水力工况实验及分析装置制造方法及图纸

一种水力工况实验及分析装置，目的是移动灵活、操作和观察方便、定压点和定压方式均有多种选择、运行温度可调，能准确监测管网和用户的流量、压力和温度，较全面反映热网水力工况变化情况并可对管网进行定量分析；本实用新型专利技术包括热源区、用户区和支架，热源区包括水箱、补水泵、循环泵、模拟锅炉、过滤器、控制箱和流量调节阀门；水箱、补水泵、循环泵、模拟锅炉、控制箱安装在悬吊的固定台架上；用户区包括多个用户和连接管路，每个用户按水流方向依次设有压力表、流量计、测温套管、散热器、测温套管、冷风阀和压力表，不同用户在水平方向上等高或存在高层差，或者在一个垂直方向上高、低布置，或混合布置；热源区和用户区通过供、回水干管连接。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及热水供热管网的水力工况实验及分析装置。
技术介绍
热水供热管网在运行过程中用户流量偏离设计值、冷热不均等直接影响供热质量 和系统运行经济性的水力失调问题普遍存在，其原因有水泵出力与管路通流能力不匹配， 设计中只注意到最不利点的资用压头，初调节不彻底，用户用热量发生变化等。现有用于热 水供热管网的水力工况实验及分析装置普遍采用高位水箱定压、测压管测压、用户等高水 平布置、冷态运行等。因测压管较长、刻度尺安装定位存在偏差以及实验者受身高限制使 读数误差大，难以满足实验精度要求，而且实验装置高度高，占据空间大，移动不方便；用户 等高水平布置不能体现垂直用户和存在高层差的水平用户的水力工况变化情况；冷态下运 行不能体现水温变化及用户散热量变化对水力工况的影响；采用高位水箱定压不易控制液 位，容易出现溢流，环境中灰尘也易通过高位水箱进入管网，堵塞管路，污染系统，而目前中 型以上热水供热管网最常使用的是补水泵定压，现有技术无法体现。改变水力工况后，只装 有测压管的实验装置仅能体现水压变化情况，进行定性分析，同时装有用户流量计的可以 进行水力失调度定量分析，但对整个供热管网及泵的工作点变化情况无法进行定量分析。
技术实现思路
本技术目的在于克服上述已有技术的不足，提供一种移动灵活、操作和观察 方便、定压点和定压方式均有多种选择、运行温度可调，能准确监测管网和用户的流量、压 力和温度，较全面反映热网水力工况变化情况并可利用实验数据对管网进行定量分析的水 力工况实验及分析装置。 本技术包括热源区、用户区和支架。支架包括竖梁、横梁、台面支撑架、台面、 固定台架。竖梁为两根方钢，每根方钢下部垂直焊接一根槽钢，每根槽钢的两端各安装一个 带卡锁的平顶万向轮。横梁为角钢焊接成的矩形方框，沿竖直方向与竖梁用螺栓连接在一 起。台面支撑架宽度边中点固定在竖梁上，另有四根加强筋用螺栓将台面支撑架与竖梁连 接在一起。横梁与台面支撑架的上部齐平。台面固定在台面支撑架上，台面上开有穿管用 圆孔。固定台架悬吊安装在横梁和台面支撑架的下部，固定台架采用万能角钢做成，用于放 置水箱、泵、模拟锅炉、控制箱和管道。万能角钢之间以及万能角钢与横梁、台面支撑架之间 采用螺栓连接。 热源区布置在台面下方。热源区包括水箱、补水泵、循环泵、模拟锅炉、过滤器、控 制箱和流量调节阀门；水箱、补水泵、循环泵、模拟锅炉和控制箱安装在固定台架上，补水泵 安装在水箱下面，循环泵安装在补水泵下面；水箱采用透明材料制成，外部沿竖直方向装有 刻度尺，顶部开有两个圆孔，分别与注水管和排水管相连，底部安装一个接头，通过装有注 水阀的管路与补水泵进水口相连；补水泵出口管路经三通分成两路，一路与供水干管相连， 一路与回水干管相连，每一路上均安装有一个补水阀；与循环泵进口连接的管路为回水干3管，与循环泵出口连接的管路为供水干管，回水干管上按水流方向依次装有阀门、压力表、 止回阀、冷风阀、压力表、泄水阀和过滤器。泄水阀安装在回水干管的最底部，过滤器安装在 循环泵入口处；循环泵至模拟锅炉间的供水干管上装有压力表和给水阀；模拟锅炉包括炉 体和端盖，模拟锅炉进水口设在炉体一端底部，与其对应的顶部设有冷风阀，出水口设在炉 体另一端顶部，模拟锅炉出水口端略高于进水口端，炉体端口邻近出水口 ，炉体端口与端盖 用法兰连接；在端盖上安装有两根电热棒和一根热电偶，电热棒通过交流接触器与温控器 相连，热电偶与温控器直接连接；温控器、补水泵、循环泵与开关组相连，通过开关组控制温 控器、补水泵和循环泵的工作状态。温控器、交流接触器、泵与模拟锅炉的开关组装在控制 箱里面，温控器显示屏、状态灯、保险管、开关按钮固定在控制箱面板上。水箱、循环泵、补 水泵、模拟锅炉、压力表、止回阀、过滤器以及阀门之间通过弯头、三通、内丝、管路连接，连 接处采用生料带密封，泵的进、出水口与管路用柔性耐高温塑料软管连接，连接处用管箍束 紧。 用户区包括多个用户和连接管路。用户布置在台面上方。每个用户按水流方向依 次设有压力表、流量计、测温套管、散热器、测温套管、冷风阀和压力表；压力表和流量计安 装在垂直管路上，散热器、测温套管和冷风阀安装在有一定坡度的水平管路上，冷风阀设在 每个用户的最高点处；测温套管供插入电子测温计探头来测量散热器的进、出水温度；散 热器为带肋片的铜管，褶皱形肋片呈螺旋状环绕并焊接在铜管外部；不同用户在水平方向 上等高或存在高层差，或者在一个垂直方向上高、低布置，或混合布置，便于实验和分析。或 者说，不同用户组合成不同用户系统，在水平方向上等高或存在高层差的多个用户组合成 水平用户系统；在一个垂直方向上高、低布置的多个用户组合成垂直用户系统；水平用户 系统和垂直用户系统构成混合用户系统。连接管路包括供、回水干管、旁路管和供、回水支 管。供、回水干管和旁路管均布置在台面下方，供、回水支管一端与用户的垂直管路相连，一 端与供水或回水干管相连，所有用户与旁路管并联在该区的供、回水干管之间。旁路管上装 有压力表和旁路阀，在压力表前引出一根装有排水阀的排水管接入水箱，沿水流方向在旁 路管末端通过三通并联水平安装两根回水干管，其中一根回水干管与各回水支管相连后与 另一根回水干管分别连接到另一个三通上，再经一个接压力表的三通引出一根回水干管。 供、回水干管上装有阀门，沿水流方向临近第一根供水支管的供水干管上装有压力表；热源 区和用户区通过供、回水干管连接。 本技术适用于热水供热管网水力工况的教学和实验研究。本技术加装有 热态运行设施件和控制器，使系统运行温度可在当前水温至9(TC范围内设定及控制，而且 升温速度快，实验准备时间短，散热器具有良好的散热性能，随外部模拟环境变化响应速度 快，测温方式简便快捷，可以体现水温变化和用户散热量变化对水力工况的影响。用户系 统分为水平用户系统、垂直用户系统和混合用户系统，能够直观体现垂直失调和存在高层 差的水平失调；可以根据实验需要设定同程式、异程式和混合式三种管网系统；采用补水 泵定压，系统密封性好；利用流量、压力和温度测量仪器仪表测得的数据可以定量分析水力 稳定性、水力失调度，绘制水压图，根据管网已知结构尺寸可以计算整个热水网路的总阻力 数，根据流量和压降关系可以绘制热水网路的水力特性曲线，结合泵的性能曲线可确定泵 的工作点，从而使学生和实训人员更加全面深入地认识热网水力工况调节和变化特点，掌 握热网水力工况计算分析方法。装置结构紧凑、拆装简单，部件布置合理，整体移动灵活，操作和观察方便。附图说明图1是本技术系统结构示意图； 图2是本技术水循环系统图； 图3是本技术模拟锅炉结构示意图； 图4是本技术支架结构示意图； 图中1.冷风阀，2.测温套管，3.散热器，4.压力表，5.流量计，6.回水干管，7.供 水干管，8.温控器，9.控制箱，IO.导线，ll.模拟锅炉，12.止回阀，13.给水阀，14.回水补 水阀，15.供水补水阀，16.补水泵，17.循环泵，18.过滤器，19.泄水阀，20.注水阀，21.刻 度尺，22.水箱，23.注水管，24.排水阀，25.排水管，26.旁路管，27.旁路阀，28.模拟锅炉 出水口，29.法兰，30.本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水力工况实验及分析装置，其特征是包括热源区、用户区和支架，热源区包括水箱、补水泵、循环泵、模拟锅炉、过滤器、控制箱和流量调节阀门；水箱采用透明材料制成，外部沿竖直方向装有刻度尺，顶部开有两个圆孔，分别与注水管和排水管相连，底部安装一个接头，通过装有注水阀的管路与补水泵进水口相连；补水泵出口管路经三通分成两路，一路与供水干管相连，一路与回水干管相连，每一路上均安装有一个补水阀；与循环泵进口连接的管路为回水干管，与循环泵出口连接的管路为供水干管，回水干管上按水流方向依次装有阀门、压力表、止回阀、冷风阀、压力表、泄水阀和过滤器；泄水阀安装在回水干管的最底部，过滤器安装在循环泵入口处；循环泵至模拟锅炉间的供水干管上装有压力表和给水阀；模拟锅炉包括炉体和端盖，模拟锅炉进水口设在炉体一端底部，与其对应的顶部设有冷风阀，出水口设在炉体另一端顶部，模拟锅炉出水口端略高于进水口端，炉体端口邻近出水口，炉体端口与端盖用法兰连接；在端盖上安装有两根电热棒和一根热电偶，电热棒通过交流接触器与温控器相连，热电偶与温控器直接连接；温控器、补水泵、循环泵与开关组相连，通过开关组控制温控器、补水泵和循环泵的工作状态；温控器、交流接触器、泵与模拟锅炉的开关组装在控制箱里面，温控器显示屏、状态灯、保险管、开关按钮固定在控制箱面板上；用户区包括多个用户和连接管路，每个用户按水流方向依次设有压力表、流量计、测温套管、散热器、测温套管、冷风阀和压力表；压力表和流量计安装在垂直管路上，散热器、测温套管和冷风阀安装在有一定坡度的水平管路上；散热器为带肋片的铜管，褶皱形肋片呈螺旋状环绕并焊接在铜管外部；不同用户在水平方向上等高或存在高层差，或者在一个垂直方向上高、低布置，或混合布置；连接管路包括供、回水干管、旁路管和供、回水支管；供、回水支管一端与用户的垂直管路相连，一端与供水或回水干管相连，所有用户与旁路管并联在该区的供、回水干管之间；旁路管上装有压力表和旁路阀，在压力表前引出一根装有排水阀的排水管接入水箱，沿水流方向在旁路管末端通过三通并联水平安装两根回水干管，其中一根回水干管与各回水支管相连后与另一根回水干管分别连接到另一个三通上，再经一个接压力表的三通引出一根回水干管；沿水流方向临近第一根供水支管的供水干管上装有压力表；热源区和用户区通过供、回水干管连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李东雄，李锦蓉，贾建杰，王潞潞，王新龙，陈新星，邢德山，孙春燕，程清果，柳成文，李明清，刘健，常立宗，
申请(专利权)人：太原电力高等专科学校，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]