[实用新型]一种供热系统一级管网平衡控制系统

说明书

本实用新型涉及一种供热系统一级管网平衡控制系统，包括数据控制中心、数据传输层和现场控制层，数据控制中心包括数据服务器、程序服务器、主操作电脑、工程师站以及通过通讯网络连接的远程移动终端，数据传输层将数据通过无线或/和有线通讯方式与数据控制中心和现场控制层连接，现场控制层包括换热站控制单元，所述换热站控制单元包括换热站控制器，与所述换热站控制器连接的包括有流量计、压力传感器、温度传感器、平衡调节阀和通过变频器驱动控制的循环泵与补水泵，平衡调节阀安装于一级管网近端支路回水管，所述循环泵和补水泵安装于一级管网远端支路供水管。本实用新型具有安装方便、操作简单、节省人工、安全易用易维护的有益效果。

技术领域

本实用新型涉及热力技术领域，尤其涉及一种水力调节技术，具体是指一种供热系统一级管网平衡控制系统。

背景技术

目前很多供热管网由于设计、施工等各方面的原因，大部分输配环路及热源环路存在水力失调，使得流经用户与热源的流量与设计要求不符。再加上水泵选型偏大、水泵运行在不合适的工作点等原因，导致水系统处于大流量、小温差的运行工况。水泵运行效率低，不同远近的用户冷热不均现象严重。所谓水力失衡主要包含以下两方面：

静态水力失衡：主要由于系统在设计、产品选型、施工等过程中的种种误差迭加产生的，设计需要的系统管道阻力特性与实际系统管道阻力特性不相符，所造成的实际流量与设计流量不一致的水力失调状态。

动态水力失衡：在供暖水系统上安装了很多调控设备，应用了变流量技术，从而使系统的瞬时阻力特性与设计所需阻力特性不符，而造成了系统的瞬时失调状况。

目前为了保证供热效果，现有方案一般简单地采用增大热源，增大水泵流量、扬程，“大流量，小温差”运行方式来为了保证供热效果，不仅造成投资的浪费，更造成了能源的很大浪费。为了减少能源浪费，采用的管网平衡方式有：孔板节流法、平衡阀调整法、自力式平衡阀等。

供热管网型式有两种，一种是异程式管网，一种是同程式管网。异程式管网常采用支状布置方式，管道从热源到最远的用户逐步变细，供回水管道直径相同，这种方式使得热水流经近端用户的路程近，而流经远端用户的路程长，使得近端用户作用压差大，而远端用户作用压差小，这种管网如果设计、调节不合理就会造成近端用户流量远超过设计流量，远端用户流量远小于设计流量，造成近热远冷的现象。在同程式管网中，由于各热用户之间供热管道长度基本相等，水流动的距离基本相等，由于管道的比摩阻相近，所以水的阻力也基本相等。各用户之间流量基本平衡，即管网基本上可达到水力平衡状态，各用户之间也就基本上处于热力平衡状态。

供热用户分布利于管网环状布置时可采用同程式管网，这时管道初投资比采用异程式管网的初投资略高，甚至可相当。实际工程中由于地形的限制，若采用同程式供热管网，需要敷设三根管道，管网初投资增大50%左右，为节约投资，这种情况下管网一般采用异程式布置，但是这就带来了管网的平衡调节问题。

而供热管网水力平衡调节就是通过调节管路的阻力使各用户的流量最接近于设计流量。对于简单管路来说，压力降和阻力数流量之间有下列关系：

可见，作用压力一定情况下，管路阻力数与流量的平方成反比。对于供热管网来说，各用户之间是并联关系，存在如下流量分配关系：

阻力数S大的支管其流量小，阻力数S小的支管其流量大。由于设计是受管道规格、流速等的限制，各并联支路之间所需流量与支路阻力数之间难以达到上述关系，必然使有些支路流量大于所需流量，有些支路流量小于所需流量，出现水力失调现象，从而导致冷热不匀现象。所以，供热管网水力平衡调节的实质就是调节各支路阻力，使各支路所需流量与阻力数之间满足上述关系。

国内现有的管网平衡方式有：孔板节流法、平衡阀调整法、自力式平衡阀等。其优点、缺点介绍如下：