二次管网平衡调节策略及其动态热特性研究

作     者：马婉路 

作者单位：河北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨华

授予年度：2017年

学科分类：08[工学] 081404[工学-供热、供燃气、通风及空调工程] 0814[工学-土木工程] 

主      题：二次管网 阀门 调节策略 动态特性 

摘      要：随着集中供热系统的规模不断扩大,管网的运行调节工作变得尤为重要。本文以承德某小区的二次管网为研究对象,依据管网特点及其运行数据建立系统仿真模型。实验研究了几种常用阀门的流量特性规律,通过模拟仿真分析得到了基于阀门调节技术的二次管网的平衡调节策略,以及系统热力工况的动态变化规律,论文主要工作如下。首先,通过调研承德某小区供热系统运行调节状况,明确该系统管网在实际运行中所存在的问题。进而搭建常用阀门性能测试实验台,实验研究了不同阀门的工作流量特性,得到了流量系数、损失系数与阀门开度之间的关系,为后续仿真模型的建立奠定基础。其次,在理论分析基础上,针对某小区二次管网系统建立了水力-热力耦合工况的仿真模型,模拟计算了分别对主阀、楼前单元阀和不热用户阀进行调节时系统水力-热力工况的变化规律。以保证用户用热质量且实现系统节能运行为目的,给出了不同工况下所对应的阀门调节策略。最后,基于建筑动态热过程的理论分析,建立了典型二次管网系统动态热力工况仿真模型,通过仿真计算研究了热源供水温度和室外温度的变化对用户室内温度的影响,结果表明,当供水温度提升1℃时热用户温度约升高0.4℃,各用户室内温度变化滞后时间在130min-170min之间。模拟计算了供水温度在不同提升幅度下室内温度变化规律及其滞后时间。同时研究给出了当室外温度由-5℃骤降到-8℃时,室内温度约降低1.8℃,用户温度变化滞后时间为180min-230min左右。此外研究发现室外温度的降速及降低值均会对室内温度变化的滞后时间产生影响,并针对室外温度由-5℃降低到-10℃过程所经历的时间分别为30min、60min和120min的工况,给出了某典型用户室内温度的变化规律。本文的研究成果对实际供热系统的运行调节具有一定的理论指导作用。