供热系统换热设备富余量对热力工况的影响研究

发布时间：2020-05-07 08:56

【摘要】：我国的供暖规模巨大,在实际供暖过程中常常会出现实际运行工况与设计工况不相符的现象。其中一个很重要的因素来源于间接连接系统中换热设备存在一定的换热设备富余量,即换热设备的富余换热面积。换热设备富余量的存在导致了供热系统供回水温度偏低,低于设计值。本文针对供热系统在不同调节方式下,板式换热器和散热器的富余量对热力工况的影响进行研究。首先完成了板式换热器传热系数的公式推导,对于板式换热器的相关热力计算不再使用常用的沙克洛夫推导的针对管壳式换热器的近似公式,从对流换热特征数方程入手,经简化后推导出考虑板片两侧供热介质温度变化的传热系数公式。方便后续的热力计算。以哈尔滨地区为例,选取适当的设计值,分别计算出二次网处于质调节时一次网处于质调节、分阶段改变流量质调节、等温差调节三种调节方式中不同的换热器富余面积对热力工况的影响。其中分为两种方案进行,方案一:保持一次网供水温度不变,改变一次网流量,比较一次网回水温度的下降幅度;方案二:保持一次网流量不变,比较供回水温度的下降幅度.最终通过调节曲线图分析出两种方案中换热器富余量的大小对供回水温度的影响规律。以哈尔滨市某高校的学生公寓为研究对象,运用De ST-h软件建立模型,计算出因建筑节能改造和人员行为节能所产生的供暖余热,通过计算既有建筑的供暖余热来研究散热设备的富余换热面积。其中建筑节能改造包括建筑外围护结构的改造和气象参数的变更。按照不同时期的设计规范将不同规格的围护材料参数输入到软件中进行计算。行为节能部分的研究基于对学生宿舍居住者为期一个月的调研,调研内容包括学生在宿舍停留情况、电脑设备的开启情况、照明设备的开启情况。每一小时进行一次统计,将统计结果输入软件中计算出因自由热导致的供暖余热和散热设备富余量。计算分析出散热器富余换热面积对二次网供回水温度的影响,并在考虑散热器富余量的基础上计算出换热器富余量对热力工况影响规律,并与只考虑换热器富余量时的热力工况进行比对。选取适当的X系数,并令二次网处于X=0.3、0.5的X调节方式下,对比同条件下二次网处于质调节时,换热器富余量对热力工况的影响。针对只考虑换热器富余量、只考虑散热器富余量、同时考虑换热器和散热器富余量、二次网为X=0.5的X调节方式下三种情况进行耗电量对比,对比出在不同情况下耗电量与换热器富余面积的相关性。
【图文】：

一次网,相对流量,供水温度,富余量

次网供水温度保持β=0 状态，β=0.2、0.3、0.4 时一次网流量比换热器无余量时更低，且不再保持质调节下的固定值降低。换热器富余量越大，则相对流量随室外温度变化，将不同室外温度下对应的一次网流量取平均值，可得温度供热下的一次网相对流量图，如图 2-5。-30 -25 -20 -15 -10 -5 0 5 100.870.880.890.900.910.920.930.94对流量相室外温度（℃）β=0.2β=0.3β=0.4
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TU995

【参考文献】