運(yùn)行調(diào)節(jié)城市供熱管網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥
城市供熱管網(wǎng)系統(tǒng)是由多個(gè)串并聯(lián)管段組成的管路系統(tǒng)，是城市集中供熱系統(tǒng)的重要組成部分。由于采暖用戶的自主調(diào)節(jié)，連接系統(tǒng)一、二級(jí)管網(wǎng)的換熱站應(yīng)隨著用戶末端進(jìn)行調(diào)節(jié)。為滿足各熱用戶個(gè)性化供暖需求，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的節(jié)能降耗，分戶計(jì)量控制供暖系統(tǒng)形式正在逐步推廣。首先是在二級(jí)管網(wǎng)側(cè)通過(guò)循環(huán)水泵的變頻，來(lái)保證二級(jí)管網(wǎng)某處的供、回水壓差不變，目的是穩(wěn)定因末端用戶用熱的改變而對(duì)管網(wǎng)水力工況的影響，然后，改變一級(jí)管網(wǎng)側(cè)的供熱參數(shù)來(lái)確保二級(jí)管網(wǎng)側(cè)的供水溫度、及供回水溫差的穩(wěn)定。在這一過(guò)程中，一級(jí)管網(wǎng)側(cè)實(shí)際上是按照二級(jí)管網(wǎng)側(cè)所需的供熱量在進(jìn)行被動(dòng)調(diào)節(jié)。然而，管網(wǎng)系統(tǒng)中各管路水力工況相互影響，系統(tǒng)中任何一個(gè)調(diào)節(jié)裝置的工作參數(shù)發(fā)生改變，必然會(huì)引起各熱用戶（換熱站）之間流量的重新分配。當(dāng)各換熱站一級(jí)管網(wǎng)側(cè)均因二級(jí)管網(wǎng)側(cè)負(fù)荷的改變而各自進(jìn)行被動(dòng)調(diào)節(jié)時(shí)，由于各換熱站管路間水力工況相互影響，就必然會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)水力、熱力失調(diào)，影響供熱效果。因此，為了提高供熱管網(wǎng)整體的運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制水平，減小水力、熱力失調(diào)，保證供熱穩(wěn)定性，必須將換熱站一級(jí)管網(wǎng)各自的被動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制。
一種在配合一、二級(jí)管網(wǎng)間動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的同時(shí)，采用電動(dòng)調(diào)節(jié)閥集中控制的方法，即在供熱管網(wǎng)水力特性理論的基礎(chǔ)上，利用MATLAB軟件智能平臺(tái)，對(duì)供熱管網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)與控制進(jìn)行模擬計(jì)算，輸出信號(hào)，利用一級(jí)管網(wǎng)側(cè)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥對(duì)管網(wǎng)各個(gè)換熱站進(jìn)行集中控制與調(diào)節(jié)。這種方法不僅從管網(wǎng)系統(tǒng)整體平衡角度出發(fā)調(diào)節(jié)各換熱站的流量以實(shí)現(xiàn)各熱用戶（換熱站二次網(wǎng)側(cè)）的用熱需求，而且整體調(diào)節(jié)一步到位，迅速準(zhǔn)確，大大提高了供熱管網(wǎng)系統(tǒng)整體運(yùn)行效果。
二、供熱管網(wǎng)水力特性基本公式
1.節(jié)點(diǎn)流量平衡方程
根據(jù)質(zhì)量守恒原理，在管網(wǎng)恒定流動(dòng)過(guò)程中，與任一節(jié)點(diǎn)關(guān)聯(lián)的所有分支的流量，其代數(shù)和等于該點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量，其計(jì)算式為：
（1）
式中bij為流動(dòng)方向的符號(hào)函數(shù)；
bij=1表示i節(jié)點(diǎn)為j分支的端點(diǎn)且qj流出該節(jié)點(diǎn)；
bij=-1表示i節(jié)點(diǎn)為j分支的端點(diǎn)且qj流向該節(jié)點(diǎn)；
bij=0表示i節(jié)點(diǎn)不是j分支的端點(diǎn)；
Qj為j分支的流量；
qi為i節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)流量，qi的符號(hào)按照流入節(jié)點(diǎn)為正好，流出節(jié)點(diǎn)為負(fù)號(hào)。
2.回路壓力平衡方程
根據(jù)能量守恒原理，在管網(wǎng)恒定流動(dòng)過(guò)程中，任意回路中沿回路方向，各個(gè)分支管段壓降的代數(shù)和為零。對(duì)于回路i，其計(jì)算式為：
（2）
式中cij為分支流動(dòng)方向的符號(hào)函數(shù)；
cij=1表示j分支包括在i回路中并與回路同向；
cij=-1表示j分支包括在i回路中并與回路反向；
cij=0表示j分支不包括在i回路中；
ΔPj為j分支的阻力損失，若阻力損失使壓力沿分支方向降低則為正，反之為負(fù)；
Hj為在j分支輸入的全壓動(dòng)力，一般取所在分支方向?yàn)閯?dòng)力作用方向，恒為正；
PGi為重力作用形成的i環(huán)路的流動(dòng)阻力，環(huán)路I中重力作用形成的動(dòng)力，與環(huán)路同向?yàn)檎嫦驗(yàn)樨?fù)。
三、泵的性能特性曲線擬合與自動(dòng)控制
水泵是管網(wǎng)最常見(jiàn)的全壓動(dòng)力源，用計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算熱水網(wǎng)絡(luò)時(shí)，水泵性能特性曲線需用代數(shù)方程進(jìn)行描述。水泵的揚(yáng)程與流量的關(guān)系由下列多項(xiàng)式表示：
（3）
式中C1，C2，C3，…Cn為泵的揚(yáng)程——流量性能曲線數(shù)學(xué)表達(dá)式系數(shù)；
上式n的取值將影響上述方程描述水泵的精度，在一般情況下，取n=3就可以達(dá)到較高的精度。為得到上述方程，需在水泵性能特性曲線上取三點(diǎn)進(jìn)行擬合。
當(dāng)管網(wǎng)的流量Q因負(fù)荷變化而需作相應(yīng)調(diào)節(jié)時(shí)，由傳感器將信號(hào)傳遞給變頻泵，通過(guò)改變泵的頻率來(lái)實(shí)現(xiàn)泵轉(zhuǎn)速的相應(yīng)改變，從而達(dá)到調(diào)節(jié)與控制目的
