第5章 熱水計(jì)算【高等教學(xué)】

1、第 9 章建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)算,1,高級(jí)教育,第一節(jié) 水質(zhì)、水溫及熱水用水量定額,一、熱水水質(zhì) 生產(chǎn)用熱水的水質(zhì)應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。 生活用熱水的水質(zhì)應(yīng)根據(jù)水量、水質(zhì)、使用要求、工程投資、管理制度及設(shè)備維修和設(shè)備折舊率計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)等多種因素來確定。 一般情況下，日用水量357mg/L時(shí)，洗衣房用熱水應(yīng)進(jìn)行處理，經(jīng)濟(jì)條件允許時(shí)其他用水也宜進(jìn)行水質(zhì)處理。 二、熱水水溫 熱水系統(tǒng)計(jì)算使用的冷水水溫應(yīng)以當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄疁貫橐罁?jù)。 當(dāng)熱水供應(yīng)系統(tǒng)的供水僅用于盥洗和沐浴(不包括洗滌)時(shí)，熱水鍋爐和水加熱器出口的最高溫度可以降低，只要保證衛(wèi)生器具配水點(diǎn)最低水溫不低于40即可。 生產(chǎn)用熱水水溫應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)

2、工藝要求確定,2,高級(jí)教育,3,高級(jí)教育,熱水用水定額,三、熱水用水定額 1.根據(jù)建筑物的使用性質(zhì)和內(nèi)部衛(wèi)生器具的完 善程度來確定，其水溫按60計(jì)算，見表9-3。 2.根據(jù)建筑物使用性質(zhì)和內(nèi)部衛(wèi)生器具的單位 用水量來確定。衛(wèi)生器具1次和lh熱水用水定 額，其水溫隨衛(wèi)生器具不同，水溫要求也不 同，見表9-4。 生產(chǎn)用熱水定額應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝參數(shù)確定,4,高級(jí)教育,5,高級(jí)教育,6,高級(jí)教育,熱水量、耗熱量、熱媒耗量的計(jì)算,一、熱水量計(jì)算 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的小時(shí)熱水用水量應(yīng)根據(jù)建筑物的日熱水量小時(shí)變化曲線確定。在缺少日熱水量小時(shí)變化曲線的資料時(shí)，可按下列方法計(jì)算: 1.根據(jù)用水單位數(shù)計(jì)算: Qr一設(shè)

3、計(jì)小時(shí)熱水量，L/h; m一用水計(jì)算單位數(shù)，人數(shù)或床位數(shù); Kh一熱水小時(shí)變化系數(shù)，全天供應(yīng)熱水系統(tǒng)可按表9-5、9-6、9-7采用; qr熱水用水量定額，L/人d或L/床d等，按表9-3確定,7,高級(jí)教育,熱水量計(jì)算,2.根據(jù)使用熱水的衛(wèi)生器具數(shù)計(jì)算: qh衛(wèi)生器具的熱水小時(shí)用水定額，L/h，按表9-4確定; no同類衛(wèi)生器具數(shù); b同類衛(wèi)生器具同時(shí)使用百分?jǐn)?shù)，旅館客房衛(wèi)生間內(nèi)浴盆按30%50%計(jì)，其他器具不計(jì); Kr 熱水混合系數(shù)，按式(9-3)計(jì)算: tr熱水系統(tǒng)供水溫度 th一混合后衛(wèi)生器具出水溫度，按表9-4確定; tL一冷水計(jì)算溫度，按表9-1選用,8,高級(jí)教育,9,高級(jí)教育,熱水

4、量計(jì)算,1.因?yàn)樾l(wèi)生器具類型不同，所需的熱水溫度也不同，這樣在按照衛(wèi) 生器具1次和lh熱水用水定額計(jì)算熱水量時(shí)，必須統(tǒng)一水溫后，才 能正確算出設(shè)計(jì)小時(shí)熱水用水量。 2.公式(9-1)和(9-2)僅適用于全日集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱水量的計(jì)算， 不適用于定時(shí)熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱水量的計(jì)算。一般情況下，定時(shí)熱 水供應(yīng)時(shí)，由于使用時(shí)間集中，用水頻繁，熱水用水量會(huì)比全日 供水量有所增加，可參照當(dāng)?shù)赝愋徒ㄖ盟兓闆r確定。 3.一般小時(shí)熱水量在初步設(shè)計(jì)階段或已知人數(shù)、床位數(shù)等用水計(jì)算 單位數(shù)時(shí)，采用公式(9-1)計(jì)算;在施工圖設(shè)計(jì)階段或已知衛(wèi)生器 具數(shù)目時(shí)，采用公式(9-2)計(jì)算,10,高級(jí)教育,二、耗熱量計(jì)算

5、,Q設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，kJ/h; Qr設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量，L/h，按式(9-1)、(9-2)確定; CB水的比熱，KJ/Kg，取CB =4.19 KJ/Kg； tr熱水溫度 tL一冷水計(jì)算溫度，按表9-1選用,11,高級(jí)教育,三、熱媒耗量計(jì)算,1.采用蒸汽直接加熱時(shí)，蒸汽耗量按下式計(jì)算: Gm蒸汽直接加熱熱水時(shí)的蒸汽耗量kg/h; i蒸汽熱焓，kJ/kg，按蒸汽絕對(duì)壓力從表9-8確定; Qhr蒸汽與冷水混合后的熱焓，kJ/kg，可按Qhr =CBtr計(jì)算; 2.采用蒸汽間接加熱時(shí)，蒸汽耗量可按下式計(jì)算: Gmh蒸汽間接加熱熱水時(shí)的蒸汽耗量，kg/h; h蒸汽的氣化熱，按表9-8確定; 3.采用熱媒為

6、熱水間接加熱時(shí)，熱媒耗量按下式計(jì)算: Gms熱媒熱水耗量(kg/h); tmc熱媒熱水供水溫度; tzm熱媒熱水回水溫度; 當(dāng)熱媒采用熱力網(wǎng)熱水時(shí)，熱媒供水溫度與回水溫度的溫差不得小于1O,12,高級(jí)教育,13,高級(jí)教育,9-3熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算,在熱水系統(tǒng)中起加熱兼起貯存作用的設(shè)備有容積式水加熱器 和加熱水箱等。 僅起加熱作用的設(shè)備為快速式水加熱器。 僅起貯存熱水作用的設(shè)備是貯水器。 主要計(jì)算內(nèi)容是確定加熱設(shè)備的加熱面積和確定貯熱設(shè)備的貯存容積,14,高級(jí)教育,加熱設(shè)備的選擇計(jì)算,1.容積式水加熱器、快速式水加熱器和加熱水箱的加熱排管或盤管傳熱面積計(jì)算: Fp水加熱器的傳熱面積，;

7、 Q制備熱水所需的熱量，可按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算，W; 由于傳熱表面結(jié)垢影響傳熱效率的修正系數(shù)，一般采用0.60.8，當(dāng)采用軟化水時(shí)=l.0; K傳熱材料的傳熱系數(shù)，W/，容積式水加熱器中盤管的傳熱系數(shù)按表9-10選用;水一水快速式水加熱器和汽一水快速式水加熱器盤管的傳熱系數(shù)按表9-11選用; 熱水系統(tǒng)的熱損失附加系數(shù)可按表9-9選用; tj熱媒和被加熱水的計(jì)算溫差,15,高級(jí)教育,16,高級(jí)教育,17,高級(jí)教育,18,高級(jí)教育,加熱設(shè)備的選擇計(jì)算tj,1.容積式水加熱器采用算術(shù)平均溫度差計(jì)算，公式如下: tmc、tmz容積式水加熱器熱媒的初溫和終溫，。 tmc、tmz被加熱水的初溫和終溫，。

8、2.快速式水加熱器采用平均對(duì)數(shù)溫度差來計(jì)算公式如下: tmax熱媒和被加熱水在水加熱器一端的最大溫差; tmin熱媒和被加熱水在水加熱器另一端的最小溫差。 3.半容積式水加熱器可按容積式水加熱器計(jì)算公式計(jì)算 4.半即熱式水加熱器可按快速式水加熱器計(jì)算公式計(jì)算 5.加熱盤管長(zhǎng)度的計(jì)算公式如下: D盤管外徑，m; L盤管長(zhǎng)度，m,19,高級(jí)教育,熱水貯水器容積的計(jì)算,集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中貯水器的容積，應(yīng)根據(jù)建筑物日熱水用水量小時(shí)變化曲線，及加熱設(shè)備的工作制度經(jīng)計(jì)算確定。通常多用經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法來確定貯水器的容積。 貯水器容積和多種因素有關(guān)，如:加熱設(shè)備的類型、建筑物用水規(guī)律、熱源和熱媒的充沛程度、自動(dòng)控制

9、程度、管理情況等。 我國一般均設(shè)置熱水貯水器。對(duì)于工業(yè)企業(yè)淋浴室，由于用水集中且用水量均勻，貯水容積可以小一些;其他建筑則相對(duì)大一些。貯水器的貯熱量可按經(jīng)驗(yàn)查表9-12 貯水器的貯水容積可按下式計(jì)算: V貯水器的貯水容積，L; T表9-13中規(guī)定的時(shí)間，min; Q熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，kJ/h,20,高級(jí)教育,21,高級(jí)教育,鍋爐選擇計(jì)算,鍋爐屬于發(fā)熱設(shè)備。在較大的集中熱水系統(tǒng)中，鍋爐一般由采暖、供熱專業(yè)設(shè)計(jì)人員結(jié)合整個(gè)建筑的采暖、空調(diào)、食堂用蒸汽等，綜合考慮，統(tǒng)一設(shè)計(jì)選擇。給水排水專業(yè)設(shè)計(jì)人員提供出設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量即可。 對(duì)于小型建筑物的熱水系統(tǒng)可單獨(dú)選擇鍋爐。一般按下式計(jì)算: Qg=

10、(1.11.2)Q Qg鍋爐小時(shí)供熱量，kJ/h, Q設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，kJ/h; 1.11.2熱水系統(tǒng)的熱損失附加系數(shù)。 然后從鍋爐樣本中查出鍋爐發(fā)熱量Qk，應(yīng)保證QkQg,22,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,目的:計(jì)算第一循環(huán)管網(wǎng)(熱媒管網(wǎng))的管徑和相應(yīng)的水頭損失;計(jì)算 第二循環(huán)管網(wǎng)(配水管網(wǎng)和回水管網(wǎng))的設(shè)計(jì)秒流量、循環(huán)流量、 管徑、水頭損失;確定循環(huán)方式，選擇熱水管網(wǎng)所需的各種設(shè) 備，如循環(huán)水泵、疏水器、膨脹設(shè)施等。 一、第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 1.熱媒為熱水：以熱水為熱媒時(shí)，熱媒流量Gm按公式(9-7)計(jì)算。 熱媒循環(huán)管路中的配、回水管道，其管徑應(yīng)根據(jù)熱媒流量控制管中流速不大于

11、1.2m/s，每m管長(zhǎng)的沿程水頭損失在5OPa1OOPa范圍內(nèi)，由Gm查附錄9-1來確定，并據(jù)此計(jì)算管路的總水頭損失Hh。 當(dāng)鍋爐與水加熱器或貯水器連接時(shí)，熱媒管網(wǎng)的熱水自然循環(huán)壓力值Hzr按下式計(jì)算: Hzr=lOh（1-2） Hzr一熱水自然循環(huán)壓力，Pa; h一鍋爐中心與水加熱器內(nèi)盤管中心或貯水器中心垂直高度，m; 1一鍋爐回水的密度，kg/m3; 2鍋爐出水的密度，kg/m3,23,高級(jí)教育,第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算熱媒為熱水,當(dāng)HzrHh時(shí)，可形成自然循環(huán)，為保證運(yùn)行可靠一般要求： Hzr(1.11.15) Hh 不滿足上式的要求時(shí)，則應(yīng)采用機(jī)械循環(huán)方式依靠循環(huán)水泵強(qiáng)制循環(huán)。循環(huán)水泵的

12、流量和揚(yáng)程應(yīng)比理論計(jì)算值略大一些，以確保可靠循環(huán),24,高級(jí)教育,第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算熱媒為蒸汽,2.熱媒為蒸汽:以高壓蒸汽為熱媒時(shí)，熱媒流量按公式(9-5)或(9-6) 確定。 熱媒蒸汽管道一般按管道的允許流速和相應(yīng)的比壓降確定管徑和 水頭損失。高壓蒸汽管道常用的流速可按表9-13確定，根據(jù)蒸汽通過 管道的流量查附錄92，可確定管徑和比壓降，計(jì)算管路的水頭損失。 從水加熱器出口至疏水器前的管段,其管徑按通過管段的設(shè)計(jì)小時(shí) 耗熱量確定，查附錄93選定。 疏水器至凝結(jié)水池之間的管段，其管徑也按通過管段的熱量計(jì) 算，公式如下： Qj1.25Q Qj余壓凝結(jié)水管段中的計(jì)算熱量 1.25考慮系統(tǒng)啟動(dòng)

13、時(shí)凝結(jié)水量的增大系數(shù),25,高級(jí)教育,26,高級(jí)教育,第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算,1.配水管網(wǎng)的水力計(jì)算 熱水配水管網(wǎng)的計(jì)算方法與冷水系統(tǒng)有所不同，主要區(qū)別如下: (1)管道水力計(jì)算按熱水管道水力計(jì)算表來查用，見附錄9-5; (2)熱水管道內(nèi)的水流速度較小，一般采用0.8m/s1.5m/s;當(dāng)管徑25mm時(shí)，宜采用0.6m/s0.8m/s。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)較高、對(duì)噪聲有嚴(yán)格要求的建筑物，其管道流速應(yīng)取下限;反之，可取上限。 (3)熱水管網(wǎng)的局部水頭損失一般可按沿程水頭損失的25%30%進(jìn)行估算，也可按照局部水頭損失的計(jì)算公式逐一計(jì)算后累加。 (4)熱水管網(wǎng)的管徑不宜小于2Omm。 2. 回水管網(wǎng)的水力計(jì)算

14、 回水管網(wǎng)水力計(jì)算的目的在于確定回水管網(wǎng)的管徑，方法為比相應(yīng)位置的配水管段管徑小1級(jí)，最小管徑也不應(yīng)小于2Omm。 回水管網(wǎng)不配水，僅通過用以補(bǔ)償配水管熱損失的循環(huán)流量，故其水頭損失的計(jì)算應(yīng)在循環(huán)流量求解后再進(jìn)行,27,高級(jí)教育,回水管網(wǎng)的水力計(jì)算,28,高級(jí)教育,機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算,第二循環(huán)管網(wǎng)一般多采用機(jī)械循環(huán)方式。機(jī)械循環(huán)又分為全日熱水供應(yīng)系統(tǒng)和定時(shí)熱水供應(yīng)系統(tǒng)兩類。 (1)全日熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱水管網(wǎng)計(jì)算： 1)計(jì)算配水管網(wǎng)各管段的熱損失，公式如下: qs計(jì)算管段的熱損失，W; K無保溫時(shí)管道的傳熱系數(shù)，對(duì)普通鋼管約為11.6W/; 保溫系數(shù)，無保溫=0，簡(jiǎn)單保溫=0.6，較好保溫時(shí)=0.

15、70.8; tj計(jì)算管段周圍空氣溫度，可按表9-14確定，; tc計(jì)算管段的起點(diǎn)水溫 tz計(jì)算管段的終點(diǎn)水溫 t配水管網(wǎng)中的面積比溫降，/; T配水管網(wǎng)起點(diǎn)和終點(diǎn)的溫差，一般T=515; F計(jì)算管路配水管網(wǎng)的總外表面積，; f計(jì)算管段的散熱面積，可按表9-15計(jì)算,29,高級(jí)教育,30,高級(jí)教育,31,高級(jí)教育,機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算,2)計(jì)算配水管網(wǎng)總的熱損失 也可按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的5%10%來估算 3)計(jì)算總循環(huán)流量 Qs配水管網(wǎng)總的熱損失，W; qx一全日熱水供應(yīng)系統(tǒng)的總循環(huán)流量，L/S； T配水管網(wǎng)起點(diǎn)和終點(diǎn)的溫差,32,高級(jí)教育,機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算,4)計(jì)算計(jì)算循環(huán)管路各管段通過的循環(huán)流

16、量 從水加熱器后第1個(gè)節(jié)點(diǎn)起依次進(jìn)行循環(huán)流量分配,33,高級(jí)教育,機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算,qnx、q(n+1) x為n、n+l段所通過的循環(huán)流量，L/S; q(n+1) s為n+1段本段及其后各管段的熱損失之和，W; qns為n段后的各管段熱損失之和，W,34,高級(jí)教育,復(fù) 習(xí),一、熱水量計(jì)算： 二、耗熱量計(jì)算： 三、熱媒耗量計(jì)算： 四、加熱設(shè)備的選擇計(jì)算： 鍋爐選擇計(jì)算：Qg=(1.11.2)Q,35,高級(jí)教育,復(fù) 習(xí),9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算 一、第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 1.熱媒為熱水： 管徑根據(jù)熱媒流量控制管中流速不大于1.2m/s，每m管長(zhǎng)的沿程水頭損失 5OPa1OOPa范圍內(nèi)，計(jì)算管

17、路的總水頭損失Hh Hzr=lOh（1-2）。當(dāng)HzrHh時(shí)，可形成自然循環(huán)，為保證運(yùn)行可靠一般 要求： Hzr(1.11.15) Hh 2.熱媒為蒸汽:熱媒蒸汽管道一般按管道的允許流速和相應(yīng)的比壓降確定管徑和水頭 損失。從水加熱器出口至疏水器前的管段、 疏水器至凝結(jié)水池之間的管段（Qj 1.25Q），查附錄93選定。 二、第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 1.配水管網(wǎng)的水力計(jì)算：流速一般采用0.8m/s1.5m/s;當(dāng)管徑25mm時(shí)， 宜采用0.6m/s0.8m/s。 2.回水管網(wǎng)的水力計(jì)算 回水管網(wǎng)的管徑比相應(yīng)位置的配水管段管徑小1級(jí)，最小管徑也不應(yīng) 小于2Omm,36,高級(jí)教育,機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算

18、,5)復(fù)核各管段的終點(diǎn)水溫，計(jì)算公式如下: 計(jì)算結(jié)果如與原來確定的溫度相差較大，應(yīng)以公式(9-18)和公式(9-21)的計(jì)算結(jié)果: 作為個(gè)管段的終點(diǎn)水溫，重新進(jìn)行上述(1)(5)的運(yùn)算,37,高級(jí)教育,機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算,6)計(jì)算循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失，公式如下： H=(Hp十Hx)十Hj Hp循環(huán)流量通過配水計(jì)算管路的沿程和局部水頭損失，kPa; Hx循環(huán)流量通過回水計(jì)算管路的沿程和局部水頭損失，kPa; Hj循環(huán)流量通過水加熱器的水頭損失，kPa。 容積式水加熱器和加熱水箱，水頭損失很小，在熱水系統(tǒng)中可忽略不計(jì)。 快速式水加熱器，水頭損失應(yīng)以沿程和局部水頭損失之和計(jì)算即: H快速式水加熱器中

19、熱水的水頭損失，kPa; dj傳熱管計(jì)算管徑，m; 局部阻力系數(shù)，可參考圖9-5和按表9-16選用; 計(jì)算循環(huán)管路配水管及回水管的局部水頭損失可按沿程水頭損失的20%30%估算,38,高級(jí)教育,39,高級(jí)教育,機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算,7)選擇循環(huán)水泵。 熱水循環(huán)水泵宜采用管道泵，在全循環(huán)和干管、立管半循環(huán)的熱水系統(tǒng)中，應(yīng)設(shè)置備用循環(huán)泵;在僅有干管半循環(huán)的熱水系統(tǒng)中，可不設(shè)備用循環(huán)泵。 熱水循環(huán)水泵通常安裝在回水干管的末端，水泵的出水量應(yīng)為: Qbqx 循環(huán)水泵的揚(yáng)程: qf循環(huán)附加流量，一般取設(shè)計(jì)小時(shí)用水量的15%，L/S,40,高級(jí)教育,機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算,2)定時(shí)熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱水管網(wǎng)計(jì)算 定時(shí)

20、熱水供應(yīng)系統(tǒng)在供應(yīng)熱水之前，加熱設(shè)備提前工作，先用循環(huán)水泵將管網(wǎng)中的全部冷水進(jìn)行循環(huán)，直至達(dá)到規(guī)定的水溫。供應(yīng)熱水時(shí)用水較集中，可不考慮熱水循環(huán)，循環(huán)水泵關(guān)閉。 定時(shí)熱水供應(yīng)系統(tǒng)中熱水循環(huán)流量的計(jì)算，是按循環(huán)管網(wǎng)中的水每小時(shí)循環(huán)的次數(shù)來確定，一般按24次計(jì)算，系統(tǒng)較大時(shí)取下限;反之取上限。 循環(huán)水泵的出水量即為熱水循環(huán)流量: Qb循環(huán)水泵的出水量，L/h; V熱水循環(huán)管道系統(tǒng)的水容積，不包括無回水管的管段和加熱設(shè)備的容積，L; T循環(huán)周期，熱水循環(huán)管道系統(tǒng)中全部容量的水，循環(huán)1次所需的時(shí)間，一般取 0.25h0.5h。 循環(huán)水泵的揚(yáng)程為,41,高級(jí)教育,自然循環(huán)熱水管網(wǎng)的計(jì)算,3.自然循環(huán)熱水

21、管網(wǎng)的計(jì)算 在小型或?qū)訑?shù)少的建筑物中，有時(shí)也采用自然循環(huán)熱水供應(yīng)方式。 自然循環(huán)熱水管網(wǎng)計(jì)算的方法基本上與機(jī)械循環(huán)方式相同。但應(yīng) 在求出循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失之后，先校核一下系統(tǒng)的自然循環(huán) 壓力值是否滿足要求。 熱水循環(huán)管網(wǎng)有上行下給式和下行上給式兩種方式。 對(duì)于上行下給式，自然循環(huán)壓力應(yīng)為: 對(duì)于下行上給的管網(wǎng)為: 當(dāng)循環(huán)水壓Hzr1.35H時(shí)，管網(wǎng)才能安全可靠自然循環(huán)，H為循 環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失，否則應(yīng)采取機(jī)械強(qiáng)制循環(huán),42,高級(jí)教育,自然循環(huán)熱水管網(wǎng)的計(jì)算,43,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,44,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,45,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,4

22、6,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,47,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,48,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,49,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,50,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,51,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,52,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,53,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水量,1.按要求取每日供應(yīng)熱水時(shí)間為24h，取計(jì)算用的熱水供水溫度為7O，冷水溫度 為l0，由表9-3取60的熱水用水定額為15OL/床d。 下區(qū)(即13層)的最高日用水量為: Q下dr =12615010-3=18.9m3/d (60熱水) 上區(qū)(

23、即419層)的最高日用水量為: Q上dr =37815010-3=56.7 m3/d (60熱水) 折合成7O熱水的最高日用水量為: Q下dr =18.9（60-10）/（70-10）=15.75m3/d (70熱水) Q上dr =56.7（60-10）/（70-10）=47.25 m3/d (70熱水) 70時(shí)最高日最大小時(shí)用水量為: 下區(qū)Kh按表9-6可取為7.59;上區(qū)Kh按表9-6可取為5.28; Q下hmax = KhQ下dr /T =7.5915.75/24=4.98m3/h=1.38L/S Q上hmax = KhQ上dr /T =5.2847.25/24=10.40m3/h=2.

24、89L/S 2. 按衛(wèi)生器具1h用水量來計(jì)算:b=50%, Kr=（th-tL）/（tr-TL）=（40-10）/（70-10）=0.5，查表9-4: qh=250L/h (40) Q下hr =Kqhnob=0.52503650%=2250 L/h Q上hr =Kqhnob=0.525010850%=6570 L/h 3.比較Q,為供水安全起見，取較大者作為設(shè)計(jì)小時(shí)用水量，即: Q下r =4.98m3/h=1.38L/S , Q上r=10.40m3/h=2.89L/S,54,高級(jí)教育,9-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算,2)耗熱量 Q下= CBtQ下r =4190（70-10）1.38 =346932

25、 W Q上= CBtQ下r =4190（70-10）2.89 =726546 W,55,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算加熱設(shè)備選擇,擬采用半容積式水加熱器。設(shè)蒸汽表壓為1.961O5Pa，相對(duì)應(yīng)的絕對(duì)壓強(qiáng)為2.94105pa，其飽和溫度為ts=133 tj=（tmc+tmz）/2-（tc+tz）/2=133-（10+70）/2=93 銅盤管的K=1047W/，取=0.7,=1.2 F下P = Q下/Ktj =1.2346932/（0.710493）=6.11 F上P = Q下/Ktj =1.2726546/（0.710493）=12.79 半容積式水加熱器的最小貯水容積，可按表9-12估算: V

26、下=1560Q下hmax =15601.38=1242L=1.24 m3 V上=1560Q上hmax =15602.89=2601L=2.60 m3 根據(jù)計(jì)算所得的F下P 、V下和F上P、V上分別對(duì)照樣本提供的參數(shù)， 選擇下區(qū)、上區(qū)的水加熱器型號(hào),56,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水配水管網(wǎng),57,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水配水管網(wǎng)（下區(qū),58,高級(jí)教育,熱水配水管網(wǎng)水力計(jì)算中，設(shè)計(jì)秒流量公式與給水管 網(wǎng)計(jì)算相同。但查熱水水力計(jì)算表進(jìn)行配管和計(jì)算水頭損失。 下區(qū)配水管網(wǎng)計(jì)算管路總水頭損失為: 19.2l1.3=24.9725kPa; 水加熱器出口至最不利點(diǎn)配水龍頭的幾何高差為: 6.3

27、+0.8-(-2.5)=9.6m=96kPa 下區(qū)熱水配水管網(wǎng)所需水壓為: H=96+25+15=136kPa，室外管網(wǎng)供水水壓可以滿足要求,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水配水管網(wǎng)（下區(qū),59,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水配水管網(wǎng)（上區(qū),60,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水配水管網(wǎng)（上區(qū),61,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水配水管網(wǎng)（上區(qū),上區(qū)配水管網(wǎng)計(jì)算管路總水頭損失為: 12.51.3=16.25kPa 水箱中生活貯水最低水位為42.90m，與最不利點(diǎn)配水點(diǎn) (即0 點(diǎn))的幾何 高差為: 42.90-(33.30+0.8)=8.8mH20(作用水頭即最不利點(diǎn)配水龍頭的最小靜壓值) 水箱出口

28、至水加熱器的冷水供水管，管徑取為DNl00，流量按6.97L/S，查 冷水管道水力計(jì)算表:v=0.81m/s,i=13.9mm/m, hy=13.952.410-3=0.73 mH20（ L=52.4m ）。 從水箱出口水加熱器最不利點(diǎn)配水龍頭0 點(diǎn)總水頭損失為: 12.51.3+1.30.7310=25.74kPa，再考慮15kPa的流出水頭后，此值遠(yuǎn)小于作用水頭8.8mH20(88kPa)。故高位水箱的安裝高度滿足要求,62,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（下區(qū),F為配水管網(wǎng)計(jì)算管路的管道展開面積，計(jì)算F時(shí)，立管均按無保溫層考慮，干管均按25mm保溫層厚度取值。 下區(qū)配水管網(wǎng)計(jì)算管路

29、的F下為: F下P =0.3943(11.5+17.5)+0.34562.7+0.30794.8+0.1508（0.8+3.0） +0.13273.0=14.82 t下 =（70-60）/14.82=0.675/0.68/。 從第8點(diǎn)開始，按公式依次算出各節(jié)點(diǎn)的水溫值。例如: t8下 = tC下=70；t7下=70-0.68f7870-0.680.394311.5=66.92; t6下=66.92-0.68f67=66.92-0.680.394317.5=62.23; 根據(jù)管段節(jié)點(diǎn)水溫，取其算術(shù)平均值得到管段平均溫度值，列于表 14-6中的第8欄中,63,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（

30、下區(qū),64,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（下區(qū),65,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（下區(qū),管段熱損失qs按公式(9-16)計(jì)算: K=41.7kJ/h， qs=131.6DL（1-）t 將計(jì)算結(jié)果列于表14-6中第11欄中 。 下區(qū)配水管網(wǎng)的總熱損失為 : Q s下 = qs78+2（qs76 +qs65 +qs54 +qs42 +qs52 +qs62） =2346.9+2(3285.4+357.5+705.5+764.8+669.2+472+1466.6+213.2+1492.5) =21200.3kJ/h=5.900kW=5900W 總循環(huán)流量: qx下 = Q s下/CB

31、t =5900/4190(70-60)=0.142L/s 即管段 78的循環(huán)流量為 0.142 L/s,66,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（下區(qū),配水管網(wǎng)以節(jié)點(diǎn)7為界兩端對(duì)稱布置，兩端的熱損失均為 9426.7kJ/h。按公式(9-21)對(duì)qs進(jìn)行分配。 q76= q879426.7/（9426.7+9426.7）=0.1420.5=0.071 L/s q65= q76（qs65 +qs54 +qs42 +qs52）/（qs65 +qs54 +qs42 +qs52 +qs62） =0.071（705.5+764.8+669.2+472+1466.6+357.5）/（213.2+1492

32、.5+705.5+764.8+669.2+472+1466.6+357.5）=0.051 L/s q62= q76 -q65=0.071-0.051=0.02 L/S q54 =q65（qs54 +qs42）/（qs54 +qs42 +qs52） =0.051（705.5+764.8+669.2）/（705.5+764.8+669.2+472+1466.6）=0.027 L/s q52= q65 q54=0.051-0.027=0.024L/S 將以上計(jì)算結(jié)果列于表14-6中第12欄內(nèi),67,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（下區(qū),68,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（下區(qū),69,高

33、級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（下區(qū),70,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（上區(qū),用同樣的步驟和方法計(jì)算上區(qū)配水管網(wǎng)的熱損失及循環(huán)流量: 上區(qū)配水管網(wǎng)計(jì)算管路管道總的展開面積為F上P=36.8301， t =（70-60）/36.8301=0.27/。 以節(jié)點(diǎn)14點(diǎn)為起點(diǎn): t14=70；，推求出各節(jié)點(diǎn)的水溫值，計(jì)算結(jié)果列于表14-8、表14-9中。 以同樣的方法計(jì)算出各管段熱損失。上區(qū)配水管網(wǎng)總的熱損失應(yīng)為: Q s上 = qs1314+2（qs1312 +qs1211 +qs122+ qs112+qs1110 +qs102） =14088.7+2（1486.3+477.1+786

34、0.5+8232.1+978.9+670.2+1527.4+3858.3+1298.8） =14088.7+226389.6=66867.9KJ/h=18.6kw 總循環(huán)流量為: q x上= Q s上 / CBt =18600/4190（70-60）=0.444 L/s 即管段 1413的循環(huán)流量為 0.444L/S,71,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（上區(qū),72,高級(jí)教育,熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)（上區(qū),以節(jié)點(diǎn)13為分界點(diǎn)兩端的熱損失均為26389.6kJ/h，對(duì)q1314進(jìn)行分配： q1312= q131426389.6/（26389.6+26389.6）=0.4440.5=0.222L/s q1211= q1213（qs1112 +qs112+qs1110+qs102）/（qs122+qs1112 +qs112+qs1110+qs102） =0.222（477.1+8232.1+978.9+1298.8+3858.3+1527.4+670.2）/（7860.5+477.1+8232.1+978.9+1298.8+3858.3+1527.4+670.2）=0.152L/s qs122= q1312 q1211=0.222-0.152=0.07L/S q112 =q1211qs112/（qs112+qs112） =0.152（978.9+