供熱工程-第九章-熱水網(wǎng)絡的水力計算及水壓圖課件

第九章熱水網(wǎng)路的水力計算和水壓圖教學目的：掌握熱水網(wǎng)路的水力計算和水壓圖的利用教學重點：水壓圖的繪制和利用教學難點：水壓圖的繪制第九章熱水網(wǎng)路的水力計算和水壓圖教學目的：掌握熱水網(wǎng)路的1熱水網(wǎng)路水力計算的主要任務：1、按已知的熱媒流量和壓力損失，確定管道的直徑；2、按已知熱媒流量和管道直徑，計算管道的壓力損失；3、按已知管道直徑和允許壓力損失，計算或校核管道中的流量。熱水網(wǎng)路水力計算的主要任務：1、按已知的熱媒流量和壓力損失，2第一節(jié)熱水網(wǎng)路水力計算的基本公式第一節(jié)熱水網(wǎng)路水力計算的基本公式3供熱工程-第九章-熱水網(wǎng)絡的水力計算及水壓圖ppt課件4供熱工程-第九章-熱水網(wǎng)絡的水力計算及水壓圖ppt課件5供熱工程-第九章-熱水網(wǎng)絡的水力計算及水壓圖ppt課件6供熱工程-第九章-熱水網(wǎng)絡的水力計算及水壓圖ppt課件7第二節(jié)熱水網(wǎng)路水力計算方法和例題第二節(jié)熱水網(wǎng)路水力計算方法和例題8供熱工程-第九章-熱水網(wǎng)絡的水力計算及水壓圖ppt課件9供熱工程-第九章-熱水網(wǎng)絡的水力計算及水壓圖ppt課件102．確定熱水網(wǎng)路的主干線及其沿程比摩阻.熱水網(wǎng)路水力計算是從主干線開始計算。網(wǎng)路中平均比摩阻最小的一條管線，稱為主干線。在一般情況下，熱水網(wǎng)路各用戶要求預留的作用壓差是基本相等的，所以通常從熱源到最遠用戶的管線是主干線。根據(jù)《熱網(wǎng)規(guī)范》，在一般的情況下，熱水網(wǎng)路主干線的設(shè)計平均比摩阻，可取40一80Pa/m進行計算。對于采用間接連接的熱水網(wǎng)路系統(tǒng)，根據(jù)北歐國家的設(shè)計與運行經(jīng)驗，采用主干線的平均比摩阻值比上述規(guī)定的值高，有達到l00Pa／m的。2．確定熱水網(wǎng)路的主干線及其沿程比摩阻.熱水網(wǎng)路水力計算是從113．報據(jù)網(wǎng)路主干線各管段的計算流量和初步選用的平均比摩阻R值，利用附錄9-1確定主干線各管段的標準管徑和相應的實際比摩阻。4．根據(jù)選用的標準管徑和管段中局部阻力的形式查附錄9-2,確定各管段局部阻力的當量長度總和，以及管段的折算長度。5．根據(jù)管段的折算長度以及由附錄9-1查到的比摩阻，計算主干線各管段的總比降。6．主干線水力計算完成后，便可進行熱水網(wǎng)路支干線、支線等水力計算。應按支干線、支線的資用壓力確定其管徑，但熱水流速不應大于，同時比摩阻不應大于300Pa／m。3．報據(jù)網(wǎng)路主干線各管段的計算流量和初步選用的平均比摩阻R值12第三節(jié)水壓圖的基本概念一、水壓圖的優(yōu)點水壓圖的優(yōu)點可以清晰地表示出熱水管道上各點的壓力。通過室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)和熱水網(wǎng)路水力計算的闡述，可以看出：水力計算只能確定熱水管道中各管段的壓力損失(壓差)值，但不能確定熱水管道上各點的壓力(壓頭)值。第三節(jié)水壓圖的基本概念一、水壓圖的優(yōu)點13二、水壓圖的理論基礎(chǔ)伯努利能量方程二、水壓圖的理論基礎(chǔ)伯努利能量方程14三、有關(guān)水壓圖的幾個概念三、有關(guān)水壓圖的幾個概念15四、熱水供暖系統(tǒng)的水壓圖四、熱水供暖系統(tǒng)的水壓圖162、繪制水壓圖的方法

設(shè)有—室內(nèi)機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)(圖9—4)，膨脹水箱1連接在循環(huán)水泵2進口側(cè)O點處。如設(shè)其基準面為O—O，并以縱坐標代表供暖系統(tǒng)的高度和測壓管水頭的高度，橫坐標代表供暖系統(tǒng)水平干線的管路計算長度；利用前述方法，可在此坐標系統(tǒng)內(nèi)繪出供暖系統(tǒng)供、回水管的水壓曲線和縱斷面圖。這個圖組成了室內(nèi)熱水供暖系統(tǒng)的水壓圖。2、繪制水壓圖的方法設(shè)有—室內(nèi)機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)(17（1）、設(shè)基準面（2）設(shè)膨脹水箱的水位高度為j—j。如系統(tǒng)中不考慮漏水或加熱時水膨脹的影響，即認為系統(tǒng)已處于穩(wěn)定狀況，不再發(fā)生變化，因而在循環(huán)水泵運行時，膨脹水箱的水位是不變的。O點處的壓頭(壓力)就等于Hj(mH2O)。（3）畫靜水壓線。因為水不流，系統(tǒng)中各點壓力相等，且都等于定壓點，即膨脹水箱的高度，那么系統(tǒng)靜水壓線為一條平行于基準面的高度等于膨脹水箱高度的水平線，畫出各點的靜水壓線。（1）、設(shè)基準面18（4）畫動水壓線O點處的壓頭不論在系統(tǒng)工作時還是停止運行時，都是不變的，等于膨脹水箱的高度，那么動壓線的起點與靜壓線在此處重合，即圖中的O點。當系統(tǒng)工作時，由于水泵驅(qū)動水在系統(tǒng)中循環(huán)流動，A點的測壓管水頭必然高于O點的測壓管水頭，兩者之間的差值就是OA的壓力損失，這樣A點的測壓管水頭就確定了，即圖中的點，同理可以確定其它各點的測壓管水頭高度。（4）畫動水壓線19（5）從動水壓線上可以清楚地知道各管段的壓力損失和水泵的揚程?？梢郧宄刂老到y(tǒng)工作對各點的壓力大小。如將膨脹水箱連接在熱水供暖系統(tǒng)的供水干管上，此時，整個系統(tǒng)各點的壓力都降低了。同時，如供暖系統(tǒng)的水平供水干管過長，阻力損失較大，則有可能在干管上出現(xiàn)負壓（如圖9-5），供水干管的壓力低于大氣壓力，就會吸入空氣或發(fā)生水的汽化，影響系統(tǒng)的正常運行，所以在機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)中，膨脹水箱的膨脹管應連接在循環(huán)水泵吸入口側(cè)的回水干管上。（5）從動水壓線上可以清楚地知道各管段的壓力損失和水泵的揚程203、膨脹水箱的作用貯存，定壓，排氣（重力循環(huán)）4、熱水供熱系統(tǒng)水壓曲線的位置，取決于定壓裝置對系統(tǒng)施加壓力的大小和定壓點的位置。采用膨脹水箱定壓的系統(tǒng)各點壓力，取決于膨脹水箱安裝高度和膨脹管與系統(tǒng)的連接位置。3、膨脹水箱的作用21第四節(jié)熱水網(wǎng)絡水壓圖

通過繪制熱水網(wǎng)路的水壓圖，用以全面地反映熱網(wǎng)和各熱用戶的壓力狀況，并確定保證使它實現(xiàn)的技術(shù)措施。一、熱水網(wǎng)路壓務狀況的基本技術(shù)要求1、在與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，壓力不應超過該用戶系統(tǒng)用熱設(shè)備及其管道構(gòu)件的承壓能力。（保證設(shè)備不壓壞）如柱形鑄鐵散熱器的承壓能力為Pa，作用在該用戶系統(tǒng)最底層散熱器的表壓力，無論在網(wǎng)絡運行或停止運行時都不得超過Pa。第四節(jié)熱水網(wǎng)絡水壓圖通過繪制熱水網(wǎng)222、在高溫水網(wǎng)路和用戶系統(tǒng)內(nèi)，水溫超過100℃的地點，熱媒壓力應不低于該水溫下的汽化壓力。（保證熱水不汽化）3、與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)，無論在網(wǎng)絡循環(huán)水泵運行或停止運行，其用戶系統(tǒng)回水管出口處的壓力必須高于用戶系統(tǒng)的充水高度，以防止系統(tǒng)倒空吸入空氣，破壞正常運行和腐蝕管道。（保證系統(tǒng)不倒空）4、網(wǎng)路回水管內(nèi)任何一點的壓力，都應比大氣壓力至少高出5mH2O，以免吸入空氣。5、在熱水網(wǎng)路的熱力站或用戶引入口處，供、回水管的資用壓差，應滿足熱力站或用戶所需的作用壓力。2、在高溫水網(wǎng)路和用戶系統(tǒng)內(nèi)，水溫超過100℃的地點，熱媒壓23二、繪制熱水網(wǎng)路水壓圖的步驟和方法1、以網(wǎng)路循環(huán)水泵的中心線的高度（或其它方便的高度）為基準面，一定的比例尺作出標高的刻度。2、選定靜水壓曲線的位置。靜水壓曲線是網(wǎng)路循環(huán)水泵停止工作時，網(wǎng)絡上各點的測壓管水頭的連接線，是一條水平的直線，靜水壓曲線的高度必須滿足下列的技術(shù)要求：（1）、在與熱水網(wǎng)路直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，底層散熱器的所承受的靜水壓力不應超過散熱器的承壓能力。（2）、熱水網(wǎng)路及與它直接連接的用戶系統(tǒng)內(nèi)，不會出現(xiàn)汽化和倒空。選定的靜水壓曲線位置靠系統(tǒng)所采用的定壓方式來保證。目前，國內(nèi)的熱水供熱系統(tǒng)中，最常用的定壓方式是采用高位水箱或采用補給水泵定壓二、繪制熱水網(wǎng)路水壓圖的步驟和方法1、以網(wǎng)路循環(huán)水泵的中心線24回水管的動水壓曲線的位置應滿足下列要求（1）最低位置要求：直接連接的用戶不倒空和網(wǎng)絡上任何一點的壓力不低于5mH2O的要求（2）最高位置要求：滿足技術(shù)要求第一條，與網(wǎng)絡直接連接時，回水管的壓力不能超過4bar(Pa)。用戶系統(tǒng)最底層散熱器所承受的壓力就是熱網(wǎng)回水管在用戶引入口的出口處的壓力。3、選定回水管的動水壓曲線的位置回水管的動水壓曲線的位置應滿足下列要求3、選定回水管的254、選定供水管動水壓曲線的位置

供水管動水壓曲線的位置應滿足下列要求：（1）、網(wǎng)絡供水干管以及與網(wǎng)絡直接連接的用戶系統(tǒng)的供水管中，任何一點都不應出現(xiàn)汽化；（2）在網(wǎng)絡上任何一處用戶引入口或熱力站的供、回水管之間的資用壓差，應能滿足引入口或熱力站所要求的循環(huán)壓力。4、選定供水管動水壓曲線的位置供水管動水壓曲線的位置應滿足26供熱工程-第九章-熱水網(wǎng)絡的水力計算及水壓圖ppt課件27用戶系統(tǒng)的壓力損失與用戶的連接方式和用戶入口設(shè)備有關(guān)直接連接的供暖系統(tǒng)約為（1~2）mH2O；直接連接的暖風機供暖系統(tǒng)或大型的散熱器供暖系統(tǒng)約為（2~5）mH2O；水噴射器的供暖系統(tǒng)，約為（8~10）mH2O；水—水換熱器間接連接的用戶系統(tǒng)，約為（3~8）mH2O實際水泵的揚程用戶系統(tǒng)的壓力損失與用戶的連接方式和用戶入口設(shè)備有關(guān)直接連接283、選擇循環(huán)水泵的注意事項（1）、G—H特性曲線，要在水泵工作點附近比較平緩（以便當網(wǎng)絡水力工況發(fā)生變化時，循環(huán)水泵的揚程變化較小），宜選用單級水泵。（2）、循環(huán)水泵的承壓、耐溫能力應與熱網(wǎng)的設(shè)計參數(shù)相適應。多安裝在熱網(wǎng)回水管上。（3）、工作點應在水泵高效工作范圍內(nèi)。（4）、臺數(shù)確定與供熱調(diào)節(jié)方式有關(guān)。不得少于兩臺以備用。（5）、多臺水泵并聯(lián)運行時，應繪制水泵和熱網(wǎng)水力特性曲線，確定其工作點，進行水泵選擇。力損失較大，則有可能在干管上出現(xiàn)負壓3、選擇循環(huán)水泵的注意事項（1）、G—H特性曲線，要在水泵工29

思考題：為什么機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)不能把膨脹水箱連接在供水總立管上？

(1)定壓點設(shè)在循環(huán)水泵入口前的回水干管上。既能限制水泵吸水管路的壓力降，避免水泵出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象，又能使循環(huán)水泵的揚程作用在循環(huán)管路和散熱設(shè)備中，保證有足夠的壓力克服流動阻力，使水在系統(tǒng)中循環(huán)流動?？梢员ＷC系統(tǒng)中各點的壓力穩(wěn)定，使系統(tǒng)壓力分布更合理。

思考題：為什么機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)不能把膨脹水箱連接在30

思考題：為什么機械循環(huán)熱水供暖系統(tǒng)不能把膨脹水箱連接在供水總立管上？(2)如果象自然循環(huán)系統(tǒng)那樣，定壓點處的靜水壓力（膨脹水箱的水面至供水干管最高處段的水柱高度）較小，這段的水柱壓力將用來克服管路系