基于数据远传系统的水力平衡流量调节法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种基于数据远传系统的水力平衡流量调节法，属于暖通技术领域。
【背景技术】
[0002]随着经济持续快速发展，我国能源消耗量呈逐年快速增长的趋势，据统计，我国的建筑能耗占全社会的总能耗的30%，比相近发达国家的高出2?3倍，供热能耗又是我国建筑能耗中最大部分，也是浪费和节能的主要方向。水力失调是供热管网普遍存在的现象，如何克服水力失调，实现供热管网的水力平衡，改善供热质量，是供热行业所面临的问题。供热系统水力失调实质就是供热管网各热力站(或热用户)在运行中实际流量与规定流量不一致的现象。在集中供暖系统中，如果流量达不到平衡，有的支路流量过大，有的支路流量过小，则会造成供暖区域冷热不均的现象，直接影响供暖效果，引起用户的投诉。同时，过大的流量还会对换热站设备造成损害，过小的流量，在供暖的热水管道中，容易引起排气困难而造成堵塞。随着城市建设规模的扩大和热用户的不断增多，我国政府已经越来越重视供热管网的优化规划及改造工作。进行城市集中供热管网的水力力平衡优化研宄，不但对节约投资有着重要的意义，而且是实现供热安全可靠，改善供热水平的重要环节。
[0003]目前在水力平衡解决方法上，有一定的成效，但是在分析和解决的过程中，调试时间很长，步骤繁杂，调试结果也是差强人意不理想。所以一种快捷准确的调试方法成为迫切需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的主要是针对水力平衡失调现状，提出了一种更有效率和准确性的流量调节方法。
[0005]为了实现上述目的，本发明的技术方案如下。
[0006]一种基于数据远传系统的水力平衡流量调节法，系统主要包括换热站和终端热用户，换热站和多条经过终端热用户供热的并联各分支环路在换热器完成热交换，主管环路上有可调节平衡阀和楼栋热量表，各个并联各分支环路上有可调节平衡阀或控制阀。本调节方法包括以下步骤:
[0007](I)基于数据远传控制系统，开启所有阀门:将供暖系统中设置的各个分支环路管道处的阀门开度均开启到最大，根据换热站的供热面积，计算出换热站供暖需求的设计流量；按照并联终端用户各分支环路的供暖面积，计算出每个单元分支环路的设计流量。
[0008](2)确定最不利末端环路:读取并联终端用户各个环路中的流量，流量失衡度最高的环路确定为最不利末端环路，不对该末端进行处理调节。
[0009](3)调节各个并联环路的阀门开度来控制流量:在并联支路中任一支路阻力改变必然引起整个供热管网流量的重新分配，某一支路阀门关小，流量减少时必引起其他支路流量的增大。依次调节终端用户各支路阀门的开度来控制流量大小直至同一环路的各支路流量与系统的设计流量一致；再调节整个系统主回路阀门的开度，直至各个主回路水力失调度达到平衡为止完成调节。
[0010](4)在步骤(3)后，查看暖通系统中的数个分支环路的流量，如果至少一个环路的实际流量与设计流量的流量失调度大于最大失调度，则返回步骤(3);反之，水力平衡调节结束。
[0011]上述暖通系统中的环路按照距离上述的换热站的远近分为近端管网、中端管网以及远端管网，在上述的步骤(3)中，要先调节近端管网中的主回路和各分支环路的流量，再调节中端管网中的主环路和各分支环路的流量，最后调节远端管网中的主环路和分支环路的流量。
[0012]上述水力平衡流量调节法，最大失调度为±10%左右。水力失调度计算公式为:水力失调度X = Qs/Qj*100%;式中水力失调度用X表示，Qs为各支路的实际流量，Qj为各支路的设计流量。
[0013]上述楼栋热量表通过无线或有线的方式上传至数据远传控制系统。
[0014]上述换热站内设有总热计量表。
[0015]上述步骤(2)中，最不利环路一般相对较远、负荷较大。在暖通系统中，水力平衡调试需要同时达到以下两点要求，才能保证暖通系统处于最节能状态:(I)各个用户的实际流量与设计流量的比值相同，及系统的阻力分配合理；(2)系统总的阻力最小，这样水泵的扬程最小，使得暖通系统中水泵总的耗电量最小。作为假设，如果不先找出最不利环路，在调试过程中，在调试过程中就有可能对最不利环路进行了调节。这样更加加大了最不利环路的阻力，但同时为了达到上述第(I)点要求，也就是满足各个用户的实际流量与设计流量的比值相同，其他情况相对较好的环路也就需要再进行更大的调节，因为在并联支路中任一支路阻力改变必然引起整个供热管网流量的重新分配，某一支路阀门关小，流量减少时必引起其他支路流量的增大，如此重复必将增加了系统的总的阻力，而这样的阻力是不必要的，就使得系统中水泵总得耗电量较大。因此，在本调节方法中，先确定了最不利环路并不对最不利环路进行调节，将系统的总流量控制在合理需求的流量内，而不是盲目的加大流量，同时将系统中水泵的总耗电量降到了最低。
[0016]上述主环路和主环路中的各个分支环路的含义如下。一般情况下，系统分为总环路、主环路、分支环路，或者具体称为总供回水环路、主供回水环路、分支供回水环路。例如，在一个系统中，具有一个总环路，总环路下具有主环路一、主环路二等多个主环路，每个主环路下具有多个分支环路。当然，根据系统的复杂程度，环路分为更多级。总是先调节一个主环路内各个分支的阀门开度，以致达到这个环路内各分支的流量平衡，然后再调节这个主环路的整体流量，继而调整下一个的主环路的分支环路，再调整主环路的。直至所有的环路调节完成。
[0017]在上述的基于远传系统水力平衡流量调节方法中，暖通系统中的环路按距离上述换热站的管路远近分为近端管网、中端管网以及远端管网，在上述的步骤(3)中，先调节近端管网中的主环路和各分支环路的流量，再调节中端管网中的主环路和各分支环路的流量，最后调节远端管网中的主环路和各分支环路的流量。
[0018]在暖通系统中，发生水力不平衡主要是由于各个环路的阻力不一样造成的。由于远端管网距离加热源的管路长度长，所以远端管网内的用户的阻力较大，而近端管网距离加热源的管路长度短，因此，近端管网中的用户的阻力较小。在本调节法中，先调节近端管网，然后调节中段管网，最后调节远端管网的目的是先增加近端管网的阻力，使系统中近端管网、中端管网以及远端管网中阻力值相等，使管路中总的阻力最小。作为假设，如果反过来由远至近调节的话，首先增加的是远端管网的阻力，使远端管网的阻力更大，同时，为了满足各个用户的实际流量与设计流量的比值相同，即系统的阻力分配合理，又不得不再增加近端管网的阻力来达到平衡，这样下来整个系统的阻力只会更大，更难做到理想的水力平衡状态。因此，本调节法中由近至远调节各个环路，使得水力平衡的调节更加快捷准确。
[0019]该发明的有益效果在于:本发明基于数据远传系统的水力平衡流量调节法最终目的就是达到各环支路的实际流量和设计流量一致。本调节方法可以合理控制热源流量，防止热源浪费，降低水泵耗电量，调节方法快捷准确，成本低、具有很高的实用价值。本方法中，楼栋