并聯(lián)管網系統(tǒng)水力特性剖析.pdf

1、并聯(lián)管網系統(tǒng)水力特性剖析秋冬供暖季即將來臨，設計人員在熱水供暖循環(huán)系統(tǒng)設計過程中，設計重點無外乎各種并聯(lián)環(huán)路之 間的流量合理分配問題。同程式和異程式兩種系統(tǒng)作為典型的管網形式存在，在解決并聯(lián)環(huán)路流量合理分 配方面都有其獨特的優(yōu)勢。1、并聯(lián)環(huán)路的水力特性任意并聯(lián)環(huán)路之間的流量分配都遵循下列水力學的基本原則：并聯(lián)點的水頭差相同，此水頭差為式中H為水頭差；S為環(huán)路的阻抗，它綜合了環(huán)路的長度、管徑和局部阻力因素；G為流量a1fl|2（2）ah1112b h圖1并聯(lián)系統(tǒng)的兩種示例1還是圖中的a和b為并聯(lián)環(huán)路 1和2的公共并聯(lián)點，由于a和b之間的水頭差，不管是經由環(huán)路環(huán)路2都只能是同一個值，所以兩個環(huán)路之

2、間的流量分配比為式子說明，并聯(lián)環(huán)路之間的流量分配比與環(huán)路阻抗的平方根成反比，阻抗小，流量大；反之亦然。其中有一個重要概念：兩個并聯(lián)環(huán)路之間的壓差即水頭差H總是相等的，阻力特性的不同會通過流量分配自然平衡而使壓力損失相同。2、異程式系統(tǒng)的水力特性異程式系統(tǒng)水力特性具備并聯(lián)環(huán)路的典型特征：經由兩個環(huán)路的水頭差相等，總流量為兩個環(huán)路的流量之和，即e a圖2異程式系統(tǒng)的典型圖示圖中c和d為環(huán)路1和環(huán)路2的公共并聯(lián)點，經由c-a-1-b-d的水頭差，必然與經由c-2-d的水頭差相同。當這兩個并聯(lián)環(huán)路各自的阻抗確定之后，不管全系統(tǒng)的水力特性如何，兩環(huán)路間的流量分配比是可以確定的，而且 e-c和d-f管段的

3、流量，必是這兩個環(huán)路流量之和。當e-c和d-f管段的阻抗確定之后，又可以確定 e和f之間的水頭差。由此類推，可順序確定所有環(huán)路之間的流量分配比。3、同程式系統(tǒng)的水力特性同程式系統(tǒng)不具備并聯(lián)環(huán)路的典型性，雖然與異程式系統(tǒng)相同，經由兩環(huán)路的水頭差相等，但其流量組成存在復雜性。同程式系統(tǒng)的典型圖示見下圖。圖3同程式系統(tǒng)的典型圖示圖3中c和b為環(huán)路1和環(huán)路2的公共并聯(lián)點，經由c-a-1- b的水頭差，必然與經由c-2-d-b的水頭差相等。但是與異程式系統(tǒng)顯著不同的是，當這兩個并聯(lián)環(huán)路各自的阻抗確定之后，并不能確定兩個環(huán)路之間的流量分配比，因為d-b段的流量主要取決于上游管段的水力特性，因而c-2- d

4、的流量也不能確定。當d-b段上游阻抗較小時會使d點水頭值較大，則c-d段有較小的水頭差。相反，當d-b段上游阻抗較大時就會使d點水頭值變小，則c-d段有較大的水頭差。只有當e和b點之間所有管段的阻抗全部確定之后，經綜合平衡才能真正確定各環(huán)路之間的流量分配比。在同程式系統(tǒng)設計過程中，需要注意兩點：供、回水管的水力坡降（比摩阻）相近；供、回水管的水力坡降線盡量遠離，即盡量減小共同段”阻力損失所占的比例。4、小結針對上述兩種并聯(lián)環(huán)路的水力特性的分析，可知：（1） 異程式系統(tǒng)雖有自末端起各環(huán)路水頭差順序增大，需要將各環(huán)路的阻抗S相應增大，以求得流 量合理分配的困難條件，但全系統(tǒng)的水力特性的直觀性較好，便于計算和調節(jié)。（2）同程式系統(tǒng)雖有各環(huán)路之間可能取得相近水頭差，因而具備流量合理分配的有利條件，但各環(huán)路水頭差的大小不似