《020供熱適量調(diào)節(jié)技術(shù)研究.docx》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、供熱系統(tǒng)適量供熱調(diào)節(jié)技術(shù)研究哈爾濱工業(yè)大學(xué)：姜永成，高惠娜，顧冬明，鄭瑞蕓，王昭俊，方修睦，趙華摘要供熱終端熱量可調(diào)，供熱用戶按照熱量收費(fèi)以后，室內(nèi)供熱系統(tǒng)已經(jīng)成為一個自調(diào)節(jié)系統(tǒng)。因此必須采用相對應(yīng)的供熱調(diào)節(jié)方案，按照用戶所需熱量進(jìn)行供熱才能實(shí)現(xiàn)整個供熱系統(tǒng)的節(jié)能。實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能技術(shù)體現(xiàn)在三個方面，一是熱用戶實(shí)現(xiàn)按需購熱；二是輸送系統(tǒng)以最小能耗方式向用戶輸送能量；三是熱源在保證用戶所需熱量的前提下始終處于最佳的燃燒狀態(tài)。在這三個方面都實(shí)現(xiàn)最佳，才是供熱適量調(diào)節(jié)技術(shù)的關(guān)鍵。關(guān)鍵詞終端熱量可調(diào)按需購熱最佳燃燒最小輸送能耗

2、1概述供熱用戶實(shí)行供熱計量收費(fèi)⑴以后，必須耍有和應(yīng)的熱量可調(diào)節(jié)的手段，否則不能實(shí)現(xiàn)真止的節(jié)能。目前實(shí)現(xiàn)用戶熱量nJ調(diào)節(jié)的技術(shù)主耍是在用戶室內(nèi)的各散熱器支管上安裝口力式溫度調(diào)節(jié)閥，用戶nJ以根據(jù)個人?；盍?xí)慣及經(jīng)濟(jì)條件在調(diào)節(jié)閥上設(shè)定所需溫度。調(diào)節(jié)閥的安裝與調(diào)節(jié)方式主耍有雙通閥和三通閥兩種方式，針對這兩種方式供熱系統(tǒng)也要采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)方案。圖1散熱器雙通閥女裝方式1—室內(nèi)供水管；2—室內(nèi)冋水管；3—室內(nèi)散熱器；4一雙通溫控閥；5—三通溫控閥2熱力運(yùn)行分析2.1用戶分析2.1.1安裝雙通閥的室內(nèi)系統(tǒng)每一臺散熱器都裝有一只口力

3、式雙通溫控閥，如圖1(a)所示，此系統(tǒng)適用于分戶供熱的室內(nèi)水平式系統(tǒng)。采用雙通溫控閥后，室內(nèi)供熱系統(tǒng)就成為了變流量系統(tǒng)。根據(jù)流體因磨擦阻力所造成的能量損火可得：/￡匚邑=兄丄工(1)pd2式中：I"、%供、冋水壓力；。流體密度；幾摩擦系數(shù)；d管路直徑；U供、冋水平均流速。變換(1)式則可得：Wg2(2)o式中：△〃是供、冋水壓差；了是局部阻力系數(shù)；g是供冋水流量。根據(jù)室內(nèi)供熱系統(tǒng)的運(yùn)行情況結(jié)介(2)式進(jìn)行分析,可以看出供冋水流量g的變化是用戶系統(tǒng)的主動調(diào)節(jié)作用，而H是在上動調(diào)節(jié)局部阻力系數(shù)了后變化的。供冋水壓差的變化

4、則取決于熱網(wǎng)循環(huán)泵的運(yùn)行?狀態(tài)，循環(huán)泵恒速運(yùn)行時△〃的變化較小，循環(huán)泵變速運(yùn)行時的變化則會較大。2.1.2安裝三通閥的室內(nèi)系統(tǒng)每一臺散熱器都裝有一只自力式三通溫控閥，如圖1(b)所示，此系統(tǒng)適用于室內(nèi)垂直系統(tǒng)，也適用于分戶供熱的室內(nèi)水平式系統(tǒng)。采用三通溫控閥后，室內(nèi)供熱系統(tǒng)的流量變化很小，可以認(rèn)為是恒流量系統(tǒng)。但是要有部分高溫供水直接流入熱網(wǎng)冋水管，造成一定的能量浪費(fèi)。下面針對以上兩種室內(nèi)系統(tǒng)的熱量調(diào)節(jié)方案對熱網(wǎng)的運(yùn)行工況進(jìn)行分析。2.2熱網(wǎng)分析輸送熱力的熱網(wǎng)循環(huán)泵按兩種運(yùn)行方案進(jìn)行討論，一種是恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行，另一種是變

5、轉(zhuǎn)速運(yùn)行。熱網(wǎng)循環(huán)泵的運(yùn)行方案與室內(nèi)系統(tǒng)的運(yùn)行方案進(jìn)行組介就會產(chǎn)生四種運(yùn)行方案。2.2.1室內(nèi)系統(tǒng)變流量熱網(wǎng)循環(huán)泵恒轉(zhuǎn)速室內(nèi)系統(tǒng)變流量運(yùn)行、熱網(wǎng)循環(huán)泵恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行。由于室內(nèi)散熱器溫控閥阻力的變化，使得管網(wǎng)的圖2室內(nèi)系統(tǒng)變流量水泵恒轉(zhuǎn)速時的工作特性曲線比=P,-PlZ、2一P廠0.45+0.55aQn)PePcP.-0.45+0.552(4)阻力特性發(fā)生變化，從而使得熱網(wǎng)的流量發(fā)生變化，如圖2所示。圖中△/“表示系統(tǒng)為額定流量Q,時循環(huán)泵的出口壓差，當(dāng)用戶溫控閥減小流量熱網(wǎng)的循環(huán)流量為Q時，熱網(wǎng)阻力系數(shù)鼻‘會變化為孑，

6、循環(huán)泵出口揚(yáng)程也會增加到Pi。顯然系統(tǒng)的工作點(diǎn)是沿著水泵的工作特性曲線變化的，在最低供熱負(fù)荷時熱網(wǎng)的流量對能會變得很小，流量太小熱源是否能夠承受需進(jìn)行綜合分析研究。另外從節(jié)能的角度研究，恒轉(zhuǎn)速水泵在循環(huán)泵流量減小后，電動機(jī)的負(fù)載變小，其消耗的電能量也會減小。參考文獻(xiàn)［2］中給岀了節(jié)流方式調(diào)節(jié)離心式泵類負(fù)載時的電機(jī)輸入功率計算公式，如下式所示：P.=0.45+0.55（2］p（3）式中：巴是流量為Q?時循環(huán)泵電動機(jī)消耗的功率，?是循壞泵的額定流量，巧是循環(huán)泵電動機(jī)的額定功率。由（3）式可以推出其節(jié)能率公式（4）式:

7、3(5)0.45+0.552圖3室內(nèi)系統(tǒng)變流最水泵變轉(zhuǎn)速時的工作特性曲線式中：A弓是流量為Q?時循環(huán)泵電動機(jī)節(jié)電的功率。根據(jù)（4）式可計算出幾種流量下水泵電機(jī)的節(jié)能率，當(dāng)2,=0.82,v時，節(jié)電率為=0.35:當(dāng)Qi=0.52n時，節(jié)電率為何=0.41。此種方案也是節(jié)能的，但是流量越小其節(jié)能效果越不明顯，理論上計算零流量時的節(jié)能率為0.55。222室內(nèi)系統(tǒng)變流量熱網(wǎng)循環(huán)泵變轉(zhuǎn)速室內(nèi)系統(tǒng)變流量運(yùn)行、熱網(wǎng)循環(huán)泵變轉(zhuǎn)速運(yùn)行。室內(nèi)散熱器溫控閥調(diào)節(jié)后其阻力發(fā)生變化，使得管網(wǎng)的阻力特性發(fā)生變化，從而使得熱網(wǎng)的流量發(fā)生變化，如

8、圖2所示。此時熱網(wǎng)循環(huán)泵應(yīng)該改變轉(zhuǎn)速，使得循環(huán)泵的工作特性平行下移，下移的最佳工作點(diǎn)應(yīng)該使得管網(wǎng)阻力特性恢復(fù)至弓；點(diǎn)，如圖3所示。此種調(diào)節(jié)方案同樣存在系統(tǒng)最小流量限制的問題。下血也從節(jié)能的角度研究變轉(zhuǎn)速水泵在循環(huán)泵流最減小后，電動機(jī)的節(jié)能問題。改變離心式水泵電機(jī)的頻率進(jìn)行調(diào)速，II前是最佳的循環(huán)泵變速調(diào)節(jié)的方案，在參考文獻(xiàn)⑵中給出了節(jié)能率公式如