集中供热水系统节能优化技术研究

【摘要】：供热系统是一项量大面广的系统工程,涉及到北方各个地区、各个行业的耗能。 本文第一部分运用孔板压差原理,并充分考虑各种热量计量的影响因素,研究开发了一种低成本、高精度的热量计量装置,用较为廉价的压差传感器代替昂贵的流量计,大大降低了成本；同时,利用换热系统自身的高压差特点,用压差原理计算流量可保证装置的计量精度。论文专门设计了实验测试平台,对比本文装置测量值与超声波热量表读数,验证了装置的可行性和较高的计量精度。 本文第二部分运用流体力学与自动化控制原理相结合的方法,设计开发了供热循环水系统的水力平衡和变频节能控制系统。论文首先采用阀门通流理论,设计了一直新型动态流量平衡阀的阀芯结构,并用数值模拟验证了其良好的线性流量特性。其次,将动态流量平衡阀安装于各个供热末端,以一定的控制策略控制水泵变频实现循环水系统的全面水力平衡和最大程度的节能降耗。通过实例定量分析了不同系统的水力平衡状况和节能效果,验证了面向供热节能优化的变频控制系统优越性,且具有重大的工程应用价值。 【关键词】：压差原理 热量计量 动态流量平衡阀 PLC控制 水力平衡 节能
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TU995
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 供热系统简介9-11
• 1.1.1 供热系统的热量计量9-10
• 1.1.2 集中供热循环水智能变频控制系统10-11
• 1.2 供热系统计量及优化控制技术的研究进展11-13
• 1.2.1 热量计量的研究进展11-12
• 1.2.2 集中供热系统循环水优化控制的研究进展12-13
• 1.3 论文研究目标与内容13-14
• 1.4 论文的研究方法14-15
• 1.5 论文的主要创新点15-16
• 第二章 新型热量计量装置的设计与验证16-27
• 2.1 新型热量计量装置的工作原理16-18
• 2.1.1 压差原理16-18
• 2.1.2 热量计量公式18
• 2.2 新型热量计量装置的设计18-22
• 2.2.1 水的密度变化对热量计量的影响18-19
• 2.2.2 水的比热变化对热量计量的影响19-20
• 2.2.3 温度值的选取20-21
• 2.2.4 测压点与测温点的选择21-22
• 2.3 实验研究22-27
• 2.3.1 换热区域流量系数K_(vs)测定实验22-23
• 2.3.2 热量计量装置可行性验证实验23-27
• 第三章 动态流量平衡阀27-43
• 3.1 动态流量平衡阀简介27-29
• 3.1.1 水力失衡问题27-28
• 3.1.2 动态流量平衡阀的应用28-29
• 3.2 动态流量平衡阀的研究开发29-37
• 3.2.1 动态流量平衡阀的工作原理29-30
• 3.2.2 阀门阀芯的结构设计30-37
• 3.3 动态流量平衡阀的数值研究37-39
• 3.4 动态流量平衡阀的实验研究39-43
• 3.4.1 实验台的设计与搭建39
• 3.4.2 动态流量平衡阀流动特性测试结果39-41
• 3.4.3 结果分析41-43
• 第四章 集中供热循环水智能变频控制系统43-53
• 4.1 循环水智能变频控制系统简介43-47
• 4.1.1 循环水智能变频控制系统的节能原理43-44
• 4.1.2 循环水智能变频控制系统的工作原理44-47
• 4.2 循环水智能变频控制系统的优越性分析47-53
• 4.2.1 未安装动态流量平衡阀的供热循环水系统47-48
• 4.2.2 未使用变频水泵的供热循环水系统48-49
• 4.2.3 恒压差控制水泵变频的供热循环水系统49
• 4.2.4 循环水智能变频控制系统49-53
• 第五章 总结与展望53-55
• 5.1 研究成果总结53
• 5.2 研究展望53-55
• 附录Ⅰ55-58
• 参考文献58-61
• 在学期间发表的科研成果61

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