第四章 热水系统水力计算.ppt

 第四章 室内热水供暖系 统的水力计算 第一节 热水供暖系统管路水 力计算的基本原理 1.计算目的： 为使系统中各管段的水流量符合设计要求,以保证流进各散热器的水流量符合需要。 2. 计算管段: 管路中水流量和管径都没有改变的一段管子。 3.基本公式： 热水在室内供暖系统管路内的流动状态,几乎都是处在过渡区内。 室外热水网路都采用较高的流速,热水的流动状态大多处于阻力平方区内。 方便的计算公式: 在给定水温和流动状态条件下， 是已知值,只要已知其中任意两数,就可确定第三个数值，因此： 附录给出室内热水共暖系统的管路水力计算表，可利用计算表或线算图进行水力计算,大大减轻计算工作量. 局部损失: 流体流过管道的一些附件时,由于流动方向或速度的改变,产生局部漩涡和撞击,要损失能量。 4.当量局部阻力法和当量长度法 当量局部阻力法 将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。 设管段的沿程损失相当于某一局部损失 则: 管段的总压力损失可改写为: 当量长度法 将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来计算。 设某一管段的总局部压力损失相当于流经管段ld米长度的沿程损失,则: 水力计算公式可表示为: 5.室内热水供暖管路水力计算的主要任务和方法: 室内热水供暖管路系统是由许多串联或并联管段组成的管路系统； 最不利环路: 允许比摩阻最小的一个环路； 按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力,确定各管段的管径; 预先求出最不利循环环路或分支环路的平均比摩阻 , 根据算出的 及环路中各管段的流量,利用水力计算图表,可选出最接近的管径,并求出最不利循环环路或分支环路中各管段的实际压力损失和整个环路的总压力损失值。 按已知系统各管段的流量和各管段的管径,确定系统所必需的循环作用压力; 常用于校核计算。 根据最不利循环环路各管段改变后的流量和已知各管段的管径,利用水力计算图表,确定该循环环路各管段的压力损失以及系统必需的循环作用压力,并检查循环水泵扬程是否满足要求。 按已知系统各管段的管径和该管段的允许压降,确定通过该管段的水流量; 在管段已知作用压头下,校核各管段通过的水流量的能力。 最不利循环环路的水力计算完成后,即可进行其它分支循环环路的水力计算。 热水供暖系统最不利循环环路与各并联环路之间的计算压力损失相对差额,不应大于 15%。 为平衡各并联环路的压力损失,往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速.但流速过大会使管道产生噪声。 最大允许的水流速不应大于下列数值: 民用建筑:1.2m/s 生产厂房的辅助建筑物:2m/s 生产厂房:3m/s 热水供暖系统总的计算压力损失,宜增加 10%的附加值,以确定系统必需的循环作用压力. 第二节 重力循环双管系统管路 水力计算方法和例题 1.循环作用压力的计算公式: 通过不同立管和楼层的循环环路的 是不相同的，计算中应按有关表选定； 重力循环双管系统管路的最不利循环环路是通过最远立管底层散热器的循环环路，计算应由此开始。 2.例题1 确定重力循环双管热水供暖系统管路的管径。热媒参数：供水温度 ，回水温度 。锅炉中心距底层散热器中心距离为3m，层高为3m。每组散热器的供水支管上有一截止阀。 解： 图为该系统两个支路中的一个支路。图上小圆圈内的数字表示管段号。圆圈旁的数字：上行表示管段热负荷（w），下行表示管段长度（m）。散热器内的数字表示其热负荷（w）。罗马字表示立管编号。 计算步骤： 1.选择最不利环路 通过立管的最底层散热器（1500m）的环路。从散热器顺序地经过管段，进入锅炉，再经管段进入散热器。 2.计算通过最不利环路散热器的作用压力。 立管1距锅炉的水平距离在30~50m范围内，下层散热器中心距锅炉中心的垂直高度小于15。因此，查附录，得 根据供回水温度，查附录，得 将已知数字代入上式，得： 3.确定最不利环路各管段的管径 求单位长度平均比摩阻： 将各数字代入上式，得 根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下： 根据G,Rpj查附表，选择最接近Rpj的管径。将查出的d,R,v,G值列入表中。 4.确定长度压力损失 。 将每一管段R与l相乘，列入水力计算表中。 5.确定局部阻力损失Z 根据系统图中管路的实际情