《供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算.ppt

《供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算.ppt

《《供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算.ppt（49页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

5.1热水供暖系统水力计算的基本原理热水供暖系统水力计算的基本原理第第5章章热水供暖系统的水力计算热水供暖系统的水力计算5.2等温降水力计算方法等温降水力计算方法5.3不等温降水力计算方法不等温降水力计算方法5.4系统设计中的几个问题系统设计中的几个问题5.2等温降水力计算方法等温降水力计算方法5.2.2同程式供暖系统的水力计算同程式供暖系统的水力计算返回首页返回首页5.2.1异程式供暖系统的水力计算异程式供暖系统的水力计算5.2.1异程式供暖系异程式供暖系统的水力的水力计算算u异程式热水供暖系统水力计算步骤异程式热水供暖系统水力计算步骤确定最不利环路确定最不利环路异程式系统的水力计算从系统的最不利环路开始异程式系统的水力计算从系统的最不利环路开始最不利环路是指允许平均比摩阻最不利环路是指允许平均比摩阻R最小的一个环路最小的一个环路计算最不利环路各管段管径计算最不利环路各管段管径计算各管段流量算各管段流量Rpj值值的的选选择择是是一一个个技技术术经经济济问问题题，最最不不利利环环路路的的Rpj值值一一般取般取60120Pa/m5.2.1异程式供暖系异程式供暖系统的水力的水力计算算u异程式热水供暖系统水力计算步骤异程式热水供暖系统水力计算步骤计算最不利环路各管段管径计算最不利环路各管段管径计算各管段流量算各管段流量根根据据平平均均比比摩摩阻阻Rpj值值和和各各管管段段设设计计流流量量值值，查查水水力力计计算算表，得到设计流量下各管段的管径表，得到设计流量下各管段的管径d和实际比摩阻和实际比摩阻R值值计计算算各各管管段段的的局局部部阻阻力力，计计算算各各管管段段的的压压力力损损失失；最最不不利环路的实际总压力损失利环路的实际总压力损失H为各管段压力损失的总和为各管段压力损失的总和计计算算最最不不利利环环路路的的富富裕裕压压头头值值：

系系统统的的作作用用压压头头应应留留有有10%以上的富裕度，用于考虑设计计算中未计入的损失以上的富裕度，用于考虑设计计算中未计入的损失5.2.1异程式供暖系异程式供暖系统的水力的水力计算算u异程式热水供暖系统水力计算步骤异程式热水供暖系统水力计算步骤由远及近计算其他环路由远及近计算其他环路先确定先确定计算算环路的平均比摩阻路的平均比摩阻Rpj根根据据计计算算的的Rpj值值和和各各管管段段设设计计流流量量值值，查查水水力力计计算算表表，得得到到设设计计流流量量下下各各管管段段的的管管径径d和和实实际际比比摩摩阻阻R值值，并并计计算该环路的总压力损失算该环路的总压力损失计算环路的作用压头，计算环路的作用压头，Pa是与其并联的最不利环路的各管段的压力损失总和是与其并联的最不利环路的各管段的压力损失总和较核计算环路的总压力损失与其作用压头的不平衡率较核计算环路的总压力损失与其作用压头的不平衡率5.2.1异程式供暖系异程式供暖系统的水力的水力计算算u例题例题确确定定如如图所所示示机机械械循循环垂垂直直单管管顺流流式式热水水供供暖暖系系统管管路路的管径。

的管径。

热媒参数：

供水温度媒参数：

供水温度tg=95oC；th=70oC。

系系统与与外外网网连接接，在在用用户引引入入口口处的的供供回回水水压差差为30kPa。

图中所示中所示为系系统两个支路中的一个支路，楼两个支路中的一个支路，楼层高高为3m。

5.2.1异程式供暖系异程式供暖系统的水力的水力计算算u题解题解

（1）轴侧图上，上，进行管段行管段编号，立管号，立管编号并注明各管段的号并注明各管段的热负荷和荷和长度度

（2）确定最不利）确定最不利环路路取最取最远立管的立管的环路作路作为最不利最不利环路：

包括管段路：

包括管段1到管段到管段12（3）计算最不利算最不利环路各管段的管径路各管段的管径考考虑系系统中各中各环路的路的压力力损失易于平衡，本例失易于平衡，本例题采用推荐的平均采用推荐的平均比摩阻比摩阻Rpj为60120kPa/m确定各管段的流量确定各管段的流量G根据根据G和和选用的用的Rpj值，查热水供暖系水供暖系统水力水力计算表算表，将，将查出的各出的各管段管段d、R、值列入本列入本题的水力的水力计算表中，最后算出最不利算表中，最后算出最不利环路路的的总压力力损失失：

入口入口处多余的循多余的循环作用作用压力，用力，用调节阀节流消耗掉流消耗掉系统图系统图水力计算水力计算表表5.2.1异程式供暖系异程式供暖系统的水力的水力计算算u题解题解（4）确定立管）确定立管的管径的管径首先确定立管首先确定立管的的资用用压力力立管立管的平均比摩阻的平均比摩阻为：

根据根据Rpj和和G值，选立管立管的立、支管的管径：

的立、支管的管径：

DN=15计算出立管算出立管IV的管的管总压力力损失失为2941Pa较核立管核立管IV的不平衡百分率：

的不平衡百分率：

X=-8.2%，在允，在允许范范围之内之内水在立管水在立管的散热器中冷却时所生的重力循环作用压力的散热器中冷却时所生的重力循环作用压力水在立管水在立管I的散热器中冷却时所生的重力循环作用压力的散热器中冷却时所生的重力循环作用压力系统图系统图水力计算水力计算表表5.2.1异程式供暖系异程式供暖系统的水力的水力计算算u题解题解（5）确定立）确定立III的管径的管径立管立管与管段与管段58并并联，同理，同理，资用用压力：

力：

立管立管III选用最小管径用最小管径DN15，总压力力损失失为2941Pa不平衡百分率不平衡百分率X=16.5%，稍超，稍超过允允许值（6）确定立）确定立II的管径的管径立立管管II与与管管段段49并并联，资用用压力力3973Pa；选用用最最小小管管径径DN15，总压力力损失失2941Pa；不平衡百分率不平衡百分率为25.3%，超，超过允允许值（7）确定立）确定立I的管径的管径立立管管I与与管管段段310并并联，资用用压力力4653Pa；选用用最最小小管管径径DN15，总压力力损失失2941Pa；不不平平衡衡百百分分率率为24.3%，超超过允允许值。

剩余。

剩余压头选用用调节阀消除。

消除。

返回本节返回本节系统图系统图水力计算水力计算表表机械循机械循环单管垂直管垂直顺流式流式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算算（异程式系（异程式系统）返回返回单管垂直管垂直顺流式流式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表

（1）返回返回返回返回单管垂直管垂直顺流式流式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表

（2）返回返回单管垂直管垂直顺流式流式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表（3）返回返回单管垂直管垂直顺流式流式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表（4）返回返回单管垂直管垂直顺流式流式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表（5）5.2.2同程式供暖系同程式供暖系统的水力的水力计算算u例题例题将将上上一一节例例题中中的的异异程程式式系系统改改为同同程程式式系系统。

确确定定如如图所示所示机械循机械循环垂直垂直单管管顺流式流式热水供暖系水供暖系统管路的管径。

管路的管径。

热媒参数：

供水温度媒参数：

供水温度tg=95oC；th=70oC。

系系统与与外外网网连接接，在在用用户引引入入口口处的的供供回回水水压差差为30kPa。

图中所示中所示为系系统两个支路中的一个支路，楼两个支路中的一个支路，楼层高高为3m。

5.2.2同程式供暖系同程式供暖系统的水力的水力计算算u题解题解

（1）首先）首先计算通算通过最最远立管立管的的环路路确定出供水干管各个管段、立管确定出供水干管各个管段、立管和供水和供水总干管的管径及其干管的管径及其压力力损失失

（2）用同）用同样的方法，的方法，计算通算通过最近立管最近立管的的环路路计算方法与上一算方法与上一节例例题相同，相同，计算算结果果见本例本例题的水力的水力计算表算表确定出立管确定出立管、回水干管各管段的管径及、回水干管各管段的管径及压力力损失失（3）求并）求并联环路通路通过立管立管和通和通过立管立管的的环路路压力力损失不平衡率失不平衡率使不平衡率在使不平衡率在5%以内以内（4）根据水力）根据水力计算算结果，利用果，利用图示方法表示出系示方法表示出系统的的总压力力损失及各立失及各立管的供回水管的供回水节点点间的的资用用压力力值:

管路管路压力平衡分析力平衡分析图系统图系统图水力计算水力计算表表5.2.2同程式供暖系同程式供暖系统的水力的水力计算算u题解题解（5）确定其它立管的管径）确定其它立管的管径要要根根据据各各立立管管的的资用用压力力和和立立管管各各管管段段的的流流量量选用用合合适适的的立立管管管径；管径；计算方法与上一算方法与上一节例例题相同相同（6）求各立管的不平衡率）求各立管的不平衡率根根据据立立管管的的资用用压力力和和立立管管的的计算算压力力损失失，求求各各立立管管的的不不平衡率平衡率使不平衡率控制在使不平衡率控制在10%以内；否以内；否则，应调整（整

（1）（）

（2）步）步骤的水力的水力计算算（7）几点）几点结论同同程程式式系系统的的管管道道金金属属耗耗量量虽然然多多于于异异程程式式，但但它它可可以以通通过调整供回水干管各管段的整供回水干管各管段的压力力损失来失来满足立管足立管间不平衡率要求不平衡率要求在在同同程程式式系系统的的水水力力计算算中中应使使各各立立管管的的资用用压力力值不不要要变化化太大，以便于太大，以便于选择各立管的合理管径各立管的合理管径返回本节返回本节系统图系统图水力计算水力计算表表机械循机械循环单管垂直管垂直顺流式流式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算算（同程式系（同程式系统）返回返回返回返回同程式同程式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表

（1）返回返回同程式同程式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表

（2）返回返回同程式同程式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表（3）返回返回同程式同程式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表（4）返回返回同程式同程式热水供暖系水供暖系统的水力的水力计算表（算表（5）同程式系同程式系统管路管路压力平衡分析力平衡分析图返回返回5.3不等温降水力计算方法不等温降水力计算方法5.3.1热水管路阻力数的计算热水管路阻力数的计算5.3.2不等温降水力计算方法和步骤不等温降水力计算方法和步骤返回首页返回首页5.3.3不等温降水力计算例题不等温降水力计算例题5.3.1热水管路阻力数的水管路阻力数的计算算u阻力数阻力数管段的阻力数表示当管段通管段的阻力数表示当管段通过单位流量位流量时的的压力力损失失值5.3.1热水管路阻力数的水管路阻力数的计算算u串联管路的阻力数串联管路的阻力数在串在串联管路中，管路的管路中，管路的总阻力数阻力数为各串各串联管段阻力数之和管段阻力数之和5.3.1热水管路阻力数的水管路阻力数的计算算u并联管路的阻力数并联管路的阻力数令令在在并并联管管路路上上，各各分分支支管管段段的的流流量量分分配配与与其其通通导数数成成正正比比，与其阻力数成反比与其阻力数成反比返回本节返回本节5.3.2不等温降水力不等温降水力计算方法和步算方法和步骤u不等温降水力计算方法不等温降水力计算方法系系统中中各各并并联环路路的的温温度度降降不不必必相相等等，而而是是根根据据并并联环路路平平衡衡要要求求的的压力力损失失确确定定环路路流流量量，再再由由流流量量来来计算算环路路的温度降，最后确定散的温度降，最后确定散热器面器面积的水力的水力计算方法算方法u不等温降水力计算步骤不等温降水力计算步骤从最不利环路开始计算从最不利环路开始计算首首先先任任意意给定定最最远立立管管的的温温降降，一一般般按按设计温温降降增增加加25；由由此此求出最求出最远立管的立管的计算流量算流量Gj根根据据该立立管管的的流流量量，选用用R（或或）值，确确定定最最远立立管管管管径径和和环路路末末端供、回水干管管径及相端供、回水干管管径及相应的的压力力损失失值5.3.