供熱知識】供熱管網(wǎng)熱平衡調(diào)節(jié)技術(shù)分析

如今,隨著時代的進(jìn)步和科技的不斷發(fā)展,人們對于自身的生活水平要求也逐漸提高,這就對供熱提出了更高的要求,但在我國,供熱系統(tǒng)當(dāng)中仍然存在著許多漏洞和問題。在這些問題當(dāng)中,水力失調(diào)是最為常見的現(xiàn)象,由于供熱系統(tǒng)中普遍出現(xiàn)這一問題,常常會導(dǎo)致用戶之間的室內(nèi)溫度擁有較大的差別,同時并不能保證冷熱溫度的平衡,這就在一定程度上制約了供熱系統(tǒng)的工作,并使得用戶的投訴率不斷增加。要解決這種情況,并使得用戶對于供熱系統(tǒng)滿意,我們傳統(tǒng)的做法常常是增大循環(huán)泵的流量來進(jìn)行供暖,這種方式,雖然能夠?qū)λκд{(diào)的問題進(jìn)行一定程度上的解決,但同時也會對能源產(chǎn)生浪費的現(xiàn)象。因此,要徹底的解決水力失調(diào)在供熱系統(tǒng)中出現(xiàn)的現(xiàn)象,就需要找到一種科學(xué)且合理的解決措施。本文從實際出發(fā),闡述了水力失調(diào)出現(xiàn)的原因以及概念,并就解決方法進(jìn)行了相關(guān)的介紹。
1.水力失調(diào)現(xiàn)象概述
1.1概念與類型
所謂的水力失調(diào),其實就是指在供熱系統(tǒng)當(dāng)中,熱水對于每個用戶的流量與設(shè)計存在著不一致的特點,一般來講,我們用以下的式子來表達(dá)水力失調(diào)的程度:
x=Vs/Vg
在上述的式子當(dāng)中,x表達(dá)的是水力失調(diào)的程度,而Vs以及Vg分別代表用戶的實際流量以及設(shè)計流量。
在本式子當(dāng)中,如果x等于1,那么供熱系統(tǒng)的狀態(tài)應(yīng)該是處在熱平衡之上的,x的數(shù)值偏離1越大,那么水力失調(diào)的程度就約為嚴(yán)重。
一般來講,造成水力失調(diào)的原因有幾下幾個方面:
(1)一些供熱系統(tǒng),由于自身設(shè)備的限制,常常會使得供水的壓力不足夠,或者是由于循環(huán)水量超過了原本系統(tǒng)設(shè)定的數(shù)值,這就使得水泵的壓力并不足夠,或者是水泵當(dāng)中的壓力下降,產(chǎn)生了供熱系統(tǒng)當(dāng)中水力失調(diào)現(xiàn)象的出現(xiàn)。
(2)在供熱系統(tǒng)中,由于管網(wǎng)設(shè)計的不合理,或者是堵塞,也會使得供熱系統(tǒng)當(dāng)中的水泵壓力受到損失,從而使得水力失調(diào)的現(xiàn)象發(fā)生。
(3)失水嚴(yán)重或超過設(shè)備的能力,會造成供熱系統(tǒng)當(dāng)中的水力失調(diào)。
(4)新接入的用戶,常常會使得原本的系統(tǒng)特性改變,這也會在一定程度上造成水力失調(diào)現(xiàn)象的產(chǎn)生。
(5)室內(nèi)水力情況的改變,也會導(dǎo)致水力失調(diào)。
(6)如果對網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中的閥門進(jìn)行隨意的變動,也會使得水泵當(dāng)中的壓力可能出現(xiàn)降低或者不足的現(xiàn)象,從而導(dǎo)致了水利不調(diào)。
2.平衡閥調(diào)節(jié)原理
平衡閥的工作原理,是通過改變系統(tǒng)管道特性阻力數(shù)的比值改變流體的阻力,從而達(dá)到對于流量的調(diào)節(jié)。從力學(xué)的角度來看,平衡閥的作用就相當(dāng)于節(jié)流元件。
3.平衡閥的工作原理以及技術(shù)特點
就目前來講,我國的供熱系統(tǒng)一般有靜態(tài)平衡閥、動態(tài)阻力平衡閥等幾種模式。
3.1靜態(tài)平衡閥
手動調(diào)節(jié)平衡閥也叫靜態(tài)平衡閥,除了這兩種叫法之外,靜態(tài)平衡閥也可以叫做數(shù)字鎖定平衡閥,靜態(tài)平衡閥的工作原理是通過改變鎖芯的開度,來改變各個支路的阻力,從而達(dá)到支配流量的作用。這個閥門的閥桿出有鎖定裝置,在平衡調(diào)試的過程中,閥門上面的儀表能夠顯示出流量。靜態(tài)平衡閥能夠保證支路的阻力不變,起到良好的熱平衡作用。
由于調(diào)試復(fù)雜,而且一旦供熱管網(wǎng)的情況發(fā)生變化就需要重新調(diào)試,因此,現(xiàn)如今,我國新建的供熱系統(tǒng)中,對于靜態(tài)平衡閥的使用較少。
3.2動態(tài)阻力平衡閥
通過對于自力式流量平衡閥的改造,研制出來了動態(tài)阻力平衡閥,這種平衡閥的工作原理與自力式流量平衡閥大致相同,區(qū)別在于多了一套導(dǎo)壓孔鎖閉旋鈕。在倒空關(guān)閉的時候,動態(tài)阻力平衡閥會自動變?yōu)殪o態(tài)平衡閥
在供熱系統(tǒng)關(guān)停后,阻力發(fā)生變化,只要打開導(dǎo)壓孔,系統(tǒng)處理自動調(diào)節(jié)狀態(tài),在平衡之后關(guān)閉導(dǎo)壓孔,動態(tài)阻力平衡閥又會變?yōu)殪o態(tài)平衡閥。這種閥門調(diào)試簡單,能夠有效的彌補靜態(tài)平衡閥的諸多缺陷,有著非常良好的發(fā)展以及應(yīng)用的前景。
4.平衡閥在各類供熱系統(tǒng)當(dāng)中的選用
根據(jù)不同的水力狀況,可以將供熱系統(tǒng)分為定流量系統(tǒng)、熱源變流量系統(tǒng)等不同的幾個系統(tǒng),不同的系統(tǒng)需要選用不同的平衡閥,其要求也各不相同。
4.1定流量系統(tǒng)
供熱站以及用戶流量都不改變的系統(tǒng),我們稱之為定流量系統(tǒng)。這種系統(tǒng)流量不變,阻力穩(wěn)定,由于定流量系統(tǒng)本身的特性,比較適合選用的平衡閥為靜態(tài)平衡閥,或者是自力式流量平衡閥。
4.2熱用戶變流量系統(tǒng)
用戶根據(jù)室內(nèi)溫度,需要自己來對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),這時候就需要熱用戶變流量系統(tǒng)。在實行供暖分戶計量的建筑當(dāng)中,這種系統(tǒng)常常會得到應(yīng)用,而很多用戶為了節(jié)省費用,也常常都會選用這樣的供熱系統(tǒng)。一般來講,該種供熱系統(tǒng)應(yīng)該選用自力式壓差平衡閥。當(dāng)每一路分支流量減小的時候,依然能夠保證其余各路的壓力平衡。
4.3熱源變流量系統(tǒng)
這種系統(tǒng)最大的特點在于,能夠根據(jù)氣溫的變化而對流量進(jìn)行自動的調(diào)節(jié)。也就是說,如果氣溫降低,那么流量將會自動增大,而一旦氣溫升高,供熱管網(wǎng)中的流量也會隨之而來的自動減小。這種系統(tǒng)將質(zhì)與量的調(diào)節(jié)做到了有機(jī)的整合,如今,隨著我國節(jié)能技術(shù)的不斷改革與發(fā)展,這種供熱系統(tǒng)將會得到更好的發(fā)展前景。靜態(tài)平衡閥以及動態(tài)阻力平衡閥都可以使用在這種系統(tǒng)當(dāng)中,由于各路流量比例不變,因此即使水力失調(diào),也并不會影響熱量的平均分配,不會出現(xiàn)個用戶直接溫度差過大的情況。
結(jié)束語
綜上所述我們知道,要保證供熱管網(wǎng)系統(tǒng)的熱平衡,就需要合理的選擇適合的平衡閥,并選用正確的方式進(jìn)行調(diào)試,這樣可以對供熱管網(wǎng)當(dāng)中的水力特性起到有效的改善效果,使得系統(tǒng)能夠達(dá)到水力平衡,或者是接近水力平衡。只有這樣做,才能真正的為用戶進(jìn)行良好的供暖,達(dá)到優(yōu)秀的效果,并且在此基礎(chǔ)之上節(jié)省了能源。
【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng);地理學(xué);地位
地理信息系統(tǒng)(GIS),是一種高技術(shù)系統(tǒng),能夠提供地理研究和預(yù)測、規(guī)劃的服務(wù),能夠?qū)臻g信息進(jìn)行獲取和處理。雖然地理信息系統(tǒng)的出現(xiàn)僅幾十年的時間,但已經(jīng)取得了迅猛的發(fā)展。本文簡要介紹了地理信息系統(tǒng),并分析了地理信息系統(tǒng)在地理學(xué)中的地位。
1、地理信息系統(tǒng)
1.1地理信息系統(tǒng)的含義和產(chǎn)生
所謂的地理信息系統(tǒng)又稱為又稱為資源與環(huán)境信息系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)系統(tǒng)、空間信息系統(tǒng)、土地信息系統(tǒng)等,是通過計算機(jī)硬件和軟件的支持,綜合運用信息科學(xué)和系統(tǒng)工程理論,對具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)進(jìn)行分析綜合與科學(xué)管理,從而服務(wù)于地理決策、規(guī)劃、預(yù)測和研究等領(lǐng)域的技術(shù)[1]。地理信息系統(tǒng)的基本特征在于其能夠進(jìn)行空間分析,綜合分析多種信息,分析空間實體間的關(guān)系,對區(qū)域內(nèi)的各種過程和現(xiàn)象進(jìn)行處理。地理信息系統(tǒng)尤其擅長對空間信息進(jìn)行處理。
對地理信息系統(tǒng)的定義目前尚無定論,各國科學(xué)家眾說紛紜、各持己見。綜合各家的觀點,所有的觀點都認(rèn)為地理信息系統(tǒng)具有空間數(shù)據(jù)的處理能力。空間數(shù)據(jù)指的是行星地球表面以及附近被記錄的所有地理現(xiàn)象,其具有明顯的地理位置特征。空間數(shù)據(jù)可以用地圖來表示,例如一個公共場所,其作為一個占據(jù)一定空間的地域,具有特有的地理坐標(biāo),其特性可以通過屬性指標(biāo)反應(yīng)出來。地理信息系統(tǒng)具有空間型的特定性質(zhì),這是其與其他統(tǒng)計型信息系統(tǒng)的最大區(qū)別。地理信息系統(tǒng)的每個數(shù)據(jù)的編碼的依據(jù)都是地理坐標(biāo),先對其進(jìn)行明確的定位,再完成定量的屬性和分類。地理信息系統(tǒng)的獨特標(biāo)志就是強調(diào)對空間數(shù)據(jù)的處理,當(dāng)然,這也是地理信息系統(tǒng)的一個技術(shù)難點[3]。
根據(jù)美國聯(lián)邦數(shù)字地圖協(xié)調(diào)委員(DBMS)會對地理信息系統(tǒng)的分析,地理信息系統(tǒng)的概念框架由五大部分組成,分別為產(chǎn)品顯示和輸出、空間分析和操作、數(shù)據(jù)庫的產(chǎn)生和數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)的管理、用戶界面[4]。
地理信息系統(tǒng)的用戶界面的主要功能是地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用版塊、數(shù)據(jù)庫與應(yīng)用者之間的交流平臺,其軟件功能主要是對系統(tǒng)和用戶之間的關(guān)系進(jìn)行組織和簡化,包括圖形顯示、幫助顯示和菜單等。
數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)的管理是一種手段,實現(xiàn)對地理信息系統(tǒng)功能的數(shù)據(jù)控制。與普通數(shù)據(jù)庫(DBMS)相較,地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫更為復(fù)雜,具有布爾運算、刪除和增加等功能。這就意味著其不僅能夠?qū)ξ淖謹(jǐn)?shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行處理,還能夠?qū)D形數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。地理信息系統(tǒng)專家M. F. Goodchild就提出,地理信息系統(tǒng)應(yīng)該能為各種地理要素的查詢提供服務(wù)。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)要能夠聯(lián)接起地理實體的變量和屬性與地理坐標(biāo)信息。
要建立地理信息系統(tǒng),產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫,其基本操作就是輸入數(shù)據(jù),輸入數(shù)據(jù)本身比較復(fù)雜。地理信息系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的費用遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于數(shù)據(jù)的輸入、預(yù)處理和采集的費用。不僅如此,在輸入數(shù)據(jù)時還要對其進(jìn)行編碼,將變量和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之間的聯(lián)接建立起來。
作為空間數(shù)據(jù)處理的重要工具,地理信息系統(tǒng)及其模塊和子系統(tǒng)都要具備各種工具,例如布爾運算、拓?fù)浞治觥⒖臻g數(shù)據(jù)查詢。自動化制圖、圖像處理系統(tǒng)雖然也具備一定的功能,但卻不如地理信息系統(tǒng)的工具復(fù)雜和全面。地理信息系統(tǒng)的工具箱能力還將受到模糊數(shù)學(xué)、人工智能和地理信息系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的影響,不斷走向智能化。
根據(jù)設(shè)計要求,地理信息系統(tǒng)可以將各種文字、圖表和地圖信息提供出來,特別是提供新信息。地理信息系統(tǒng)可以疊加各種要素,例如水資源、土地和人口,并向用戶提供與這些要素相關(guān)的、具有綜合性的新信息。
作為決策支持系統(tǒng)和管理工具,地理信息系統(tǒng)帶動了地理科技的革命,是一種無形的軟技術(shù)。地理信息系統(tǒng)具有旺盛的生命力和廣闊的應(yīng)用前景,其已經(jīng)跳出了單純的技術(shù)范疇,成為了跨越社會科學(xué)和自然科學(xué)的綜合性技術(shù)。其能夠?qū)臻g相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的顯示、模擬、分析、操作、管理和采集,從而滿足復(fù)雜的管理和規(guī)劃需要。
2、地理信息系統(tǒng)在地理學(xué)中的重要地位
地理信息系統(tǒng)是地理學(xué)與計算機(jī)技術(shù)的結(jié)合,使用計算機(jī)技術(shù)對地理問題進(jìn)行處理,屬于地理學(xué)科中的一門邊緣學(xué)科。地理學(xué)是一門復(fù)雜的學(xué)科,對社會有著深遠(yuǎn)的影響,當(dāng)前社會出現(xiàn)的環(huán)境、資源、人口等問題都對地理學(xué)提出了更高的要求。現(xiàn)代地理學(xué)的一個重要發(fā)展方向就是結(jié)合新技術(shù),從而產(chǎn)生邊緣性應(yīng)用學(xué)科,例如地理信息技術(shù)和遙感技術(shù)等。現(xiàn)代地理學(xué)可以分為三個分支:技術(shù)地理學(xué)、實驗地理學(xué)和理論地理學(xué),地理信息系統(tǒng)屬于技術(shù)地理學(xué)。
在地理學(xué)的發(fā)展中,地理信息系統(tǒng)是一次巨大的飛躍,是地理學(xué)中新技術(shù)手段和思想的應(yīng)用,突破了原有的地理學(xué)研究方法。與此同時地理信息系統(tǒng)也離不開地理學(xué)這個理論依托,二者相互依存。如果沒有地理背景或地理學(xué),計算機(jī)對空間數(shù)據(jù)的處理就毫無意義;如果沒有地理學(xué)模型,地理信息系統(tǒng)也難以建立。
地圖作為一種傳統(tǒng)的空間信息載體,很多因素都會對地圖的地理信息造成限制。首先,通過人工來提取地圖數(shù)據(jù),在圖形要素的計量和量算方面都存在很大的限制。其次,每一張地圖都只能記載和描述有限的地理信息。人對于地圖信息的記憶能力也是有限的。傳統(tǒng)的圖層疊加具有加大的局限性。地理信息系統(tǒng)與遙感密不可分,包括了空間信息和地理 要素,能夠?qū)⒍俊⒍ㄐ院投ㄎ坏臄?shù)據(jù)提供出來。地理信息系統(tǒng)還可以為遙感提供輔助數(shù)據(jù),對其最高分辨力和信息量進(jìn)行最大程度的利用。從野外考察中獲得的遙感數(shù)據(jù)、原始資料可以與地理信息系統(tǒng)相結(jié)合,使遙感圖像具有更高的解譯和處理精度。而系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的精度和適時性也會對地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用起到了支持作用。
地理學(xué)受到了地理信息系統(tǒng)的巨大影響,地理信息系統(tǒng)是一個現(xiàn)代化的地理技術(shù)工具,推動了地理學(xué)的定性描述向定量分析的轉(zhuǎn)變,使地理學(xué)的單系統(tǒng)發(fā)展成為復(fù)雜系統(tǒng)。對于地理學(xué)而言,地理信息系統(tǒng)既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn),能夠有效的推動地理學(xué)的發(fā)展,提高了信息評價、處理和采集的能力。
結(jié) 語:雖然,地理信息系統(tǒng)只是一種工具和技術(shù),地理信息系統(tǒng)卻給地理學(xué)帶來了巨大的發(fā)展和變化。當(dāng)前地理信息系統(tǒng)已經(jīng)取得了長足的發(fā)展,隨著計算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展,地理信息系統(tǒng)在未來必然會發(fā)揮更大的作用。與此同時,地理信息系統(tǒng)和空間分析之間還沒有建立起有效的溝通,空間分析技術(shù)的發(fā)展較為滯后,對地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用設(shè)計造成了一定的阻礙,這也是未來地理信息系統(tǒng)的發(fā)展方向。

