响，研究改善系统水力失调的方法。

10-1 水力工况计算的基本原理 （10-1、2） （10-4） （10-5） 第十章 热水供暖系统的水力工况 10-1 水力工况计算的基本原理 在室外热水网路中，水的流动状态大多处于阻力平方区。因此，流体的压降与流量关系服从二次幂规律。它可用下式表示： （10-1、2） （10-4） （10-5）

1. 串联管段阻力数计算 在串联管段中，串联管段的总阻抗为各串联管段阻抗之和： 10-6

2. 并联管段阻力数计算 在并联管段中，并联管段的总通导数为各并联管段通导数之和： 10-7 10-8 10-9 第十章 热水供暖系统的水力工况 在并联管段中，并联管段的总通导数为各并联管段通导数之和： 2. 并联管段阻力数计算 10-7 10-8 10-9

在并联管段中，各分支管段中的流量分配与其阻力数的平方根倒数（导通数）成正比 在并联管段中，各分支管段的阻力数不变时，管路的总流量在各分支管段中分配的比例不变 管段总流量变化时，各并联分支管段的流量相应成比例变化

3. 循环水泵工作点的确定 ⑴ 图解法：画出曲线，再画出水泵特性曲线，两条曲线交点即为工作点。 ⑵ 计算法：联立 求解工作点即可。 第十章 热水供暖系统的水力工况 3. 循环水泵工作点的确定 ⑴ 图解法：画出曲线，再画出水泵特性曲线，两条曲线交点即为工作点。 ⑵ 计算法：联立 求解工作点即可。 运行时水力工况变化规律及计算方法。 当运行时，网路的任一管段的阻力数发生变化时（如调整用户阀门，新接入用户等）则必然使水网的总阻力数变化，工作点必然移动。热水网路的水力工况也就改变了， 不仅总流量和压降变化，而且流量也将重新分配。

计算网路正常水力工况改变后的流量再分配的 步骤如下： 第十章 热水供暖系统的水力工况 计算网路正常水力工况改变后的流量再分配的 步骤如下： 1. 根据正常水力工况下的流量和压降，求出网路各管段和用户系统的阻力数。 2. 根据热水网路的管段的连接方式，求出改变工况后的整个系统的总阻力数。 3. 利用图解法或计算法，求出新的流量。若水泵曲线比较平缓，则有： （10-19） 4. 顺次按各并联管段流量分配方法，求出各部分流量。

第十章 热水供暖系统的水力工况 10-2 热水网路水力工况分析和计算 水力失调：在热水供热系统运行过程中,由于种种原因，使网路的流量分配不符合热用户要求的计算流量，实际流量与要求的流量之间的不一致性,称为该热用户的水力失调 。 水力失调分类： （1）一致失调： 都大于1，或 都小于1 。 一致等比例失调：一致失调且各部分水力失调度相等。 一致不等比例失调：一致失调但各部分水力失调度不相等。 （2）不一致失调： 有大于1，也有 小于1 的失调。

1. 热水网路水力工况的计算方法 相对流量热水网路各用户流量Vi与总流量 V之比 ，称为相对流量。 图10-5中，S1 、S2、S3 … Sn表示支线与用户的阻力数，SⅠ 、SⅡ 、 SⅢ… SN表示干线各管段的阻力数，V表示网路总流量，V1 、 V2 、 V3… Vn表示用户流量。

第十章 热水供暖系统的水力工况 图10-5 热水网路系统示意图

利用总阻力数的概念，用户1处的ΔPAA可由下式确定 式中 S1-n ——热用户1分支点的网路总阻力数，Pa/(m3/h)2（用户1到用户n，含热用户1分支点的总阻力数）。 可得出用户1的流量占总流量的比例，即相对流量比 对于用户2，同理，ΔPBB可用下式表示：

从另一分析来看，用户1分支点处的 ΔPAA也可写成 其中 表示热用户1之后的网路总阻力数。 式（10-14）与式（10-15）两式相除，可得：

根据上述推算，可以得出第m个用户的相对流量比为 10-17

由式(10-17)可以得出如下结论： 各用户的相对流量比取决于网路各管段和用户的阻力数，而与网路流量无关。 第d个用户与第m个用户(m>d)之间的流量比，仅取决于用户d和用户d以后(按水流动方向)各管段和用户的阻力数，而与用户d以前各管段和用户的阻力数无关。 热水网路各热用户流量的比值，仅取决于管网阻力特性数的大小，只要管网阻力特性数一定，各热用户的流量比就一定。热水管网的任一管段阻力特性发生改变时，位于该管段之后的用户流量呈一致等比失调。

例题10-2：网路在正常工况时水压图和各用户的流量如图10-6所示。假设总压头不变，如关闭用户3，试求其他各热用户的流量及其水力失调程度，并画出水压图 1000 800 600 400 200 200 200 200 200 200

第十章 热水供暖系统的水力工况 2. 热水网路水力工况分析

第十章 热水供暖系统的水力工况

10-3 热水网路的水力稳定性 水力稳定性就是指网路中各个热用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的能力。 第十章 热水供暖系统的水力工况 10-3 热水网路的水力稳定性 水力稳定性就是指网路中各个热用户在其他热用户流量改变时保持本身流量不变的能力。 通常用热用户的规定流量和工况变动后可能达到的最大流量的比值来衡量网路的水力稳定性。即水力稳定性系数 （10-20） 热用户的规定流量按下式算出： （10-21）

ΔPr可以近似地认为等于网路正常工况下的网路干管的压力损 ΔPw和这个用户在正常工况下的压力损失 ΔPy之和，即 第十章 热水供暖系统的水力工况 一个热用户的可能的最大流量出现在其它用户全部关断时，这时，网路干管中的流量很小，阻力损失接近于零；因而热源出口的作用压差可认为是全部作用在这个用户上。由此可得： ΔPr可以近似地认为等于网路正常工况下的网路干管的压力损 ΔPw和这个用户在正常工况下的压力损失 ΔPy之和，即 （10-23）

提高水力稳定性的方法：减少干管损失，加大用户损失。 第十章 热水供暖系统的水力工况 于是，它的水力稳定性就是 （10-26） 由（10-26）可见，水力稳定性 的极限值是1和0。 当 稳定性最好。 当 。此时稳定性最差。 提高水力稳定性的方法：减少干管损失，加大用户损失。