管网平衡调节系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种管网平衡调节系统，属于管网平衡调节领域。本实用新型专利技术管网平衡调节系统包括：在交换终端和热源之间由供水管和回水管构成的管网，以及在管网的每一个供水管的控制阀门处并联分支供水管和连接到远程控制平台的远程自控阀门，所述远程控制平台通过控制分支供水管上远程自控阀门的开度从而调节管网流量达到管网平衡。本实用新型专利技术所公开的管网平衡调节系统能够及时调节水力平衡，具有显著经济效益和很好的推广性。

Pipeline Network Balance Regulation System

The utility model discloses a pipe network balance adjustment system, which belongs to the field of pipe network balance adjustment. The utility model comprises a pipe network composed of a water supply pipe and a return pipe between the exchange terminal and the heat source, a parallel branch water supply pipe and a remote automatic valve connected to a remote control platform at the control valve of each water supply pipe in the pipe network, and the remote control platform adjusts the pipe network by controlling the opening of the remote automatic valve on the branch water supply pipe. The flow rate reaches the balance of the pipe network. The pipe network balance regulating system disclosed by the utility model can adjust the hydraulic balance in time, and has remarkable economic benefits and good popularization.

【技术实现步骤摘要】
管网平衡调节系统
本技术涉及一种管网平衡调节系统，具体涉及一种通过对管网进行热量调节(供暧/制冷)的系统，可以快速达到水力平衡，属于管网平衡调节领域。
技术介绍
城市集中供热系统主要包括热源、热网和用户三个部分。集中供热的方式有很多优点，可提高能源利用率，节约能源，从而减轻大气污染，还可以节约用地、降低运行费用、减少劳动力、改善市容和环境卫生。此外，由于集中供热方式容易实行科学管理，还可以提高供热的质量。集中供热管网因供热介质的不同分为热水热网和蒸汽热网；按敷设管道数量的不同分为单管、双管和多管系统；根据是否直接耗用其中供热介质分为开式和闭式系统。其中，双管系统通常由一条供水管和一条回水管组成，是城市集中供热设施中应用较普遍的一种系统。在闭式双管系统中，热水由热源沿着供水管输送到用户的采暧或通风系统中，供热介质通过表面换热降低温度后，沿着回水管道返回热源；在开式系统中，其中的一部分供热水还提供给用户作为生活热水使用。供热管网水力失调的典型表现是建筑物间受热不匀：离热源近的建筑物，由于管道阻力小，获得的水流量大，送去的热量多，因此室内温度高；离热源远的建筑物，由于管道阻力加大，获得的水流量小，送去的热量少，因此室内温度低。现实案例中，离热源近的楼内温度达到27℃，管网末端楼内温度仅为14℃，这就是典型的水力失调表现。水力失调是制约整体供热质量、能源消耗高的主要原因之一。按行业经验，如管网平衡后，通常可以实现节能8％-15％。按《环境保护实用技术手册，表2-63“燃料燃烧产生污染物”计算分，以北京为例，截止至2017年，冬季供暧面积达到8.4亿平方米，按耗气量8m3/m2计算，一个采暧季耗气量约为67亿立方米。如管网平衡实现节能10％，则每年节省燃气6.7亿立方米，实现NO2减排422.1吨，SO2减排67吨，烟尘减排160吨。如图3所示，为目前常见的管网系统示意图，图中仅示意性示出了一个交换终端(大楼)2的情况，实际上，可以通过供水管5和回水管6在热源1和多个交换终端2之间形成管网，在供水管5上设置有控制阀门3以及过滤器等装置，控制阀门3用于控制供给到每一个交换终端的供水流量，在回水管6上设置有回水阀门4和过滤器。通过调整控制阀门3或回水阀门4来控制针对一个交换终端2的热量供应。为了使多个交换终端实现热量平衡，则需要对多个控制阀门和回水阀门进行调控，从而使得热源提供的热量能够适宜地供给到每一个交换终端。但是，管网常常存在水力失调的情况，其可能是管网内部的阻力增加，而且成因很多，大致可分为如下几类：1)前期设计导致：如管网过长、分支过多、管道阀件较多、选用管径较细等原因；2)管道施工导致：如管道内部未清干净的泥沙、焊渣、铁锈及其它异物；3)供热运行过程产生：如水垢、厌氧菌腐蚀管壁产生的锈块、用户改变采暧设施或调节阀门开度等操作。由于管道内部是封闭的，水在内部循环流动，是个动态过程；上述原因导致管道内部何处阻力增大，增大多少，这都是未知且不可预测。针对管网的水力失调行业常用的方法包括：1)人工调平衡法——工人利用便携式流量计，依次到管网的每个分支点，测量分支管路流量，并调节手动阀，达到预期的流量，进而实现各建筑物用热均衡；2)静态压差平衡法——在每个分支的供回水管之间加装平衡阀，平衡阀根据供回水压差机械式调节供水阀开度，达到控制流量的目的；3)将管网看做是静态的，每处的阻力是不变的，基于理论设计值为计算依据，根据面积推算出各分支需要的流量，用阀门调节出流量后，每年维持该阀门开度。但是，上述这些方法也存在如下弊端：1)依赖的流量或压差的理论计算，不能代表管网实际运行参数；2)管网是封闭系统，水不能被压缩，因此一个支路的流量变化，对全管网其他分支均有不同程度的影响，故而人工调节无法实现整个管网的平衡；3)管网在实际供暧过程中，受水温、水泵变频导致流量的变化，此外水泵管道内杂物、管内壁锈蚀、结垢、用户调节阀门开度等诸多因素均会导致各分支流量一直处于动态变化中，基于理论计算得到的静态流量调节不能实现真正意义上水力平衡。现有技术所公开的管网供热(制冷)系统一般设置有供水管与回水管，为便于调节不同换热站或需供热(制冷)建筑物间的水力平衡，在供水管设置手动调节阀，其中手动调节阀的调节根据人工调平衡法、静态压差平衡法或者按照以往的手动平调节阀开度保持不变。无论上述何种方法调节手动调节阀均难以达到水力平衡，仍然会导致能耗损失。而且，控制中心并不能实时得知整个管网的工作情况，只有当用户报告室温过高或过低，才能发现管网处于失衡的状态，调整阀门的开度也完全是凭借经验进行调整，并不能完全解决管网失衡的问题。
技术实现思路
本技术所要解决的问题是避免现有技术所存在的弊端，进而提供一种可实时监测、调整管网热量平衡的管网平衡调节系统。本技术的管网平衡调节系统，其包括：在交换终端和热源之间由供水管和回水管构成的管网，此外在管网的每一个供水管的控制阀门处并联分支供水管和连接到远程控制平台的远程自控阀门，所述远程控制平台通过控制所述分支供水管上远程自控阀门的开度从而调节管网流量达到管网平衡。所述系统还包括设置在每一个供水管上的第一数据采集设备和设置在每一个回水管上的第二数据采集设备，所述远程控制平台根据所述第一数据采集设备和所述第二数据采集设备提供的采集数据以及建立的自动控制逻辑关系，通过控制所述分支供水管中的流量以调节管网的平衡。所述第一数据采集设备包括测量管道内温度的温度传感器和测量管道内压力的压力传感器，所述第二数据采集设备包括测量管道内温度的温度传感器和测量管道内压力的压力传感器以及测量管道流量的流量计，各个传感器或流量计所采集的数据通过通讯单元发送给所述远程控制平台。所述第一数据采集设备设置在与所述控制阀门并联的所述分支供水管的下游侧。在所述分支供水管中设置电动调节阀，所述远程控制平台通过调节所述电动调节阀的开闭程度来调节分支供水管中的流量，从而控制管网的平衡。所述第一数据采集设备实时采集供水管道内的温度和压力，所述第二数据采集设备实时采集回水管道内温度、压力和流量，通讯单元将各个传感器或流量计所采集的数据发送给所述远程控制平台，远程控制平台根据实时采集的数据判断管网中是否发生了不平衡的情况，并根据控制平台中建立的自动控制逻辑关系，通过控制电动调节阀的开闭程度控制分支供水管中的流量大小，从而快速实现管网的平衡。进一步地，第一数据采集设备包括在管网供水管设置至少一温度变送器、至少一压力变送器；第二数据采集设备包括在管网回水管上设置的至少一温度变送器、至少一压力变送器和至少一流量计。本技术管网平衡调节系统的远程控制平台还包括一采集并实时监测管网温度、压力、流量数据的软件平台；该软件平台将所采集的管网参数与电动调节阀建立自动控制逻辑关系；最终通过对管网电动调节阀的控制实现水力平衡。具体地，管网平衡调节系统的软件平台可实时记录管网所设置每一电动调节阀的开度值，监测管网中每一温度变送器采集的温度值，管网中每一压力变送器所测得压力值和每一流量计所测得的流量数据；根据这些实时监测的数据可以得到所述管网整体参数数据，这些数据可以直接与电动调节阀的开度值建立自动控制逻辑关系，通过调整电动调节阀的开度就可以改变管网回水管内的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管网平衡调节系统，其包括：在交换终端和热源之间由供水管和回水管构成的管网，其特征在于，进一步包括：在管网的每一个供水管的控制阀门处并联分支供水管和连接到远程控制平台的远程自控阀门，所述远程控制平台通过控制所述分支供水管上远程自控阀门的开闭程度从而调节管网流量达到管网平衡。

【技术特征摘要】
1.一种管网平衡调节系统，其包括：在交换终端和热源之间由供水管和回水管构成的管网，其特征在于，进一步包括：在管网的每一个供水管的控制阀门处并联分支供水管和连接到远程控制平台的远程自控阀门，所述远程控制平台通过控制所述分支供水管上远程自控阀门的开闭程度从而调节管网流量达到管网平衡。2.根据权利要求1所述的管网平衡调节系统，其特征在于：所述系统还包括设置在每一个供水管上的第一数据采集设备和设置在每一个回水管上的第二数据采集设备，所述远程控制平台根据所述第一数据采集设备和所述第二数据采集设备提供的采集数据以及建立的自动控制逻辑关系，通过控制所述分支供水管中的流量以调节管网的平衡。3.根据权利要求2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：范旭强，韩晓斌，范旭盛，乔樑，范海源，
申请(专利权)人：北京海源信达科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11