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1、自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)水力計(jì)算本文檔由【中文word文檔庫(kù)】提供,轉(zhuǎn)載分發(fā)敬請(qǐng)保留本信息;中文word文檔庫(kù)免費(fèi)提供海量范文、教育、學(xué)習(xí)、政策、報(bào)告和經(jīng)濟(jì)類word文檔。a href=圖一為自然循環(huán)雙管異程式熱水供暖系統(tǒng)兩大并聯(lián)環(huán)路的右側(cè)環(huán)路。熱媒參數(shù)為:供水溫度tg=95c,回水溫度th=70c。鍋爐中心距底層散熱器中心的距離為3m,建筑物層高為3m。每組散熱器的供水支管上設(shè)有一個(gè)截止閥。 圖中已標(biāo)出各族散熱器的熱負(fù)荷(w),立管編號(hào)。圓圈內(nèi)的數(shù)字表示管段號(hào),管段號(hào)旁的數(shù)字上行的數(shù)字表示該管段的熱負(fù)荷(w),下行數(shù)字表示該管段的長(zhǎng)度(m),各管段的熱負(fù)荷是根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量變化的規(guī)律確定的。試進(jìn)行個(gè)

2、管段的水力計(jì)算。l 解:1、最不利循環(huán)環(huán)路的計(jì)算選擇最不利循環(huán)環(huán)路 最不利環(huán)路是各并聯(lián)環(huán)路中平均比摩阻最小的一個(gè)環(huán)路。對(duì)于圖一所示的自然循環(huán)雙管異程式系統(tǒng),因所有立管上對(duì)應(yīng)各層散熱器的中心至鍋爐中心的垂直距離都相等,所以最不利環(huán)路就是環(huán)路總長(zhǎng)度最長(zhǎng)的立管i 第一層散熱器環(huán)路。該環(huán)路包括號(hào)管段。確定立管i第一層散熱器環(huán)路的綜合作用壓力pzh1 由公式確定最不利環(huán)路的綜合作用壓力。pzh1=p+pf 最不利環(huán)路第一層散熱器環(huán)路的作用壓力p,忽略管路中水溫降根據(jù)公式 p=g h1(h-g)水在管路中冷卻產(chǎn)生的附加壓力pf。根據(jù)已知條件,三層樓房明裝立管不保溫,立管i至鍋爐的水平距離在2550m范圍內(nèi)

3、,散熱器中心至鍋爐中西垂直高度小于15m,自總立管至計(jì)算立管之間距離在3040m的范圍內(nèi)。查附錄8,最不利循環(huán)環(huán)路睡冷卻產(chǎn)生的附加壓力為 pf=350pa。 根據(jù)供水溫度,查附錄21,的g=977.81kg/m3 h=961.92 kg/m3因此最不利環(huán)路立管i第一層散熱器環(huán)路的綜合作用壓力為 pzh1=p+pf=817.64pa(3)確定立管i第一層散熱器環(huán)路的平均比摩阻 根據(jù)公式 最不利循環(huán)環(huán)路的平均比摩阻 rpj=ap/l最不利環(huán)路總長(zhǎng)度l=106.5m自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)沿程損失占總損失的百分?jǐn)?shù),查附錄20. a=50% rpj=ap/l=3.84pa/m(4)管段流量g的確定 由公式

4、 g=0.86q/(tg-th)計(jì)算各管段的流量: 管段1 熱負(fù)荷q=1200w g=41.28kg/h 依次計(jì)算將最不利環(huán)路 114 號(hào)管段的流量列入表11中。(5)管徑的確定 根據(jù)各管段流量g和平均比摩阻rpj。查附錄13確定接近平均比摩阻的管徑。 管段1:g=41.28kg/h ,選用管徑為20mm 。當(dāng)g=40kg/h 時(shí) r=3.52 pa/m v=0.06m/s。當(dāng)g=42kg/h 時(shí) r=6.78 pa/m v=0.06m/s。用內(nèi)差法求得當(dāng)g=41.28kg/h 時(shí),實(shí)際比摩阻rsh=5.61 pa/m, 實(shí)際流速vsh=0.06m/s。最不利循環(huán)環(huán)路其他管段的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表11

5、.(6)確定各管段的沿程壓力損失 沿程壓力損失py=rl,各管段的沿程壓力損失值見(jiàn)表11。.(7)確定各管段的局部壓力損失 1)列出各管段的局部阻力名稱,查附錄14確定各管段的局部阻力系數(shù),列入表12中。應(yīng)注意,統(tǒng)計(jì)局部阻力時(shí),應(yīng)將三通和四通管件的局部阻力列于流量較小的管段上。2)根據(jù)各管段流速v,查附錄15確定動(dòng)壓頭v2/2,列入表11中。3)計(jì)算局部壓力損失。根據(jù)公式 pj=v2/2計(jì)算各管段局部壓力損失,列入表12中。(8)求最不利環(huán)路各管段的總壓力損失根據(jù) p=py+ pj計(jì)算各管段的壓力損失,填入表11中(9)求最不利環(huán)路的總壓力損失 (py+ pj)114=739.13pa(10)

6、計(jì)算儲(chǔ)備壓力 根據(jù)阻力平衡的要求,作用壓力應(yīng)完全消耗在客服環(huán)路的總阻力上,但實(shí)際計(jì)算是,要求作用壓力應(yīng)該留有10%左右的儲(chǔ)備壓力作為安全余量,用來(lái)考慮設(shè)計(jì)時(shí)未預(yù)計(jì)的阻力、施工誤差和管道結(jié)垢登因素的影響。 儲(chǔ)備壓力了按下式計(jì)算 =pzh1-(py+ pj)114/pzh1則 =9.6%2進(jìn)行立管i 第二層散熱器環(huán)路各管段的水力計(jì)算(1) 確定立管i第二層散熱器環(huán)路的綜合壓力pzh2 pzh2= g h2(h-g)+ pf=1285pa(2) 計(jì)算立管i 第二層散熱器環(huán)路的平均比摩阻 立管i第二層散熱器環(huán)路由管段 213,15,16號(hào)組成,不包括公用管段,管段 15,16號(hào)與最不利環(huán)路的管段1,1

7、4號(hào)是并聯(lián)關(guān)系。根據(jù)阻力平衡的原則,管段15,16號(hào)的資用壓力為p15.16=pzh2-pzh1+(py+ pj)1,。14 =(1285-817.64+38.54)pa =505.9pa管段15,16的長(zhǎng)度為5m,平均比摩阻為 rpj=ap/l=0.5x505.9/5=50.59pa/m(3)計(jì)算管段15,16號(hào) 的流量,確定各管段的管徑和相應(yīng)的實(shí)際比摩阻rsh,實(shí)際流速vsh 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-1.(4)計(jì)算各管段的沿程損失 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-1.(5)計(jì)算各管段局部壓力損失 計(jì)算記過(guò)見(jiàn)表1-1.(6)計(jì)算管段15.16號(hào)的總壓力損失 (py+ pj)15.16= 469.12pa(7)計(jì)算立

8、管i第一層散熱器環(huán)路與第二層散熱器之間的不平衡率 “暖通規(guī)范“ 規(guī)定,異程式熱水供暖系統(tǒng)各并聯(lián)環(huán)路之間(不包括共用段)的計(jì)算壓力損失相對(duì)差額不應(yīng)該大于15%。 管段15 ,16 號(hào)與最不利環(huán)路管段1 ,14 號(hào)之間的不平衡率為(p15.16(py+ pj)15.16)/p15.16=7.2%符合要求。3.進(jìn)行立管i第三層散熱器環(huán)路各管段的水力計(jì)算(1)確定立管i第三層散熱器環(huán)路的綜合作用力pzh3pzh3= g h3h-g)+ pf=1753pa(2)計(jì)算立管i第三層散熱器環(huán)路的平均比摩阻 立管i 第三層散熱器環(huán)路由管段212、15 、17 、 18號(hào)組成,不包括共用管段,管段15 、17 、

9、18 、號(hào)與最不利環(huán)路的管段1、 13、 14、 是并聯(lián)關(guān)系。根據(jù)阻力平衡的原則,管段17 18 的資用壓力為p17、18=pzh3pzh1+(py+ pj)1、13、14(py+ pj)15=578.74pa管段17、18的長(zhǎng)度為5m,平均比摩阻為rpj=ap/l=0.5x578.74/5=57.87pa/m(3)計(jì)算管段17,18號(hào) 的流量,確定各管段的管徑和相應(yīng)的實(shí)際比摩阻rsh,實(shí)際流速vsh 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-1.(4)計(jì)算各管段的沿程損失 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表1-1.(5)計(jì)算各管段局部壓力損失 計(jì)算記過(guò)見(jiàn)表1-1.(6)計(jì)算管段17,18號(hào)的總壓力損失 (py+ pj)17,18=248.

10、1pa(7)計(jì)算立管i第一層散熱器環(huán)路與第三層散熱器之間的不平衡率為 (p17,18(py+ pj)17,18)/p17,18=57%不符合要求。因管段17,18已選用最小管徑,剩余壓力只能靠第三層散熱器支管上的閥門(mén)消除。具體計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表41.4.立管第一層散熱器環(huán)路各管段的水力計(jì)算該自然循環(huán)雙管異程式系統(tǒng),因所有立管上對(duì)應(yīng)各層散熱器的中心至鍋爐中心的垂直距離都相等,所以最不利環(huán)路就是環(huán)路總長(zhǎng)度最長(zhǎng)的立管i第一層散熱器環(huán)路對(duì)于與它并聯(lián)的其他立管環(huán)路的水利計(jì)算,也應(yīng)根據(jù)節(jié)點(diǎn)壓力平衡的原則進(jìn)行計(jì)算。(1) 確定立管ii第一層散熱器環(huán)路的綜合作用壓力pzh1 由公式確定最不利環(huán)路的綜合作用壓力 pz

11、h1=p+pf=817.64pa (2)計(jì)算立管ii第一層散熱器環(huán)路的平均比摩阻 立管ii第一層散熱器環(huán)路的管段1923號(hào)與最不利環(huán)路的管段1, 2 ,12, 13, 14 是并聯(lián)關(guān)系。根據(jù)阻力平衡原則,管段1923號(hào)的資用壓力為 p1923=(py+ pj)1,2 12 13 14 (pzh1pzh1) =149.57pa 平均比摩阻rpj=0.5x149.57/11.5=6.5pa/m(3)管段1923的計(jì)算 計(jì)算方法同前 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表11.管段1923的總壓力損失為 (py+ pj)1923=146.94pa(4)計(jì)算立管ii第一層散熱器環(huán)路與立管i 第一層散熱器之間的不平衡率 計(jì)算方法

12、同前,不平衡率為1.8%,符合要求。 立管ii第二層散熱器環(huán)路,立管ii 第三層散熱器環(huán)路的計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表11 其他個(gè)立管環(huán)路可依照上述方法,步驟進(jìn)行計(jì)算。表11自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)管路水力計(jì)算表管段熱負(fù)荷流量管段長(zhǎng)度管徑流速比摩阻沿程壓力損失/pa局部阻力動(dòng)壓頭局部壓力損失/pa管段壓力損失/pa編號(hào)q/wg/(kg/h)l/md/mmv/(m/s)r/(pa/m)py=rl系數(shù)pd/papj=v2/2py+ pj1150051.62200.041.372.74180.7914.2216.9627900271.768.5320.083.3828.7343.1512.641.3331510051

13、9.448400.115.5944.7215.955.9550.67422300767.128500.13.1825.4414.924.9230.365295001014.88500.135.3442.7218.318.3151.036374001286.568500.168.164.83.512.5944.065108.8657748002573.1215800.143.7255.869.6457.84113.648374001286.568500.168.164.8312.5937.77102.579295001014.88500.135.3442.7218.318.3151.031022

14、300767.128500.13.1825.4414.924.9230.361115100519.448400.115.5944.7215.955.9550.67127900271.7611320.083.3837.1843.1512.649.78134900168.563250.085.7117.1313.153.1520.2814270092.883200.076.3919.1712.412.4121.58(py+ pj)114=739.13儲(chǔ)備壓力 =(817.64-739.13)/817.64x100%=9.6%立管i第二層散熱器環(huán)路 作用壓力p2=1285pa 資用壓力p15.16=

15、505.9pa155200178.883150.2597.44292.5430.73122.92415.4216120041.282150.065.6111.2241.1742.4853.68(py+ pj)15.16=469.12pa不平衡率=(505.9-469.12)/505.9x100%=7.2%立管i第三層散熱器環(huán)路 作用壓力p2=1753pa 資用壓力p17.18=578.74pa173000103.23150.1534.7104.1411.0644.24148.3418160055.042100.0811.2922.5824.53.1577.17599.755(py+ pj)17

16、.18=248.10pa不平衡率=(578.74-248.10)/578.74x100%=57%立管ii第一層散熱器環(huán)路 作用壓力p1=817.64pa 資用壓力p1923=p1,2,1214=149.57pa19152052.290.5150.0810.025.0133.159.4514.4620120041.282150.065.1510.3181.1721.0631.3621240082.563200.075.1615.4812.412.4117.89224400151.363250.074.7114.1312.412.4116.54237200247.683250.1211.5534.

17、6537.0821.2455.89(py+ pj)1923=146.94pa不平衡率=(149.57-146.94)/149.57x100%=1.8%立管ii第二層散熱器環(huán)路 作用壓力p2=1285pa 資用壓力p24,25=p2-p1+p20,21=527.41pa245200178.883200.1421.1463.4239.6428.9292.3425100034.42100.1459.19118.38249.64231.36349.74(py+ pj)24,25=451.72pa不平衡率=(527.41-442.08)/527.41x100%=16.2%立管ii第三層散熱器環(huán)路 作用壓

18、力p3=1753pa 資用壓力p26,27=p3-p1+p20,21,22-p24=899.971pa26230079.123150.1221.2563.7547.0828.3292.0727140048.16210110.56221.1224.519.66481.67702.79(py+ pj)26,27=794.86pa不平衡率=(899.97-794.86)/899.971x100%=11.5%自然循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)局部阻力系數(shù)計(jì)算表管段號(hào)局部阻力直徑/mm個(gè)數(shù)1散熱器2012彎頭12截止閥110直流三通11乙字彎21.5x2=182彎頭3211.5閘閥10.5乙字彎11直流三通11=43直流三通4011=14直流三通5011=15直流三通5011=16合流三通5013閘閥10.5=3.57煨彎908040.5x4閘閥30.5x3鍋爐12.5=68煨彎905022x0.5閘閥10.5旁流三通11.5=39直流三通5011=110直流三通5011=111直流三通4011=112直流三通3211彎頭11.5乙字彎11閘閥10.5=413直流三通2511=114直流三通2011=115,17直流三通1511括彎13=416散熱器1512截止閥21.5*2直流三通116乙字彎21.5*2=2418散熱器1012乙字彎21.5*2截止閥116旁流三通11.5彎頭12=24.

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