管網初調節的程序編制及應用

郭燕飛 趙慧玲

(1.山西經濟管理干部學院，山西 太原 030024; 2.山西財貿職業技術學院，山西 太原 030031)

1 調節的類型和目的

供熱系統的調節分為系統初調節和運行調節兩種類型。其中，系統初調節既可在供熱系統運行前進行，也可以在系統運行期間進行;其目的是將管網中各熱用戶的初始流量調配至理想流量，換言之，系統初調節是解決系統水量分配不均的問題，因此，初調節也稱為流量調節。供熱系統的運行調節是指當供暖熱負荷隨室外氣溫變化時，通過改變系統熱媒的供、回水溫度和流量，使供暖用戶散熱設備的放熱量與用戶熱負荷的變化規律相適應;其目的是在不同室外溫度下，管網提供給熱用戶相應的供熱量，使用戶室內溫度達到設計狀態。

2 初調節的必要性和初調節方式的比較

2.1 供熱系統中引起流量分配不均的原因

首先，在供熱管網中，距離熱源遠近不同，會引起各熱用戶的作用壓差差別很大導致的水力失調;另外，由于供熱系統設計施工過程中不合理操作與運行過程中管理方法不科學，或者運行方案與設計方案不相符，不可避免地導致系統存在水力失調。

只有對供熱系統進行初調節，才是解決水力失調的根本方法，從而解決系統熱力失調問題，消除各熱用戶冷熱不均的現象。

2.2 常見的初調節方式的比較

初調節的方法有比例法、補償法、模擬分析法、模擬阻力法、簡易快速法、溫度調節法、自力式調節法等，各種調節方法的特點見表1。以下著重介紹模擬分析法的調節過程及程序編制應用。

3 模擬分析法

3.1 模擬分析法數學模型

圖1中，管段1～n為用戶及其自管網分支點起的供、回水管線，管段n+1～2n為供熱系統干管管段(包括供、回水管段)。各管段對應流量為 G1，G2，…，Gn，Gn+1，…，G2n;對應壓降為:ΔH1，ΔH2，…，ΔHn，ΔHn+1，…，ΔH2n;S1，S2，…，Sn，Sn+1，…，S2n為對應管段阻力系數;理想工況流量和阻力系數用L和Z表示，循環水泵揚程為H。根據基爾霍夫壓降定律建立水力工況數學模型:

表1 常見初調節方式比較

圖1 供熱系統示意圖

3.2 數學模型的計算

3.2.1 各管段實際阻力系數的計算

其中，Si為管段i的實測阻力系數，1/m;ΔHi為管段i的實測壓力降，m;Gi為管段i的實測流量，m3/h。

3.2.2 各管段理想阻力系數的計算

在通常情況下，供熱系統的調節只限于各熱用戶建筑入口處的調節，而不涉及供、回水干管的調節，因此Zi=Si;i=n+1，n+2，…，2n。

4 程序應用及調節方案表的編制

供熱系統如圖2所示，有三個供熱用戶，設一臺循環水泵。管段編號、實際測量各管段流量、壓降值及理想值見表2。將數據輸入程序進行運算，將運算結果整理至表3。

圖2 供熱系統

表2 程序輸入數據

表3 調節方案表

5 程序編制

VB作為一種面向對象的程序設計語言，具有功能強大、應用靈活、可視性好等優點。筆者利用供熱管網的水力模型，編制了VB計算程序，可以非常方便地得出各熱用戶在每次調節后的過渡流量，這樣僅用一組工作人員和一臺流量計即可對整個供熱系統進行初調節。

[1] 石兆玉.供熱系統運行調節與控制[M].北京:清華大學出版社，1999.

[2] 賀 平，孫 剛.供熱工程[M].第3版.北京:中國建筑工業出版社，1993.

[3] 韓武松，熊 文，王厚華.一種適合分戶熱計量系統初調節方法的探討[J].科技資訊，2007(7):91－93.