热水管网补水定压及漏水工况的研究与分析

论文摘要

随着社会经济的发展,我国的集中供热事业发展迅速,城市供热管网覆盖面越来越大,发生事故的损失和影响将随之增加,因而对热网供热的可靠性要求更加提高,对事故工况研究也更加迫切。供热管网的事故泄漏往往是热网的突发事故,研究漏水工况,对加强监控、制定预警方案有重要意义。本文将研究热水供热管网发生泄漏后,系统水力工况的变化情况。本文研究的漏水率为总循环水量的1%~5%,介于正常补水率与事故补水率之间。当供热管网发生泄漏后,系统供水管网、回水管网以及热源和热用户所在管段的流量均将发生变化,已不再属于平面网络的范畴,因此,本文采用文献[46]中建立的基于空间管网的数学模型,对供热管网漏水工况进行模拟。针对循环水泵和补水泵参数、系统节点压力、用户资用压差、管段和用户流量变化等方面,对枝状管网、单热源环状管网和双热源环状管网进行了水力分析。在枝状管网中,研究了同一节点漏水率不同以及不同节点漏水率相同两种工况下,系统水力工况的变化情况。从中可以发现,漏水节点在供水管段中,且距离热源近时,对系统水力工况的影响较大。由于所研究的环状管网为对称管网,因此,漏水节点选取的是管网的中间节点和一个汇流节点。由于环状管网具有多连通的性质,故其具有自身的特点,且其漏水工况要比枝状管网的漏水工况复杂得多。通过本文的研究,可以发现,热水供热管网发生泄漏时,系统循环水泵参数的变化率较小,一般在允许的范围之内,而系统补水泵的补水率变化比例较大。因此,可通过观察系统补水量来确定系统是否发生事故漏水。研究发现,热水供热管网漏水工况的变化是有规律可循的。根据系统漏水工况变化的规律,结合系统流量和压力的监控系统,可发现系统是否存在泄漏事故以及判断事故发生地点,为进一步研究热网的漏水事故工况、热网事故工况故障诊断提供参考

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题来源及研究的目的和意义
• 1.1.1 课题的来源
• 1.1.2 课题研究的目的和意义
• 1.2 国内外研究现状综述
• 1.3 本文的主要工作
• 第2章 热水供热管网补水定压系统
• 2.1 工作点的改变方式
• 2.1.1 阀门节流调节
• 2.1.2 补水泵的变速调节
• 2.2 变频调速泵补水定压系统
• 2.2.1 变频调速原理
• 2.2.2 变频调速泵补水定压原理
• 2.2.3 定压点在循环水泵吸入口时变频调速泵补水定压系统
• 2.2.4 旁通补水变频调速定压系统
• 2.3 变频调速泵补水定压方案的分析
• 2.3.1 补水泵的扬程
• 2.3.2 系统静水压线值的确定
• 2.3.3 变频调速泵补水定压方案分析
• 2.4 本章小结
• 第3章 供热管网漏水工况数学模型
• 3.1 供热管网漏水工况分析的前提
• 3.2 供热管网漏水工况数学模型
• 3.3 用图论知识求解数学模型
• 3.4 本章小结
• 第4章 枝状管网漏水工况分析
• 4.1 概述
• 4.2 供水管段漏水工况分析
• 4.2.1 供水节点6 漏水量不同时系统水力工况分析
• 4.2.2 供水管段不同节点漏水率相同时系统变化规律
• 4.3 回水管段漏水工况分析
• 4.3.1 回水节点6 漏水量不同时系统水力工况分析
• 4.3.2 回管段不同节点泄漏量相同时系统变化规律
• 4.3.3 用户流量变化规律
• 4.4 供、回水管段分别泄漏时系统水力工况的比较
• 4.5 本章小结
• 第5章 单热源环状管网漏水工况分析
• 5.1 概述
• 5.2 供水节点9 漏水时系统水力工况分析
• 5.2.1 系统节点压力变化规律
• 5.2.2 用户资用压差变化规律
• 5.2.3 管段流量变化规律
• 5.2.4 用户流量变化规律
• 5.3 供水节点4 漏水时系统水力工况分析
• 5.3.1 系统节点压力变化规律
• 5.3.2 用户资用压差变化规律
• 5.3.3 用户流量变化规律
• 5.4 回水节点9 漏水时系统水力工况分析
• 5.4.1 系统节点压力变化规律
• 5.4.2 用户资用压差变化规律
• 5.4.3 管段流量变化规律
• 5.4.4 用户流量变化规律
• 5.5 回水节点4 漏水时系统水力工况分析
• 5.5.1 系统节点压力变化规律
• 5.5.2 用户资用压差变化规律
• 5.5.3 管段流量变化规律
• 5.5.4 用户流量变化规律
• 5.6 环状管网泄漏与枝状管网泄漏的比较
• 5.7 本章小结
• 第6章 双热源环状管网泄漏的水力工况分析
• 6.1 概述
• 6.2 供水节点9 漏水时系统水力工况分析
• 6.2.1 系统节点压力变化的规律
• 6.2.2 用户资用压差变化规律
• 6.2.3 管段流量变化规律
• 6.2.4 用户流量变化规律
• 6.3 供水节点3 漏水时系统水力工况分析
• 6.3.1 系统节点压力变化规律
• 6.3.2 用户资用压差变化规律
• 6.3.3 管段流量变化规律
• 6.3.4 用户流量变化规律
• 6.4 回水节点9 漏水时系统水力工况分析
• 6.4.1 系统节点压力变化规律
• 6.4.2 用户资用压差变化率
• 6.4.3 管段流量变化率
• 6.4.4 用户流量变化率
• 6.5 回水节点3 漏水时系统水力工况分析
• 6.5.1 系统节点压力变化规律
• 6.5.2 用户资用压差变化规律
• 6.5.3 管段流量变化规律
• 6.5.4 用户流量变化规律
• 6.6 双热源环状管网漏水工况的特点
• 6.7 研究管网泄漏系统变化规律的意义
• 6.8 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢