热水管网的水力计算.ppt

第第9 9章章 热水供应系统计算热水供应系统计算 •水质、水温及热水定额水质、水温及热水定额•热水量、耗热量、热媒耗量的计算热水量、耗热量、热媒耗量的计算•加热器及贮存设备的选择计算加热器及贮存设备的选择计算•热水管网的水力计算热水管网的水力计算9-19-1 水质、水温及热水用水量定额水质、水温及热水用水量定额 一一 、水质、水质Ø《生活饮用水卫生标准》《生活饮用水卫生标准》; ;Ø钙镁离子含量：钙镁离子含量： 用水量用水量<10m<10m3 3/ / d d (60℃) (60℃) 不处理；不处理； 用水量用水量≥10m≥10m3 3 / / d d且总硬度且总硬度( (以以CaCOCaCO3 3计）计）>300mg/L>300mg/L，处理二二 、水温、水温 冷水按冷水按P244P244表表选用热水按选用热水按P244P244表表选用三、三、 用水定额用水定额 1 1 按建筑性质和卫生器具完善程度，按建筑性质和卫生器具完善程度， P240 P240表 2 2 按建筑性质和卫生器具的单位用水量，按建筑性质和卫生器具的单位用水量， P241 P241表表8.1.28.1.2。

9-2 9-2 热水量、耗热量、热水量、耗热量、热媒耗量的计算热媒耗量的计算 §设计用水量计算 §耗热量计算 § 热媒耗量计算一一. .设计用水量计算设计用水量计算 1 按用水单位数计算按用水单位数计算： Q Qr r————设计小时用水量，设计小时用水量，L/hL/h；；m——m——用水计算单位数，人数或床位数；用水计算单位数，人数或床位数；K Kh h————热水小时变化系数（热水小时变化系数（P246P246表表) )；；q qr r————热热水水用用水水量量定定额额，，L/L/人人·d·d或或L/L/床床·d·dP240P240表）表） 一、设计用水量计算一、设计用水量计算2 2 按使用热水的卫生器具数计算按使用热水的卫生器具数计算 Q Qr r————设计小时用水量，设计小时用水量，L/hL/h；； q qh h————卫卫生生器器具具的的小小时时用用水水定定额额，，L/hL/h；；（（P241P241表表8.1.28.1.2）） b—— b——同类卫生器具同时使用百分数；同类卫生器具同时使用百分数； K Kr r————热水混合系数。

热水混合系数Kr热水占混合水的百分数系数求定：热水占混合水的百分数：tr——热水系统供水温度，th——混合后卫生器具出水温度，℃tL——冷水计算温度，℃流量平衡热平衡冷水按冷水按P244P244表选用热水按表选用热水按P244P244表选用二、耗热量计算二、耗热量计算 W——设计小时耗热量，kJ/h； Qr——设计小时热水量，L/h； CB——水的比热，kJ/Kg·℃； tr——热水温度，℃； tL——冷水计算温度，℃  三、热媒耗量计算三、热媒耗量计算 1 蒸汽直接加热：Gm——直接加热的蒸汽耗量，kg/h；W ——设计小时耗热量，kJ/h；im——蒸汽热焓，kJ/h，按蒸汽绝对压力查表确定（P248表）ir——蒸汽与冷水混合后的热焓，kJ/kg， i ir r× t tr r2 2 蒸汽间接加热：蒸汽间接加热：G Gmsms————热媒热水的耗量，热媒热水的耗量，kg/hkg/h；； t tmcmc————热媒热水供应温度，热媒热水供应温度，℃℃；； t tmzmz————热媒热水回水温度，热媒热水回水温度，℃℃；；Gmh——Gmh——间接加热的蒸汽耗量，间接加热的蒸汽耗量，kg/hkg/h；； r rh h————蒸汽气化热，查表蒸汽气化热，查表（P248表） ；； W—— W——设计小时耗热量，设计小时耗热量，kJ/hkJ/h。

3 3 热水间接加热水间接加热热9-3 9-3 加热器及贮存设备的选择计算加热器及贮存设备的选择计算 1. 传热面积的计算传热面积的计算 F Fp p————水加热器传热面积，水加热器传热面积，m m2 2；；Q——Q——所需的热量，按设计小时耗热量计算，所需的热量，按设计小时耗热量计算，w w；；ε——ε——传热效率修正系数，传热效率修正系数， α—— α——热损失附加系数，一般取热损失附加系数，一般取αα＝～＝～1.2 1.2 ；； K—— K——传热系数，传热系数，W/mW/m2 2•℃•℃；；⊿t⊿tj j————热媒和被加热水的计算温差，热媒和被加热水的计算温差，℃℃；；具体计算方法具体计算方法 2 贮水器容积的计算1）理论法：热水用水曲线→逐时耗热曲线→绘出耗热积分曲线→拟定供热曲线2)经验法贮水器的贮热量可按经验,由下表确定9-4 热水管网的水力计算第一循环系统： 目的：确定热媒系统的D、 第二循环系统：（配水管、回水管系统） 目的：确定热水系统的D、 第二循环系统的计算第二循环系统的计算 一．配、回一．配、回水管系计算水管系计算1.配水管系配水管系内容：确定内容：确定DNDN及及 方法：同冷水，采用热水水力计算表方法：同冷水，采用热水水力计算表. . 2.2.回水管系回水管系不配水，仅通过用以补偿配水管系热损失的循环流不配水，仅通过用以补偿配水管系热损失的循环流量。

量循环方式自然循环机械循环全日制循环定时循环循环流量的目的循环流量的目的：补偿配水管网在用水低峰时管：补偿配水管网在用水低峰时管道散失的热量，保证各配水点水温道散失的热量，保证各配水点水温自然循环自然循环 （（见图见图9-69-6））实现自然循环条件：实现自然循环条件：HzrHzrx x 循环作用水头：循环作用水头： Hzr—— Hzr——第二循环系统的自然循环压力值，第二循环系统的自然循环压力值，PaPa；；⊿h——⊿h——锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差，锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差，m m；；γ2——γ2——最远处立管管段中点的水的比重，最远处立管管段中点的水的比重，kg/m3kg/m3；；γ1——γ1——配水主立管管段中点的水的比重，配水主立管管段中点的水的比重，kg/m3kg/m3。

二、机械循环管网的计算二、机械循环管网的计算 内容内容：：确定管网的自然压力确定管网的自然压力回水管经回水管经循环流量循环流量循环流量在配水、回水管路中的水头损失循环流量在配水、回水管路中的水头损失1.1.全日制热水供应系统全日制热水供应系统1 1）管段热损失：）管段热损失： ws——计算管段热损失计算管段热损失,kJ/h；；K——无保温时管道的传热系数，无保温时管道的传热系数， kJ/(m2•h•℃) ；；η——保温系数；保温系数；tj——计算管段周围空气温度，计算管段周围空气温度，℃；；D——管道的外径，管道的外径，m；（；（见见表9-3 ））L——计算管段的长度，计算管段的长度，m；；tc——计算管段的起点水温，计算管段的起点水温，℃；；tz——计算计算管段的终点水温，管段的终点水温，℃℃•tztz 的计的计算算假设假设水温落与管道表面积成正比水温落与管道表面积成正比，近似算出，近似算出单位面单位面积积的温降值，计算各管段的水温降落值的温降值，计算各管段的水温降落值 ΔtΔt————配水管网中的面积比温降，配水管网中的面积比温降，℃/℃/㎡㎡；； ΔT ΔT————配水环路起点和终点的温差，配水环路起点和终点的温差，ΔTΔT=5=5～～15℃15℃；； F F————计算管路的总外表面积，计算管路的总外表面积，㎡㎡；； tc tc 、、tztz————计算管路起点、终点的水温，计算管路起点、终点的水温，℃℃；； Σf Σf ————计算管段的散热面积，计算管段的散热面积，㎡㎡，可查表计算。

可查表计算3 3）总循环流量：）总循环流量： Qx——循环流量，L/s； CB——水的比热，kJ/kg•℃； tc、tz——计算管路起点、终点的水温，℃； Ws——计算管段的热损失，kJ/h 2 2）计算配水管网总的热损失）计算配水管网总的热损失4 4）计算循环管路各管段循环流量）计算循环管路各管段循环流量q qx x求定求定5）复核各管段的终点水温（（ 具体算法具体算法））6）计算循环管网的总水头损失 H——循环管网的总水头损失，kPa；Hp——循环流量通过配水计算管路的沿程、局部损失，kPa；Hx——循环流量通过回水计算管路的沿程、局部损失，kPa；hj——循环流量通过水加热器的水头损失，kPa；7 7）选循环泵）选循环泵•流量流量： Qb = Qx + QfQxQx——循环流量，循环流量，L/sL/s；；QfQf——循环附加流量，取设计小时水量循环附加流量，取设计小时水量15%15%，，L/hL/h•扬程：扬程： 1 1）选择计算管路）选择计算管路2 2）按冷水计算方法确定配水管路的管径）按冷水计算方法确定配水管路的管径3 3）初选回水管径，比相应配水管小）初选回水管径，比相应配水管小1 1# #~2~2# #4 4）选定计算管路水温降落值）选定计算管路水温降落值5 5）计算各管段热损失）计算各管段热损失6 6）计算配水管网的总热损失）计算配水管网的总热损失 计算方法与步骤计算方法与步骤9 9）复核各管段终点的水温）复核各管段终点的水温 1010）计算循环管网的总水头损失）计算循环管网的总水头损失1111）选循环泵）选循环泵8 8）各管段的循环流量）各管段的循环流量7 7）） 求总循环流量求总循环流量计算方法与步骤（续）计算方法与步骤（续） 循环水泵流量：循环水泵流量： Vgs——Vgs——循环管网的全部容积，循环管网的全部容积，L L；； ts—— ts——在最长配水和回水环路中，循环一次所需在最长配水和回水环路中，循环一次所需时间。

时间 ts=15 ts=15～～30min30min2.2.定时循环管网计算定时循环管网计算循环水泵扬程：循环水泵扬程： Hb≥Hp+Hx+Hj Hb≥Hp+Hx+Hj课程结束，谢谢！表表8.1.5 8.1.5 冷水计算温度冷水计算温度分区地面水水温（℃）地下水水温（℃）第1分区第2分区第3分区第4分区第5分区44510～1576～1010～1515～202015～20表表8.1.4 8.1.4 热水水温计热水水温计算算水质处理热水锅炉和水加热器出口最高水温（℃）配水点最低水温（℃）无需软化处理或有软化处理需软化处理但无软化处理≤75≤60≥50≥50当热水供应系统只供淋浴和盥洗用水，不供洗涤盆（池）用水时，配水点最低水温可不低于400C热水小时变化系数热水小时变化系数△t△t的计算的计算 ①①容积式加热器容积式加热器————算术平均温度差：算术平均温度差：tmctmc、、tmz——tmz——热媒的初温和终温，热媒的初温和终温，( (取蒸汽饱和温度）取蒸汽饱和温度）℃℃；； tc tc、、 tz —— tz ——被加热水的初温和终温，被加热水的初温和终温，℃℃。

②②快速式加热器快速式加热器——对数平均温度差：对数平均温度差：△△tmax ——热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，℃；； △△tmin ——热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，℃返回返回表表9-3 9-3 每米钢管外表面积每米钢管外表面积( (㎡㎡㎡㎡））））管径管径DN2020252532324040505070708080100100125125外径外径mm26.7526.7533.5033.5042.2542.254848606075.575.588.588.5114114140140表面积表面积㎡㎡/m0.0840.0840.10250.10250.1320.1327 70.1500.1508 80.1880.1885 50.2370.2372 20.2780.2780 00.3580.3581 10.4390.4396 6 ①①分支环路循环流量确定分支环路循环流量确定ABC123645DⅠⅠⅡⅢⅢ节点节点1 1：： 流入节点流入节点1 1时流量时流量Q1=QxQ1=Qx携带热量：携带热量： 流离节点流离节点1 1进入进入ⅡⅡ时时Q Q1~21~2携带热量：携带热量：节点节点2 2：流入节点2Q1-2,所携带热量为流入A管段QA携带的热量为WAABC123645DⅠⅠⅡⅢⅢ流离节点2 的Q2-3,用来补充热损失ABC123645DⅠⅠⅡⅢⅢ图图9-1 9-1 计算用图计算用图计算表计算表12计算用图计算用图。