中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算

热力管网水力平衡要点l 供热的目的l 热网平衡是实现供热目的的基础工作l 热网平衡的主要任务是按需分配流量l 流量按需分配是控制出来的，不是设计出来的l 流量按需分配的好处l 实现流量按需分配的控制设备l 实现流量按需分配的控制方案l 热网平衡应注意的问题供热的目的l 供热的目的是为了获得舒适的室内温度，同时满足节能\降耗\减排的要求。

热网平衡是实现供热目的的基础工作l 热网平衡是完成供热目的最基础的工作，但这一工作又是非常乏味的；l 在能量不太昂贵的情况下，这项工作没人愿意去做。

l 然而世界多次的能源危机清楚地表明，不管目前能源的价格如何，我们必须减少对能源的消耗和依赖。

现在大家已经越来越清楚地认识到热网平衡的重要性l 热网平衡是一种控制方法，它将控制回路集成到热网水力系统中，以最少能耗费用取得真正的舒适性。

l 热网平衡包含：热源、传输管道、用户必须同时获得并保持所需流量。

热网平衡的主要任务是按需分配流量l 供热的基本原理示意图l 围护结构的基本耗热量公式l 散热器的散热量公式l 热水循环传热公式供热的基本原理示意图围护结构的基本耗热量公式：Q3=Kw.Fw（tn-tw）式中： Q3——围护结构的基本耗热量，W；Kw——围护结构的传热系数，W/（m2.℃）； Fw——围护结构的传热面积，m2；tn——采暖室内计算温度，℃；tw——采暖室外计算温度，℃；散热器的散热量公式Q2=Ks.Fs（tpj-tn） tpj=（tg+th）/2式中： Q2——散热器的散热量，W；Ks——散热器的传热系数，W/（m2.℃）； Fs——散热器的散热面积，m2tpj——散热器内热水平均温度，℃热水循环传热公式Q1=4187G（tg-th）/3.6式中： Q1——热水传递的热量，W；G——循环流量，t/h；tg——供水温度，℃；th——回水温度，℃传热规律(一)l 房间的传热遵从Q1=Q2=Q3这个等式，也就是围护结构的基本耗热量、散热器的散热量和热水循环传递热量是相等的，l 这三个公式告诉我们，在围护结构、散热器确定的前提下，要保持人们需要的室内温度，热水的循环流量和供水温度要与室外温度相适应。

建筑热水供水压力平衡及热水循环管网计算1.1热水供应系统与冷水系统供水压力平衡1)热水供应系统分区范围应与给水系统的分区一致。

2)各分区的水加热器、贮水器的进水，均应由同区的给水系统供应。

(3)采取相应措施适当增加冷水管道的阻力，减小热水管道的阻力。

(4)循环管道应采用同程布置的方式，并设循环泵，采取机械循环。

(5)可采用内部设有温度感应装置，能根据冷、热水压力大小、出水温度高低自动调节冷、热水进水量比例，保持出水温度恒定的恒温水龙头。

1.2.热水循环管网的计算(1)设有小区集中热水供应系统的居住小区室外热水干管的设计流量可按小区室外给水且管道的设计流量的有关规定计算确定。

建筑物的热水引人管可按该建筑物相应热水供应系统总干管的设计秒流量确定。

(2)建筑物内热水供水管网的设计秒流量可分别按建筑物内给水管网的设计秒流量的规定计算。

(3)卫生器具热水给水额定流量、当量、支管管径和最低工作压力，应按《卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力》表确定。

(4)热水管网的水头损失计算应遵守下列规定：1)单位长度水头损失，可按给水管道的沿程水头损失计算式确定，但管道的计算管径d j应考虑结垢和腐蚀引起过水断面缩小的因素。

2)局部水头损失，可按生活给水管道的配水管的局部水头损失的计算方法计算。

(5)全日供应热水系统的热水循环流量q x=Q s∕(1.163Δt) (4-16)式中q x——全日供应热水的循环流量(1/h)；Qs——配水管道的热损失(W),经计算确定，一般采用设计小时耗热量的3%—5%；∆t——配水管道的热水温度差(℃),按系统大小确定,一般取5—10。

定时热水供应系统的热水循环流量，可按循环管网中的热水每小时循环2-4次计算。

(6)热水供应系统中，锅炉或水加热器的出水温度与配水点的最低水温的温度差，不得大于10℃。

(7)热水管道的流速，宜按《热水管道的流速》表选用。

(8)设循环系统的热水供应系统的热水回水管管径，应按管路的循环流量经水力计算确定。

供热管网水力平衡调节方法的研究供热管网是城市供暖的重要设施之一，其稳定运行对于保障居民生活至关重要。

然而，由于管网复杂性、流量变化范围大等因素，常常会出现供热管网的水力失衡问题，严重影响其正常运行。

因此，本文将探讨一些供热管网水力平衡调节方法。

一、管网水力特性分析管网水力特性是管网设计中最基本、最关键的参数，因为它直接决定了管网各处的压力和流量大小。

当供热管网的水力特性不平衡时，会导致管路水压过高或过低，从而影响设备的正常运行、降低供暖效率，同时也会增加土建、设备等方面的运行成本，造成不必要的经济浪费。

二、调节方式1. 阀门调节法阀门调节是常见的管网水力平衡调节方式。

通过调整各处的阀门开启度实现管路水流量的分配均衡。

此法调节简单，现场施工方便，成本低廉，但需要有经验丰富的工程师制定合理的阀门开启度，且维护成本较高。

管网供热泵组调节，是指通过调节管网内的泵组流量或压力，调节管路的水流动力，从而实现供热管网的水力平衡。

该法操作较为复杂，但是操作技能高的人员可以很好地解决问题，在调节某些较远的回路时也可以很有效地调节。

3. 外加水箱法供热管网外加水箱调节是将水箱作为管网的“缓冲器”，通过外加水箱调节管路的压力、水位等参数，实现管网的水力平衡。

该方法可以保持较为稳定的水位及压力，保证系统的安全运行。

使用此法需要大量调节时间和较高的成本。

4. 管网改建法当管网的设计存在严重问题时，用改建法来解决问题，将管网水流分配再次规划，以实现管网水力平衡。

往往需要专业的设计师对整个管网进行全面的分析和规划。

三、总结供热管网水力平衡调节是供热系统管理的一个重要方面，合理的调节方法能够使管网的供热效果得到最大化。

在调节中，需要根据具体情况采用不同的方法，如阀门调节、泵组调节、外加水箱法和管网改建法来实现管网水力平衡。

同时，管网管理者还需要定期检查系统的水位、压力等参数，以确保系统达到最佳效率，保证供热的人民群众生活的舒适性和安全性。

热力管网工程水力计算一、水力计算5.1 计算条件与计算参数5.1.1 依据热用户对蒸汽参数的要求，确定管网水力计算参数如下：（1）中压负荷：最大蒸汽流量 171.2t/h；最小蒸汽流量 144t/h。

（2）低压负荷：最大蒸汽流量 193.8t/h；最小蒸汽流量 150.8t/h。

5.1.2 计算中需要控制的参数如下：末端低压用户参数：P:～0.5MPa，T:150～180℃；末端中压用户参数：P:2.3～2.4MPa，T:230～240℃。

5.2 热网工程系统水力计算5.2.1 水力计算依据本项目设计根据近期最大负荷确定管径，综合投资比较，确定最优管径方案。

至用户的管径是根据用户的参数要求、负荷情况确定的。

5.2.2 水力计算结果最小负荷144t/h 时，从电厂以3.3MPa，365℃外供，主管管径DN700,能够满足各用户的参数需求。

最大负荷193.8t/h 时，从电厂以1.6MPa，285℃外供，主管管径DN800,能够满足各用户的参数需求。

最大负荷150.8t/h 时，从电厂以1.35MPa，305℃外供，主管管径DN800,能够满足各用户的参数需求。

5.2.3 水力计算结果汇总表5.2.3-1 水力计算结果汇总表5.2.4 安全运行负荷管道在超低负荷运行时，管道沿途和用户末端会产生大量冷凝水，为避免水击撞管造成管道系统破坏，适当位置设大流量连续疏水，保证冷凝水及时排出同时加强沿途管网安全巡视，保障管网疏排水的畅通和对周围环境的安全防护。

此外，管道在超低负荷运行状态下管损十分突出，对管道实际运行的经济性将大大折扣。

根据管网设计计算要求，通过水力计算模拟结果确定管网运行的安全负荷临界位置；结合本项目热网布置特点，运行热负荷流量主要集中在管网中后段金峰镇的风阳工业园区范围内（图F 、G 点附近），该处集中分布中压约50%的热负荷和低压约40%的热负荷，通过计算该位置在最低负荷运行状态下介质过热程度可作为衡量项目管网的安全运行状态的重要依据；通过水力计算得出低压运行负荷在最大设计负荷50%状态下（流量约97t/h ），末端参考点（F 、G 点）的介质参数近似饱和状态；中压运行负荷在最大设计负荷45%状态下（流量约77t/h ），末端参考点（F 、G 点）的介质参数近似饱和状态；考虑风阳工业园区内介质参数为理论计算的末端参数，实际运行需要对此处及后段管网沿途设置大流量连续疏水，加强运行巡视等工作；此状态下低压流量设定为低压参数管网最低安全运行负荷。

保障供热管网水力平衡的关键环节引言集中供热系统在采暖季运行初期存在水力平衡问题，其调试期的长短与精度不仅关系到供暖质量，更涉及节能减排与社会和谐。

水力平衡主要包括供热系统的充水及排气、管网水力调节、系统的运行管理三个方面。

根据多年运行管理经验认为，抓好这三个关键环节；可极大地促进供热节能减排。

1、供热系统充水、排气是管网良性循环的首要工作1.1确保系统充水、排气顺序系统的充水、排气是开始供暖前的必备条件，正确的充水顺序为：锅炉——一次网——换热站——二次网——热用户。

系统充水顺序一定要正确，否则在管道中会产生“空气塞”，这是造成局部热用户不热的主要原因。

用补水泵进行系统充水，所用水质应符合GBl576《低压锅炉水质标准》。

对于目前普遍采用的补水泵间歇补水定压方式的定压系统来讲，维持定压点压力的稳定是供热系统正常运行的基本前提。

电接点压力上下限的设定应满足运行要求。

锅炉充水是从锅炉迸水口开始充水，当其顶部集气罐放气阀经过数次排气后有大量水冒出时，关闭放气阀，锅炉充水完毕。

外管网充水前，应关闭所有泄水阀，同时打开各支线阀门及管线末端连接供回水管的旁通阀门。

在关闭所有热用户人口阀门的条件下，将水由回水压入网路，当其最高点上排气阀经数次排气后有大量水冒出时，表明管网已充满水，外管网充水完毕。

楼内充水时，应由回水压入系统中，先将热力入口处的所有泄水阀门关闭，并缓慢打开热力入口处的回水阀门。

充水速度不宜太快，以便从系统中排出空气。

然后将供水阀门打开，同时迅速开启楼道内立管顶部排气阀进行排气，当立管顶部排气阀排出大量的水时，立管充水完毕。

热用户充水启动的顺序必须按先远后近、先打开回水阀再打开供水阀的原则进行。

当每个楼栋的热用户的水满后，对最末端的热用户进行l——2次排气。

这样可避免大量空气带入热用户系统中，减少运行期排气次数。

系统应边充水边排气，最好把系统内气体一次排净，以免造成气塞现象。

对热用户本着“先远后近”的原则进行排气，有利于将系统中的空气赶向近端，减少维修人员往返路程，避免重复劳动，缩短调试时间，同时避免大量热水排放，节约能源。

供热管网水力平衡的调节措施探讨供热管网水力平衡是保证供热系统正常运行的关键。

水力平衡是指在供热管网中各支管路中的流量分配合理，保证热水在各处均匀流动，达到稳定的工作状态。

如果供热管网水力不平衡，就会导致一些支管路流量过大，一些流量过小，甚至出现死水区，降低供热质量，增加能耗，损害供热系统的长期运行。

1.管网设计中考虑水力平衡：在供热管网的设计中，应考虑各支管路长度、直径、高度差等因素，合理配置管道和阀门，使得流动阻力平衡，尽量避免水力不平衡的出现。

还应考虑到不同季节供热负荷的变化情况，并进行合理的预留和调节。

在设计阶段就要充分考虑这些因素，以减少后期的调整。

2.安装流量控制阀：在供热管网中安装流量控制阀是实现水力平衡的重要手段。

流量控制阀的作用是根据不同支管路的需求，调整和控制流量。

通过适当调节流量控制阀的开度，可以实现各支管路流量的平衡。

还可以根据实际情况进行调节，确保供热系统的稳定运行。

3.增加调节阀和控制阀：在供热管网中，增加调节阀和控制阀可以实现对水流的调节和控制。

调节阀可以根据需要调整阀门的开度，控制流量。

控制阀可以根据需要调整阀门的开度，控制温度。

通过合理设置和调节这些阀门，可以实现供热管网的水力平衡。

4.定期检查和维护：供热管网的水力平衡是一个动态过程，在使用过程中，由于各种原因，管路阻力可能发生变化，导致水力不平衡。

对供热管网进行定期检查和维护非常重要。

通过检查各支管路的流量、压力等参数，及时发现和排除问题，保证供热系统的正常运行。

5.优化供热管网结构：供热管网的结构优化也是保证水力平衡的重要措施。

通过合理调整管道的布置和连接方式，减少水力损失，提高供热效果。

还可以加装节流装置，减少死水区的产生，提高供热管网的流动性。

供热管网水力平衡是供热系统正常运行的基础，通过合理的管网设计、安装流量控制阀和调节阀、定期检查和维护以及优化管网结构等措施，可以有效实现供热管网的水力平衡，确保供热系统的高效运行。