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新型水力工况调节水压图实验台.pdf

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新型 水力 工况 调节 水压 实验
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摘要
申请专利号:

CN200710151056.7

申请日:

2007.12.14

公开号:

CN101206008A

公开日:

2008.06.25

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法?#19978;?#24773;: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G09B 25/00公开日:20080625|||实质审查的生效|||公开
IPC分类号: F17D1/14; G09B25/00 主分类号: F17D1/14
申请人: 天津理工大学
发明人: 彭铁成
地址: 300191天津市南开区红旗路263号
优?#28909;ǎ?/td>
专利代理机构: 天津佳盟知识产权代理有限公司 代理人: 廖晓荣
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法律状态
申请(专利)号:

CN200710151056.7

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2011.10.05|||2008.08.20|||2008.06.25

法律状态类型:

发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明是一种新型水力工况调节水压图实验台,涉及对供热热水管网水力调节工况变化,管网各点压力变化的教学实验台。包括水循环系统模拟热用户及管网系统和测压管系统。所有系统和装置安装在移动平台上,管网既能模拟异程式系统又可模拟同程式和混合式系统。本实验台可以做异程式管网水力工况变化的水压图实验,又可以做同程式和混合式管网水力工况变化的水压图实验以及随着定压点的改变管网各点压力的变化的水压图实验。使学生能了解各种形式的供热管网水力工况变化的情况和管网定压点的不同对管网各点压力的影响,并且可做对比实验。

权利要求书

权利要求书
1.  一种新型水力工况调节水压图实验台,包括膨胀水箱,循环水泵组成的供水系统,以及管网管路,调节阀,测压管和板面,其特征在于所述供水系统中的循环水泵有三个并联的定压点转?#29615;?#38376;;所述管网管路在循环水泵的两端并联多组由第一、第二和第三调节阀门组成,并在每组第二调节阀门的两端连接有一个对应着测压管的用户管路,所述管网管路在最后一组用户管路的第二和第三调节阀门间通过第四阀门与循环水泵连接;所述供水系统的三个定压点转?#29615;?#38376;分别通过管路连接在管网管路的循环水泵的两端和最后一组用户管路的第一和第二调节阀门之间定压点上。

2.  根据权利要求1所述的新型水力工况调节水压图实验台,其特征在于所述第二调节阀门的两端通过软连接管与测压管连接;所说的测压管固定在板面上。

3.  根据权利要求1或2所述的新型水力工况调节水压图实验台,其特征在于所述板面上镶嵌有刻度尺。

4.  根据权利要求1或2所述的新型水力工况调节水压图实验台,其特征在于所述实验台固定安装在框架上,框架下部安装四个可以活动的脚轮。

说明书

说明书新型水力工况调节水压图实验台
【技术领域】
本发明涉及供热热水管网水力调节的教学和实验研?#21487;?#22791;领域,特别是一种新型水力工况调节、工况变化以及管网各点压力变化的水压图实验台。
【背景技术】
现有用于供热热水管网工况变化水压图实验台,主要只能做异程式管网的水力工况变化的水压图分析。异程式供热管网的水力工况调节是靠管网上各热用户的供回水阀门进行调节,来平衡各热用户的资用压力,在异程式供热管网中靠近初端的热用户的资用压力高,管网末端热用户资用压力低,调节不当会造成水力失调,对热网的实际运行和管理造成很大的困难,保证热水管网的安全运行首先要作到管网各压力不超压、不汽化、不倒空。因此管网各点压力的变化,是影响管网安全运行的主要因素。现有实验台的功能单一,不能描述有利调节和平衡的同程式供热管网的水力工况,以及改变定压点后管网各点压力的变化规律,以及各种形式管网的对比实验。
因此,如何使学生了解各种形式供热管网水力工况调节的优劣,就必须解决供热管网水力工况水压图实验能在异程式、同程式、混合式管网的水力工况变化时,进行管网上各点压力变化的水压图实验,和改变定压点后管网各点压力的变化规律,使学生掌握各种形式供热管网压力调节的基本知识和保证热水管网的安全运行首先要作到管网各压力不超压、不汽化、不倒空,了解改变定压点后管网各点压力的变化规律并对水力工况变化进行定性分析。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服现有技术的不足,而提供一种新型水力工况调节水压图实验台,该实验台可通过定压点的改变,确定异程式供热管网和同程式供热管网的各点压力的变化规律,以及水力工况变化时,确定管网水压图的变化规律。
本发明为实现上述目的设计了一种新型水力工况调节水压图实验台。新型水力工况调节水压图实验台,包括膨胀水箱,循环水泵组成的供水系统,以及管网管路,调节阀,测压管和板面,其特征在于所述供水系统中的循环水泵有三个并联的供水阀门;所述管网管路在循环水泵的两端并联多组由第一、第二和第三调节阀门组成,并在每组第二调节阀门的两端连接有一个对应着测压管的用户管路,所述管网管路在最后一组用户管路的第二和第三调节阀门间通过第四阀门与循环水泵连接;所述供水系统的三个供水阀门分别通过管路连接在管网管路的循环水泵的两端和最后一组用户管路的第一和第二调节阀门之间。
本发明的有益效果是:本发明结构简单,既可以做异程式管网水力工况变化的水压图实验,又可以做同程式和混合式管网水力工况变化的水压图实验以及随着定压点的改变管网各点压力的变化的水压图实验。通过实验使学生直观认识到同程式供热管网系统,有利于水力工况的平衡,以及各热用户工况改变后对管网其它用户影响较小的优点。通过实验加深学生对异程式管网、同程式管网以及混合式管网,在水力调节时和水力失调时的各种机理的认识。通过实验使学生认识到保证热水管网的安全运行首先要作到管网各压力不超压、不汽化、不倒空,了解改变定压点后管网各点压力的变化规律并对水力工况变化进行定性分析。
【附图说明】
图1是本发明的系统示意图;
图2是异程式管网工况变化的水压曲线图;
图3是异程式管网工况变化的水压曲线图;
图4是异程式管网工况变化的水压曲线图;
图5是同程式管网工况变化的水压曲线图;
图6是同程式管网工况变化的水压曲线图;
图7是同程式管网工况变化的水压曲线图;
图8是改变定压点后水压曲线图。
图中:1--循环水泵;2-膨胀水箱;3-静水压曲线;4-测压管;5-调节阀;6-热用户;7-同程管网回水管;8-定压点;I、II、III-定压点转?#29615;?#38376;;x、y、g-为定压点;A,B,C,D,E,F,G-为第一调节阀门;①、②、③、④、⑤、⑥、⑦-为第二调节阀门;H,I,J,K,L,M,N-为第三调节阀门;O-为第四调节阀门。
以下结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
【具体实施方式】
参照附图1,对本实施例进行阐述。为了方便实验和实验室管理,我?#21069;?#27169;拟热用户及管网水泵系统和测压管安装在可移动平台上。实验台如图1所示,膨胀水箱2分别由定压点转?#29615;?#38376;I、II、III控制,定压点转?#29615;?#38376;I、II、III连接的管路分别连接在管网管路的循环水泵的两端,以及最后一组用户管路的第一和第二调节阀门之间的三个定压点x、y、g上。打开循环水泵1,调节第二调节阀门即热用户①、②、③、④、⑤、⑥、⑦的阀门,以及管网调节阀A、B、C、D、E、F、G、H、I、J、K、L、M、N、O,可以完成异程式管网和同程式管网的水压图实验。网路图如图1所示,关闭调节阀O管网为异程式系统,可以完成异程式系统水压图实验。打开管网调节阀O关闭管网调节阀N管网为同程式系统可以完成同程式系统水压图实验。管网平铺在实验台台面上,管网?#26800;?#20108;调节阀门(热用户)的两端通过软连接管与测压管4连接,测压管刻度尺由压条固定在面板上,整个实验系统固定安装在框架上,框架下部安装四个可以活动的脚轮。
本发明可以用来做如下3个实验:
1.如图1所示关闭调节阀O管网为异程式系统,可以完成异程式系统水压图实验。实验结果水压曲线见图2、图3、图4。
2.如图1所示打开管网调节阀O关闭管网调节阀N管网为同程式系统可以完成同程式系统水压图实验。实验结果水压曲线见图5、图6、图7。
3.如图1所?#31350;刂品?#38376;I、II、III,可以实现管网系统的三个定压点x、y、g的转换,如图4所示,实线1为定压点y时的管网系统水压线,虚线2为定压点g时的管网系统水压线,虚线3为定压点x时的管网系统水压线。实验结果水压曲线见图8实验结果分析:
1、关闭阀门O,打开阀门N,管网形成异程式系统,水流经各热用户所形成的回路长度不相等。如A-B-C-D-E-F-G-⑦-H-I-J-K-L-M-N,A-①-N等回路。定压点设在循环水泵入口处,调整管网及各用户阀门使管网各测点压力形成如图2设定水压线实线?#36824;?#23567;管网阀门C管网各测点压力形成如图2变化后的水压线虚线所示。变化后的水压线曲线表明,当关小阀门C后,阀门C前的各热用户资用压力比设定水力工况时增加,水流量增加,但管网的总流量比设定水力工况时减少,比摩阻变小所以变化后的水力工况压力曲线变化比设定水力工况压力曲线平缓。阀门C后的各用户资用压力比设定水力工况时减少,水流量减少,比摩阻减小,管网总流量减少,所以变化后的水力工况压力曲线比设定水力工况压力曲线平缓。
2、关闭阀门O,打开阀门N,管网形成异程式系统,水流经各热用户所形成的回路长度不相等。如A-B-C-D-E-F-G-7-H-I-J-K-L-M-N,A-①-N等回路。定压点设在循环水泵出口处,关闭阀门O,管网为异程式系统,调整管网及各用户阀门使管网各测点压力形成如图3设定水压线实线?#36824;?#38381;热用户阀门3管网各测点压力形成如图3变化后的水压线虚线所示。变化后的水压图线压力曲线表明,当关闭热用户阀门3后,热用户3前的各热用户①、2资用压力增加,水流量比设定水力工况时增加,但热用户3前管网供回水干管的总流量比设定水力工况时减少,流速减少,所以变化后的水力工况压力曲线比设定水力工况压力曲线平缓。热用户3后的各热用户4、5、6、7资用压力增加,水流量比设定水力工况时增加,管网总流量比设定水力工况时增加,流速增加,比摩阻增大,所以变化后的水力工况压力曲线比设定水力工况压力曲线陡。当热用户阀门3关闭后,靠近热用户3的热用户流量变化比远离热用户3的热用户大。
3、关闭阀门O,打开阀门N,管网形成异程式系统,水流经各热用户所形成的回路长度不相等。如A-B-C-D-E-F-G-7-H-I-J-K-L-M-N,A-①-N等回路。定压点设在循环水泵入口处,关闭阀门O,管网为异程式系统,调整管网及各用户阀门使管网各测点压力形成如图4设定水压线实线所示,关小管网阀门A和阀门N使管网各测点压力形成如图4变化后的水压线虚线所示。变化后的水压线压力曲线表明,当关小管网阀门A和阀门N后,管网总阻力数增加,各热用户1、2、3、4、5、6、7的阻力数不变,资用压力比设定水力工况时减少,水流量减少,管网的总流量减少,流速?#26723;停?#27604;摩阻减少所以变化后的水力工况压力曲线变化比设定水力工况压力曲线平缓。各热用户水流量变化为等比变化。
4、关闭阀门N,打开阀门O,管网形成同程式系统,水流经各热用户所形成的闭合回路长度相等。如A-B-C-D-E-F-G-⑦-O,A-①-M-L-K-J-I-H-O等回路。关闭阀门N,打开阀门O,定压点设在循环水泵出口处,调整各用户阀门使管网各测点压力形成如图5设定水压线实线所示,关小管网阀门C管网各测点压力形成如图5变化后的水压线虚线所示。变化后的水压线压力曲线表明,当关小阀门C后,阀门前的各热用户资用压力增加,水流量比设定水力工况时增加,但管网的总阻力数增加管网总流量比设定水压线时减少,流速减少,所以变化后的水压线管网供水干管压力曲线变化比设定水压线压力曲线平缓。由于阀门C前的各热用户资用压力增加,①、②热用户流量比设定水力工况时增加,回水干管水流量比设定水力工况时大,流速增加,比摩阻增加,所以变化后的水压线压力曲线变化比设定水压线压力曲线陡。阀门C后的各热用户资用压力减少,水流量减少,管网供回水干管流量减少,所以变化后的水压线压力曲线变化比设定水压图压力曲线平缓。阀门C前各热用户流量变化为非等比变化,阀门C后各热用户流量变化为等比变化。
5、关闭阀门N,打开阀门O,管网形成同程式系统,水流经各热用户所形成的闭合回路长度相等。如A-B-C-D-E-F-G-⑦-O,A-①-M-L-K-J-I-H-O等回路。关闭阀门N,打开阀门O,定压点设在循环水泵出口处,关闭阀门N,打开阀门O,管网为同程式系统,调整管网及各用户阀门使管网各测点压力形成如图6设定水压线实线所示,关闭热用户阀门③管网各测点压力形成如图6变化后的水压线虚线所示。变化后的水压线压力曲线表明,当关闭热用户阀门③后,热用户3前的各热用户①、②资用压力增加,水流量增加,热用户③前管网供水干管的总流量比设定水力工况减少,流速减少,比摩阻减少,所以变化后的水压线压力曲线比设定水压线压力曲线平缓。热用户③后的各热用户④、⑤、⑥、⑦资用压力增加,水流量增加,管网供水干管总流量比设定水力工况增加,流速增加,比摩阻增大,所以变化后的水力工况压力曲线比设定水力工况压力曲线陡。热用户③前管网回水干管的总流量比设定水力工况增加,流速增加,比摩阻增加,所以变化后的水压线压力曲线比设定水压线压力曲线陡。热用户③后的各热用户④、⑤、⑥、⑦资用压力增加,水流量增加,但管网回水干管总流量比设定水力工况减少,流速减少,比摩阻减少,所以变化后的水压线压力曲线比设定水压线压力曲线平缓。当热用户阀门③关闭后,靠近热用户③的热用户流量变化比远离热用户③的热用户大。
6、关闭阀门N,打开阀门O,管网形成同程式系统,水流经各热用户所形成的闭合回路长度相等。如A-B-C-D-E-F-G-⑦-O,A-①-M-L-K-J-I-H-O等回路。关闭阀门N,打开阀门O,关闭阀门N,打开阀门O,管网为同程式系统,定压点设在循环水泵出口处,调整管网及各用户阀门使管网各测点压力形成如图7设定水压线实线所示,关小管网阀门A管网各测点压力形成如图7变化后的水压线虚线所示。变化后的水压线压力曲线表明,当关小管网阀门A后,管网各点水压线下移,管网阻力数增加,热用户①、②、③、④、⑤、⑥、⑦资用压力减少,水流量减少,通过各热用户的流动阻力减少,所以回水干管的水压线下降幅度比供水干管小。管网的总流量减少,流速?#26723;停?#27604;摩阻减少所以变化后的水压线压力曲线比设定水压线压力曲线平缓,管网系统各点压力?#24403;?#35774;定水力工况时低。各热用户资用压力等比变小,水量变化为等比变化。
7、控?#21697;?#38376;I、II、III,可以实现管网系统的三个定压点x、y、g的转换,如图8所示,实线1为定压点y时的管网系统水压线,虚线2为定压点g时的管网系统水压线,虚线3为定压点x时的管网系统水压线。

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