中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算及分析-暖通空调在线.pdf

中南建筑设计院西区供热管网水力平衡计算及分析 中南建筑设计院 雷炳成 杨允立 提要 对中国建筑设计院西区采暖热网进行水力平衡计算及分析，并用水力平衡阀等 技术措施对采暖热网进行水力平衡，解决了水力失衡问题，达到较满意的效果，为采暖 热网进行水力平衡集累了一定的经验。 关键词 采暖热网 水力平衡 热力平衡 平衡阀 1． 问题的提出 中南建筑设计院西区（生活区）集中低温热水采暖系统于 1991 年完成设计及施工， 并于当年年底投入运行。系统运行至今已有十年，大大改善了我院职工的生活条件。但 该热水采暖系统自运行之初起，就存在着热力失衡问题。后随着用户的增加，管网作用 半径的增大，随着燃煤蒸汽锅炉、汽-水换热器、热水循环泵运行效率的降低，也随着 采暖系统阀件及沿程管道性能的弱化，采暖系统运行效率降低，热力失衡问题越来越严 重，具体表现在管网末端用户的采暖效果越来越差。为配合我院沿街开发的形势，院西 区两栋临街多层住宅拆除，由于采暖用户（以下均指单栋或单元建筑）减少采暖外网须 相应调整，此举可部分程度缓解采暖系统效果恶化情况，但热力管网水力失衡问题尚未 得到解决。 院西区采暖热网布置现状参见图一。西区采暖面积约 35000m2 ，冬季总采暖热负 荷为 2230kw 。采暖热源为西区锅炉房及换热站；4t/h 燃煤蒸汽锅炉 1 台；螺旋板式汽- 3/h 热水循环泵 2 台，1 有 1 备，铭牌扬程 3.2Mpa ；系统由设在 水换热器 2 台；1000m 中南海 18 单元屋而后高位膨胀水箱定压，换热站内设系统被给水泵。该采暖系统共分 3 个树状供回水环路。 图一 中南建筑设计院西区采暖热网示意图 1#环路为院内中部环路，原负担1～3 单元，4～6 单元，幼儿园，29～32 单 元（50 户），18 户， 33～35 单元（36 户）及23 户采暖负荷，其供加水总管管 径为 DN125 ，现增加一个用户北大板，其负担总热负荷为 1219kw。该环路用户多且 作用半径长，长期以来热力失衡问题严重，沿途用户供暖冷热不均，最不利用户23 户 室内采暖系统形同虚设，36 户各单元采暖效果也较差。 2#环路为院内北部环路，负担7～10 单元，11～14 单元，北大板及40 户采 暖负荷，其代回水总管管径为南部环路，原负担中单公寓及40 户拆除，现仅负担 中单公寓，其热负荷为 115kw。 2.管网水力计算及平衡分析 基于上述原因，我们对院西区采暖热网进行水力计算及分析，拟采取水力平衡阀等 技术措施对该采暖热网进行水力平衡，以期改善西区整体采暖效果。 2 ．1 计算条件 已知条件 （1）外网各环路管段管径及沿程长度，各单位采暖设计热负荷及总设计热负荷。 各环路用户采暖热负荷说表 1 表一 用户名称 1～3 单元 4～7 单元 北大板 28 单元 29 单元 幼儿园南 幼儿园北 单元 单元 单元 热负荷（kw ） 126.1 126.1 160.0 51.0 33.6 44.1 38.0 70.7 70.7 78.2 续表一 用户名称 33 单元 34 单元 35 单元 23 户 7～10 单元 11～14 单元 中南海 15～21 单元 中单 热负荷（kw ） 55.7 60.9 60.9 155.8 184.7 184.7 527.6 115.0 (2)各环路用户室采暖水系统所需资用压头，由各单体采暖设计图纸及资料获得，参 见表四及表五中用户所需资用压头项。 假定条件： （1）由于锅炉及换热器效率的降低，根据该系统运行经验采暖供水最高温度为80 ℃，最大供回水温差 15～18℃。采暖供回水温度取 80/60℃。 （2 ）由于系统运行多年外管内壁粗糙度增大，外管内壁粗糙度取K=0.5mm 。 2 ．2 环路外网摩阻计算 1#环路负担总热负荷为 1219kw，循环水量为 52.8kg/h，其供回水总管管径为 DN125 ， 环路外网摩阻计算说表二