供热系统运行调节与控制(基本知识)

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1、供热系统运行调节的基本知识同方股份有限公司一．供暖热负荷及其变化1．供暖建筑热负荷概算公式（1）式中，——供暖设计总热负荷，；——供暖建筑物的建筑面积，；——供暖建筑面积概算热指标，；指每一平方米供暖建筑面积的设计热负荷。2．供暖建筑面积概算热指标城市热力网设计规范（CJJ34-2002）的推荐植如表1所示。采暖热指标推荐植（W/m）表1建筑物类型住宅居住区综合学校办公医院托幼旅馆商店食堂餐厅影剧院展览馆大礼堂体育馆未采取节能措施58-6460-6760-8065-8060-7065-80115-14095-115115-165采取节能措施40-4545-555

2、0-7055-7050-6055-70100-13080-105100-150表中数据适合于‘三北’地区；热指标中已包括约5%的管网热损失。3．供暖热负荷变化（1）影响热指标的主要因素：热指标与建筑物房屋基本耗热量的关系如下式（2）式中，——房屋维护结构传热系数，℃；——房屋维护结构传热面积，；——室内设计温度，一般取18℃；——室外设计温度，℃。14对于一个现成的要投入运行的供热系统，在供暖期间其K、F、t和A是确定的，而室外温度是变化的。从式（1）、（2）中可看出：在非设计条件下，供暖热负荷Q随室外温度变化t而变化，且呈线性关系。（2）建筑物房屋耗热量还要计

3、算：①房屋通过门、窗的泠风渗透耗热量；②外门开启泠风渗透耗热量；它的大小与室外温度无关，而与风力大小有关。4．采暖全年耗热量予测（1）供暖热负荷延续图计算（2）利用供暖期平均温度计算：（3）式中，——采暖全年耗热量，；——采暖期天数；——采暖期室外平均温度，℃。二．供暖系统水力工况1．系统水力工况分析的意义（1）定义：供暖系统中流量、压力的分布状况。供暖系统供热质量的好、坏，与供暖系统水力工况有着密切的联系。（2）分析水力工况的工具：水压图。（3）水压图的作用：①确定静水压线的依据；14②决定系统连接方式；③合理配置循环水泵、补水泵和加压泵；④指导初调节，分析失

4、调原因。2．水压图绘制和使用（！）管段压力分布的基本概念流体在管道中流动，将引起能量消耗即表现为流体的压力损失，这样，在不同的管段断面，流体的压力值不同。可用流体力学中的伯努利能量方程式来描述。图1总水头线与测压管水头线如图1的某一流体管道，断面1和断面2的伯努利能量方程式为：（4）或：（5）公式（4）的单位为帕（Pa），公式（5）的单位为米水柱（mHO）；0.1MPa等于10mHO、等于1kg/cm。水压图通常用后者表示。公式中各项的物理意义：等式左边和右边分别表示断面1和断面2的总水头值（H和H）。其中，Z称为位置水头，表示流体在该断面相对于基准面（图中的O

5、-O线）所处的位置高度；P/ρg称为压力能水头，表示流体在该断面的位置高度Z时对管壁的静压力（即等于该处开孔，水的喷出高度）；v/2g14称为动能水头，表示流体在流速下由流动引起的动能。图中AB线称为总水头线，其上各点表示管段上相应各断面处的总水头值；管段上任何两断面之间的压力损失等于这两个断面处流体总水头值之差，如1-2断面的压力损失ΔH可由下式表示：（6）由于热水供暖管道中流速较小，通常在1-3m/s之间，动能水头v/2g很小，仅0.05-0.46mHO，可以忽略，而只考虑位置水头Z和压力能水头P/ρg，用C-D线代替A-B线表示总水头线，由于它的压力就是用

6、测压管测量显示的液面高度（Z+P/ρg），故习惯把其称为测压管水头线。（2）水压图绘制方法利用管道的测压管水头线绘制热水供暖系统水压图，可以很方便地将管道中流体的压力的压力分布作出明晰的分析：①根据测压管水头线和各断面位置高度，可计算各断面流体的压力能水头值P/ρg（mHO），即P/ρg=H-Z（mHO）。此值即表示该断面上压力表的读数；②根据测压管水头线可计算管段断面之间的压力损失，即：（7）一般水压图包括如下内容：横坐标表示供热系统的管道单程长度。纵坐标的下半部分，表示供热系统的纵向标高，包括管网、散热器、循环水泵、地形及建筑物的标高，对于外网，当纵坐标无法

7、将供热系统组成表示清楚时，可在水压图的下部标出供热系统示意图，如图2所示。纵坐标的上半部分，表示供热系统的总水头或测压管水头线。14图2热水管网的水压图（3）水压图的应用①确定管道上任何一点的压力；选择连接方式，静压线位置，保证不压坏，不倒空，不汽化②确定用热设备（散热器和换热器）处的压力；③确定用户资用压头；④确定管道比摩阻；⑤确定循环水泵扬程。3．管网阻力特性（1）基本公式流体在管道中流动必须克服管道阻力，流体产生一定的压力损失。流体在管道中的压力损失与管道粗细、管网布置形式和流体的流动速度（流量）有关，基本关系如下：14；（8）或；（9）式中，ΔP、ΔH—

8、—分别为以Pa、mHO为