供熱節(jié)能技術培訓-水力計算與水壓圖專題

供熱節(jié)能技術培訓

水力計算與水壓圖專題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

根據(jù)熱水網(wǎng)路水力計算成果，不僅能確定網(wǎng)路各管段的直徑，而且還可確定網(wǎng)路循環(huán)水泵的流量和揚程。在網(wǎng)路水力計算基礎上繪出水壓圖，還可進—步對網(wǎng)路工況，亦即對網(wǎng)路熱媒的流量和壓力狀況進行分析，從而掌握網(wǎng)路中熱媒流動的變化規(guī)律。沿程阻力公式查比摩阻表在30~70Pa/m內(nèi)每米管長的沿程阻力(比摩阻)G----管段的水流量t/hd----管的內(nèi)徑mρ----水的密度Kg/m3K----管壁的當量絕對粗糙度m,K=0.5×10-3m局部阻力公式增加0.3左右的適當倍數(shù)局部阻力損失

Σζ----管道的總局部阻力系數(shù)

ρ----水的密度Kg/m3

v----水的流速m/s熱水網(wǎng)路總的壓降公式在熱水網(wǎng)路計算中，還經(jīng)常采用當量長度法，亦即將管段的局部損失折合成相當?shù)难爻虛p失。當采用當量長度法進行水力計算時，熱水網(wǎng)路中管段的總壓降就等于△P=RL+△Pj=R（L+Ld）

=RLzh,PaL——管道實際長度mLd——局部阻力的當量長度

Lzh——管道的折算長度m熱網(wǎng)流體的壓降導出公式△P=R（L+Ld）=SV2

其中S=6.88×10-9

（L+Ld）ρPa/（m3/h）2

S——網(wǎng)路計算管段的阻力數(shù)，Pa/（m3/h）2，它代表管段通過1m3/h水流量時的壓降；在已知水溫參數(shù)下網(wǎng)路各管段的阻力數(shù)S只和管段的管徑d、長度L、管道內(nèi)壁當量絕對粗糙度，以及管段局部阻力當量長度Ld的大小有關，即S值僅取決于管段本身，它不隨流量而變化。伯努里方程及水壓圖式中:P1、P2----斷面1、2的壓力，Pa；

Z1、Z2----斷面1、2的管中心線離某一基準面的高度，m；

v1、v2----斷面1、2的流體平均流速，m/s；

ρ----流體的密度，Kg/m3；ｇ----自由落體的重力加速度，9.81m/s2;ΔH1-2----流體流經(jīng)管段1-2的壓頭損失,mH2O。供熱管網(wǎng)壓力狀況的基本技術要求

熱水供熱系統(tǒng)在運行或停止運行時，系統(tǒng)內(nèi)熱媒的壓力必須滿足下列基本技術要求。

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)用熱設備及其管道構件的承壓能力。

2、在高溫水網(wǎng)路和用戶系統(tǒng)內(nèi)，水溫超過100℃的地點，熱媒壓力應不低于該水溫下的汽化壓力。3、無論在網(wǎng)路循環(huán)水泵運轉或停止工作時，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。

4、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。計算步驟1、選出系統(tǒng)的最不利環(huán)路。2、確定熱水網(wǎng)路中各個管段的計算流量。3、根據(jù)計算流量在經(jīng)濟比摩阻范圍內(nèi)選擇管徑（查表）。4、確定實際比摩阻大小。5、查出局部阻力的當量長度（局部阻力可按沿程阻力的0.3倍估算）。6、計算管線的總阻力損失。案例分析

如下圖一熱網(wǎng)，5棟6層樓，每棟均為5萬平米，系統(tǒng)阻力為10米，間距均是500米，試進行管徑及設備選型，并畫出水壓圖（局部阻力按沿程阻力的0.3倍計算）設計說明1.按4kg/h.㎡計算出各管段的流量；2.根據(jù)各管段的流量，查比摩阻表，查出各管段管徑及比摩阻，并算出各管段的阻力；3.畫出水壓圖；4.確定循環(huán)泵的參數(shù)：G=1000t/hH=48.3m；設計水壓圖通過供暖系統(tǒng)熱水網(wǎng)路水力計算可以看出：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值。通過水壓圖的方法，可以清晰地表示出熱水管路中各點的壓力。存在問題

因近端壓差過大為31.7m，是需要的3.17倍，近端流量將是需要的1.78倍，近端將過熱，遠端流量將不足，遠端肯定不熱，因此必須進行熱網(wǎng)平衡，需在各棟樓回水管上裝流量控制部件。流量控制后的壓力分布流量輸配的基本規(guī)律

流量輸配時受沿程阻力和局部阻力的影響，在供水管與回水管之間產(chǎn)生近端壓差大、遠端壓差小的偏差，從而造成近端流量大、遠端流量小的問題，無論我們設計的多么仔細和完善，都不能徹底解決這一平衡問題，真正的平衡只能靠設備控制來實現(xiàn)。同程系統(tǒng)水力計算

如下圖一熱網(wǎng)，5棟6層樓，每棟樓的面積和距離如下，系統(tǒng)阻力為10米，試進行管徑及設備選型，并畫出水壓圖（局部阻力按沿程阻力的0.3倍計算）結論管網(wǎng)設計為異程系統(tǒng)，節(jié)省管材，但失調性明顯，最不利環(huán)路一般在系