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园区供热管网泄漏工况建模及分析

发布时间:2020-12-22 09:47
  为提高供热系统的安全性及故障诊断系统的准确性,依据图论理论对某园区供热管网泄漏工况进行水力特性建模,并通过管网能量平衡方程求解不同工况下的用户室内温度.分析了不同泄漏工况对供热管网水力工况和热力工况的影响.研究结果表明:供热管网中任意点发生泄漏故障均会对系统水力特性产生影响,并且泄漏点距离循环水泵越近对供热系统管段流量影响越大;供热管网水力特性的变化将会对热力特性产生耦合影响.本研究可为供热管网泄漏事故预判及故障诊断等提供参考依据. 

【文章来源】:东北大学学报(自然科学版). 2020年10期 北大核心

【文章页数】:8 页

【部分图文】:

园区供热管网泄漏工况建模及分析


热力工况传热过程示意图

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为分析泄漏对园区供热系统水力及热力工况的影响,以某园区供热二次网为例,基于空间管网的数学模型对各种工况下供热管网的水力特性和热力特性进行计算.该园区共有30个热用户,管段数M=91;节点数N+1=62.整个系统分为4个区段:101~118管段为第一区段,201~212管段为第二区段,301~330管段为第三区段,401~430管段为第四区段.园区供热系统图如图2所示,相关参量见表1.由于各个区段为并联关系,当发生泄漏时,泄漏点所在区域各物理参数变化较大,其他区域基本不变,并且在每个区域内泄漏所引起的物理参数变化规律类似.故本文仅以第一区段为例分析不同泄漏工况下的参数变化规律,将该区段供热管网分为供水管网和回水管网两部分.供水管网由管段101~106和节点n1,n101~n106组成;回水管网由管段107~112和节点n0,n107~n112组成.本文分别选取供、回水管段的起始、中间和末端的某一个或多个特征节点(n101,n103,n106,n107,n110,n112)为泄漏点,研究不同泄漏工况对其水力工况及热力工况的影响规律.泄漏工况模型计算流程如图3所示.

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由于各个区段为并联关系,当发生泄漏时,泄漏点所在区域各物理参数变化较大,其他区域基本不变,并且在每个区域内泄漏所引起的物理参数变化规律类似.故本文仅以第一区段为例分析不同泄漏工况下的参数变化规律,将该区段供热管网分为供水管网和回水管网两部分.供水管网由管段101~106和节点n1,n101~n106组成;回水管网由管段107~112和节点n0,n107~n112组成.本文分别选取供、回水管段的起始、中间和末端的某一个或多个特征节点(n101,n103,n106,n107,n110,n112)为泄漏点,研究不同泄漏工况对其水力工况及热力工况的影响规律.泄漏工况模型计算流程如图3所示.根据文献[12],将漏水率为总循环水量的1%作为故障的分界线,漏水率高于1%时为故障,高于5%时为较严重故障(事故).本文选择漏水率1%~10%进行研究,可较为全面地获得泄漏故障的各阶段的参数变化规律.

【参考文献】:
期刊论文
[1]管道热损失对直连供热系统热力工况的影响[J]. 李堃,邹平华,王思莹.  暖通空调. 2014(04)
[2]基于图论的直接连接热水供热系统热力工况计算模型[J]. 王思莹,邹平华,周志刚,何钟怡.  暖通空调. 2011(08)
[3]集中供热热网的热力工况模型[J]. 周军岭,姜永成,李峰.  哈尔滨工业大学学报. 2005(12)
[4]输油管道泄漏监测与定位系统的研制[J]. 冯健,张化光,伦淑娴,王占山.  东北大学学报. 2003(08)



本文编号:2931556

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