導(dǎo)語：供熱空調(diào)水穩(wěn)定性分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要

為研究不同網(wǎng)絡(luò)連接方式和系統(tǒng)調(diào)節(jié)方式對系統(tǒng)水力穩(wěn)定性的影響，采用一個(gè)通用的水力穩(wěn)定性定量分析指標(biāo)對常用的異程系統(tǒng)、同程系統(tǒng)、分布式變頻泵系統(tǒng)、混水系統(tǒng)以及環(huán)形網(wǎng)的穩(wěn)定性作了分析比較，得出了可供供熱空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)節(jié)參考的結(jié)論。

關(guān)鍵詞：穩(wěn)定性/水系統(tǒng)/集中供熱/控制/設(shè)計(jì)

Abstract

Adoptsageneralcriterionevaluatingthehydraulicstabilityofseveraltypesofnetworksincludingdirectreturn,reversereturn,distributed-pumpsandloopnetworksindetail,whichrevealsthestabilitydifferencesbetweenthesenetworksandthefactorsinfluencingthestabilityandreachesafewconclusionshelpfultodesignandregulationinoperation.

Keywords：stability/hydraulicnetworks/districtheating/control/design

0引言

目前，隨著變頻技術(shù)的發(fā)展以及系統(tǒng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，供熱空調(diào)水系統(tǒng)的形式在不斷發(fā)展，各種設(shè)計(jì)思想層出不窮。對這些系統(tǒng)性能的評價(jià)需要一些通用的指標(biāo)，水力穩(wěn)定性就是其中之一。

水系統(tǒng)的功能就是通過水的循環(huán)來傳輸冷量和熱量，系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)也主要表現(xiàn)為對水力參數(shù)如流量、壓力或壓差的調(diào)節(jié)，一個(gè)供熱空調(diào)水系統(tǒng)往往由許多水力調(diào)節(jié)回路組成，水力穩(wěn)定性就是對各回路之間相互影響程度的反映。例如當(dāng)一個(gè)支路開大閥門以增加流量，其他支路的流量相應(yīng)地大幅度減小時(shí)，我們就稱該系統(tǒng)"水力穩(wěn)定性差"。

在設(shè)計(jì)管網(wǎng)系統(tǒng)時(shí)，水力穩(wěn)定性是系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否合理的一重要指標(biāo)，它可以幫助確定合理的系統(tǒng)形式，指導(dǎo)管網(wǎng)參數(shù)的合理選擇。對于一個(gè)設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)，在設(shè)計(jì)其控制系統(tǒng)或進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)時(shí)，水力穩(wěn)定性的研究同樣具有指導(dǎo)意義。通過對水力穩(wěn)定性的分析，可以明確系統(tǒng)可能達(dá)到的控制效果，找到系統(tǒng)控制中的薄弱環(huán)節(jié)，確定相應(yīng)的調(diào)節(jié)手段和控制算法。

本文采用一種通用的水力穩(wěn)定性分析方法[1，2]對幾種典型的系統(tǒng)形式進(jìn)行分析，比較不同系統(tǒng)形式在水力穩(wěn)定性方面的差異以及影響系統(tǒng)水力穩(wěn)定性的主要因素，分析如何在經(jīng)濟(jì)上可行的情況下尺可能提高系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性，從而為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)節(jié)提供參考。

1水力穩(wěn)定性的定義

將水系統(tǒng)中的所有水力參數(shù)控制回路分為兩個(gè)部分：D和F。D表示其中的一個(gè)回路，而F是其它所有控制回路的集合。以F中所有回路均不控制和全部采用理想閉環(huán)控制兩個(gè)過程作為基礎(chǔ)，定義回路D和F的水力穩(wěn)定性為：

(1)

其意義為：

①在某一工況下，若F中的回路全為開環(huán)，改變回路K的調(diào)節(jié)量MD使被調(diào)量CD變化ΔCDF；

②上述改變可能同時(shí)引起F中各回路被調(diào)量的變化，若F中的回路全部采用理想閉環(huán)控制，則各回路將通過調(diào)整其調(diào)節(jié)量來恢復(fù)相應(yīng)回路的被調(diào)量，這些調(diào)整又會(huì)使得D回路的被調(diào)量變化-ΔC′DF；

③二者的比值就是該工況下回路D對F的水力穩(wěn)定性。

對某一網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)特定工況，Ks隨集合D，F(xiàn)的選取而變化。經(jīng)過上述一個(gè)回合的調(diào)整，回路D的被調(diào)量與設(shè)定值Ci+ΔCDF的偏差為-Ks·ΔCDF。經(jīng)過n個(gè)回合的調(diào)整，其與設(shè)定值的偏差為（-Ks）n·ΔCDF。若|Ks|<1，則該過程是收斂的，系統(tǒng)是穩(wěn)定的。Ks=0表示回路D與集合F中回路的調(diào)節(jié)互不影響，因而其穩(wěn)定性最好，Ks與0的偏差大小反映了系統(tǒng)的水力穩(wěn)定程度，偏差越小穩(wěn)定性越好。當(dāng)|Ks|=1時(shí)，采用上述調(diào)節(jié)方式，系統(tǒng)將會(huì)等幅振蕩，而|Ks|>1，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)散。

應(yīng)該指出，水力穩(wěn)定性是水系統(tǒng)本身的屬性，它與具體的調(diào)節(jié)器、控制器特性以及控制參數(shù)等沒有關(guān)系。為了反映水系統(tǒng)本身的特性，上述的調(diào)節(jié)量一般是管段的阻力特性系數(shù)（對應(yīng)閥門調(diào)節(jié)）或水泵的轉(zhuǎn)速（對就變頻調(diào)節(jié)），而被調(diào)量一般是管段的流量、節(jié)點(diǎn)的壓力或節(jié)點(diǎn)間的壓差。通過理論計(jì)算或在線辨識(shí)可以得到對應(yīng)某一工況和一組D和F的水力穩(wěn)定值[2]。

由于實(shí)際系統(tǒng)并非完全按照上述理想的運(yùn)行方式來調(diào)節(jié)，因此水力穩(wěn)定性與運(yùn)行調(diào)節(jié)的關(guān)系也并非如前面所述的那樣簡單。結(jié)合實(shí)際系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)，得到水力穩(wěn)定性的一般意義：

①|(zhì)Ks|<0.2表明在該工況下D回路對F中諸回路的水力穩(wěn)定性很好。此時(shí)若各回路參數(shù)已經(jīng)單獨(dú)整定，在運(yùn)行時(shí)基本不需要重新整定D回路的控制參數(shù)即可得到較好的控制品質(zhì)。在供熱空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量使各回路的水力穩(wěn)定性在此范圍內(nèi)，從而為系統(tǒng)的控制和運(yùn)行調(diào)節(jié)奠定基礎(chǔ)。

②0.2≤|Ks|<0.8表明相應(yīng)工況下D回路的水力穩(wěn)定性較差。此時(shí)，如果各回路參數(shù)已經(jīng)單獨(dú)整定，投入運(yùn)行后一般需要對控制參數(shù)進(jìn)行一些調(diào)整才能使得系統(tǒng)正常運(yùn)行。

③|Ks|≥0.8表明相應(yīng)回路的水力穩(wěn)定性極差，這時(shí)如果各回路控制參數(shù)單獨(dú)整定，系統(tǒng)整體閉環(huán)運(yùn)行時(shí)幾科不可避免地發(fā)生不可控的現(xiàn)象。需要考慮的一些其他的控制措施，如解耦控制等。

④當(dāng)|Ks|>1時(shí)，D回路被調(diào)量對調(diào)節(jié)量的響應(yīng)在F中所有回路閉合時(shí)將會(huì)反向。這就是說，如果D回路單獨(dú)整定后可以獨(dú)立正常工作的話，只要F中的所有回路一閉合，這個(gè)本來穩(wěn)定的回路馬上就不穩(wěn)定。當(dāng)然在閉合運(yùn)行時(shí)也可以通過將D回路的調(diào)節(jié)器動(dòng)作方向反過來以使得系統(tǒng)的調(diào)節(jié)恢復(fù)穩(wěn)定，但這顯然是一種不安全的情況，因?yàn)槿绻鸉中的回路置于手動(dòng)或受到約束，系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)節(jié)就將變成正反饋。因此，在輸配系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制變量的配對上要極力避免這種情況。

2異程系統(tǒng)

圖1是一個(gè)異程供熱水網(wǎng)，該網(wǎng)絡(luò)共有6個(gè)流量控制回路一個(gè)壓差控制回路。各流量控制回路是由每一用戶的調(diào)節(jié)閥控制該用戶的流量，在圖中從左到右依次為1至6回路；第7回路是壓差控制回路，通過調(diào)節(jié)主循環(huán)泵的轉(zhuǎn)速來控制某一用戶兩端的壓差。水泵特性為：Hp=32.0～0.025G～0.008G2，式中G為流量，m3/h。Hp為揚(yáng)程，m。各管段的阻力特性如表1所示，對應(yīng)的各用戶流量均為3.0m3/h。

2．1不帶末端壓差控制的系統(tǒng)

一般的家庭式供暖系統(tǒng)通常采用質(zhì)調(diào)節(jié)的運(yùn)行方式，整個(gè)供暖季流量基本保持不變，系統(tǒng)運(yùn)行好壞的關(guān)鍵是初調(diào)節(jié)。初調(diào)節(jié)有多種方式，最基本的是根據(jù)各用戶分支的流量調(diào)節(jié)相應(yīng)的閥門，相應(yīng)地形成6個(gè)調(diào)節(jié)回路。水力穩(wěn)定性的好壞將直接影響管網(wǎng)初調(diào)節(jié)的難易程度，對于已經(jīng)完成初調(diào)節(jié)的管網(wǎng)，水力穩(wěn)定性則反映了當(dāng)其它用戶流量發(fā)生空變或擾動(dòng)時(shí)，自身流量保持不變的能力。另外，近幾年自力式流量調(diào)節(jié)閥開始在一些管網(wǎng)中應(yīng)用，對于這些系統(tǒng)，管網(wǎng)的水力穩(wěn)

支路7→11→22→33→44→55→61→72→83→9Si0.01040．0200．0200．0400．0400．0202．84441.84441.2055支路7→88→99→1010→1111→124→105→116→12Si0．0200．0200．0400．0400．0200．48660.16660.1266

定性是保證自力式流量調(diào)節(jié)閥正常工作的必要條件，管網(wǎng)設(shè)計(jì)不合理，各用戶流量耦合嚴(yán)重，將可能使系統(tǒng)發(fā)生振蕩，影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)。

仍以圖1為例，該網(wǎng)絡(luò)共包括6個(gè)流量調(diào)節(jié)回路，在設(shè)計(jì)工況下各種組合情況的水力穩(wěn)定性列于表2。由表2可以看出，前面3個(gè)用戶的Ks值都小于0.2，水力穩(wěn)定性很好，而后3個(gè)用戶的水力穩(wěn)定性則較差，在該工況下距離熱源越遠(yuǎn)的用戶其穩(wěn)定性越差，這主是因?yàn)槟┒擞脩舻膲毫p失占整個(gè)環(huán)中的壓力損失比例很小造成的。從這個(gè)意義上講，對簡單枝狀管網(wǎng)而言，該水力穩(wěn)定性指標(biāo)與傳統(tǒng)的評價(jià)方法結(jié)論是基本一致的。

下面結(jié)合對水力穩(wěn)定性的分析，討論為了滿足各用戶的流量要求，同時(shí)提高其水力穩(wěn)定性的具體措施。

①加粗部分干管的管徑或提高水泵的揚(yáng)程

從表2可以看出，用戶4，5和6的水力穩(wěn)定性較差，可以考慮將3-4和4-5供回水側(cè)的管徑加粗一號，然后調(diào)整各用戶閥門，使各用戶的流量仍然達(dá)到3.0m3/h，則對應(yīng)各種組合的水力穩(wěn)定度如表3所示。

從表中可以看出，干管末端局部加粗后就可大幅度提高末端用戶的水力穩(wěn)定性，使得所有用戶的Ks值小于0.2，從而滿足系統(tǒng)對穩(wěn)定性的要求。

在初調(diào)節(jié)時(shí)，可以根據(jù)各回路水力穩(wěn)定值的差別按由差到好的順序調(diào)節(jié)，這樣可以減少初調(diào)節(jié)的回合數(shù)。特別是對表3所示的各回路穩(wěn)定度都很好的情況，可以大大簡化初調(diào)節(jié)的過程，在初調(diào)節(jié)時(shí)可以不考慮各用戶的相互作用，簡單地根據(jù)各用戶的流量調(diào)節(jié)相應(yīng)的閥門即可。

另外，對改動(dòng)后的系統(tǒng)，由于各用戶的穩(wěn)定度較高，當(dāng)某一用戶流量發(fā)生擾動(dòng)甚至關(guān)閉閥門停止運(yùn)行時(shí)，其它用戶所受的影響很小，基本不會(huì)影響其它用戶正常運(yùn)行。如當(dāng)用戶6關(guān)閉時(shí)，對于改動(dòng)后的系統(tǒng)導(dǎo)致其它用戶的水力失調(diào)度最大只有21%，而改動(dòng)前的系統(tǒng)導(dǎo)致用戶的5的水力推敲失調(diào)度卻達(dá)到66.7%。

同樣，提高水泵揚(yáng)程也可以起到提高其水力穩(wěn)定性的作用，這兩種方法都是通常所說的通過提高用戶壓降與干管壓降的比值來達(dá)到提高水力穩(wěn)定性的目的。方法雖然可行，但它們都是通過增加運(yùn)行費(fèi)用或初投資作為代價(jià)的，因此是有局限性的。

②改變系統(tǒng)形式

能否找到一種在不增加或少增加系統(tǒng)投資和運(yùn)行費(fèi)用的基礎(chǔ)上提高各用戶水力穩(wěn)定性的方法，這在實(shí)際應(yīng)用中更有現(xiàn)實(shí)意義。特別是隨著調(diào)節(jié)手段的增加和各種解耦設(shè)計(jì)思想的涌現(xiàn)，為這一設(shè)想的實(shí)現(xiàn)提供了更大的余地。后面的章節(jié)將對各系統(tǒng)形式進(jìn)行比較，為選擇合適的系統(tǒng)形式提供參考。

2．2帶末端壓差的控制的系統(tǒng)

對于VWV（變水量）系統(tǒng)的控制，通常要在上述基礎(chǔ)上增加一個(gè)壓差控制回路，也就是前面所說的第7回路。在這種情況下，若網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一定，對于特定的工況，影響水力穩(wěn)定度的因素主要是循環(huán)水泵的特性和壓差控制點(diǎn)的位置。

圖2顯示了3種泵的特性曲線，其中泵a就是前面討論中所引用的循環(huán)泵；泵c是一種理想的平緩型水泵，其揚(yáng)程在工作區(qū)內(nèi)保持恒定；泵b是一種陡峭型的泵，水泵特性為：Hp=65.68-1.5G-0.0.3G2。表4列出了不同情況下各回路的Ks值，壓差控制點(diǎn)的壓力設(shè)定值即為該點(diǎn)當(dāng)水泵轉(zhuǎn)速為標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速時(shí)對應(yīng)點(diǎn)的壓差。

通過對帶末端壓差控制回路異程系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性分析，可以得到以下結(jié)論：

①末端壓差控制回路往往是所有回路中水力穩(wěn)定性最差的，這一方面要求在設(shè)計(jì)時(shí)要著重考慮該回路的穩(wěn)定性，另一方面在實(shí)際控制時(shí)一般需要采取一些特殊的措施，包括解耦控制等，例如可以采用前饋加反饋的方式來調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速，如同VAV中采用的總風(fēng)量控制法[3]。

②主循環(huán)泵選用特性曲線平坦型的有利于提高各回路的水力穩(wěn)定性，特別是壓差控制回路。眾表4可以看出，同樣是控制用戶2兩端的壓差，當(dāng)選用陡峭型的泵時(shí)回路7的穩(wěn)定度為-2.14,而當(dāng)選用來平坦型的泵時(shí)穩(wěn)定度為-0.744，該回路的穩(wěn)定性得到了很大的提高。

③對于壓差控制回路，壓差控制點(diǎn)的位置越靠近主循環(huán)泵，該回路的水力穩(wěn)定性越好。表4中同樣是采用平坦型的循環(huán)泵，當(dāng)控制的是用戶4兩端的壓差時(shí)該回路的水力穩(wěn)定度為-5.62，而當(dāng)控制用戶2兩端的壓差時(shí)其穩(wěn)定度變?yōu)?0.744,變化也是非常明顯的。

④壓差控制點(diǎn)的位置對其它回路的穩(wěn)定性同樣有影響，特別是對末端的用戶，當(dāng)然這種影響不如對壓差控制回路的影響嚴(yán)重。對于這些回路，并不是說壓差控制點(diǎn)越靠前越好，而是希望壓差控制點(diǎn)能夠在接近中間的某一位置。

當(dāng)然，加粗干管管徑或提高水泵揚(yáng)程是改善水力穩(wěn)定性的最有效措施，但這是以增加初投資或運(yùn)行費(fèi)用作為代價(jià)的，因此有其自身的局限性，在此不再討論。當(dāng)然，對于VWV系統(tǒng)，上述關(guān)于壓差控制位置的選擇同樣會(huì)影響運(yùn)行工況的水泵能耗變化，在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮，在二者之間取得平衡。

3同程系統(tǒng)

對于前面討論的異程系統(tǒng)，往往出現(xiàn)末端用戶水力穩(wěn)定性很差的情況，而前端用戶的水力穩(wěn)定性極好。但對于同程系統(tǒng)，如果設(shè)計(jì)合理，可以避免前后端用戶水力穩(wěn)定性相差懸殊的問題。圖3所示管網(wǎng)供水側(cè)管徑與圖1完全一致，而回水側(cè)管徑前后進(jìn)行了對調(diào)，在此基礎(chǔ)上形成一個(gè)同程管網(wǎng)。若不考慮增加的一段母管長度，得到各回路的水力穩(wěn)定度如表5所示。從表中可能看出，水力穩(wěn)定性較前面的異程管網(wǎng)大幅度改善。水力穩(wěn)定性最差的回路Ks值為0.210。但與異程管網(wǎng)不同的是，同程系統(tǒng)水力穩(wěn)定性最差的用戶往往出現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)中部的用戶，這就是為什么同程系統(tǒng)有時(shí)會(huì)出現(xiàn)中部用戶供熱空調(diào)效果差甚至出現(xiàn)倒流[4]的原因。

4分布式變頻加壓泵系統(tǒng)

采用分布式變頻泵調(diào)節(jié)的系統(tǒng)[5]，各末端根據(jù)各自己回路的需要配置相應(yīng)的水泵并通過調(diào)節(jié)水泵轉(zhuǎn)速來匹配用戶對流量的要求，這就減少了閥門的阻力損失，對于一般的VWV系統(tǒng)可較常規(guī)方式節(jié)能20%～40%。但采用這種系統(tǒng)其水力穩(wěn)定性如何，系統(tǒng)是否容易調(diào)節(jié)和控制呢？

圖4是一個(gè)簡單的分布式變頻泵系統(tǒng)，其管段參數(shù)和用戶情況與圖1完全相同。設(shè)計(jì)工況下，主循環(huán)泵的揚(yáng)程和末端加壓泵揚(yáng)程之和正好等于圖1中循環(huán)水泵的揚(yáng)程，而其它加壓泵的揚(yáng)程都比末端的小，因而該系統(tǒng)較圖1是節(jié)能的。分析表明，回路7的壓差控制位置選在網(wǎng)絡(luò)的中部（用戶3）對提高各回路的水力穩(wěn)定性是最有利的。表6是在此情況下不同水泵特性組合時(shí)各回路的水力穩(wěn)定度。

圖4分布式變頻系統(tǒng)

表6加泵系統(tǒng)的穩(wěn)定性

主循環(huán)泵用戶加壓泵回路D回路FKs特性曲線平坦型特性曲線陡峭型21,3-7-0.23241-3,5-70.23361-5,70.35471-6-1.14特性曲線平坦型21,3-7-0.37641-3,5-70.53061-5,70.72171-6-1.985特性曲線陡峭型特性曲線陡峭型21,3-7-0.29471-6-2.016特性曲線平坦型21,3-7-0.45071-6-3.475

從表中可以看出，選用特性曲線平坦型的主循環(huán)泵和陡峭型的用戶加壓泵對提高各回路的水力穩(wěn)定性是最有利的。例如表中第1組數(shù)據(jù)中回路2的水力穩(wěn)定度為-0.232，而第4組中的卻變?yōu)?0.450；第1組數(shù)據(jù)中回路7的水力穩(wěn)定度為-1.14，而第4組數(shù)據(jù)中的卻變?yōu)?3.475?？梢妼τ诖朔N系統(tǒng)，泵的類型選擇對改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性至關(guān)重要。

另外，比較表6和表2、表4可以看出，表6中系統(tǒng)的穩(wěn)定性從整體上得到了提高，特別是末端用戶的水力穩(wěn)定性得到了較大的提高，因此這種系統(tǒng)在改善系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性方面也是有利的?？梢姡灰O(shè)計(jì)合理，是可以找到一種既節(jié)省運(yùn)行費(fèi)用又提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的系統(tǒng)形式的。

5混水系統(tǒng)

混水系統(tǒng)是集中供熱經(jīng)常采用的一種方式，圖5是一個(gè)簡單的混水系統(tǒng)示意圖。各用戶入口調(diào)節(jié)閥門控制一次供水量，混水支路的閥門用來控制混水比。為簡單起見，先考慮各閥門控制相應(yīng)支路流量的情況，它基本可以反映供水和混水支路的耦合程度以及各個(gè)用戶的耦合程度。假設(shè)各供水支路依次構(gòu)成1-6回路，各混水支路依次構(gòu)成7-12回路，得到各種情況下的水力穩(wěn)定性，如表7所示。

回路D回路FKs回路D回路FKs612-0.290111-10,12-0.29065,11,120.23251-4,6-120.430

從表7和表8可以看出，對于混水系統(tǒng)，各供水支路的穩(wěn)定性變差，也就是回路之間的相互作用增強(qiáng)了。同時(shí)，每一用戶混水支路和一次供水支路兩個(gè)閥門調(diào)節(jié)回路的耦合也比較強(qiáng)，這些都有增加了系統(tǒng)調(diào)節(jié)的難度。特別是當(dāng)管路設(shè)計(jì)或水泵選擇不合理時(shí)，混水回路對一次供水回路的穩(wěn)定性將會(huì)變得更差，這就是混水系統(tǒng)往往難以調(diào)整的原因。

6環(huán)形網(wǎng)

圖6是按枝狀網(wǎng)設(shè)計(jì)的一個(gè)簡單網(wǎng)絡(luò)，各管段的長度都為500m，管徑示于圖中。共10個(gè)用戶，各用戶的流量都為20m3/h，。將兩個(gè)分支的末端連接起來（如圖中虛線）構(gòu)成一個(gè)環(huán)狀管網(wǎng)。

圖6某一簡單網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

有人認(rèn)為環(huán)形網(wǎng)不僅能提高系統(tǒng)的可靠性和運(yùn)行調(diào)度的靈活性，而且還可以提高系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性。下面比較上述兩個(gè)管網(wǎng)在同一工況下的水力穩(wěn)定性差別。圖中共有10個(gè)閉環(huán)控制回路，全部是由用戶的閥門控制相應(yīng)用戶的流量，上一分支從左到右依次稱為1-5回路，下一分支從左到右依次列為6-10回路，主循環(huán)泵特性曲線：H=32.0～0.015G-0.0001G2。從

表9中可以看出，簡單地將枝狀網(wǎng)末端相連形成環(huán)形網(wǎng)后，部分用戶的水力穩(wěn)定性有所提高，但兩個(gè)分支的最末端用戶水力穩(wěn)定性反而下降了，這是因?yàn)閷⒛┒讼噙B后，兩個(gè)末端之間的水力耦合增強(qiáng)了，因此回路的水力穩(wěn)定性下降。當(dāng)然，實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)形網(wǎng)時(shí)并不是簡單地將枝狀網(wǎng)末端相連而形成的，但簡單地認(rèn)為環(huán)形網(wǎng)可以提高系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性顯然是不準(zhǔn)確的。特別是對于大型的多用戶管網(wǎng)，環(huán)形網(wǎng)和枝狀網(wǎng)在同樣的設(shè)計(jì)條件下，其穩(wěn)定性并沒有顯著的差別。

7結(jié)論

7．1隨著系統(tǒng)形式更趨復(fù)雜和多樣化，亟需確立一個(gè)通用的水力穩(wěn)定性指標(biāo)來探討不同系統(tǒng)形式在穩(wěn)定性上的差別，從而更好地指導(dǎo)設(shè)計(jì)和運(yùn)行調(diào)節(jié)。本文采用的一個(gè)無量綱數(shù)Ks可以滿足這方面的要求，它從考察各個(gè)回路的相互作用程度入手，不僅可以對傳統(tǒng)的簡單系統(tǒng)進(jìn)行穩(wěn)定性評價(jià)，還可以對各種復(fù)雜的系統(tǒng)形式如分布式變頻泵系統(tǒng)以及環(huán)形網(wǎng)等進(jìn)行分析比較。

7．2適應(yīng)不同的工程要求，可以通過選擇合適的系統(tǒng)形式來達(dá)到在不影響經(jīng)濟(jì)性的基礎(chǔ)上增加系統(tǒng)水力穩(wěn)定性的上的。分析表明，采用同程系統(tǒng)或分布式變頻加壓泵等系統(tǒng)形式有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

7．3對某些系統(tǒng)形式，水泵特性以及定壓點(diǎn)位置等的合理選擇可以提高系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性，也就是說存在水泵特性以及定壓點(diǎn)位置等與系統(tǒng)形式合理匹配的問題，這一點(diǎn)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)和設(shè)備選型時(shí)需要引起注意。

7．4在制定調(diào)節(jié)策略時(shí)，通過對各回路水力穩(wěn)定性的分析，可以了解系統(tǒng)的水力穩(wěn)定性情況，確定合理的調(diào)節(jié)策略，評估運(yùn)行調(diào)節(jié)可能達(dá)到的效果。特別是通過分析可以找到系統(tǒng)的薄弱環(huán)節(jié)，從而有針對性地采取相應(yīng)的措施，必要的時(shí)候需要考慮對某些回路進(jìn)行解耦控制。

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