中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算及分析

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算及分析【文档标题】【文档标题】 中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算及分析【文档内容】 提要对中国建筑设计院西区采暖热网进行水力平衡计算及分析，并用水力平衡阀等技术措施对采暖热网进行水力平衡，解决了水力失衡问题，达到较满意的效果，为采暖热网进行水力平衡集累了一定的经验。关键词 采暖热网 水力平衡 热力平衡 平衡阀1问题的提出中南建筑设计院西区（生活区）集中低温热水采暖系统于1991年完成设计及施工，并于当年年底投入运行。系统运行至今已有十年，大大改善了我院职工的生

2、活条件。但该热水采暖系统自运行之初起，就存在着热力失衡问题。后随着用户的增加，管网作用半径的增大，随着燃煤蒸汽锅炉、汽-水换热器、热水循环泵运行效率的降低，也随着采暖系统阀件及沿程管道性能的弱化，采暖系统运行效率降低，热力失衡问题越来越严重，具体表现在管网末端用户的采暖效果越来越差。为配合我院沿街开发的形势，院西区两栋临街多层住宅拆除，由于采暖用户（以下均指单栋或单元建筑）减少采暖外网须相应调整，此举可部分程度缓解采暖系统效果恶化情况，但热力管网水力失衡问题尚未得到解决。院西区采暖热网布置现状参见"图一"。西区采暖面积约35000m2，冬季总采暖热负荷为2230kw。采暖热

3、源为西区锅炉房及换热站；4t/h燃煤蒸汽锅炉1台；螺旋板式汽-水换热器2台；1000m3/h热水循环泵2台，1有1备，铭牌扬程3.2mpa；系统由设在"中南海18单元"屋而后高位膨胀水箱定压，换热站内设系统被给水泵。该采暖系统共分3个树状供回水环路。图一 中南建筑设计院西区采暖热网示意图1#环路为院内中部环路，原负担"13单元"，"46单元"，"幼儿园"，"2932单元（50户）"，"18户"，" 3335单元（36户）"及"23户"采

4、暖负荷，其供加水总管管径为dn125，现增加一个用户"北大板"，其负担总热负荷为1219kw。该环路用户多且作用半径长，长期以来热力失衡问题严重，沿途用户供暖冷热不均，最不利用户"23户"室内采暖系统形同虚设，"36户"各单元采暖效果也较差。2#环路为院内北部环路，负担"710单元"，"1114单元"，"北大板"及"40户"采暖负荷，其代回水总管管径为南部环路，原负担"中单公寓"及"40户"拆除，现仅负担"

5、中单公寓"，其热负荷为115kw。2.管网水力计算及平衡分析基于上述原因，我们对院西区采暖热网进行水力计算及分析，拟采取水力平衡阀等技术措施对该采暖热网进行水力平衡，以期改善西区整体采暖效果。21 计算条件已知条件（1）外网各环路管段管径及沿程长度，各单位采暖设计热负荷及总设计热负荷。各环路用户采暖热负荷说"表1"表一 用户名称13单元47单元北大板28单元29单元幼儿园南幼儿园北单元单元单元热负荷（kw）126.1126.1160.051.033.644.138.070.770.778.2续表一 用户名称33单元34单元35单元23户710单元1114单元中南海

6、1521单元中单热负荷（kw）55.760.960.9155.8184.7184.7527.6115.0(2)各环路用户室采暖水系统所需资用压头，由各单体采暖设计图纸及资料获得，参见"表四"及"表五"中"用户所需资用压头"项。假定条件：（1）由于锅炉及换热器效率的降低，根据该系统运行经验采暖供水最高温度为80，最大供回水温差1518。采暖供回水温度取80/60。（2）由于系统运行多年外管内壁粗糙度增大，外管内壁粗糙度取k=0.5mm。22环路外网摩阻计算1#环路负担总热负荷为1219kw，循环水量为52.8kg/h，其供回水总管管径为

7、dn125，环路外网摩阻计算说"表二"表二 管段编号流量（t/h）管径（mm）流速（m/s）单位摩阻（pa/m）管段长度（m）管段摩阻（pa/m）累计摩阻（pa/m）l152.81251.2517115426.3026.3l247.31251.1113513418.1044.4l341.91250.9910712413.3057.7l431.31250.7460100.6058.3l526.31250.6242261.1059.4l623.31250.5533260.8660.3l718.11000.6766543.5663.8l813.41000.5036200.7264

8、.6l910.81000.4125200.5065.1l106.5500.96330247.9073.0l1110.5650.90157203.1460.9l129.07650.70116202.3263.2l136.93650.6280504.0067.22#环路负担总热负荷为897kw，循环水量为22.9kg/h，其供回水总管管径为dn125，环路外网摩阻计算详"表三"表三 管段编号管段流量（t/h）公称直径（mm）管段流速（m/s）单位摩阻（pa/m）管段长度（m）管段摩阻（pa/m）累计摩阻（pa/m）l1438.81250.9292.420018.4818.5l1

9、522.91000.85104.8505.2423.7l1622.9801.26300.420060.083.7l1715.9800.88145.3507.2731.0l187.94800.4436.41304.7335.73#环路目前仅负担单一用户，其设计热负荷为115kw，循环水量为4.95kg/h，其供回水总管管径为dn100，供回水总管长约80m，环路外网摩阻及局部阻力较小，总阻力约为5kpa。23 环路外网水力平衡分析及平衡措施231 1#环路外网水力平衡1#环路最不利用户为"23户"，其外网沿程摩阻为73.0kpa，考虑沿程局部阻力为摩阻的10%即7.3 kpa

10、，沿程总阻力为80.3 kpa，"23户"资用压头为30 kpa，因此，1#环路所需资用压头为110.3 kpa，可取值为115 kpa。各用户之入户管径及所需资用压头不等。1#环路水力平衡计算详"表四"。从水力平衡计算表"表四"可以看出，近端用户入户供水管均设数字锁定平衡阀，阀门口径均比相应管径小一号，同时可以看出各平衡阀的开度均较小，尚未达到开度应在6090%的理想范围。最不利用户"23户"入口不设平衡阀。表四 用户名称用户流量（t/h）环路提供压头（kpa）用户所需资用压头（kpa）平衡阀用压头（kpa）入户

11、管径（mm）平衡阀阀径（mm）平衡阀开度（%）46单元5.4283.73053.750403013单元5.4265.63035.6504038幼儿园南1.9052.32032.340322530单元3.0452.32527.350323531单元30.451.72526.7503237幼儿园北1.6450.62030.640322332单元3.3649.72524.750324218户2.7546.22521.240323833单元2.4146.22521.250403334单元2.6445.42520.450403835单元2.9644.92519.950404023户7.7930.0307

12、.050不设阀28单元1.4449.12524.150322329单元2.1146.82521.8503229北大板6.8842.83012.85040502.3.2 2#环路外网水力平衡2#环路最不利用户为"中南海1521单元"，其外网沿程摩阻为83.7kpa,考虑沿程局部阻力为摩阻的10%即8.4 kpa,沿程总阻力为91.7 kpa,该用户资用压头为30 kpa,因此，2#环路所需资和压头为121.7 kpa,取值为125 kpa。各用户之入户管径及所需资用压头不等。2#环路水力平衡计算详"表五"。从水力平衡计算表"表五"可以看

13、出，近端用户入户供水管均设数字锁定平衡阀，阀门口径均比相应管径小一号。最不利用户"中南海1521单元"之各单元供回水管为水平同程布置，因此不设平衡阀。表五 用户名称用户流量（t/h）环路提供压头（kpa）用户所需资用压头 （kpa）平衡阀用压头（kpa）入户管径（mm）平衡阀阀径（mm）平衡阀开度（%）710单元7.9583.730905040301114单元7.95665.63085504038中南海1521单元22.930300dn25× 19dn20× 6不设阀2.3.33#环路外网水力平衡3#环路沿程总阻力为5 kpa,用户资用压头为25 kpa

14、,因此，3#环路所需资用压头为30 kpa。入户管径dn65，而该环路外管管径dn100相对过大，若仅靠调整在换热站内该环路供回水管dn100口径阀门开度难以达到环路所需较低的资用压头，因此建议在其用户"中单公寓"之进水干管设口径dn40数字锁定平衡阀，也可为将来院内发展再增加该环路之用户作准备。具体的平衡方案是，在换热站内适当关小3#环路供回水总管阀门开度使环路资用压头为50 kpa,用户采用dn40数字锁定平衡阀消耗富裕压头20 kpa,该平衡阀开度设定为42%。 【更多新锐精品文档推荐】新型煤化工产业投资专题报告/初中数学知识点最新2010总结/战略合作协议范本/调查显示九成汽车存在车内污/电影