第第7章章 枝状管网水力工况分析与调节枝状管网水力工况分析与调节 管网的水力工况即指管网的流量和压力分布状况。在管网中，流量的大小影响管段压力损失影响管网的压力分布状况。管网的压力分布反映流体的流动状况，决定管网中的流量分配。在管网运行时，对流量分配有定量的要求，还要求流体的压力在合适的范围内。对管网的水力工况进行分析具有重要的意义。本章讲述枝状管网水力工况分析的原理和调节方法。 7.1 管网系统压力分布管网系统压力分布 管流能量方程及压头表达式管流能量方程及压头表达式 1.液体管流能量方程及压头表达式 等管径的一般管流能量分布示意图等管径的一般管流能量分布示意图2.2.气体管流能量方程及压力表达式气体管流能量方程及压力表达式 v忽略位压时：7.1.2 管网压力分布图管网压力分布图 1.液体管网压力分布图液体管网压力分布图-水压图水压图 在液体管路中，将各点的测压管水头高度顺次连接起测压管水头高度顺次连接起来形成的线来形成的线，称为水压曲线，它可直观地表达管路中液静压的分布状况，也称其为水压图。作用：作用：（1）确定管道中任何一点的静压值点的静压值。 （2）表示出各管段的压力损失值各管段的压力损失值。 （3）确定管段的单位管长平均压降的大小单位管长平均压降的大小。 室室内内热热水水供供暖暖管管网网的的水水压压图图 室室内内热热水水供供暖暖管管网网的的水水压压图图 2. 气体管网压力分布图气体管网压力分布图 7.1.3 吸入式管网的压力分布特性分析吸入式管网的压力分布特性分析 v(1)风机吸入段的全压和静压均为负值，在风机入口负压最大。 v(2)在吸入管段中静压绝对值为全压绝对值与动压值之和。v(3)风机提供的全压等于风机进出口的全压差，也等于整个管网的压力损失（包括出口压力损失）。 2.液体吸入式管网的压力分布特性液体吸入式管网的压力分布特性 自由液面与泵的进口安装真空表处1-1断面的能量方程： 吸水管路（自由液面泵内压力最低点）的能量关系： 7.1.4 水压图在液体管网设计中的重要作用水压图在液体管网设计中的重要作用以室外供热管网为例以室外供热管网为例 1.热水网路压力状况的基本技术要求热水网路压力状况的基本技术要求 （1）不超压。（2）不汽化。（3）不倒空。（4）不吸气。此外：考虑采暖用户的连接要求。关键：关键：静水压线的确定静水压线的确定。绘制热网水压图v作位置图，定基准面，标注房屋标高等。v定静水压线。v绘制回水管动水压线。v绘制供水管动水压线。v确定循环水泵的扬程。v确定用户的连接方式。注意：有人把“动水压线”说成“动压(动能)线”，不对。v用户2：间接连接。用户采暖系统与室外管网水力无关。用户1：喷射泵直接连接。用户3：回水加压连接。7.1.5 管网系统的定压管网系统的定压 v选定的静水压线位置靠系统所采用的定压方式来保证。也可以说，定压方式决定了管网系统的静水压线，对系统的压力工况有决定性的影响。常用定压方式：v1.1.高位水箱定压方式高位水箱定压方式 ：经常用在给水、消防、热水管网系统中。经济，但放在高位置。v2.2.补给补给水泵定压方式定压方式 a.补给水泵连续补水定压方式 用在系统规模大、漏水量大、较高供水温度供热系统中。可以放在设备间。安装灵活。b.补给水泵间歇补水定压方式 用在系统规模不大、漏水量不大、供水温度不高供热系统中。可以放在设备间。v3.3.气体压力罐定压气体压力罐定压用在小型系统中，缺点是系统压力有波动，不稳定，但 安装灵活，不受位置限制。 补给水泵连续补水定压方式示意图补给水泵连续补水定压方式示意图 补给水泵间歇补水定压方式示意图补给水泵间歇补水定压方式示意图 7.2 调节阀的节流原理与流量特性调节阀的节流原理与流量特性 图图7-2-3 三通调节阀的理想流量特性曲线三通调节阀的理想流量特性曲线 （R=30，阀芯开口方向相反），阀芯开口方向相反） （1）直线；（2）等百分比；（3）抛物线图图726 串联管道时调节阀的工作特性串联管道时调节阀的工作特性(以以Q/Qmax作参比值作参比值)（a）直线流量特性 ；（ b）等百分比流量特性图图727 串联管道时调节阀的工作特性串联管道时调节阀的工作特性(以以Q/Q100作参比值作参比值)（a）直线流量特性；（b）等百分比流量特性 图图729 有并联管道时调节阀的有并联管道时调节阀的工作特性工作特性(以以Q/Qmax作参比值作参比值)（a） 直线流量特性；（b）等百分比流量特性 室温自动控制系统原理图 蒸汽空气加热器静特性 热水空气加热器静特性 调节阀流量特性与热交换器静特性的综合 调节阀的选择：1. 考虑减少整个系统压力损失，节省运行能耗考虑减少整个系统压力损失，节省运行能耗2.保证调节阀良好的工作特性，即调节能力保证调节阀良好的工作特性，即调节能力3.一般在设计中选择一般在设计中选择SV=0.30.6是合适的是合适的v例有一台直通双座调节阀，根据工艺要求，其最大流量是65m3/h，最小压差是50000Pa；其最小流量是13m3/h，最大压差是97500Pa。阀门为等百分比直线流量特性，Sv0.5，被调介质为水，试选择阀门口径。VN型直通双座调节阀的参数表 开度验算公式：理想特性为直线：理想特性为等百分比：7.4 管网系统水力工况分析 v例例题题 管网在正常工况时的水压图和各热用户的流量如图所示。如关闭热用户3，试求其它各热用户的流量及其水力失调程度。其中，管网图中的数字表示流量（m3/h），水压图里的数字表示压差（kPa）。其中，循环水泵的性能参数如下表。