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1、第8章 建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)算 8.1 8.1 熱水用水定額、水溫及熱水用水定額、水溫及水質(zhì)水質(zhì) 8.2 8.2 耗熱量、熱水量及熱媒耗熱量、熱水量及熱媒耗量的計(jì)算耗量的計(jì)算 8.3 8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算選擇計(jì)算 8.4 8.4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算第8章 建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)8.1熱水用水定額、水質(zhì)及水溫?zé)崴盟~、水質(zhì)及水溫8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.1 熱水用水定額 生產(chǎn)用熱水定額,應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)工藝要求確定。 生活用熱水定額,應(yīng)根據(jù)建筑的使用性質(zhì)、熱水水溫、衛(wèi)生設(shè)備完善
2、程度、熱水供應(yīng)時(shí)間、當(dāng)?shù)貧夂驐l件和生活習(xí)慣等因素合理確定。 集中供應(yīng)熱水時(shí),各類(lèi)建筑的熱水用水定額應(yīng)按表8-1確定。 衛(wèi)生器具的一次和小時(shí)熱水用水定額及水溫應(yīng)按表8-2確定。8.1.1 8.1.1 熱水用水定額熱水用水定額8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.2 熱水水溫1熱水使用溫度 生活用熱水水溫應(yīng)滿(mǎn)足生活使用的各種需要。 各種衛(wèi)生器具使用水溫,按表8-2確定。其中淋浴器使用水溫,應(yīng)根據(jù)氣候條件、使用對(duì)象和使用習(xí)慣確定。 在計(jì)算耗熱量和熱水用量時(shí),一般按40計(jì)算。 餐廳廚房用熱水溫度與水的用途有關(guān),洗衣機(jī)用熱水溫度與洗滌衣物的材質(zhì)有關(guān),其熱水使用溫度見(jiàn)表8-3。8.1熱水用水定額、水溫及水
3、質(zhì)8.1.2 熱水水溫餐廳廚房、洗衣機(jī)熱水使用溫度 表8-3 生產(chǎn)熱水使用溫度應(yīng)根據(jù)工藝要求或同類(lèi)型生產(chǎn)實(shí)踐數(shù)據(jù)定。 汽車(chē)沖洗用水,在寒冷地區(qū),為防止車(chē)身結(jié)冰,宜采用2025的熱水。8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.2 熱水水溫 熱水供水溫度,是指熱水供應(yīng)設(shè)備(如熱水鍋爐、水加熱器等)的出口溫度。最低供水溫度,應(yīng)保證熱水管網(wǎng)最不利配水點(diǎn)的水溫不低于使用水溫要求。 最高供水溫度,應(yīng)便于使用,過(guò)高的供水溫度雖可增加蓄熱量,減少熱水供應(yīng)量,但也會(huì)增大加熱設(shè)備和管道的熱損失,增加管道腐蝕和結(jié)垢的可能性,并易引發(fā)燙傷事故。根據(jù)水質(zhì)處理情況,加熱設(shè)備出口的最高水溫和配水點(diǎn)最低水溫可按表8-4采用。2.
4、熱水供水熱水供水溫度溫度 8.18.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.2 熱水水溫 對(duì)于個(gè)別要求水溫較高的設(shè)備,如洗碗機(jī)、餐具過(guò)清、餐具消毒等,宜采用將熱水供應(yīng)系統(tǒng)一般水溫的熱水進(jìn)一步加熱或單獨(dú)加熱方式獲得高水溫。 熱水供應(yīng)系統(tǒng)所用冷水的計(jì)算溫度,應(yīng)以當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄疁卮_定。當(dāng)無(wú)資料時(shí),可按表8-5采用 8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.2 熱水水溫 在冷熱水混合時(shí),應(yīng)以配水點(diǎn)要求的熱水水溫、當(dāng)?shù)乩渌?jì)算水溫和冷熱水混合后的使用水溫求出所需熱水量和冷水量的比例。 若以混合水量為100%,則所需熱水量占混合水量的百分?jǐn)?shù),按式(8-1)計(jì)算:式中 Kr熱水混合系數(shù); th混合水水溫,; tL冷
5、水水溫,; tr熱水水溫,%100LrLhrttttK8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.2 熱水水溫 所需冷水量占混合水量的百分?jǐn)?shù),按式(8-2)計(jì)算:rLKK1 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)符合我國(guó)現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。 8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.3 熱水水質(zhì) 由于水加熱后,水中鈣、鎂離子會(huì)受熱析出,附著在設(shè)備和管道表面形成水垢,降低管道輸水能力和設(shè)備的導(dǎo)熱系數(shù);同時(shí)水溫升高,水中的溶解氧也會(huì)受熱逸出,增加水的腐蝕性。因此在熱水供應(yīng)系統(tǒng)中應(yīng)采取必要的防止結(jié)垢和控制腐蝕的措施。8.1.3 8.1.3 熱水水質(zhì)熱水水質(zhì) 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)
6、原水的水處理,應(yīng)根據(jù)水質(zhì)、水量、水溫、水加熱設(shè)備的構(gòu)造、使用要求、工程投資等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較按下列確定。8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.3 熱水水質(zhì) (1)洗衣房日用熱水量(按60計(jì))大于或等于10m3且原水總硬度(以碳酸鈣計(jì))大于300mg/L時(shí),應(yīng)進(jìn)行水質(zhì)軟化處理;原水總硬度(以碳酸鈣計(jì))為150300mg/L時(shí),宜進(jìn)行水質(zhì)軟化處理。 (2)其他生活日用熱水量(按60計(jì))大于或等于10 m3且原水總硬度(以碳酸鈣計(jì))大于300mg/L時(shí),宜進(jìn)行水質(zhì)軟化或穩(wěn)定處理。 (3)經(jīng)軟化處理后的水質(zhì)總硬度宜為:洗衣房用水:50100mg/L;其他用水:75150mg/L。8.1熱水用水定額
7、、水溫及水質(zhì)8.1.3 熱水水質(zhì) (4)系統(tǒng)對(duì)溶解氧控制要求較高時(shí),宜采取除氧措施。 生活熱水的原水軟化處理,一般采用離子交換法,可按比例將部分軟化水與原水混合后使用,也可對(duì)原水全部進(jìn)行軟化處理。 適用于對(duì)熱水水質(zhì)要求高、維護(hù)管理水平高的高級(jí)旅館等場(chǎng)所。 水質(zhì)處理包括原水軟化處理與原水穩(wěn)定處理。8.1熱水用水定額、水溫及水質(zhì)8.1.3 熱水水質(zhì) 原水的穩(wěn)定處理,有物理物理處理和化學(xué)穩(wěn)定劑化學(xué)穩(wěn)定劑處理兩種方法。 物理處理物理處理可采用磁水器、電子水處理器、靜電水處理器、碳鋁離子水處理器等裝置; 化學(xué)穩(wěn)定劑化學(xué)穩(wěn)定劑處理可使用聚磷酸鹽/聚硅酸鹽等穩(wěn)定劑。 除氧處理除氧處理(去除水中的氧和二氧化碳
8、氣體),目前也在一些熱水用量較大的高級(jí)賓館等建筑中采用,其工作原理是利用除氧裝置,減少水中的溶解氧,如熱力除氧、真空除氧、解析除氧、化學(xué)除氧等。第8章 建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算24rrrmqKQ8.2 耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.1 耗熱量計(jì)算集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,應(yīng)根據(jù)用水情況和冷、熱水溫差計(jì)算。 1全日供應(yīng)熱水的住宅、別墅、招待所、培訓(xùn)中心、旅館、賓館的客房(不含員工)、醫(yī)院住院部、養(yǎng)老院、幼兒園、托兒所(有住宿)等建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量應(yīng)按式(8-3)計(jì)算: 耗熱量、熱水量和熱媒耗量是熱水
9、供應(yīng)系統(tǒng)中選擇設(shè)備和管網(wǎng)計(jì)算的主要依據(jù)。8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.1 耗熱量計(jì)算式中 Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,W; m用水計(jì)算單位數(shù),人數(shù)或床位數(shù); qr熱水用水定額,L/人d或L/床d等,按表8-1采用。 C水的比熱,C = 4187J/ (kg); tr熱水溫度,tr=60; tL冷水計(jì)算溫度,按表8-5選用; r熱水密度,kg/L; Kh熱水小時(shí)變化系數(shù),按表8-5選用; T每日使用時(shí)間,按表8-1采用。TttCmqKQrLrrhh)(8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.1 耗熱量計(jì)算住宅、別墅的熱水小時(shí)變化系數(shù)Kh值 表8-6 旅館的熱水小時(shí)變化系數(shù)Kh值 表8-
10、7 醫(yī)院的熱水小時(shí)變化系數(shù)Kh值 表8-88.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.1 耗熱量計(jì)算 定時(shí)供應(yīng)熱水的住宅、旅館、醫(yī)院及工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、學(xué)校、劇院、體育館(場(chǎng))等建筑的集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量應(yīng)按式(8-4)計(jì)算: 3600)(0bCNttqQrLrhh式中 Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,W; qh衛(wèi)生器具熱水的小時(shí)用水定額L/h,應(yīng)按表8-2采用; C水的比熱,C = 4187kJ/ (kg); tr熱水溫度,按表8-2采用; tL冷水計(jì)算溫度,按表8-5選用;8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.1 耗熱量計(jì)算 r熱水密度,kg/L; N0同類(lèi)型衛(wèi)生器具數(shù);b
11、衛(wèi)生器具的同時(shí)使用百分?jǐn)?shù):住宅、旅館,醫(yī)院、療養(yǎng)院病房,衛(wèi)生間內(nèi)浴盆或淋浴器可按70%100%計(jì),其他器具不計(jì),但定時(shí)連續(xù)供水時(shí)間應(yīng)不小于2h;工業(yè)企業(yè)生活間、公共浴室、學(xué)校、劇院、體育館(場(chǎng))等的浴室內(nèi)的淋浴器和洗臉盆均按100%計(jì);住宅一戶(hù)帶多個(gè)衛(wèi)生間時(shí),只按一個(gè)衛(wèi)生間計(jì)算。3設(shè)有集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)的居住小區(qū)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,當(dāng)公共建筑的最大用水時(shí)時(shí)段與住宅的最大用水時(shí)時(shí)段一致時(shí),應(yīng)按兩者的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量迭加計(jì)算;8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.1 耗熱量計(jì)算 當(dāng)公共建筑的最大用水時(shí)時(shí)段與住宅的最大用水時(shí)時(shí)段不一致時(shí),應(yīng)按住宅的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量加公共建筑的平均小時(shí)耗熱量迭加計(jì)算。
12、4具有多個(gè)不同使用熱水部門(mén)的單一建筑(如旅館內(nèi)具有客房衛(wèi)生間、職工公用淋浴間、洗衣房、廚房、游泳池及健身娛樂(lè)設(shè)施等多個(gè)熱水用戶(hù))或多種使用功能的綜合性建筑(如同一棟建筑內(nèi)具有公寓、辦公樓、商業(yè)用房、旅館等多種用途),當(dāng)其熱水由同一熱水系統(tǒng)供應(yīng)時(shí),設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,可按同一時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)用水高峰的主要用水部門(mén)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量加其他用水部門(mén)的平均小時(shí)耗熱量計(jì)算。8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.2 熱水量計(jì)算設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量,可按式(8-5)計(jì)算: rLrhrttQQ)(163. 1式中 Qr設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量,L/h; Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,W; tr設(shè)計(jì)熱水溫度,; tL設(shè)計(jì)冷水溫度,; r熱水密
13、度,kg/L。 8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.2 熱水量計(jì)算設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量,可按式(8.2.3)計(jì)算: rLrhrttQQ)(163. 1式中 Qr設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量,L/h;Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,W;tr設(shè)計(jì)熱水溫度,;tL設(shè)計(jì)冷水溫度,;r熱水密度,kg/L。 式中 Qr設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量,L/h; Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,W; tr設(shè)計(jì)熱水溫度,; tL設(shè)計(jì)冷水溫度,; r熱水密度,kg/L。 8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.3 熱媒耗量計(jì)算1采用蒸汽直接加熱時(shí),蒸汽耗量按式(8-6)計(jì)算:rmhiiQG)20. 110. 1 (根據(jù)熱水被加熱方式的不同,熱媒耗量應(yīng)按下列方法
14、計(jì)算:式中 G蒸汽耗量,kg/h; Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,kJ/h; im蒸汽熱焓,kJ/kg,按表8-6選用; ir 蒸汽與冷水混合后的熱水熱焓,kJ/kg,ir=4.187tr; tr蒸汽與冷水混合后的熱水溫度,。8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.3 熱媒耗量計(jì)算2采用蒸汽間接加熱時(shí),蒸汽耗量按式(8-7)計(jì)算:hhQG)20. 110. 1 (式中 G蒸汽耗量,kg/h; Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,kJ/h; 。 h蒸汽的汽化熱,kJ/kg,按表8-6選用。飽和蒸汽性質(zhì) 表8-6 8.2耗熱量、熱水量和熱媒耗量的計(jì)算8.2.3 熱媒耗量計(jì)算3采用高溫?zé)崴g接加熱時(shí),高溫?zé)崴牧堪词剑?
15、-8)計(jì)算:)()20. 110. 1 (mzmchttCQG式中 G高溫?zé)崴牧浚琸g/h; Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,kJ/h; C水的比熱,C = 4.187 kJ/(kg); tmc高溫?zé)崴M(jìn)口水溫,; tmz 高溫?zé)崴隹谒疁兀?。?章 建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)8.3熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算(1)燃具熱負(fù)荷,按式(8-9)計(jì)算:)(LrttKWCQ式中 Q燃具熱負(fù)荷,kJ/h; W被加熱水的質(zhì)量,kg; 升溫所需時(shí)間,h; tr熱水溫度,; C水的比熱,C = 4.187kJ/ (kg); tL冷水溫度,按
16、表8-5選用。 K安全系數(shù),K=1.281.40; 燃具熱效率,對(duì)容積式燃?xì)鉄崴鞔笥?5%,快速式燃?xì)鉄崴鞔笥?0%,開(kāi)水器大于75%。(8-9)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算(2)燃?xì)夂牧?,按式?-10)計(jì)算:dQQ式中 燃?xì)夂牧?,m3/h;Q燃具熱負(fù)荷,kJ/h;Qd燃?xì)獾牡蜔嶂?,kJ/m3。(8-10)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算(1)快速式電熱水器耗電功率,按式(8-11)計(jì)算:3617)(3600)20. 110. 1 (rLrCttqN2電熱水器的計(jì)算電熱水器的計(jì)算式中 N耗電功率,kW; q熱水流量,L/
17、s,可根據(jù)使用場(chǎng)所、衛(wèi)生器具類(lèi)型、數(shù)量、要求水溫和1次用水量或1h用水量,參考表8-2確定; tr熱水溫度,; tL冷水溫度,按表8-5選用; C水的比熱,C = 4.187kJ/ (kg);(8-11)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算 3617熱功當(dāng)量,kJ/ kWh; 加熱器效率,一般為0.950.98; r熱水密度,kg/L; 1.101.20熱損失系數(shù)。(2)容積式電熱水器耗電功率 1)只在使用前加熱,使用過(guò)程中不再加熱時(shí),按式(8-12)計(jì)算:TCttVNrLr3617)()20. 110. 1 ((8-12)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3
18、.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算式中 V熱水器容積,L; T加熱時(shí)間,h;其他符號(hào)含義同式(8-11)。 2)若除使用前加熱外,在使用過(guò)程中還繼續(xù)加熱時(shí),按式(8-13)計(jì)算:113617)(3600()20. 110. 1 (TCttVqTNrLr(8-13)式中 T1熱水用水時(shí)間,h; 其他符號(hào)含義同式(8-11)。8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算3)需要預(yù)熱時(shí)間,按式(8-14)計(jì)算:NCttVTrLr3617)()20. 110. 1 (2(8-14)式中 T2預(yù)熱時(shí)間,h; 其他符號(hào)含義同式(8-11)。(1)熱水量計(jì)算,詳見(jiàn)8.2節(jié)。3太陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的計(jì)算太
19、陽(yáng)能熱水器系統(tǒng)的計(jì)算8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算(2)集熱器總面積 集熱器總面積應(yīng)根據(jù)日用水量和水溫、當(dāng)?shù)啬昶骄仗?yáng)輻照量和集熱器集熱效率等因素計(jì)算。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的幾類(lèi)太陽(yáng)能集熱器的日產(chǎn)水量和產(chǎn)水水溫 表8-7 1)局部熱水供應(yīng)系統(tǒng)。8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算(3)貯熱水箱容積太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)貯熱水箱容積可按式(8-18)計(jì)算。 2)集中熱水供應(yīng)系統(tǒng) 直接加熱供水系統(tǒng)的集熱器總面積 間接加熱供水系統(tǒng)的集熱器總面積rrjdjVqA(8-18) (4)循環(huán)泵強(qiáng)制循環(huán)的太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)應(yīng)設(shè)循環(huán)泵。 1)循環(huán)泵的流量 8.3 熱水加熱
20、及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算xgzjqqA (8-19) 2)循環(huán)泵的揚(yáng)程 直接加熱太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)循環(huán)泵的揚(yáng)程fzhhhhHjpx (8-20) 間接加熱太陽(yáng)能集熱系統(tǒng)循環(huán)泵的揚(yáng)程fehhhhHjpx(8-21) 8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.1 局部加熱設(shè)備計(jì)算 太陽(yáng)能熱水供應(yīng)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)置輔助熱源及其加熱設(shè)施。并按下述要求進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。 1) 輔助能源宜因地制宜選擇城市熱力管網(wǎng)、燃?xì)狻⑷加?、電、熱泵等?2) 輔助熱源的供熱量應(yīng)按熱水供應(yīng)系統(tǒng)的耗熱量計(jì)算; 3) 輔助熱源及其水加熱設(shè)施應(yīng)結(jié)合熱源條件、系統(tǒng)形式及太陽(yáng)能供熱的不穩(wěn)定狀態(tài)等因素,經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后合理
21、選擇、配置; 4) 輔助熱源加熱設(shè)備應(yīng)根據(jù)熱源種類(lèi)及其供水水質(zhì)、冷熱水系統(tǒng)形式等選用直接加熱或間接加熱設(shè)備; 5) 輔助熱源的控制應(yīng)在保證充分利用太陽(yáng)能集熱量的條件下,根據(jù)不同的熱水供水方式采用手動(dòng)、全日自動(dòng)控制或定時(shí)自動(dòng)控制。(5)輔助熱源 在集中熱水供應(yīng)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。8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算 上述設(shè)備的主要計(jì)算內(nèi)容是:確定加熱設(shè)備的加熱面積確定加熱設(shè)備的加熱面積和貯貯熱設(shè)備的貯存容積熱設(shè)備的貯存容積。8.3.2
22、8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算(1)容積式水加熱器或貯熱容積與其相當(dāng)?shù)乃訜崞鳌崴畽C(jī)組的供熱量,按式(8-22)計(jì)算:rLrrhgttTVQQ)( (8-22) 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中,水加熱設(shè)備的設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量應(yīng)根據(jù)日熱水用量小時(shí)變化曲線(xiàn)、加熱方式及水加熱設(shè)備的工作制度經(jīng)積分曲線(xiàn)計(jì)算后確定。當(dāng)無(wú)上述資料時(shí),可按下列方法確定:1加熱設(shè)備供熱量的計(jì)算加熱設(shè)備供熱量的計(jì)算8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算式中 Qg
23、容積式水加熱器的設(shè)計(jì)小時(shí)供熱量,kJ/h; Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,kJ/h; 有效貯熱容積系數(shù);容積式水加熱器=0.75;導(dǎo)流型容積式水加熱器=0.85; Vr總貯熱容積,L; T設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量持續(xù)時(shí)間,h ,T24h; tr熱水溫度,按設(shè)計(jì)水加熱器出水溫度或貯水溫度計(jì)算; tL冷水溫度,按表8-5選用; C水的比熱,4.187kJ/(kg); r熱水密度,kg/L。8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算 公式(8-22)的意義:帶有相當(dāng)量貯熱容積的水加熱器供熱時(shí),系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量由兩部分組成:一部分是設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量時(shí)間段內(nèi)熱媒的供熱量Qg;一部
24、分是供給設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量前水加熱器內(nèi)已貯存好的熱量,即:rLrrttTV)(163. 1(2)半容積式水加熱器或貯熱容積與其相當(dāng)?shù)乃訜崞?、熱水機(jī)組的供熱量按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算。(3)半即熱式、快速式水加熱器及其他無(wú)貯熱容積的水加熱設(shè)備的供熱量按設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算。8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算 容積式水加熱器、快速式水加熱器和加熱水箱中加熱排管或盤(pán)管的傳熱面積應(yīng)按下列方法計(jì)算。 根據(jù)熱平衡原理,制備熱水所需的熱量應(yīng)等于水加熱器傳遞的熱量,即:2水加熱器加熱面積的計(jì)算水加熱器加熱面積的計(jì)算則由上式導(dǎo)出水加熱器加熱面積的計(jì)算公式為:zrjrjQCF
25、tKjzrjrtKQCF(8-23)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算式中Fjr水加熱器的加熱面積,m2; Qz制備熱水所需的熱量,可按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算,kJ/h; K傳熱系數(shù),kJ/(m2 h ),K值對(duì)加熱器換熱影響很大,主要取決于熱媒種類(lèi)和壓力、熱媒和熱水流速、換熱管材質(zhì)和熱媒出口凝結(jié)水水溫等;K值應(yīng)按產(chǎn)品樣本提供的的參數(shù)選用;普通容積式水加熱器K值,參見(jiàn)表8-8;快速式水加熱器K值參見(jiàn)表8-9。普通容積式水加熱器K值 表8-8 注:表中K值是按盤(pán)管內(nèi)通過(guò)熱媒和盤(pán)管外通過(guò)被加熱水。 8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱
26、水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算快速式水加熱器K值 表8-9 注:表中熱媒為蒸汽時(shí),分子為兩回程汽水快速式水加熱器將被加熱水溫度升高2030時(shí)的傳熱系數(shù),分母為四回程汽水快速式水加熱器將被加熱水溫度升高6065時(shí)的傳熱系數(shù)。 8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算由于傳熱表面結(jié)垢和熱媒分布不均勻影響傳熱效率的系數(shù),一般采用0.60.8;Cr熱水供應(yīng)系統(tǒng)的熱損失系數(shù),設(shè)計(jì)中可根據(jù)設(shè)備的功率和系統(tǒng)的大小及保溫效果選擇,一般取1.101.15;tj熱媒與被加熱水的計(jì)算溫度差,,應(yīng)根據(jù)水加熱器類(lèi)型,按式(8-24)和式(8-25)計(jì)算:(1)容積式水加熱器、
27、半容積式水加熱器:22zczmmcjttttt(8-24)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算式中 tmc、tmz熱媒的初溫和終溫,熱媒為壓力大于70kPa的飽和蒸汽時(shí),其計(jì)算溫度應(yīng)按飽和蒸汽溫度計(jì)算,壓力小于及等于70kPa時(shí),應(yīng)按100計(jì)算;熱媒為熱水時(shí),應(yīng)按熱力管網(wǎng)供、回水的最低溫度計(jì)算,但熱媒的初溫與被加熱水的終溫的溫度差,不得小于10;tc、tz 被加熱水的初溫和終溫,。(2)快速式水加熱器、半即熱式水加熱器:minmaxminmaxlntttttj (8-25) 8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.2 集中熱水供應(yīng)加熱及貯存設(shè)
28、備的選擇計(jì)算式中tmax熱媒和被加熱水在水加熱器一端的最大溫度差,;tmin熱媒和被加熱水在水加熱器另一端的最小溫度差,。加熱設(shè)備加熱盤(pán)管的長(zhǎng)度,按式(8-26)計(jì)算:式中L盤(pán)管長(zhǎng)度,m; D盤(pán)管外徑,m;Fjr水加熱器的傳熱面積,m2。DFLjr (8-26)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中貯存一定容積的熱水,其功能主要是為調(diào)峰應(yīng)用。貯存的熱水向配水管網(wǎng)供應(yīng),因?yàn)榧訜崂渌绞胶团渌闆r不同,存在著定溫變?nèi)?、定容變溫和變?nèi)葑儨氐墓r,如圖8-1所示。 3熱水貯水器容積的計(jì)算熱水貯水器容積的計(jì)算開(kāi)式熱水箱、閉式熱水罐、兼有加熱和貯存熱水功能
29、的加熱水箱、容積式水加熱器等。集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中貯存熱水的設(shè)備有:8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算圖圖8-1 加熱水箱和容積式水加熱器加熱水箱和容積式水加熱器工況工況8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算圖8-1(a1)為設(shè)于屋頂?shù)幕旌霞訜衢_(kāi)式水箱,若其加熱和供應(yīng)熱水情況為預(yù)加熱后供應(yīng)管網(wǎng),用完后再充水加熱,再供使用,可認(rèn)為水箱內(nèi)熱水處于定溫變?nèi)莨r。 圖8-1(a2)為快速加熱,可保證水溫,其熱水箱連續(xù)供水也存在不均勻性,也可認(rèn)為水箱處于定溫變?nèi)莨r。 圖8-1(b)為加熱和供水系統(tǒng)處于定容變溫工況。圖8-1(c1)、(c2)
30、則是處于變?nèi)葑儨毓r。 貯水器容積和多種因素有關(guān),如:加熱設(shè)備的類(lèi)型、建筑物用水規(guī)律、熱源和熱媒的充沛程度、自動(dòng)控制程度、管理情況等。 8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 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,從理論上講應(yīng)根據(jù)建筑物日用熱水量小時(shí)變化曲線(xiàn),及加熱設(shè)備的工作制度經(jīng)計(jì)算確定。當(dāng)缺少這方面的資料和數(shù)據(jù)時(shí),可用經(jīng)驗(yàn)法計(jì)算確定貯水器的容積。 集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)中全天供應(yīng)熱水的耗熱量應(yīng)等于貯水器中預(yù)熱量與加熱設(shè)備的供熱量之和,并減去供水終止后貯水器中當(dāng)天的剩余熱量,即:(1)理論計(jì)算法,)理論計(jì)算法, 即按貯水器變?nèi)葑儨毓峁r的熱平衡方程求解:8.3 熱水加熱及貯
31、存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算CttVTQCttVTQLrsLrh)()( (8-27)式中 Qh熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,kJ/h; T全天供應(yīng)熱水小時(shí)數(shù),h; V熱水貯水器容積,L; tr貯水器中熱水的計(jì)算溫度,; tL冷水計(jì)算溫度,; C水的比熱,C = 4.187kJ/ (kg); Qs供應(yīng)熱水過(guò)程中加熱設(shè)備的小時(shí)加熱量,kJ/h; V供水結(jié)束時(shí),熱水貯存器中剩余熱水容積,L; tr供水結(jié)束時(shí),熱水貯存器中剩余熱水水溫,。hsQQK 1VVK2設(shè) 、8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算CTQttKttKVhLrLr)()(121 (8
32、-27a) 當(dāng)K20時(shí),則 V0,為變?nèi)葑儨毓r,不考慮備用貯存量時(shí),加熱貯存器的有效貯存容積為:并取熱水:1L=1kg,代入式(8-27)后化簡(jiǎn)得CTQttKVhLr)(111 (8-27b)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算當(dāng)K2=1,則 V = V,為定容變溫工況,貯存熱水的有效容積為:CTQttKVVhrr)(112 (8-27c)當(dāng)tr=tr,為定溫變?nèi)莨r,貯存熱水的有效容積為:CTQKttKVhLr)1)(1213 (8-27d)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算 當(dāng)tr=tr,且K1=0時(shí),即熱水在熱水箱中全部
33、預(yù)加熱的定溫變?nèi)莨r,貯存熱水的有效容積為:CKttTQVLrh)1)(24(8-27e)8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算 在實(shí)際工程中,貯水器的容積多用經(jīng)驗(yàn)法,按式(8-28)計(jì)算確定: CttTQVLrh)((8-28)式中V貯水器的貯水容積,L; T表8-10中規(guī)定的時(shí)間,h;Qh熱水供應(yīng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,kJ/h; C水的比熱,C = 4.187kJ/ (kg); tr熱水溫度,; tL冷水溫度,按表8-5選用。多用經(jīng)驗(yàn)法,按式(8-27)計(jì)算確定: (2)經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法經(jīng)驗(yàn)計(jì)算法8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算水加
34、熱器的貯熱量 表8-10 注: 1. 半即熱式、快速式水加熱器的貯熱容積應(yīng)根據(jù)熱媒的供給條件與安全、溫控裝置的完善程度等因素確定。 當(dāng)熱媒可按設(shè)計(jì)秒流量供應(yīng)、且有完善可靠的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)和安全裝置時(shí),可不考慮貯熱容積。 當(dāng)熱媒不能保證按設(shè)計(jì)秒流量供應(yīng),或無(wú)完善可靠的的溫度自動(dòng)調(diào)節(jié)和安全裝置時(shí),則應(yīng)考慮貯熱容積,貯熱量宜根據(jù)熱媒供應(yīng)情況按導(dǎo)流型容積式水加熱器或半容積式水加熱器確定。 2. 表中Qh為設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量。 8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算 在初步設(shè)計(jì)或方案設(shè)計(jì)階段,各種建筑水加熱器或貯熱容器的貯水容積(60熱水)可按表8-11估算 (3)估算法)估算法
35、 按公式(8-27)計(jì)算確定出容積式水加熱器或加熱水箱的容積后,當(dāng)冷水從下部進(jìn)入,熱水從上部送出,其計(jì)算容積宜附加20%25%;當(dāng)采用有導(dǎo)流裝置的容積式水加熱器時(shí),其計(jì)算容積應(yīng)附加10%15%;當(dāng)采用半容積式水加熱器時(shí),或帶有強(qiáng)制罐內(nèi)水循環(huán)裝置的容積式水加熱器,其計(jì)算容積可不附加。8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算貯水容積估算值 表8-11 8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(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(zhuān)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。給排水專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)
36、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。一般按式(8-29)計(jì)算:4鍋爐選擇計(jì)算鍋爐選擇計(jì)算8.3 熱水加熱及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算8.3.3 熱水貯水器容積的計(jì)算Qg( 1.11.2 )Qh (8-29)式中 Qg鍋爐小時(shí)供熱量,kJ/h; Qh設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量,kJ/h; 1.l1.2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Qk Qg,具體富裕量應(yīng)根據(jù)今后的發(fā)展和一些零星用熱等因素確定。第8章 建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.1 第
37、一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 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、管徑和水頭損失; 確定循環(huán)方式,選用熱水管網(wǎng)所需的各種設(shè)備及附件,如循環(huán)水泵、疏水器、膨脹設(shè)施等。水力計(jì)算的目的是:水力計(jì)算的目的是: 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算是在完成熱水供應(yīng)系統(tǒng)布置,繪出熱水管網(wǎng)系統(tǒng)圖及選定加熱設(shè)備后進(jìn)行的。8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.1 第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 以熱水為熱媒時(shí),熱媒流量G按公式(8-8)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G、熱水管道允許流速,通過(guò)查熱水管道水力計(jì)算表確定,并據(jù)此計(jì)算出管路的總水頭損失
38、Hh。熱水管道的流速,宜按表8-45選用。8.4.1 第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算1熱媒為熱水熱媒為熱水熱水管道的流速 表8-12 8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.1 第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 當(dāng)鍋爐與水加熱器或貯水器連接時(shí),如圖8-12所示, 熱媒管網(wǎng)的熱水自然循環(huán)壓力值Hzr按式(8-35)計(jì)算:)(8 . 921hHzr圖8-128.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.1 第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算式中 Hzr熱水自然循環(huán)壓力,Pa; h鍋爐中心與水加熱器內(nèi)盤(pán)管中心或貯水器中心垂直高度,m; 1鍋爐出水的密度,kg/m3; 2水加熱器或貯水器的出水密度,kg/m3。當(dāng)HzrHh時(shí),可形
39、成自然循環(huán),為保證運(yùn)行可靠一般要求(8-36):hH 當(dāng)Hzr不滿(mǎn)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)。zrH(1.11.15) hH8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.1 第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算以高壓蒸汽為熱媒時(shí),熱媒流量G按公式(8-6)或(8-7)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。高壓蒸汽管道的常用流速見(jiàn)表8-13。2熱媒為高壓蒸汽熱媒為高壓蒸汽高壓蒸氣管道常用流速 表8-13 確定熱媒蒸汽管道管徑后,還應(yīng)合理確定凝水管管徑。8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)
40、的水力計(jì)算配水管網(wǎng)水力計(jì)算的目的主要是根據(jù)各配水管段的設(shè)計(jì)秒流量和允許流速值來(lái)確定配水管網(wǎng)的管徑,并計(jì)算其水頭損失值。 (1)熱水配水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)秒流量可按生活給水(冷水系統(tǒng))設(shè)計(jì)秒流量公式計(jì)算。 (2)衛(wèi)生器具熱水給水額定流量、當(dāng)量、支管管徑和最低工作壓力同給水規(guī)定。 (3)熱水管道的流速,宜按表8-12選用。 (4)熱水管網(wǎng)水頭損失計(jì)算8.4.2 8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算1配水管網(wǎng)的水力計(jì)算配水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 熱水管網(wǎng)中單位長(zhǎng)度水頭損失和局部水頭損失的計(jì)算,與冷水管道的計(jì)算方法和計(jì)算公式相同,但熱水管道
41、的計(jì)算內(nèi)徑dj應(yīng)考慮結(jié)垢和腐蝕引起過(guò)水?dāng)嗝婵s小的因素,管道結(jié)垢造成的管徑縮小量見(jiàn)表8-14。管道結(jié)垢造成的管徑縮小量 表8-14 熱水管道的水力計(jì)算,應(yīng)根據(jù)采用的熱水管道材料,選用相應(yīng)的熱水管道水力計(jì)算圖表或公式進(jìn)行計(jì)算。使用時(shí)應(yīng)注意水力計(jì)算圖表的使用條件,當(dāng)工程的使用條件與制表?xiàng)l件不相符時(shí),8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算1)當(dāng)熱水管采用交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管時(shí),其管道水力坡降值可采用式(8-37)計(jì)算:應(yīng)根據(jù)有關(guān)規(guī)定作相應(yīng)修正。式中 i管道水力坡降,kPa/m或0.1mH2O/m;q管道內(nèi)設(shè)計(jì)流量,m3/s; dj管道計(jì)算內(nèi)徑,m。774. 4774. 1000
42、915. 0jdqi 8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 如水溫為60時(shí),可以參照?qǐng)D8-3的PE-X管水力計(jì)算圖選用管徑。圖8-3 交聯(lián)聚乙烯(PE-X)管水力計(jì)算圖(60 ) 8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算水頭損失溫度修正系數(shù) 表8-15 如水溫高于或低于60時(shí),可按表8-15修正。2)當(dāng)熱水管采用聚丙烯(PP-R)管時(shí),水頭損失計(jì)算公式如下:gdLvHjf228.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算式中 Hf管道沿程水頭損失,m; 沿程阻力系數(shù); L管道長(zhǎng)度,m; dj管道計(jì)算內(nèi)徑,m; v管道內(nèi)水流平均速度,m/s;
43、g重力加速度,m/s2,一般取9.81m/s2。 設(shè)計(jì)時(shí),可以按式(8-38)計(jì)算,也可以查附錄8-1、8-2進(jìn)行計(jì)算?;厮芫W(wǎng)水力計(jì)算的目的在于確定回水管網(wǎng)的管徑。2回水管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)的水力計(jì)算 8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算回水管網(wǎng)不配水,僅通過(guò)用以補(bǔ)償配水管熱損失的循環(huán)流量。回水管網(wǎng)各管段管徑,應(yīng)按管中循環(huán)流量經(jīng)計(jì)算確定。初步設(shè)計(jì)時(shí),可參照表8-16選用。熱水管網(wǎng)回水管管徑選用表 表8-16 為保證各立管的循環(huán)效果,盡量減少干管的水頭損失,熱水配水干管和回水干管均不宜變徑,可按其相應(yīng)的最大管徑確定。8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力
44、計(jì)算 第二循環(huán)管網(wǎng)由于流程長(zhǎng),管網(wǎng)較大,為保證系統(tǒng)中熱水循環(huán)效果,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(lèi)。 機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)水力計(jì)算的目的是在確定了最不利循環(huán)管路即計(jì)算循環(huán)管路和循環(huán)管網(wǎng)中配水管、回水管的管徑后進(jìn)行的,其主要目的是選擇循環(huán)水泵。 3. 機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算機(jī)械循環(huán)管網(wǎng)的計(jì)算8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算1 1)計(jì)算各管段終點(diǎn)水溫,可按下述面積比溫降方法計(jì)算:)計(jì)算各管段終點(diǎn)水溫,可按下述面積比溫降方法計(jì)算: (1)全日熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱水管網(wǎng)計(jì)算計(jì)算方法和步驟如下:(8-39) (8-40) 式中 t配水管網(wǎng)中計(jì)算管路的面
45、積比溫降,/m2;T配水管網(wǎng)中計(jì)算管路起點(diǎn)和終點(diǎn)的水溫差,按系統(tǒng)大小確定,一般取T=510;F計(jì)算管路配水管網(wǎng)的總外表面積,m2; f計(jì)算管段終點(diǎn)以前的配水管網(wǎng)的總外表面積,m2。tc計(jì)算管段的起點(diǎn)水溫,; tz計(jì)算管段的終點(diǎn)水溫,。FTtftttcz8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算jzcStttDLKq212 2)計(jì)算配水管網(wǎng)各管段的熱損失,公式()計(jì)算配水管網(wǎng)各管段的熱損失,公式(8-418-41)如下:)如下:式中 qs計(jì)算管段熱損失,W;D 計(jì)算管段外徑,m;L 計(jì)算管段長(zhǎng)度,m;K無(wú)保溫時(shí)管道的傳熱系數(shù),W/(m2);保溫系數(shù),無(wú)保溫時(shí) =0,簡(jiǎn)單保溫時(shí)=0
46、.6,較好保溫時(shí)=0.70.8;tc、tz同公式(8-40);tj 計(jì)算管段周?chē)目諝鉁囟?,可按?-17確定。jzcStttDLKq218.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算管道周?chē)目諝鉁囟?表 8-17 3 3)計(jì)算配水管網(wǎng)總的熱損失)計(jì)算配水管網(wǎng)總的熱損失 將各管段的熱損失相加便得到配水管網(wǎng)總的熱損失 ,即 nissqQ18.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算初步設(shè)計(jì)時(shí),也可按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的3%5%來(lái)估算,其上下限可視系統(tǒng)的大小而定:系統(tǒng)服務(wù)范圍大,配水管線(xiàn)長(zhǎng),可取上限;反之,取下限。4 4)計(jì)算總循環(huán)流量)計(jì)算總循環(huán)流量 求解Qs的目的在于計(jì)
47、算管網(wǎng)的循環(huán)流量。循環(huán)流量是為了補(bǔ)償配水管網(wǎng)在用水低峰時(shí)管道向周?chē)⑹У臒崃?。保持循環(huán)流量在管網(wǎng)中循環(huán)流動(dòng),不斷向管網(wǎng)補(bǔ)充熱量,從而保證各配水點(diǎn)的水溫。管網(wǎng)的熱損失只計(jì)算配水管網(wǎng)散失的熱量。8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算將 Qs 代入式(8-42)求解全日供應(yīng)熱水系統(tǒng)的總循環(huán)流量qx:sQXqXqXqXq(8-42)式中 qx全日熱水供應(yīng)系統(tǒng)的總循環(huán)流量,L/s。Qs配水管網(wǎng)的熱損失,W;C水的比熱,C = 4187J/ (kg);T同公式(8-39),其取值根據(jù)系統(tǒng)的大小而定;r熱水密度,kg/L;rSXTCQq8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水
48、力計(jì)算5 5)計(jì)算循環(huán)管路各管段通過(guò)的循環(huán)流量)計(jì)算循環(huán)管路各管段通過(guò)的循環(huán)流量Xq1AXqXXqq1 在確定qx后,可從水加熱器后第1個(gè)節(jié)點(diǎn)起依次進(jìn)行循環(huán)流量分配,以圖8.4.3為例,通過(guò)管段的循環(huán)流量q1x ,即為qx 。用以補(bǔ)償整個(gè)配水管網(wǎng)的熱損失,流入節(jié)點(diǎn)1的流量q1x用以補(bǔ)償1點(diǎn)之后各管段的熱損失 ,即qAS+ qBS+ qCS+ qS+ qS, q1x又分流入A管段和管段,其循環(huán)流量分別為qAx和qx。根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量守恒原理: q1x =q1x ,qx=qx-qAx。qx補(bǔ)償管段、B、C的熱損失,即qS+q S+qBS+qCS, qAx補(bǔ)償管段A的熱損失qAS。8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)
49、算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算設(shè)計(jì)時(shí),可以按式(8.4.4)計(jì)算,也可以查附錄8-1、8-2進(jìn)行計(jì)算。圖8-4 計(jì)算用圖8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算按照循環(huán)流量與熱損失成正比和熱平衡關(guān)系,可按下式確定: (8-43a) 流入節(jié)點(diǎn)2的流量q2x用以補(bǔ)償2點(diǎn)之后各管段的熱損失,即qS+qBS+qcs,q2x又分流入B管段和管段,其循環(huán)流量分別為qBx和qx。根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量守恒原理:q2x =qx,qx=qx-qBx。qx補(bǔ)償管段和C的熱損失,即qS+qcs,qBx補(bǔ)償管段B的熱損失qBS。同理可得:CSBSSqqqXXqq2 Xq (8-43b)SSCSBSASS
50、SCSBSXXqqqqqqqqqqqCSSBSCSSXXqqqqqqq8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算XqXqXq流入節(jié)點(diǎn)3的流量 用以補(bǔ)償3點(diǎn)之后管段C的熱損失 。根據(jù)節(jié)點(diǎn)流量守恒原理: , ,管道的循環(huán)流量即為管段C的循環(huán)流量。Xq3CSqXXqq3CXXqq將式(8-43a)和式(8-43b)簡(jiǎn)化為通用計(jì)算式,即為:(8-43c)圖8-5 計(jì)算用圖nSSnnXXnqqqq118.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 6 6)復(fù)核各管段的終點(diǎn)水溫,計(jì)算公式如下:)復(fù)核各管段的終點(diǎn)水溫,計(jì)算公式如下:(8-44) 式中、 n、n+1管段所通過(guò)的循環(huán)
51、流量,L/s; n+1管段及其后各管段的熱損失之和,W; n管段及其后各管段的熱損失之和,W。 n、n+1管段如圖8-5。nXqXnq1Snq1nSq式中 tz各管段終點(diǎn)水溫,; tc各管段起點(diǎn)水溫,; qs各管段的熱損失,W qx各管段的循環(huán)流量,L/s; C水的比熱,C = 4187J/ (kg); r熱水密度,kg/L。rXsczCqqtt8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算計(jì)算結(jié)果如與原來(lái)確定的溫度相差較大,應(yīng)以公式(8-40)和公式(8-44)的計(jì)算結(jié)果:作為各管段的終點(diǎn)水溫,重新進(jìn)行上述2)6)的運(yùn)算。7 7)計(jì)算循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失,公式如下:)計(jì)算循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失,公式如下:(8-45) 式中 H循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失,kPa;HP循環(huán)流量通過(guò)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(guò)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(guò)水加熱器的水頭損失,kPa。jXPHHHH)(8.4熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算8.4.2 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 容積式水加熱器、導(dǎo)流型容積式水加熱器、半容積式水加熱器和加熱水箱,因容器內(nèi)被加熱水的流速一般較低(v 0.1m/s),
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