CN116624915A - 一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法，通过获取在特定时段内供给热能过程中影响管网水力失调度管网相关的多个参数，计算热水流经该管网的温差和整个管网里的每个支管网供回水温差，根据每个支管网的供回水温差，确定整个管网的平均温差以及水力失调度以此得到确定整个管网的水力失调情况。本发明根据不同管网的实际用热情况和供热方案确定整个管网以及支网的水力失调情况，因此可以不受限于管网的供热设计工况，从而可以直观地反应管网的水力工况，且根据管网的多个参数得到，对于不同的管网系统适应性更强，确定出的准确度更高，对于有针对性地指导供热公司的一线员工如何去调控管网的流量具有重要价值。
Description
技术领域
本发明属于供热系统技术领域，具体涉及一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法。
背景技术
在供热系统中，热源通过一次管网将热量输送至各个换热站，经过换热后的热水再通过二次管网输送至末端不同建筑热用户。在热力管网的实际运行过程中，由于阻力不同，管网不同位置的资用压力不同，导致管网不同位置的流量有较大差异；从而经常会出现管网前端用户“过热”和管网末端用户“过冷”的不平衡现象。管网越复杂，这种水力不平衡的现象就愈严重。因此，管网的水力平衡对供热系统至关重要。
目前，供热系统常用的确定水力失调度的方法是：求取热用户的实际流量与设计要求流量的比值。在实际工程中管网局限设计，施工、阀门设备类型、安装等原因，会造成管网不在设计要求工况下工作，实际流量与设计流量不一致。而该方法如果想到达到准确的计量，需要管网按照设计工况运行的，因此，这种传统计算管网水力失调度的方法并不适用工程实际。
此外，上述方法是针对单个管道的水力失调度进行衡量，在实际供热系统中存在几十、甚至几百根分支管道，这些管道之间有些相互连通，有些独立运行，内部极为复杂。因此现有的水力失调方法对于较为大型的热力系统适应性并不高，且使用该方法确定的水力失调度并不准确。
因此，如何确定不同供热公司、不同换热站的水力失调度，对保证供热管网的运行质量保证和管理十分重要！总而言之，亟需一种方法来确定热力管网整体的水力失调度！
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于供回水温差的确定水力失调度的方法。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：
本发明提供的一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法包括：
获取在预定时段内供给热能过程中，流经每个支管网的累积耗热量、流经支管网的累积消耗流量、热水流经热量表的起始时间、热水流经流量计的结束时间、热水的密度、热水的质量比热容；
针对每个支管网，基于累积耗热量、累积消耗流量、每个支管网起始时间、结束时间、热水的密度以及热水的质量比热容，使用支管网温差计算公式，计算该支管网的供回水温差；
根据每个支管网的供回水温差，确定整个管网的平均温差；
根据整个管网的平均温差，确定每个支管网的水力失调度；
根据每个支管网的水力失调度，确定整个管网的水力失调度；
支管网温差计算公式为：
每个支管网的水力失调度计算公式为：
整个管网水力失调度表示为：
其中，ΔTi表示热水流经支管网的供回水温差，单位为℃；Qi表示热表的累积耗热量，单位为GJ；τ表示时间，dτ表示周期；c表示热水的质量比热容，c＝4.2·103J/(kg·℃)；ρ表示流经管网的热水密度，ρ＝1000kg/m3；c表示热水的质量比热容，c＝4178J/(kg·℃)；Vsj表示热水流经支管网的体积流量，单位为m3/h；τ1表示热水流经支管网的起始时间；τ2表示热水流经支管网的结束时间；为整体管网的平均温差，单位为℃；ΔTi为第i个支管网的供回水温差单位为℃；δi为第i个支管网的水力失调度，δn为第n个支管网的水力失调度。
可选的，在根据整个管网的平均温差，确定每个支管网的水力失调度之后，确定管网水力失调度的方法还包括：
针对每个支管网，根据该支管网水力失调度的大小调整进入该支管网的热水流量。
可选的，针对每个支管网，根据该支管网水力失调度的大小调整进入该支管网的热水流量包括：
针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于适宜区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜；
当该支管网的水力失调度小于适宜区间的下限时，则表示该支管网所分配的热水流量偏小，则控制阀门开大，以调整进入该支管网的热水流量增加；
当该支管网的水力失调度大于适宜区间的上限时，则表示该支管网所分配的热水流量偏大，则控制阀门关小，以调整进入该支管网的热水流量减少；
其中，适宜区间为[0.8，1.2]。
可选的，针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于适宜区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜包括：
针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于适宜区间时，继续判断该支管网的水力失调度位于适宜偏大区间还是适宜偏小区间；
如果支管网的水力失调度位于适宜偏大区间，则确定表示该支管网所分配的热水流量适宜偏大；
如果支管网的水力失调度位于适宜偏小区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜偏小；
如果支管网的水力失调度即不位于宜偏大区间也不位于适宜偏小区间，则表示该支管网所分配的热水流量最为适宜；
其中，适宜偏大区间为(1，1.2]，适宜偏小区间为[0.8，1)。
其中，整体管网的平均温差表示为：
其中，n为支管网的总数目。
本发明提供的一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法，通过获取在特定时段内供给热能过程中可能影响管网水力失调度管网相关的多个参数，计算热水流经该管网的温差和整个管网里的每个支管网供回水温差，根据每个支管网的供回水温差，确定整个管网的平均温差以及水力失调度以此得到确定整个管网的水力失调情况。本发明根据不同管网的实际用热情况和供热方案确定整个管网以及支网的水力失调情况，因此可以不受限于管网的供热设计工况，从而可以直观地反应管网的水力工况，且根据管网的多个参数得到，对于不同的管网系统适应性更强，确定出的准确度更高，对于有针对性地指导供热公司的一线员工如何去调控管网的流量具有重要价值。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明提供的一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
如图1所示，本发明提供的一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法包括：
S1，获取在预定时段内供给热能过程中，流经每个支管网的累积耗热量、流经支管网的累积消耗流量、热水流经热量表的起始时间、热水流经流量计的结束时间、热水的密度、热水的质量比热容；
S2，针对每个支管网，基于累积耗热量、累积消耗流量、每个支管网起始时间、结束时间、热水的密度以及热水的质量比热容，使用支管网温差计算公式，计算该支管网的供回水温差；
S3，根据每个支管网的供回水温差，确定整个管网的平均温差；
S4，根据整个管网的平均温差，确定每个支管网的水力失调度；
S5，根据每个支管网的水力失调度，确定整个管网的水力失调度；
支管网温差计算公式为：
整个管网水力失调度表示为：
整体管网的平均温差表示为：
其中，ΔT表示热水流经支管网的供回水温差，单位为℃；Qi表示热表的累积耗热量，单位为GJ；τ表示时间，dτ表示周期；c表示热水的质量比热容，c＝4.2·103J/(kg·℃)；ρ表示流经管网的热水密度，ρ＝1000kg/m3；c表示热水的质量比热容，c＝4178J/(kg·℃)；Vsj表示热水流经支管网的体积流量，单位为m3/h；τ1表示热水流经支管网的起始时间；τ2表示热水流经支管网的结束时间； 为整体管网的平均温差，ΔTn为第n个支管网的供回水温差，δn为第n个支管网的水力失调度，n为支管网的总数目。
本发明提供的一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法，通过获取在特定时段内供给热能过程中，流经该管网的多个参数，的累积耗热量、流经该管网的累积消耗流量、热水流经热量表的起始时间、热水流经流量计的结束时间、热水的密度、热水的质量比热容，计算热水流经该管网的温差和整个管网里的每个支管网供回水温差，根据每个支管网的供回水温差，确定整个管网的平均温差；根据整个管网的平均温差，确定每个支管网的水力失调度；根据每个支管网的水力失调度，确定整个管网的水力失调度以此得到确定整个管网的水力失调情况。本发明根据不同管网的实际用热情况和供热方案确定整个管网以及支网的水力失调情况，因此可以不受限于管网的供热设计工况，从而可以直观地反应管网的水力工况，且根据管网的多个参数得到，对于不同的管网系统适应性更强，确定出的准确度更高，对于有针对性地指导供热公司的一线员工如何去调控管网的流量具有重要价值。
作为本发明一种可选的实施方式，在根据整个管网的平均温差，确定每个支管网的水力失调度之后，确定管网水力失调度的方法还包括：
针对每个支管网，根据该支管网水力失调度的大小调整进入该支管网的热水流量。
作为本发明一种可选的实施方式，针对每个支管网，根据该支管网水力失调度的大小调整进入该支管网的热水流量包括：
步骤a：针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于适宜区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜；
可以理解，当热水流量适宜可能是适宜偏大或者适宜偏小，此种情况在实际运行时无需调整热水流量。
步骤b：当该支管网的水力失调度小于适宜区间的下限时，则表示该支管网所分配的热水流量偏小，则控制阀门开大，以调整进入该支管网的热水流量增加；
步骤c：当该支管网的水力失调度大于适宜区间的上限时，则表示该支管网所分配的热水流量偏大，则控制阀门关小，以调整进入该支管网的热水流量减少；
其中，待定适宜区间为[0.8，1.2]，可以根据实际情况设定以及调整。
作为本发明一种可选的实施方式，针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于适宜区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜包括：
步骤a1：针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于适宜区间时，继续判断该支管网的水力失调度位于适宜偏大区间还是适宜偏小区间；
步骤a2：如果支管网的水力失调度位于适宜偏大区间，则确定表示该支管网所分配的热水流量适宜偏大；
步骤a3：如果支管网的水力失调度位于适宜偏小区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜偏小；
步骤a4：如果支管网的水力失调度即不位于宜偏大区间也不位于适宜偏小区间，则表示该支管网所分配的热水流量最为适宜；
其中，适宜偏大区间为(1，1.2]，适宜偏小区间为[0.8，1)，适宜偏大以及偏小区间根据实际情况设定，当然可以根据管网不同进行微调。
下面以具体过程，说明本发明的确定支管网的水力失调情况并具体调整的过程。
在上述计算水力失调度原则的基础上，本发明按各支管网的水力失调度δi的大小，将管网的水力失调度划分为五个区间：
第一区间：当水力失调度δi处于0<δi≤1.2时，即该支管网的计算温差低于整体管网的平均温差表明该支管网所分配的流量适宜偏大。
第二区间：当水力失调度δi处于0.8≤δi<1时，即该支管网的计算温差高于整体管网的平均温差表明该支管网所分配的流量适宜偏小。
第三区间：当水力失调度δi处于δi<0.8时，即该支管网的计算温差远远高于整体管网的平均温差表明该支管网所分配的流量偏小，此时应该开大阀门。
第四区间：当水力失调度δi处于δi>1.2时，即该支管网的计算温差远远低于整体管网的平均温差表明该支管网所分配的流量偏大，此时应该关小阀门。
第五区间：当水力失调度i＝1时，即该支管网的计算温差等于整体管网的平均温差表明该支管网所分配的流量最为适宜。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种基于供回水温差的确定管网水力失调度的方法，其特征在于，包括：
获取在预定时段内供给热能过程中，流经每个支管网的累积耗热量、流经支管网的累积消耗流量、热水流经热量表的起始时间、热水流经流量计的结束时间、热水的密度、热水的质量比热容；
针对每个支管网，基于累积耗热量、累积消耗流量、每个支管网起始时间、所述结束时间、热水的密度以及热水的质量比热容，使用支管网温差计算公式，计算该支管网的供回水温差；
根据每个支管网的供回水温差，确定整个管网的平均温差；
根据整个管网的平均温差，确定每个支管网的水力失调度；
根据每个支管网的水力失调度，确定整个管网的水力失调度；
支管网温差计算公式为：
每个支管网的水力失调度计算公式为：
整个管网水力失调度表示为：
其中，ΔTi表示热水流经支管网的供回水温差，单位为℃；Qi表示热表的累积耗热量，单位为GJ；τ表示时间，dτ表示周期；c表示热水的质量比热容，c＝4.2·103J/(kg·℃)；ρ表示流经管网的热水密度，ρ＝1000kg/m3；c表示热水的质量比热容，c＝4178J/(kg·℃)；Vsj表示热水流经支管网的体积流量，单位为m3/h；τ1表示热水流经支管网的起始时间；τ2表示热水流经支管网的结束时间；为整体管网的平均温差，单位为℃；ΔTi为第i个支管网的供回水温差单位为℃；δi为第i个支管网的水力失调度，δn为第n个支管网的水力失调度。
2.根据权利要求1所述的确定管网水力失调度的方法，其特征在于，在所述根据整个管网的平均温差，确定每个支管网的水力失调度之后，所述确定管网水力失调度的方法还包括：
针对每个支管网，根据该支管网水力失调度的大小调整进入该支管网的热水流量。
3.根据权利要求2所述的确定管网水力失调度的方法，其特征在于，所述针对每个支管网，根据该支管网水力失调度的大小调整进入该支管网的热水流量包括：
针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于适宜区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜；
当该支管网的水力失调度小于所述适宜区间的下限时，则表示该支管网所分配的热水流量偏小，则控制阀门开大，以调整进入该支管网的热水流量增加；
当该支管网的水力失调度大于所述适宜区间的上限时，则表示该支管网所分配的热水流量偏大，则控制阀门关小，以调整进入该支管网的热水流量减少；
其中，所述适宜区间为[0.8，1.2]。
4.根据权利要求1所述的确定管网水力失调度的方法，其特征在于，所述针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于适宜区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜包括：
针对每个支管网，按照大小将该支管网的水力失调度进行区间划分，当该支管网的水力失调度位于所述适宜区间时，继续判断该支管网的水力失调度位于适宜偏大区间还是适宜偏小区间；
如果支管网的水力失调度位于适宜偏大区间，则确定表示该支管网所分配的热水流量适宜偏大；
如果支管网的水力失调度位于适宜偏小区间时，则表示该支管网所分配的热水流量适宜偏小；
如果支管网的水力失调度即不位于宜偏大区间也不位于适宜偏小区间，则表示该支管网所分配的热水流量最为适宜；
其中，适宜偏大区间为(1，1.2]，适宜偏小区间为[0.8，1)。
5.根据权利要求1所述的确定管网水力失调度的方法，其特征在于，整体管网的平均温差表示为：
其中，n为支管网的总数目。
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