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分布式水泵系统保持临界零压差状态运行的自动调节

作　者: 罗骁勇
导　师: 姜永成
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 供热供燃气通风及空调工程
关键词: 分布式水泵临界零压差状态变流量调节串级控制
分类号: TU995
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

能源紧缺和环境污染的日益严重制约着我国的发展,其中建筑能耗占相当大的比例。随着供热事业的不断发展,人们认识到传统的供热系统存在能耗浪费严重、供热质量不高、运行调节不理想的现象,因此提出了在用户处设置加压泵代替各用户支路调节阀的分布式水泵系统。本文通过对不同形式的分布式水泵系统的结构形式、末端装置、运行调节方式进行分析,得出最节能且可运行的系统为保持临界零压差状态的分布式水泵系统。在本文中,通过分析得到分布式水泵系统中热网循环泵和加压泵的变速调节区间,在这区间内,泵的运行效率较高,在热源处采取改进量调节方式,给出在整个采暖季保持临界零压差状态运行的分布式水泵系统运行调节控制方案,为了更好的分析分布式水泵热网的水力工况,采用模拟水泵的分析方法,模拟出热网循环泵对每个热力站的作用,再串联上热力站处的加压泵,即可得到分布式水泵系统的水力工况。为了提高供热管网系统的品质,更精确的对系统进行精确控制,需要对供热系统的热力工况特性进行静态和动态的分析,得出在流量变化的情况下,温度随管道长度的变化情况和一次网的滞后时间;最后通过算例计算模拟出在整个采暖季传统热网、节流阀和分布式水泵并存的管网、保持临界零压差状态分布式水泵管网的水泵耗能量,分析节能情况。分布式水泵系统的临界零压差状态自动调节在示范工程中已经得到应用,体现了其节能性和调节品质高的优点,但是由于实际工程中的种种影响因素,它的节能效果与理论分析计算所得到的结果还有一定的差距,下一步的工作就是要结合实际情况,对其影响因素进行进一步分析,使得在实际工程中得到更好的效果。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-19
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-14
    1.1.1 课题来源  9
    1.1.2 集中供热系统的国内外现状  9-11
    1.1.3 课题研究的目的和意义  11-14
  1.2 国内外分布式水泵系统调节方式的研究现状  14-17
    1.2.1 国外分布式水泵系统调节的发展概况  14-15
    1.2.2 国内分布式水泵系统调节的发展概况  15-17
  1.3 分布式水泵系统的发展成果和发展方向  17-19
    1.3.1 分布式水泵系统的发展的成果总结和展望  17
    1.3.2 本课题主要研究内容  17-19
第2章保持临界零压差状态分布式水泵系统调节策略  19-35
  2.1 分布式水泵系统结构形式  19-24
    2.1.1 分布式水泵系统的分类  19-20
    2.1.2 分布式水泵系统的结构形式  20-21
    2.1.3 变零压差点分布式水泵系统的结构形式  21-22
    2.1.4 实际工程中分布式水泵系统的形式  22-24
  2.2 分布式水泵系统的运行调节方案  24-27
    2.2.1 恒定热网中间某一热力站压差的分布式水泵系统运行调节方案  24-25
    2.2.2 零压差点变化不控制的变零压差点的运行调节方式  25-26
    2.2.3 混水恒压差直连系统的运行调节方案  26-27
  2.3 保持临界零压差状态间连的分布式水泵系统的特点  27-31
    2.3.1 分布式水泵系统的末端系统的调控装置  27-28
    2.3.2 恒定最靠近热源用户压差的自动调节方案  28-30
    2.3.3 恒定最靠近热源用户压差的调节系统方框图  30-31
  2.4 保持临界零压差状态直连的分布式水泵系统的特点  31-34
    2.4.1 分布式水泵直连系统的调节方式  31
    2.4.2 混水系统的基本公式  31-32
    2.4.3 一级网变流量下的混合比  32-33
    2.4.4 分布式直连系统的控制方案  33-34
  2.5 本章小结  34-35
第3章保持临界零压差状态的分布式水泵运行方式  35-45
  3.1 热源的调节方式  35-38
    3.1.1 分布式水泵直连系统  35-36
    3.1.2 分布式水泵间连系统  36-38
  3.2 热网循环泵的变速调节  38-42
    3.2.1 等阻力特性区间调节方法分析  39-41
    3.2.2 水泵调节的节能计算  41-42
  3.3 保持临界零压差状态分布式水泵系统在整个采暖季的运行  42-44
    3.3.1 运行实例  42-43
    3.3.2 整个采暖季运行方案  43-44
  3.4 本章小结  44-45
第4章保持临界零压差状态的分布式水泵的水力工况分析  45-57
  4.1 传统供热管网系统的模拟水泵的分析方法  45-48
    4.1.1 传统的供热管网系统各个支路的模拟水泵分析方法  46-48
    4.1.2 传统的供热管网系统各个热力站的模拟水泵分析方法  48
  4.2 保持临界零压差状态分布式水泵的模拟分析方法  48-52
    4.2.1 两台水泵串联的工作特性  48-52
    4.2.2 分布式水泵中水泵的串联  52
  4.3 模拟水泵的算例  52-56
    4.3.1 传统的供热管网系统各个支路的模拟水泵特性曲线  53
    4.3.2 传统的供热管网系统各个热力站的模拟水泵特性曲线  53-54
    4.3.3 分布式水泵系统各个热力站的模拟水泵特性曲线  54-56
  4.5 本章小结  56-57
第5章供热管网热力工况的特性分析  57-74
  5.1 供热管网的静态特性分析  57-69
    5.1.1 架空敷设管道的热损失的基本公式  57-59
    5.1.2 架空敷设管道的热损失的模拟  59-62
    5.1.3 无沟敷设单管的散热损失基本公式  62-63
    5.1.4 无沟敷设单管的散热损失模拟  63-65
    5.1.5 双管直埋敷设的散热损失基本公式  65-67
    5.1.6 双管直埋敷设的散热损失模拟  67-69
  5.2 供热管网的动态特性  69-73
    5.2.1 滞后时间  69-70
    5.2.2 供热管网的动态分析  70-71
    5.2.3 算例计算  71-73
  5.3 本章小结  73-74
第6章保持临界零压差状态的分布式水泵节能计算  74-85
  6.1 利用数学公式绘制供暖热负荷延续时间曲线方法  74-75
    6.1.1 函数公式法  74
    6.1.2 无因次综合公式法  74-75
  6.2 供热系统的节能率  75-79
    6.2.1 分布式水泵系统保持临界零压差状态的节能率  75-77
    6.2.2 传统设计方法系统水泵的电耗  77-78
    6.2.3 节流阀和分布式水泵并存的管网系统  78-79
  6.3 算例计算  79-83
    6.3.1 保持恒定零压差状态运行分布式水泵系统的耗能  79-82
    6.3.2 传统供热系统水泵的耗能  82-83
    6.3.3 节流阀和分布式水泵并存的管网系统耗能  83
  6.4 耗能量的比较  83-84
  6.5 本章小结  84-85
结论  85-86
参考文献  86-89
附录  89-102
致谢  102

分布式水泵系统保持临界零压差状态运行的自动调节

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