枝状供热管网变流量系统泄漏故障检测与诊断的研究

摘要

近几年实施计量供热后，用户可以根据自己的需求来控制室温。用户的主动调节以及自由热的充分利用使末端流量发生变化，网路流量也会随之变化，供热系统由定流量运行变为变流量运行，大大节省了网路循环水泵的能耗。但目前我国对于供热管网泄漏故障的研究主要集中在定流量系统上，对于变流量系统的研究还很不足。因此，本文在建立数学模型的基础上，运用理论计算的方法，对枝状供热管网变流量系统的泄漏故障检测与诊断方法进行了研究。
　　本文应用图论理论，建立采用近端定压差控制方式的变流量系统的数学模型，模拟了不同泄漏条件下系统的水力工况。结果表明：在满足各换热站资用压差需求的工况下，供热管网的供水管发生泄漏，换热站的入口压力和资用压差均减小，出口压力基本不变，且泄漏量越大、泄漏点越靠近末端、换热站距离热源越远，压力减小量越大；泄漏量的改变并不影响压力变化趋势，只改变其变化幅度；当泄漏量增加至一定值，泄漏点下游的某些换热站会出现资用压差不足的现象，且泄漏量越大，泄漏点越靠近末端，资用压差不足的换热站数量越多，流量增加量最大的换热站越靠近热源；当供热管网的回水管发生泄漏时，换热站的资用压差增大，出口压力减小，入口压力基本不变，且泄漏量的改变只改变压力的变化幅度。
　　根据泄漏规律，本文以总供水管流量、总回水管流量及各个换热站流量之和三个参数作为判断系统是否发生泄漏的检测参数，以各个换热站进出口压力及各个换热站供水管段压降变化量作为判断泄漏点位置的诊断参数，依据压力梯度理论建立泄漏点定位的数学模型，形成了枝状供热管网变流量系统的泄漏故障检测与诊断系统。最后应用Visual Basic6.0编写了可以进行线下泄漏故障检测与诊断的程序，并验证其正确性。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 研究背景

1.2 国内外管道泄漏故障诊断的研究现状

1.3 本文研究目的及内容

第2章 供热管网水力工况数学模型

2.1 图论基本概念

2.2 供热管网图的矩阵表示

2.3 供热管网水力计算基本方程

2.4 供热管网水力工况数学模型求解

2.5 本章小结

第3章 供热管网变流量系统的泄漏规律

3.1 变流量系统的运行调节

3.2 阀门开度与阻抗关系

3.3 实例计算

3.4 供水管段泄漏的泄漏规律

3.5 回水管段泄漏的泄漏规律

3.6 本章小结

第4章 供热管网泄漏点定位及故障诊断

4.1 泄漏故障检测与诊断系统

4.2 应用与分析

4.3 基于GIS的城市供热管网监控管理系统

4.4 本章小结

第5章 结论与展望

5.1 结论

5.2 展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢