本文關(guān)鍵詞：大管徑三通局部阻力特性數(shù)值模擬及多熱源集中供熱運(yùn)行分析　出處：《天津大學(xué)》2016年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：多熱源聯(lián)網(wǎng)能夠更好地適應(yīng)大規(guī)模區(qū)域供熱的負(fù)荷需求及其變化,同時集中供熱有利于更好地采用先進(jìn)技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能減排。結(jié)合產(chǎn)學(xué)研項目和實際工程案例,基于工程實踐,本工程碩士論文圍繞供熱系統(tǒng)的節(jié)能提效,主要工作包括:1)針對供熱管網(wǎng)三通分流處的局部阻力影響系統(tǒng)水力平衡及運(yùn)行能耗的問題,利用Fluent軟件模擬了400mm及以上管徑三通內(nèi)流體流動的速度場和壓力場,分別考察了分流比q(0~1)、雷諾數(shù)Re(4×104~1×106)、管徑比dλ(0.38~1)及管間夾角θ(30°~90°)對三通局部阻力的影響。結(jié)果表明:研究范圍內(nèi),主管與側(cè)支管間局阻系數(shù)ζ_(01)以及主管與直支管間局阻系數(shù)ζ_(02)均隨Re增大而減小,當(dāng)Re達(dá)到4.8×105時,基本不再變化。dλ0.8時,ζ_(01)和ζ_(02)均隨q增大而單調(diào)遞增,而當(dāng)dλ≥0.8時,局阻系數(shù)均與q呈拋物線關(guān)系。q一定時,隨著d增大,ζ_(01)明顯減小,當(dāng)dλ0.7時,減小趨勢明顯變緩。流動特征分析發(fā)現(xiàn),隨著θ增大,側(cè)支管內(nèi)漩渦尺寸、速度梯度及流線彎曲程度明顯增大,導(dǎo)致ζ_(01)明顯增大,直支管內(nèi)速度梯度略微增大使得ζ_(02)略微增加。2)針對實際供熱系統(tǒng)的運(yùn)行能效,通過對該供熱系統(tǒng)的熱源、一次網(wǎng)和換熱站現(xiàn)場調(diào)研,得到2014-2015年供暖季系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)。依據(jù)《供熱系統(tǒng)節(jié)能改造技術(shù)規(guī)范》(GB/T50893-2013),計算出系統(tǒng)的單位供熱量能耗、單位供熱面積能耗、鍋爐效率、補(bǔ)水率及水力平衡度,并與上述規(guī)范評價標(biāo)準(zhǔn)對比。結(jié)果顯示,該供熱系統(tǒng)單位供熱量能耗合格,單位面積能耗超標(biāo),其中單位面積耗電量3.36kWh/m~2,標(biāo)準(zhǔn)為2~3kWh/m~2;單位面積耗熱量0.404GJ/m~2,標(biāo)準(zhǔn)為0.23~0.35GJ/m~2;單位面積供熱負(fù)荷43W/m~2,較需求熱負(fù)荷高10W/m~2;6#鍋爐處于大流量小溫差低效運(yùn)行狀態(tài)。系統(tǒng)補(bǔ)水率超標(biāo),為1.28%,超過上述標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.78%;統(tǒng)計的16個換熱站中70%出現(xiàn)了水力失調(diào)。3)針對由已建1號熱源站和擬建2號熱源站構(gòu)成的實際雙熱源聯(lián)合供熱系統(tǒng),基于熱源供熱負(fù)荷動態(tài)需求,采用圖論方法,分析了熱源負(fù)荷分配比例對一次網(wǎng)循環(huán)水泵電耗的影響。結(jié)果表明,需求熱負(fù)荷率分別為100%,95%,90%時,1號站的最佳負(fù)荷分配比例分別為57.6%,42.2%,42.2%,此時水泵電耗分別為1439kW,1247kW,1143kW,較最大水泵電耗分別節(jié)能28.3%,33.8%,31.4%;當(dāng)需求熱負(fù)荷率為85%時,1號站能夠滿足供熱需求,由1號站單獨(dú)供熱更經(jīng)濟(jì)。4)結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研及實際工程案例既有運(yùn)行的1號熱源站、擬建的2號熱源站以及已規(guī)劃的3號熱源站組成的多熱源聯(lián)合供熱系統(tǒng)的特征的分析,初步構(gòu)思了多熱源供熱管網(wǎng)物理實驗?zāi)Ｐ?并初步給出了實驗方案。
[Abstract]:Heat supply network can better adapt to load demand and change of large-scale regional heating and central heating, is conducive to better use of advanced technology to realize energy saving and emission reduction. With the combination of the project and the actual project cases, based on the engineering practice, this thesis focuses on energy efficiency of heating system, the main work includes: 1) for local resistance heating three way flow of pipe network hydraulic balance and operation system of energy issues, 400mm diameter and above the using Fluent software to simulate the fluid flow through the three velocity field and pressure field were investigated, the split ratio Q (0~1), Reynolds number Re (4 * 104~1 * 106), D (lambda 0.38~1 diameter ratio) and tube angle (30 degrees ~90) influence on three local resistance. The results show that within the scope of the study, the supervisor and the collateral tube resistance factor (01) and _ zeta charge and the straight pipe between the local resistance coefficients of the zeta _ (02) with the increase of Re Large decreases when the Re reaches 4.8 * 105, basically no change of.D lambda 0.8, zeta zeta _ (01) and _ (02) with Q increases monotonically, while D is larger than 0.8, the local resistance coefficients with Q showed a parabola relationship with a certain.Q, with the increase of D. Zeta _ (01) was significantly reduced when D, lambda 0.7, decreased significantly slowed. The flow characteristics analysis showed that with the increase in theta, lateral branch vortex size, velocity gradient and streamline bending degree increased significantly, resulting _ zeta (01) increased significantly, straight tube velocity gradient increase slightly, _. (02) slightly increased.2) according to the actual operation efficiency of the heating system, the heat source of the heating system, a heat exchanger network and field investigation, running data in 2014-2015 system. On the basis of the heating season "technical specification for energy-saving heating system" (GB/T50893-2013), calculate the unit energy consumption of heating system. The heating unit area energy consumption, boiler efficiency, The replenishment rate and hydraulic balance, and with the standard evaluation criteria comparison. The results showed that the qualified heating system unit heating energy consumption, energy consumption per unit area exceed the standard, the power consumption per unit area is 3.36kWh/m~2, the standard 2~3kWh/m~2 0.404GJ/m~2; heat consumption per unit area, the standard is 0.23~0.35GJ/m~2 43W/m~2; the heating load per unit area, compared with the demand of high heat load 10W/m~2; 6# boiler in large flow and small temperature difference in inefficient operation state. The system replenishment rate is 1.28%, exceed the standard, more than the standard 0.78%; statistics of the 16 heat exchange station in 70% the hydraulic imbalance.3) directed by built No. 1 and No. 2 source station the station made the actual double heat source heat source heating system based on the demand of dynamic load, heat supply, by using the method of graph theory, analysis of the heat load distribution ratio on a net consumption of circulating pump is investigated. Results show that the heat load demand rate For 100%, 95%, 90%, the optimal load distribution ratio of 1 stations were 57.6%, 42.2%, 42.2%, the electricity consumption of water pump are respectively 1439kW, 1247kW, 1143kW, than the maximum pump power consumption were 33.8%, saving 28.3%, 31.4%; when the demand of heat load rate is 85%, the number 1 station can meet heating demand by 1 separate heating station more economical.4) combined with literature research and practical engineering case has run 1 heat source station, the No. 2 station of heat source and the characteristics of multi heat source heating system is composed of the planned 3 source station analysis, preliminary idea of multi heat source heating network physics experiment the model, and gives the experimental program.

【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TU995

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本文編號：1408144