CN208384861U - 一种分布式变频泵热网水力工况实验台 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种分布式变频泵热网水力工况实验台，包括动力循环管路、给水管路、回水管路、并列设置的若干组模拟用户支路、定压管路，给水管路和回水管路与定压管路连通，模拟用户支路上设置流量计和变频泵，在模拟用户支路与给水管路连接端、模拟用户支路与回水管路连接端均设置测压管，在定压管路和给水管路连通的管道上、定压管路和回水管路连通的管道上、各模拟用户支路和给水管路连接处、各模拟用户支路和回水管路连接处均设置有阀门。本实验台能够还原实际运行过程中分布式变频泵系统中流量、阻抗、热量、压头等因素的变化情况，以便能够为更合理的设计热网系统提供可靠依据。

Description

一种分布式变频泵热网水力工况实验台

技术领域

本实用新型主要涉及供热工程教学研究技术领域，具体是一种分布式变频泵热网水力工况实验台。

背景技术

分布式变频泵系统是针对传统供热管网的形式，为了实现设计流量均匀分布而提出的一种新型热网系统。而在目前的分布式变频泵输配系统的研究中还并未有一种能够科学研究分布式变频系统阻抗、流量及压头变化的实验平台。

实用新型内容

为解决目前技术的不足，本实用新型结合现有技术，从实际应用出发，提供一种分布式变频泵热网水力公开实验台，本实验台能够还原实际运行过程中分布式变频泵系统中流量、阻抗、热量、压头等因素的变化情况，以便能够为更合理的设计热网系统提供可靠依据。

为实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种分布式变频泵热网水力工况实验台，包括动力循环管路、给水管路、回水管路、并列设置的若干组模拟用户支路、定压管路，动力循环管路、给水管路和回水管路形成循环供热管网，给水管路和回水管路与定压管路连通，在定压管路上设置定压水箱，模拟用户支路两端分别连接给水管路和回水管路、模拟用户支路上设置流量计和变频泵，在模拟用户支路与给水管路连接端、模拟用户支路与回水管路连接端均设置测压管，在定压管路和给水管路连通的管道上、定压管路和回水管路连通的管道上、各模拟用户支路和给水管路连接处、各模拟用户支路和回水管路连接处均设置有阀门。

所述动力循环管路包括储水箱、与储水箱连接的水泵、与水泵出水端连接的模拟锅炉，给水管路连接模拟锅炉，回水管路连接水泵的进水端，在回水管路和水泵连接的管路上、储水箱与水泵连接的管路上、模拟锅炉与给水管路连接的管道上均设置有阀门。

所述模拟锅炉和给水管路连接的管道上、水泵与回水管路连接的管道上均设置有稳压器。

所述测压管为顶端与大气相通的玻璃管，测压管下端通过胶管与各管路连接，在测压管一侧设有标尺。

所述测压管固定在垂直设置的测压板上。

在各模拟用户支路上设置用于调节流量计的调控阀。

本实用新型的有益效果：

本实用新型使用热网水力公开模拟实验装置能够进行多种水力工况变化的实验，能够直接了解热网水压的变化情况，巩固热网水力公开计算的基本原理，掌握水力公开分析方法、验证热水网络水压图和水力工况的理论，以便能够根据实际情况绘制合理的水压图，为实际的热网系统设计提供有效的实验数据。

附图说明

附图1为本实用新型的系统原理图。

附图中所示标号：1、储水箱；2、阀门；3、水泵；4、模拟锅炉；5、稳压器；6、给水管路；7、回水管路；8、定压管路；9、测压板；10、测压管；11、流量阀；12、模拟用户支路；13、流量计；14、变频泵；15、调控阀。

具体实施方式

结合附图和具体实施例，对本实用新型作进一步说明。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围。

如附图1所示，本实用新型为一种分布式变频泵热网水力工况实验台，主要包括动力循环管路、给水管路6、回水管路7、并列设置的若干组模拟用户支路12、定压管路8，动力循环管路、由动力循环管路形成动力源，热水经动力循环管路流经给水管路6再经回水管路7流回至动力循环管路形成循环供热管网，给水管路6和回水管路7在该供热管网终端与定压管路8连通，定压管路8连接设置在高处的定压水箱15，通过定压水箱15保持系统水位。模拟用户支路12采用多组且并列设置，模拟用户支路12两端分别连接给水管路6和回水管路7、模拟用户支路12上设置流量计13和变频泵14，在模拟用户支路12与给水管路6连接端、模拟用户支路12与回水管路7连接端均设置测压管10，每个模拟用户支路12上设置两根测压管10，测压管10安装在一块垂直设置的测压板9上，测压管10采用玻璃管，顶端与大气相通，下端用胶管与网路分支点相接，每组用户的两支玻璃管间附有标尺以便读出各点的水位高度，测压管10用来测量热网用户连接点处的给水管路6和回水管路7的水头，即水压曲线高度。如图1所示，本实用新型在定压管路8和给水管路6连通的管道上、定压管路8和回水管路7连通的管道上、各模拟用户支路12和给水管路6连接处、各模拟用户支路12和回水管路7连接处均设置有阀门2，阀门2为流量调节阀，结合每个支路上设立的转子流量计13进行各个支路的流量调节，以平衡水压和流量。通过合理的阀门2设置，保证本实验台能够进行多种公开下的热网系统实验。

本实用新型的动力循环管路包括储水箱1、与储水箱1连接的水泵3、与水泵3出水端连接的模拟锅炉4，给水管路6连接模拟锅炉4，回水管路7连接水泵3的进水端，在回水管路7和水泵3连接的管路上、储水箱1与水泵3连接的管路上、模拟锅炉4与给水管路6连接的管道上均设置有阀门2。由储水箱1提供水源，经水泵3、模拟锅炉4、给水管路6、回水管路7形成循环系统，在模拟锅炉4和给水管路6连接的管道上、水泵3与回水管路7连接的管道上均设置有稳压器5，以便稳定系统中的水压。

本实用新型中，在模拟用户支路12上流量计13一侧两侧分别设置流量阀11和调控阀15，调控阀15用于在实验开始之前，对流量计13中转子进行调准对零，流量阀11用于实验中出现的跑冒滴漏现象，控制回水流量，调节流量计13后部的平衡管中流量，避免平衡管中出现空气，影响实验精度。

下面结合本实用新型的几种常见实验方式对本实验台进行进一步说明。

本实施例中采用图1所示的热网结构，用来模拟由5个用户组成的热水网络。

正常水压图

参考图1，启动水泵3，缓慢打开阀门A和阀门a，水由水泵3经模拟锅炉4、稳压器5后，一部分进入给水管路6、模拟用户支路12、回水管路7；另一部分进入定压水箱15，待系统充满水、打开阀门B的同时关闭阀门A，保持定压水箱15水位稳定，调节管路上各阀门，以增加或减少管段的阻力，使各节点之间有适当的压差，待系统稳定后，记录各点的压力和流量，并以此绘正常水压图。

关小供水干管中阀门b时的水压图

将阀门b关小些，这时热网中总流量将减少，给水管路6与回水管路7水速降低，单位长的压力降减少，因此水压图比正常工况时平坦些，在阀门b处压力突然降低，阀门b以前的用户，由于资用水头增加，流量都有所增加，越接近阀门b的用户增加越多，阀门b以后各用户的流量将减少，减少的比例相同。即所谓一致等比失调，记录各点压力、流量，绘制新水压图与正常的进行比较，并记录各用户流量的变化程度。

关闭左侧第二用户时的水压图

将阀b恢复原状，各点压力一般不会恢复到原来读数位置，不一定强求符合原来正常水压图。关闭阀门c，记录新水压图各点的压力、流量。

关小阀门d时的水压图

将阀门c恢复到原来的位置，把阀门d关小，记录新水压图各点的压力、流量。

阀门d恢复到原来的位置打开阀门e，关闭阀门f，观察网路各点的压力变化情况。即回水定压。

关闭阀门e，打开阀门f，观察网路各点的压力变化情况。即给水定压。

实验完毕，关闭阀门A、B，停止水泵3运行。

本实用新型的模拟用户支路12上的变频泵14均有对应的调频装置，通过线路连接，通过调频台控制变频泵14的频率及转速，主要用于零压差点调节，平衡各个支路流量即水压作用。关于该分布式变频泵14实验时步骤如下：

零差压点调节实验

1)确定主泵频率

固定主泵频率，即水泵3频率，此时所有变频泵处于停止状态，此时所得系统水压图为传统供热系统水压图。

2)调节分布式变频泵

由于传统的供热系统远端用户供回水压差小，近热源处供回水压差大，无零压差点出现，且远端用户由于较小的供回水压差，导致供热系统水力失调，近热源处用户过热，远热源处用户过冷的现象。在实验时，保持主泵频率不变，依次开启各个变频泵并对其进行频率调节，依次使零压差点出现在近热源处，系统中部，远热源处，并分别记录新水压图各点的压力、流量。

进行零差压点调节实验时，具有两种实验方法：其一，首先保持各个阀门不动，单独记录在分布式变频泵作用下各点压力，流量，并绘制水压图，其中，若实验工况中出现个别点供回水压差过大过小时，可适当调节阀门，使其达到理想压差，并记录新水压图各点的压力及流量，其二，在进行说明书中各项实验中一项后，确认由调节阀门带来的流量压力变化后，记录数据，并对环路依次进行分布式变频泵的调节，并记录各点压力流量与之前数据进行对比，不可同时调节阀门及变频泵。

通过上述操作可知，本实用新型能够度对分布式变频泵输配系统与集中动力式输配系统的输配能耗进行对比，可通过实验数据证明分布式变频泵热网的节能性，同时本实验台可以随时切换不同的工作模式，直接反应系统差异，根据实验情况分别绘制水压图并评价各公开实验结果，为分布式变频泵热网水力公开的设计提供科学依据。

Claims (6)

1.一种分布式变频泵热网水力工况实验台，其特征在于：包括动力循环管路、给水管路、回水管路、并列设置的若干组模拟用户支路、定压管路，动力循环管路、给水管路和回水管路形成循环供热管网，给水管路和回水管路与定压管路连通，在定压管路上设置定压水箱，模拟用户支路两端分别连接给水管路和回水管路、模拟用户支路上设置流量计和变频泵，在模拟用户支路与给水管路连接端、模拟用户支路与回水管路连接端均设置测压管，在定压管路和给水管路连通的管道上、定压管路和回水管路连通的管道上、各模拟用户支路和给水管路连接处、各模拟用户支路和回水管路连接处均设置有阀门。

2.如权利要求1所述的一种分布式变频泵热网水力工况实验台，其特征在于：所述动力循环管路包括储水箱、与储水箱连接的水泵、与水泵出水端连接的模拟锅炉，给水管路连接模拟锅炉，回水管路连接水泵的进水端，在回水管路和水泵连接的管路上、储水箱与水泵连接的管路上、模拟锅炉与给水管路连接的管道上均设置有阀门。

3.如权利要求2所述的一种分布式变频泵热网水力工况实验台，其特征在于：所述模拟锅炉和给水管路连接的管道上、水泵与回水管路连接的管道上均设置有稳压器。

4.如权利要求1所述的一种分布式变频泵热网水力工况实验台，其特征在于：所述测压管为顶端与大气相通的玻璃管，测压管下端通过胶管与各管路连接，在测压管一侧设有标尺。

5.如权利要求2所述的一种分布式变频泵热网水力工况实验台，其特征在于：所述测压管固定在垂直设置的测压板上。

6.如权利要求1所述的一种分布式变频泵热网水力工况实验台，其特征在于：在各模拟用户支路上设置用于调节流量计的调控阀、用于调节支路管道流量的流量阀。