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供热管道的水力计算及热力站主要设备选择

本文从设计角度讲述了供热管网水力计算的方法及热力站内主要设备选型

和注意事项。

标签：供热系统;水力计算;设备选型

集中供热系统热水管道的水力计算是管道设计中及其重要的部分，通过水力

计算结果不仅可以确定热水网路各管段的管径，还可以确定网路循环水泵的流量

和扬程。在保证系统管网水力平衡的基础上，再进行合理的选用热力站内的设备，

是提高供热质量，降低供热成本的前提。以下将介绍水力计算和设备选型的方法

及注意事项。

一、管网水力计算方法

在热水网路中经常采用当量长度法，亦即将管段的局部损失折合成相当的沿

程损失计算管网总损失。

在水力计算前首先要确定热力网的设计流量，应按下式计算：

G=3.6Q/c（t1-t2）

G—供热管网设计流量，t/h

Q—设计热负荷，kw

c—水的比熱容，kJ/（kg.℃）

t1—供热管网供水温度，℃

t2—供热管网回水温度，℃

采用当量长度法进行水力计算时，热水网路中管段的总压降等于

ΔP=R（l+ld）=RlzhPa

R—每米管长的沿程损失（比摩阻），Pa/m

l—管道的实际长度，m

ld—局部阻力的当量长度，m

lzh—管段的折算长度，m

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其中局部阻力的当量长度ld可按管道实际长度l的百分数来计算，即ld=αjlm

αj—局部阻力当量百分数，%，对于小于450mm无方形补偿器的管道αj=0.3。

供热管道的平均比摩阻R值，对于确定整个管网的管径起着决定性作用，如选

用比摩阻R值越大，需要的管径越小，因而降低了管网的基建投资和热损失，

但网路循环水泵的基建投资和运行电耗随之增大，这就需要确定一个经济比摩

阻，使系统在规定年限内总费用最小。对于采用间接连接的热水网路系统，根据

运行经验，主线的平均比摩阻尽量小于100Pa/m，而支线的平均比摩阻可以在小

于300Pa/m的范围内选择。根据区域大小不同有所区别，例如对于建筑群内的供

热二次管网，整体外网损失控制在5m左右，这样热力站内循环水泵扬程不会过

高，供热管道的管径也较为适中，整个系统容易水力平衡，投入运行后易于调节，

基建投资也较为合理。而且在布置管网时，应尽量利用调节管道管径使系统的各

环路趋于平衡，少设置流量阀、压差阀等调节装置，以减少管网初投资和日后的

运行维护量。

二、热力站内设备选择：

集中供热系统的热力站是供热网路与用户连接的场所，它的作用是根据热网

工况和热用户不同的条件，采用不同的连接方式，将热网输送的热媒加以调节、

转换，向热用户系统分配热量以满足用户需求，并根据需要，进行集中计量、检

测供热热媒的参数和数量。对于供热系统的民用热力站，应通过技术经济比较确

定。如果不具备经济技术比较条件，热力站规模宜按照下列原则确定：对于新建

的居住区，热力站最大规模以供热范围不超过本街区为限;对已有采暖系统的街

区，在减少原有采暖系统改造工程量的前提下，宜减少热力站的个数。目前供热

系统多采用间接连接，民用热力站采用水-水换热，热水通过站内换热设备进行

热交换后进入用户系统。热力站内主要设备的选择计算如下：

1、换热器的选择

目前热力站使用的水-水换热器以板式换热器