专利名称：热网循环泵等阻力区间的变流量调节方法
技术领域：
本发明涉及一种热网循环泵的变流量调节方法。
背景技术：
热网循环泵的变流量调节目前已经广泛应用，而且其节能效果也得到公认。但是 热网循环泵的变流量调节仍存在以下几个问题1、恒定热网出口压差或者根据热网中某点压差，然后调节热网循环泵的流量，此 种方式节能效果较差；2、保证最不利用户压差，然后调节热网循环泵的流量，此种方式监视最不利用户 较困难，而且系统中可能会出现多个最不利用户；3、多数用户还是采用人工分阶段改变流量的方式调节热网循环泵的转速，此种节 能效果也较差。针对上述问题需要明确在保证热网系统平衡的基础上，怎样调节热网循环泵的流 量才是最节能的运行方式。然而，现有技术中没有给出实现上述目的调节方法。
发明内容
本发明为了解决热网循环泵的变流量调节方法存在节能效果较差、无法实现在保 证热网系统平衡的基础上对热网循环泵进行连续的变流量调节等问题，进而提提了一种热 网循环泵等阻力区间的变流量调节方法。本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是本发明所述热网循环泵等阻力区 间的变流量调节方法是基于由设计工况下热网循环泵的运行曲线、最低允许转速下热网循 环泵的运行曲线、设计工况下的上限管网特性曲线、设计工况下的下限管网特性曲线、压差 下限，压差上限围成的表示热网循环泵在供热管网系统中工作状态点的范围来进行的，所 述调节方法是将供热管网系统的运行工况点调节到热网循环泵在供热管网系统中工作状 态点的范围内；所述调节方法是按照以下步骤实现的步骤一、在初调节期间，把各换热站的电动调节阀的开度调为90% 95%，然后 调节各换热站的手动阀使得供热管网系统在设计工况下的流量G1下运行，此时管网的特性 曲线为设计工况下的管网特性曲线，供热系统的运行工况点在热网循环泵的高效区；步骤二、当热负荷变化时，如果供热管网系统的流量大于或等于等比例变化最小 流量点(^1 步骤二( 一)、当热负荷变化时，如果系统的流量大于或等于等比例变化最小流量 点(V水在热水网路中的流动状态，大多处于阻力平方区；流体的压降与流量关系满足二次 幂规律，可用下式表示AP = SiGi2(1)式中Si——网路计算管段的阻力数，Pa/(m3/h)2 ；
Gi——运行工况点对应的流量，m3/h ；Δ P——水泵扬程，Pa ；步骤二( 二 )、对管网总流量进行监测，当管网的流量发生变化时，根据相似定律， 可得G.η, = 1 -Τ"(2)
Gi式中ni—水泵要调成的转速；H1——设计工况下水泵的转速；Gi——水泵要调成的流量，m3/h ；G1——设计工况下的流量，m3/h ；步骤二(三)、通过前馈计算得到水泵要调成的转速Iii ；步骤二(四)、通过调节水泵的转速，改变泵的运行特性曲线，使得系统的运行工 况点回到阴影部分的设计工况下的上限管网特性曲线和设计工况下的下限管网特性曲线 之间；其中设计工况下的下限管网特性曲线对应的阻抗为S，设计工况下的上限管网特 性曲线对应的阻抗为S，，S，= S C· S，C 一般取100% 105% ；通过变频调速，使得热网循环泵始终运行在同一效率曲线上以满足相似工况，使 各个热力站调节阀的开度回到90% 95%;所述同一效率曲线是指设计工况下的上限管网 特性曲线和设计工况下的下限管网特性曲线之间某一条管网特性曲线；步骤三、如果供热管网系统的流量小于等比例变化最小流量点Gtl，此时管路中水 的流动状态将偏离阻力平方区，使得各支路流量的分配比例发生变化，且不是等比变化，这 时采用热网循环泵恒压差限转速的调节方案，恒定压差的的上限和下限分别是等比例变化 最小流量点Gtl所在直线与设计工况下的管网特性曲线的上下限和的交点所对应的压差；通 过控制循环泵的转速和管网的阻抗，使得系统运行工况点在压差上限和压差下限之间且位 于最低允许转速下热网循环泵的运行曲线以上的区域范围内。本发明的有益效果是本发明方法实现在保证热网系统平衡的基础上对热网循环泵进行连续的变流量 调节，节能效果非常可观。本发明的优点1、在保证热网系统平衡的基础上，热网循环泵进 行连续的变流量调节；2、尽量使得热网的阻力系数最小，尽量使得热网循环泵工作在它的 高效区内；3、热网循环泵在整个采暖季节内的运行能耗最低。应用本发明方法运行时，等比例变化最小流量一般定为额定流量的40% (按较 保守的值进行计算)。则年运行的流量等比例变化范围在循环泵额定负荷的40% 80%之 间，这种工况约占整个供暖季的60 %，年运行负荷的平均值为循环水泵额定负荷的60 %。 在供暖初期和末期，系统在小于等比例变化最小流量的时间约占整个供暖季40% (按较保 守的值进行计算)。节电率按照GB12497《三相异步电动机经济运行》强制性国家标准实施监督指南 中的计算公式进行计算
权利要求
1. 一种热网循环泵等阻力区间的变流量调节方法，其特征在于所述调节方法是基 于由设计工况下热网循环泵的运行曲线(1-3)、最低允许转速下热网循环泵的运行曲线 (1-7)、设计工况下的上限管网特性曲线(1-4)、设计工况下的下限管网特性曲线(1-5)、压 差下限(1-9)，压差上限(1-10)围成的表示热网循环泵在供热管网系统中工作状态点的范 围(1-6)来进行的，所述调节方法是将供热管网系统的运行工况点调节到热网循环泵在供 热管网系统中工作状态点的范围(1-6)内； 所述调节方法是按照以下步骤实现的步骤一、在初调节期间，把各换热站的电动调节阀的开度调为90% 95%，然后调节 各换热站的手动阀使得供热管网系统在设计工况下的流量G1下运行，此时管网的特性曲线 为设计工况下的管网特性曲线(1-5)，供热系统的运行工况点在热网循环泵的高效区；步骤二、当热负荷变化时，如果供热管网系统的流量大于或等于等比例变化最小流量 点G0 步骤二(一)、当热负荷变化时，如果系统的流量大于或等于等比例变化最小流量点 Gtl，水在热水网路中的流动状态，大多处于阻力平方区；流体的压降与流量关系满足二次幂 规律，可用下式表示AP = SiGi2(1)式中Si——网路计算管段的阻力数，Pa/(m3/h)2 ； Gi——运行工况点对应的流量，m3/h ； Δ P——水泵扬程，Pa; 步骤二( 二)、对管网总流量进行监测，当管网的流量发生变化时，根据相似定律，可得Q1η, = π\ ~-(2)Gi式 中Ili—水泵要调成的转速；H1——设计工况下水泵的转速；Gi—水泵要调成的流量，m3/h ；G1——设计工况下的流量，m3/h ；步骤二(三)、通过前馈计算得到水泵要调成的转速Hi ；步骤二(四)、通过调节水泵的转速，改变泵的运行特性曲线，使得系统的运行工况点 回到阴影部分的设计工况下的上限管网特性曲线(1-4)和设计工况下的下限管网特性曲 线(1-5)之间；其中设计工况下的下限管网特性曲线(1-5)对应的阻抗为S，设计工况下的上限管网 特性曲线(1-4)对应的阻抗为S’，S’ =S C· S，C 一般取100% 105% ；通过变频调速，使得热网循环泵始终运行在同一效率曲线上以满足相似工况，使各个 热力站调节阀的开度回到90% 95%;所述同一效率曲线是指设计工况下的上限管网特性 曲线(1-4)和设计工况下的下限管网特性曲线(1-5)之间某一条管网特性曲线；步骤三、如果供热管网系统的流量小于等比例变化最小流量点Gtl，此时管路中水的流 动状态将偏离阻力平方区，使得各支路流量的分配比例发生变化，且不是等比变化，这时采 用热网循环泵恒压差限转速的调节方案，恒定压差的的上限(1-10)和下限(1-9)分别是等比例变化最小流量点Gtl所在直线(1-8)与设计工况下的管网特性曲线的上下限(1-4)和 (1-5)的交点所对应的压差；通过控制循环泵的转速和管网的阻抗，使得系统运行工况点 在压差上限(1-10)和压差下限(1-9)之间且位于最低允许转速下热网循环泵的运行曲线 (1-7)以上的区域范围内。
全文摘要
热网循环泵等阻力区间的变流量调节方法，它涉及一种热网循环泵的变流量调节方法。本发明为了解决热网循环泵的变流量调节方法存在节能效果较差、无法实现在保证热网系统平衡的基础上对热网循环泵进行连续的变流量调节等问题。所述调节方法是基于由设计工况下热网循环泵的运行曲线、最低允许转速下热网循环泵的运行曲线、设计工况下的上限管网特性曲线、设计工况下的下限管网特性曲线、压差下限，压差上限围成的表示热网循环泵在供热管网系统中工作状态点的范围来进行的，所述调节方法是将供热管网系统的运行工况点调节到热网循环泵在供热管网系统中工作状态点的范围内。本发明方法的节能效果非常显著，节电率可达75.26％。
文档编号F04B49/00GK102094798SQ20101060029
公开日2011年6月15日 申请日期2010年12月22日 优先权日2010年12月22日
发明者姜永成, 方修睦, 罗骁勇, 郑瑞芸 申请人:哈尔滨工业大学