供热管网的运行与调节

供热管网的运行与调节第1页/共47页10.1供热管网系统的水力工况10.1.1供热管网的水力失调在设计水压图下运行的流量、压力分布情况称为设计水力工况

供热系统实际运行的流量、压力分布情况称为实际水力工况供热系统的实际水力工况与设计水力工况的不一致性，即热水供热系统中各热用户的实际流量与设计要求的流量之间的不一致性，称为供热系统的水力失调一致失调:管网系统中所有管段的水力失调度χ全部都大于1，或全部都小于1第2页/共47页10.1供热管网系统的水力工况等比一致失调:一致失调的各热用户的水力失调度若都相等，即χ1=χ2=…=χn不等比一致失调:一致失调的各热用户的水力失调度若互不相等不一致失调:供热管网系统中所有管段的水力失调度有的大于1，有的小于1产生水力失调的原因

:设计、初调节、运行热用户流量变化、动力源、管网阻力特性变化水力失调对管网系统的不利影响第3页/共47页10.1供热管网系统的水力工况10.1.2热水管网水力工况分析的基本原理对于串联管段：Sch=S1+S2+S3+…

对于并联管段：αb=α1+α2+α3+…

第4页/共47页10.1供热管网系统的水力工况10.1.3热水管网水力工况的分析和计算第5页/共47页10.1供热管网系统的水力工况A阀关小B阀关小C阀关闭第6页/共47页10.1供热管网系统的水力工况10.1.4热水网路的水力稳定性第7页/共47页10.2热水管网的供热调节10.2.1运行调节的基本方程式10.2.2质调节=1

第8页/共47页10.2热水管网的供热调节10.2.3量调节10.2.4分阶段改变流量的质调节10.2.5间歇调节10.3蒸汽管网的供热调节一是进行量调节；二是进行压力调节第9页/共47页10.4调节阀原理及应用平衡阀是在水力工况下，起到动态、静态平衡调节的阀门根据阀门所起的作用有：静态平衡阀动态平衡阀第10页/共47页静态平衡阀静态平衡阀亦称平衡阀：有手动平衡阀、数字锁定平衡阀、双位调节阀等它是通过改变阀芯与阀座的间隙（开度），来改变流经阀门的流动阻力以达到调节流量的目的，其作用对象是系统的阻力，能够将新的（系统状态发生变化后）水量按照设计计算的比例平衡分配，各支路同时按比例增减，仍然满足当前气候需要下的部份负荷的流量需求，起到热平衡的作用。

第11页/共47页静态平衡阀有手动平衡阀：第12页/共47页手动平衡阀手动平衡阀：手动平衡阀具有造价低，元件使用权用寿命长等优点，对支路不多的小型管网也可方便进行水力工况平衡。对于热源主动变量管网只能采用手动平衡阀，因为只有手动平衡阀才能保证流量的一致等比变化，而一切自力式平衡阀都不能保证热源主动流量运行。

第13页/共47页手动平衡阀特性曲线1）截止阀特性曲线

2）线性特性阀实际工作曲线（阀权度0.2）

3）线性特性

4）等百分比特性曲线

阀门特性曲线决定了阀门的调节性能，如截止阀的流量曲线，如果认为95%—100%之间的流量变化是没有意义的，那么开度从0—5%即实现了流量的全程变化，这样的阀门是不能作为水力工况平衡调节使用的。

阀权度0.3—0.5时实际工作曲线可能接近直线特性第14页/共47页数字锁定平衡阀数字锁定平衡阀是一种静态水力工况平衡用阀，它具有等百分比的流量特性曲线，适用于集中量调节，集中质调节及分阶段改变流量的量调节系统，当系统流量发生变化时，安装了该阀的各支路，各用户的流量会按比例增大或减小，保持初调节时的流量分配方案。

第15页/共47页数字锁定平衡阀技术参数

1、公称压力1.6MPa（2.5MPa须预定）；

2、介质温度0-150℃；

3、理论特性曲线为等百分比曲线，当阀权度在0.3-0.5时实际曲线为线性特性。

4、结构长度符合GB/T12221中截止阀及止回阀结构长度。

第16页/共47页数字锁定平衡阀性能与特点

1、理想的调节性能；

2、优秀的截止功能；

3、精确到1/10圈的开启状态显示；

4、理论流量特性曲线为等百分比特性曲线；

5、对应每个整圈都有因定的流量系数，调试中只要测量出阀门两端压差，就可以方便计算出流经阀门的流量；

6、聚四氟乙烯和硅胶密封，密封性能可靠；

7、内部元件采用YICr18Ni9或铜合金制造，抗腐蚀能力强，使用寿命长；

8、内升降阀杆，无须预留操作空间。第17页/共47页数字锁定平衡阀结构：第18页/共47页数字锁定平衡阀安装：第19页/共47页双位调节阀是为热水采暖系统及冷却水空调系统设计的，它们可以使系统中各支路间达到水力平衡。各个支路计算出的流量或压力损失数值均可以预设定，因此可以很容易地达到水力平衡。

优点：

--压力损失低（倾斜式阀体）；

--无级式预设定，通过压力检测可精确地测量压力损失与流量；

--内置开关的注水/排空球阀，及带有密封环的检测口，（无需附加密封）。

--测量通道可以保证在检测口测量得出的压差值与阀门实际压差值最大限度地达到一致。

第20页/共47页动态平衡阀动态平衡阀分为:动态流量平衡阀，动态压差平衡阀等。动态流量平衡阀亦称：自力式流量控制阀、自力式平衡阀、定流量阀、自动平衡阀是根据系统工况（压差）变动而自动变化阻力系数，在一定的压差范围内，可以有效地控制通过的流量保持一个常值，当阀门前后的压差增大时，通过阀门的自动关小的动作能够保持流量不增大，反之，当压差减小时，阀门自动开大，流量仍照保持恒定，但是，当压差小于或大于阀门的正常工作范围时，它毕竟不能提供额外的压头，此时阀门打到全开或全关位置流量仍然比设定流量低或高不能控制。

第21页/共47页自力式流量控制阀自力式流量控制阀（自力式平衡阀）是一种直观简便的流量调节控制装置，管网中应用该阀可直接根据设计来设定流量，阀门可在水作用下，自动消除管线的剩余压头及压力波动所引起的流量编差，无论系统压力怎样变化均保持设定流量不变，该阀这些功能使管网流量调节一次完成，把调网工作变为简单的流量分配，有效地解决管网的水力失调。

技术参数

1、介质温度0-150℃

2、工作压差20-600KPa

第22页/共47页自力式流量控制阀性能与特点1、可按设计或实际要求设定流量，能自动消除系统的压差波动，保持流量不变；

2、克服系统冷热不均现象，提高供热（供冷）质量；

3、彻底解决近端压差大，远端压差小的矛盾；

4、减小系统循环水量，降低系统阻力；

5、减少设计工作量，不需要对管网进行繁琐的水力平衡计算；

6、降低调网难度，把复杂的调网工作简化为简单的流量分配；

7、免除多热源管网热源切换时的流量再分配工作；

8、流量显示值均为测试台上随机标定，流量（m3/h)。第23页/共47页第24页/共47页动态平衡阀动态压差平衡阀，亦称自力式压差控制阀、差压控制器、稳压变量同步器、压差平衡阀是用压差作用来调节阀门的开度，利用阀芯的压降变化来弥补管路阻力的变化，从而使在工况变化时能保持压差基本不变原理是在一定的流量范围内，可以有效地控制被控系统的压差恒定，即当系统的压差增大时，通过阀门的自动关小动作，它能保证被控系统压差增大，反之当压差减小时，阀门自动开大，压差仍保持恒定。自力自身压差控制阀，在控制范围内自动阀芯为关闭状态，阀门两端压差超过预设定值，阀芯自动打开并在感压膜作用下自动调节开度，保持阀门两端压差相对恒定。

第25页/共47页自力式压差控制阀自力式压差控制阀，不需外来能源，依靠被调介质自身压力变化进行自动调节，自动消除管网的剩余压头及压力波动引起的流量变化，恒定用户进出口压差，有助于稳定系统运行。特别适用于分户计量或自动控制系统中。

性能与特点

该阀为双瓣结构，阀杆不平衡力小，结构紧凑，用于供热（空调）水系统中，恒定被控系统的压差，并有以下特点：

1、恒定被控系统压差；

2、支持被控系统内部自主调节；

3、吸收外网压差波动；

第26页/共47页自力式压差控制阀4、采用先进的无级调压结构，控制压差可调比达25：1；

5、具备自动消除堵塞功能；

6、法兰尺寸符合GB4216.2中灰铸铁法兰尺寸。

技术参数

1、公称压力1.6MPa；

2、介质温度0-150℃；

3、工作压差范围0.02-0.3MPa；

4、控制压差设定值：0.02MPa；控制压差可调范围0.02-0.3MPa；

5、导压管长度:1.6m

6、导压管连接端尺寸：1/2"管螺纹。

第27页/共47页自力式压差控制阀第28页/共47页自力式压差控制阀调节示意图第29页/共47页可视压差控制阀

可视型压差控制阀是在原有自力式压差控制阀的基础上，为适合工程实际需要及节能降耗而开发研制的新型节能阀门，它无须外界力，完全依靠管路中的自身压力自主调节，保持被控系统的压差为恒定值。使用于城镇供热（空调）的水系统中，尤其适用分户热计量系统和变流系统中。

第30页/共47页可视压差控制阀

功能特点

1、直接切换显示被控压差，供回水之间压差阀门的工作压差，为系统运行提供重要的参考数据；

2、可以检测水系统运行工况和阀门的工作状况；

3、可以随时按需调节到理想压差，使系统平衡调节更方便、更精确；

4、利用四通针型调压阀无级调节使压差可控范围增宽；

5、采用外导压结构便于拆装、维护及排污

第31页/共47页可视压差控制阀功能特点：

6、增加了显示功能及线性调节功能可以通过改变压差的方法来设定流量；

7、恒定被控系统压差；

8、支持被控内部调节，排除外网压差波动对被控系统的影响，控制压差精度≤7.9%；

9、适用温度0-150℃；

10、控制压差可调范围0.02Mpa-0.3Mpa第32页/共47页可视压差控制阀第33页/共47页自力式旁通压差控制阀自力式旁通压差控制阀（旁通压差阀）不需任何外来动力，依靠管网自身的压力工作。保持阀门两端的压差相对恒定。广泛用于中央空调集分水器之间，热力泵供回水之间。可有效保持设备不被损坏。可以替代电动旁通压差阀。

第34页/共47页自力式旁通压差控制阀性能与特点

1、恒定阀门两端及被控系统压差支持用户系统变流量运行；

2、依靠压差自动工作无须外界动力；

3、可以直接显示控制压差；

4、可以直接设定控制压差；

5、控制压差调节灵敏，操作简单；

6、介质温度：0-150℃；

7、控制压差可调范围：0.05-0.6MPa

8、控制压差误差≤±5%；第35页/共47页自力式旁通压差控制阀用途

1、常闭型旁通压差控制阀用于燃油、燃气热源供、回水管，中央空调的分集水器之间，作为一次侧定流量，二次侧变流量系统的旁通安装，可有效保护燃油、燃气机组不会因流量过小导致的温度过高而损坏，也可有效的保护冷水机组因流量过小而造成的局部冻结而损坏。

2、常开型旁通压差控制阀用于高度差较大且热源在高区的集中供热系统，使用时按高度差设定该阀的压差，并在低区回水管适当位置安装减压泵、止回阀，调节阀组成的回水减压装置，通过调节阀来调节并设定回水管压力，这样既可保证高区用户不会出现倒空现象，又可保护低区设备不会因压力过高而损坏。第36页/共47页自力式旁通压差控制阀安装第37页/共47页自力式旁通压差控制阀安装第38页/共47页自力式旁通压差控制阀安装第39页/共47页自力式温度调节阀自力式温度调节阀无需外界能源而进行温度自动调节。它适用于蒸汽、热水、热油等为介质的各种换热场合。

广泛应用于供暖、空调、生活热水中的温度自动调节，以及特殊场合的温度自动调节，如化工、纺织、制药等生产工程。

第40页/共47页自力式温度调节阀工作原理

自力式温度调节阀利用液体受热膨胀及液体不可压缩的原理实现自动调节。温度传感器内的液体膨胀是均匀的，其控制作用为比例调节。被控介质温度变化时，传感器内的感温液体体积随着膨胀或收缩。被控介质温度高于设定值时，感温液体膨胀，推动阀芯向下关闭阀门，减少热媒的流量；被控介质的温度低于设定值时，感温液体收缩，复位弹簧推动阀芯开启，增加