環(huán)狀供熱管網(wǎng)水力計(jì)算方法探討

唐恩全+王宏偉

（沈陽(yáng)建筑大學(xué) 110168）

摘 要：文章首先內(nèi)對(duì)環(huán)狀供熱管網(wǎng)水力計(jì)算的順序進(jìn)行介紹，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探討計(jì)算開展后的方法確定，以及計(jì)算方法運(yùn)用過(guò)程中需要掌握的基礎(chǔ)條件，幫助提升供熱系統(tǒng)的質(zhì)量安全，在熱能供應(yīng)上也可以達(dá)到更優(yōu)化的效果。對(duì)于供熱管網(wǎng)中比較常見(jiàn)的問(wèn)題也能夠發(fā)揮預(yù)防作用，以確保供熱計(jì)劃的順利進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：環(huán)狀供熱管網(wǎng)；水力計(jì)算；計(jì)算方法

一、環(huán)狀供熱管網(wǎng)水力計(jì)算次序

在開展水利計(jì)算前，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行整體劃分，在此基礎(chǔ)上才能夠分步驟的進(jìn)行計(jì)算分析。通常情況下，對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)會(huì)劃分成為四個(gè)部分，分別是供水管、回水管以及熱源與用戶。其中供水管與回水管共同形成了一個(gè)閉合的回路，在回路中能夠根據(jù)不同用戶數(shù)量來(lái)設(shè)置控制閥門，隨著使用需求的變化隨時(shí)對(duì)閥門進(jìn)行控制，以達(dá)到控制供熱流量的目的。計(jì)算過(guò)程中也是針對(duì)這四部分來(lái)進(jìn)行的，其順序按照安裝控制的順序來(lái)進(jìn)行，計(jì)算分析開展前要確定明確的目標(biāo)，可以結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的異常狀況來(lái)進(jìn)行，在此基礎(chǔ)上也可以通過(guò)各個(gè)系統(tǒng)的相互配合來(lái)達(dá)到優(yōu)化供熱管理的目標(biāo)。在計(jì)算分析中，通過(guò)模型建立等方法需要將環(huán)狀供熱管網(wǎng)內(nèi)的流量控制在均衡狀態(tài)，這樣便可以達(dá)到理想的使用效果，節(jié)省燃料使用的同時(shí)在供熱效果上也會(huì)有明顯的提升。

二、環(huán)狀干線的水力計(jì)算方法

1、環(huán)狀干線管段流向擬定

水利計(jì)算中比較重要的部分是對(duì)流向進(jìn)行擬定，需要計(jì)算與實(shí)驗(yàn)相互結(jié)合進(jìn)行。在擬定過(guò)程中，基層中常見(jiàn)的技術(shù)性問(wèn)題也能通過(guò)這種方法得到更好的解決。計(jì)算針對(duì)的對(duì)象屬于干線部分，這樣在計(jì)算期間則將其他的支線線路先去除掉，并將其規(guī)劃到計(jì)算的范圍內(nèi)，在此基礎(chǔ)上開展的計(jì)算任務(wù)才能更順利進(jìn)行，并且在流向擬定中也能減少不必要的誤差問(wèn)題。擬定中熱水是從熱源端流向供熱端的，并且判斷水力計(jì)算形式時(shí)，比較重要的一點(diǎn)是在同一節(jié)點(diǎn)中，有熱水進(jìn)入也必須要有熱水流出，這樣才能形成一個(gè)閉合的回路，同時(shí)達(dá)到供熱端對(duì)熱水的使用需求。

2、管端流量初始分配

管端流量分配過(guò)程中，流量初始分配任務(wù)是計(jì)算中比較重要的部分，關(guān)系到各個(gè)用熱端在熱能供應(yīng)上是否能夠保持一致并達(dá)到均衡。首選要對(duì)管的直徑進(jìn)行計(jì)算，判斷其中所存在的問(wèn)題，并從技術(shù)性角度來(lái)進(jìn)行模擬分析。這部分計(jì)算中也包含了對(duì)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)階段成本的控制，以及控制效果是否能夠達(dá)到理想的方法，管道直徑選擇與供熱需求之間有很大的聯(lián)系，這一點(diǎn)也是不同網(wǎng)絡(luò)段需要判斷的，對(duì)于一些常見(jiàn)的熱能分配不均衡問(wèn)題，通過(guò)這一部分的計(jì)算分析可以得到全面控制解決，同時(shí)在管端流量部分也能達(dá)到更良好的控制效果。

這一階段的計(jì)算，先對(duì)流量的初始點(diǎn)進(jìn)行判斷，后續(xù)計(jì)算可以按照初始點(diǎn)的流經(jīng)順序來(lái)依次進(jìn)行，在初始點(diǎn)確定的基礎(chǔ)上，可以對(duì)熱供應(yīng)流向做出模擬，結(jié)合供熱管網(wǎng)圖形來(lái)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的模擬判斷，通過(guò)這種方法來(lái)為接下來(lái)的計(jì)算建立起基礎(chǔ)模型，在模型基礎(chǔ)上所開展的各項(xiàng)計(jì)算工作也能避免出現(xiàn)不必要的部分，更有效的對(duì)環(huán)狀管網(wǎng)做出水力計(jì)算控制。供熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)期間會(huì)重點(diǎn)針對(duì)這部分內(nèi)容來(lái)進(jìn)行，對(duì)于其中所存在比較常見(jiàn)的熱能損耗問(wèn)題，計(jì)算時(shí)也會(huì)有針對(duì)性的采取控制方法，幫助更深層次的提升能源利用效率，同時(shí)整體環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)的控制能力也會(huì)得到更好的進(jìn)步提升。

3、管徑確定與方程式建立

管徑確定后可以得到更多的計(jì)算已知條件，在此基礎(chǔ)上開展的計(jì)算任務(wù)能夠達(dá)到更理想化的使用標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行期間比較容易出現(xiàn)的能源損耗，方程式建立時(shí)可以確定一個(gè)范圍，并將所計(jì)算得出的具體參數(shù)對(duì)應(yīng)在系統(tǒng)中，達(dá)到更理想化的運(yùn)行使用效果，這一點(diǎn)也是單純分析方法中難以實(shí)現(xiàn)的。運(yùn)用方程式組合的方式來(lái)對(duì)水力情況進(jìn)行計(jì)算，所需要確定的未知數(shù)也要從多個(gè)部分來(lái)進(jìn)行，共同進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的控制計(jì)算任務(wù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化供熱資源利用的同時(shí)，在供熱效果上也會(huì)得到更明顯的進(jìn)步提升。方程組合建立后，優(yōu)化其中的各項(xiàng)已知條件，盡可能多的為系統(tǒng)提供運(yùn)行控制穩(wěn)定性，組成后的方程式在計(jì)算期間也要從做基礎(chǔ)的熱能部分來(lái)進(jìn)行，這樣可以幫助解決更深層的問(wèn)題，并避免在所進(jìn)行的系統(tǒng)控制理念中出現(xiàn)影響問(wèn)題。對(duì)于熱能分析中比較常見(jiàn)的技術(shù)性問(wèn)題，分析期間相互結(jié)合進(jìn)行，幫助各個(gè)用戶在使用過(guò)程中都能夠達(dá)到相同的效果，這樣的取暖分析才是真實(shí)有效的。明確計(jì)算方法后在應(yīng)用階段還需要根據(jù)實(shí)際情況作出調(diào)整，以免影響到后續(xù)工程建設(shè)后的使用穩(wěn)定性，一旦發(fā)生了故障維修任務(wù)也更方便進(jìn)行。

結(jié)語(yǔ)：環(huán)狀供熱管網(wǎng)具有較高的后備能力。隨著中國(guó)供熱事業(yè)的發(fā)展，在新建管網(wǎng)或管網(wǎng)擴(kuò)建、改造時(shí)，將會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用環(huán)狀管網(wǎng)。為充分發(fā)揮環(huán)狀管網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，開展其計(jì)算分析方法研究顯得尤為重要。

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