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1、第七章第七章 集中供热系统的运行调节集中供热系统的运行调节u概概 述述u供热调节的基本原理及计算公式供热调节的基本原理及计算公式u热水供暖系统集中供热调节方法热水供暖系统集中供热调节方法第一节第一节 概概 述述初调节初调节供热调节（运行调节）供热调节（运行调节）从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。一、初调节一、初调节u1定义定义u在在系统投入运行初期系统投入运行初期进行的调节，称为进行的调节，称为初调节初调节。u为什么要进行初调节？为什么要进行初调节？u在供热过程中，由于各种原因（设计、安装）
2、，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近热源的用户流量过大，远离热源的用户流量过小。小。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l2初调节的目的初调节的目的l就是在供热系统正式投入运行之前，把各用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。户的实际流量调整到与设计流量基本相符。l主要是解决：热力工况的水平失调（流量分主要是解决：热力工况
3、的水平失调（流量分配不均，冷热不均）。配不均，冷热不均）。l3调节方式调节方式l在各热用户入口处，用流量调节装置进行调在各热用户入口处，用流量调节装置进行调节，如手动流量调节阀、平衡阀、调配阀及节，如手动流量调节阀、平衡阀、调配阀及流量孔板等。流量孔板等。一次性调节一次性调节从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。二、供热调节（运行调节）二、供热调节（运行调节）l1定义定义l在在供热过程中供热过程中，对热水供热系统进行的运行调，对热水供热系统进行的运行调节，称为节，称为供热调节供热调节。l为什么要
4、进行供热调节？为什么要进行供热调节？l初调节只能解决各热用户平均室温的均匀性问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。能满足设计室温要求。l Q1-建筑物耗热量（热负荷）建筑物耗热量（热负荷）l随随twtn；Gtn；tgtn；Q1tn。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l2供热调节的依据供热调节的依据l供暖热负荷是集中供热系统最主要热负荷，甚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
5、荷，因此，通常把至是唯一热负荷，因此，通常把Qn=f(tw)作为供作为供热调节的依据。热调节的依据。l3供热调节的目的供热调节的目的l使供暖用户的散热设备的散热量与用户热负荷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的变化规律相适应，以防止出现室温过高或过低的现象。低的现象。l供热调节主要是解决：供热质量和供热经济性。供热调节主要是解决：供热质量和供热经济性。经常性调节经常性调节从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l4集中供热调节的方法集中供热调节的方法l
6、质调节质调节：改变网路的供水温度：改变网路的供水温度l量调节量调节：改变网路的循环水量：改变网路的循环水量l分阶段改变流量的质调节分阶段改变流量的质调节：把供暖期按室外：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。改变网路供水温度。l质量质量-流量调节流量调节：根据供暖系统热负荷的变：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。化，同时调节循环水量和供回水温度。l间歇调节间歇调节：改变每天的供暖小时数：改变每天的供暖小时数l热量调节热量调节：热量计量调节：热量计量调节从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构
7、之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。第二节 供热调节的基本原理及计算公式l供暖调节的主要任务：是维持稳定的供暖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房间室内计算温度tn。Q3Q2Q1tn从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。一、设计条件下的热平衡方程式一、设计条件下的热平衡方程式l1在在 下，建筑物供热设计热负荷下，建筑物供热设计热负荷l2在在 下，散热器向室内的散热量下，散热器向室内的散热量 l l 由于散热器属于自然对流放热
8、，则由于散热器属于自然对流放热，则l所以所以 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l3在在 下，室外热水网路供给供暖热用户下，室外热水网路供给供暖热用户的供热量的供热量 l 4热水网路在稳定运行工况下，若忽略热水网路在稳定运行工况下，若忽略网路沿途热损失，可认为网路沿途热损失，可认为从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。二、实际运行中的热平衡方程式二、实际运行中的热平衡方程式l在保证室内计算温度
9、在保证室内计算温度tn条件下，可列出对条件下，可列出对任一室外温度任一室外温度tw与上述相对应的热平衡方与上述相对应的热平衡方程式，即程式，即从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。三、相对流量比与相对热负荷比三、相对流量比与相对热负荷比l为了便于分析与研究，引入为了便于分析与研究，引入相对热负荷比相对热负荷比和和相相对流量比对流量比的概念。的概念。l相对热负荷比相对热负荷比（实际热负荷与设计热负荷之比）（实际热负荷与设计热负荷之比）：l相对流量比相对流量比（实际流量与设计流量之比）（实际流量与设
10、计流量之比）：从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。四、供暖系统供热调节基本公式四、供暖系统供热调节基本公式l假如供暖热负荷与室内外温差的变化成正比（假如供暖热负荷与室内外温差的变化成正比（即即 ）,则则l实际上实际上q是一个变数，是一个变数，q=f（湿度、风向、风速、（湿度、风向、风速、太阳辐射等），取太阳辐射等），取 ，是为简化问题。，是为简化问题。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l综合
11、上述公式，可得综合上述公式，可得l此式即为此式即为供暖系统供热调节的基本方程式供暖系统供热调节的基本方程式。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l式中分母的数值，均为设计工况下的已知参数。式中分母的数值，均为设计工况下的已知参数。在某一在某一tw下，要保持下，要保持tn不变，则涉及不变，则涉及三个联立方三个联立方程程，四个未知数四个未知数 ，因此，需引入一，因此，需引入一个个条件条件才能求解。才能求解。l所谓引进条件，就是所谓引进条件，就是选择调节方法选择调节方法。可能选择。可能选择的主要调节
12、方法有：的主要调节方法有：从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l l改变网路供水温度（质调节），改变网路供水温度（质调节），l改变改变网路流量（量调节），网路流量（量调节），l分段流量的质调（质量分段流量的质调（质量-流量调节），每段的流量调节），每段的l每天供暖小时数每天供暖小时数（间歇调节）（间歇调节），从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。第三节第三节 热水供暖系统集中供热调节方法热水供暖
13、系统集中供热调节方法u质调节质调节u量调节量调节u分阶段改变流量质调节分阶段改变流量质调节u质量质量-流量优化调节流量优化调节u间歇调节间歇调节u热量调节法热量调节法从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。一、质调节一、质调节l只改变网路供水温度，网路循环水量不变只改变网路供水温度，网路循环水量不变（=1）。）。l特点：特点：管理简单，操作方便；网路水力工管理简单，操作方便；网路水力工况稳定；但电耗大况稳定；但电耗大。l目前应用最多的一种调节方法。目前应用最多的一种调节方法。从使用情况来看，闭胸式
14、的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1.无混合装置的直接连接的热水供暖系统无混合装置的直接连接的热水供暖系统l将补充条件将补充条件 =1代入供代入供暖调节基本方程式，可得暖调节基本方程式，可得从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l+：l-：l式中 -用户散热器设计平均温差；l -用户设计供、回水温差。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很
15、少使用，在此不再说明。l由此可绘制水温质调节曲线。由此可绘制水温质调节曲线。l如如图图7-2中的曲线中的曲线1和曲线和曲线3。123tg,thtw从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。2带混合装置的直接连接的热水供暖系统带混合装置的直接连接的热水供暖系统l喷射器或混合水泵喷射器或混合水泵l供暖用户供、回水温度供暖用户供、回水温度从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l网路供、回水温度网路供、回水温
16、度l任一工况的混合比：任一工况的混合比：l根据在设计工况下的根据在设计工况下的l流量平衡和热平衡方程式流量平衡和热平衡方程式从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l可得设计工况的混合比：可得设计工况的混合比：l在用户阻力系数在用户阻力系数S不变的情况下，不变的情况下，由此可得，由此可得l -网路与用户系统的设计供水温差。网路与用户系统的设计供水温差。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l由此可绘
17、制质调节水温曲线由此可绘制质调节水温曲线l如如图图7-2中的中的曲线曲线2和和曲线曲线3。123tg,thtw从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。二、量调节二、量调节l只改变网路供水量G，不改变网路供水温度tg。l将代入供热调节基本方程式，可得量调节基本计算公式从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l例例已知热水供暖系统的供水温度为已知热水供暖系统的供水温度为95/70，采用量调，采用量调节，当
18、节，当 时，求时，求？l l特点：随特点：随tw，G,易引起供暖系统垂直易引起供暖系统垂直失调；需采用变速调节，节省电能；目前失调；需采用变速调节，节省电能；目前很少采用。很少采用。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。三、分阶段改变流量质调节三、分阶段改变流量质调节l在区域锅炉房热水供暖系统得到较多应用。在区域锅炉房热水供暖系统得到较多应用。l特点：特点：综合质调节和量调节的优点。综合质调节和量调节的优点。l 节省电耗。节省电耗。l调节方法：调节方法：把供暖期按室外温度高低分成几个把供暖期按室
19、外温度高低分成几个阶段，在较低的阶段，保持阶段，在较低的阶段，保持G最大；较高的阶段，最大；较高的阶段，保持保持G最小。最小。l在每个阶段在每个阶段G不变，按改变不变，按改变l网路供水温度进行质调节，即网路供水温度进行质调节，即l令令 =const 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l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%l供热规模较小的供热系统一般
20、分两阶段改变循环流量：G=100%、75%l靠多台水泵并联组合实现从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。1.无混水装置的热水供暖系统无混水装置的热水供暖系统l 从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。2有混水装置的热水供暖系统有混水装置的热水供暖系统l l -网路与用户系统的设计供水温差。网路与用户系统的设计供水温差。l如如图图7-3中的中的曲线曲线1和和曲线曲线3。从使用情况来看，闭胸式的使用比较
21、广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。123tg,thtw从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。五、间歇调节五、间歇调节l在供暖初期或末期室外温度较高时，不改变网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，只改变每天的供暖路的循环水量和供水温度，只改变每天的供暖小时数。小时数。l每天工作的小时数每天工作的小时数n，可按下式计算：，可按下式计算：l h/dl tw-间歇运行时某一室外温度，间歇运行时某一室外温度
22、，；l -开始间歇运行时的室外温度，开始间歇运行时的室外温度，。l随随tw,n。可作为在供暖初期和末期的一种辅助。可作为在供暖初期和末期的一种辅助调节措施。调节措施。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。六、间接连接热水网路的供热调节六、间接连接热水网路的供热调节l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从使
23、用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l供热调节基本方程式分为一次网热平衡和二次网热平衡l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。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l对于间接连接，常用的调节方式为：一级一级热网和二级热网都采用质调节热网和二级热网都采用质调节；一级热网一级热网采用量调节，二级热网采用质调节采用量调节，二级热网采用质调节。l二级热网供回水调
24、节公式从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l一次网供热热平衡公式l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l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从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l一次网供热调节的基本公式l换热器的传热温差采用算术平均温差计算，同对数平
25、均温差相比，计算结果误差很小。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l一、二级热网都采用质调节从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l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从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中
26、有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。七、热量调节法七、热量调节法l热量调节法是通过热量监测装置，根据热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，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系统的循环水量要视管网地水力失调程度而定。而定。l实行热量调节，需在系统中安装实行热量调节，需在系统中安装流量计流量计、供回水温度计供回水温度计和和热量监测仪热量监测仪。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说
27、明。l在运行过程中，根据室外气象条件，给定每天在运行过程中，根据室外气象条件，给定每天(或每班或每班)的供暖热负荷、累计供热量和供暖系的供暖热负荷、累计供热量和供暖系统的运行时间即可。统的运行时间即可。l采用热量调节法，只要系统能按照给定的供热采用热量调节法，只要系统能按照给定的供热指标并在规定时间内运行，并且达到要求的累指标并在规定时间内运行，并且达到要求的累计热量，用户室温即可达到要求。计热量，用户室温即可达到要求。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。l采用热量调节法，其供热调节曲线如采用热量调节法，其供热调节曲线如图图7-4所示。所示。l通过供热调节曲线图，可直接查取某一室外通过供热调节曲线图，可直接查取某一室外温度下的供回水温度温度下的供回水温度(参考值参考值)，实际供热量，实际供热量和概算耗煤量，从而为供暖系统实行量化管和概算耗煤量，从而为供暖系统实行量化管理提出了可靠的依据。理提出了可靠的依据。从使用情况来看，闭胸式的使用比较广泛。敞开式盾构之中有挤压式盾构、全部敞开式盾构，但在近些年的城市地下工程施工中已很少使用，在此不再说明。