室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)水力計算1

1、第四章第四章 室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的水室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的水力計算力計算 n第一節(jié)第一節(jié) 熱水供暖系統(tǒng)管路水力計算的基本原理熱水供暖系統(tǒng)管路水力計算的基本原理 第一節(jié)第一節(jié) 熱水供暖系統(tǒng)管路水力熱水供暖系統(tǒng)管路水力 計算的基本原理計算的基本原理 一、熱水供暖系統(tǒng)管路水力計算的基本公式n當(dāng)流體沿管道流動時，由于流體分子間及其與管壁間的摩擦，就要損失能量；而當(dāng)流體流過管道的一些附件(如閥門、彎頭、三通、散熱器等)時，由于流動方向或速度的改變，產(chǎn)生局部旋渦和撞擊，也要損失能量。前者稱為沿沿程損失程損失，后者稱為局部損失局部損失。 一、熱水供暖系統(tǒng)管路水力計算的基本公式nPPy+PiRl+Pi Pa 41n

2、式中 P計算管段的壓力損失，Pa；nPy計算管段的沿程損失，Pa；nPi計算管段的局部損失，Pa；n R每米管長的沿程損失，Pa m；n l管段長度，m。一、熱水供暖系統(tǒng)管路水力計算的基本公式n在管路的水力計算中，通常把管路中水流量和管徑都沒有改變的一段管子稱為一個計算管段。任何一個熱水供暖系統(tǒng)的管路都是由許多串聯(lián)或并聯(lián)的計算管段組成的 二、當(dāng)量局部阻力法和當(dāng)量長度法n在實際工程設(shè)計中，為了簡化計算，也有采用所謂“當(dāng)量局部阻力法”或“當(dāng)量長度法”進行管路的水力計算。n 當(dāng)量局部阻力法(動壓頭法) 當(dāng)量局部阻力法的基本原理是將管段的沿程損失轉(zhuǎn)變?yōu)榫植繐p失來計算。二、當(dāng)量局部阻力法和當(dāng)量長度法n當(dāng)

3、量長度法 當(dāng)量長度法的基本原理是將管段的局部損失折合為管段的沿程損失來計算。第二節(jié)第二節(jié) 重力循環(huán)雙管系統(tǒng)管路水力計重力循環(huán)雙管系統(tǒng)管路水力計算方法和例題算方法和例題n重力循環(huán)異程式雙管系統(tǒng)的最不利循環(huán)環(huán)路是通過最遠立管底層散熱器的循環(huán)環(huán)路，計算應(yīng)由此開始。 計算步驟：n1選擇最不利環(huán)路 由圖41可見，最不利環(huán)路是通過立管I的最底層散熱器I l(1500W)的環(huán)路。這個環(huán)路從散熱器Il順序地經(jīng)過管段、，進入鍋爐，再經(jīng)管段、11 12 13 14 15 16進入散熱器1。n2計算通過最不利環(huán)路散熱器Il的作用壓力Pd.n 計算步驟：3確定最不利環(huán)路各管段的管徑d。(1)求單位長度平均比摩阻(2)

4、根據(jù)各管段的熱負荷，求出各管段的流量 (3)根據(jù)G、Rpj，查附錄表41，選擇最接近Rpj的管徑。4確定長度壓力損失 5確定局部阻力損失z 計算步驟： 6求各管段的壓力損失 7求環(huán)路總壓力損失 8計算富裕壓力值。 考慮由于施工的具體情況，可能增加一些在設(shè)計計算中未計入的壓力損失。因此，要求系統(tǒng)應(yīng)有10以上的富裕度。9確定通過立管第二層散熱器環(huán)路中各管段的管徑。 計算步驟：(1)計算通過立管I第二層散熱器環(huán)路的作用壓力 (2)確定通過立管I第二層散熱器環(huán)路中各管段的管徑。(3)求通過底層與第二層并聯(lián)環(huán)路的壓降不平衡率。10確定通過立管I第三層散熱器環(huán)路上各管段的管徑，計算方法與前相同。計算結(jié)果如

5、下：（1）通過立管I第三層散熱器環(huán)路的作用壓力 計算步驟：（2）管段15、17、18與管段13、14、l為并聯(lián)管路。通過管段15、17、18的資用壓力為（3）管段15、17、18的實際壓力損失為459+1591十1197738Pa。（4）不平衡率x13(976738)97624415因17、18管段已選用最小管徑，剩余壓力只能用第三層散熱器支管上的閥門消除。 計算步驟：n11確定通過立管各層環(huán)路各管段的管徑。n作為異程式雙管系統(tǒng)的最不利循環(huán)環(huán)路是通過最遠立管I底層散熱器的環(huán)路。對與它并聯(lián)的其它立管的管徑計算同樣應(yīng)根據(jù)節(jié)點壓力平衡原理與該環(huán)路進行壓力平衡計算確定。n（1）確定通過立管底層散熱器環(huán)

6、路的作用壓力 計算步驟：(2)確定通過立管底層散熱器環(huán)路各管段管徑d。 通過該雙管系統(tǒng)水力計算結(jié)果，可以看出，第三層的管段雖然取用了最小管徑(DN15)，但它的不平衡率大于15。這說明對于高于三層以上的建筑物，如采用上供下回式的雙管系統(tǒng)，若無良好的調(diào)節(jié)裝置(如安裝散熱器溫控閥等)，豎向失調(diào)狀況難以避免。機械循環(huán)單管熱水供暖系統(tǒng)管路的水機械循環(huán)單管熱水供暖系統(tǒng)管路的水力計算方法和例題力計算方法和例題 n與重力循環(huán)系統(tǒng)相比，機械循環(huán)系統(tǒng)的作用半徑大，其室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的總壓力損失一般約為10-20kPa，對水平式或較大型的系統(tǒng)，可達20一50kPa。n進行水力計算時，機械循環(huán)室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)多根據(jù)

7、入口處的資用循環(huán)壓力，按最不利循環(huán)環(huán)路的平均比摩阻來選用該環(huán)路各管段的管徑。當(dāng)入口處資用壓力較高時，管道流速和系統(tǒng)實際總壓力損失可相應(yīng)提高。 機械循環(huán)單管熱水供暖系統(tǒng)管路的水機械循環(huán)單管熱水供暖系統(tǒng)管路的水力計算方法和例題力計算方法和例題n在機械循環(huán)系統(tǒng)中，循環(huán)壓力主要是由水泵提供，同時也存在著重力循環(huán)作用壓力。管道內(nèi)水冷卻產(chǎn)生的重力循環(huán)作用壓力，占機械循環(huán)總循環(huán)壓力的比例很小，可忽略不計。對機械循環(huán)雙管系統(tǒng)，水在各層散熱器冷卻所形成的重力循環(huán)作用壓力不相等，在進行各立管散熱器并聯(lián)環(huán)路的水力計算時，應(yīng)計算在內(nèi)，不可忽略。 機械循環(huán)單管熱水供暖系統(tǒng)管路的水機械循環(huán)單管熱水供暖系統(tǒng)管路的水力計算方

8、法和例題力計算方法和例題n對機械循環(huán)單管系統(tǒng)，如建筑物各部分層數(shù)相同時，每根立管所產(chǎn)生的重力循環(huán)作用壓力近似相等，可忽略不計；如建筑物各部分層數(shù)不同時，高度和各層熱負荷分配比不同的立管之間所產(chǎn)小的重力循環(huán)作用壓力不相等，在計算各立管之間并聯(lián)環(huán)路的壓降不平衡率時，應(yīng)將其重力循環(huán)作用壓力的差額計算在內(nèi)。重力循環(huán)作用壓力可按設(shè)計工況下的最大值的23計算(約相應(yīng)于采暖平均水溫下的作用壓力值)。一、機械循環(huán)單管順流式熱水供暖系統(tǒng)管路水力計算例題n計算步驟n1在軸測圖上，與例題4-1相同，進行管段編號，立管編號并注明各管段的熱負荷和管長 n2確定最不利環(huán)路。本系統(tǒng)為異程式單管系統(tǒng)，一般取最遠立管的環(huán)路作為

9、最不利環(huán)路 計算步驟n3計算最不利環(huán)路各管段的管徑 n4確定立管的管徑n5確定立管的管徑n6確定立管的管徑n7確定立管I的管徑n為避免采用例題4-2的水力計算方法而出現(xiàn)立管之間環(huán)路壓力不易平衡的問題，在工程設(shè)計中，可采用下面的一些設(shè)計方法，來防止或減輕系統(tǒng)的水平失調(diào)現(xiàn)象。n (1)供、回水干管采用同程式布置；n (2)仍采用異程式系統(tǒng)，但采用“不等溫降”方法進行水力計算；n(3)仍采用異程式系統(tǒng)，采用首先計算最近立管環(huán)路的方法。n同程式系統(tǒng)和不等溫降的水力計算方法，將在本章第四、五節(jié)中詳細闡述。機械循環(huán)同程式熱水供暖系統(tǒng)管路機械循環(huán)同程式熱水供暖系統(tǒng)管路的水力計算方法和例題的水力計算方法和例題 計算方法和步驟： n1.首先計算通過最遠立管的環(huán)路。確定出供水干管各個管段、立管和回水總干管的管徑及其壓力損失。計算方法與例題4-2相同，見水力計算表4-5。n2.用同樣方法，計算通過最近立管的環(huán)路，從而確定出立管、回水干管各管段的管徑及其壓力損失。 計算方法和步驟n3.求并聯(lián)環(huán)路立管和立管的壓力損失不平衡率，使其不平衡率在5%以內(nèi)。n4.根據(jù)水力計算結(jié)果，利用圖示方法（見圖4-6），表示出系統(tǒng)的總壓力損失及各立管的供、回水節(jié)點間的資用壓力值。 計算方法和步驟n5.確定其它立管的管徑。根據(jù)各立管的資用壓力和立管各管段的流量，選用合適的立管管徑。