供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算
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大工19春《供热工程》在线作业1
热水供热系统的水力计算中,支线和支干线管路的介质流速不应大于()m/s。
A.2.5#3.5
B.4.5
C.5.5
正确答案:B
应用最为广泛的一种热水供热系统为()。
A.单管制热水供热系统
B.双管半闭式热水供热系统
C.双管闭式热水供热系统
D.三管闭式热水供热系统
正确答案:C
城市集中供热系统热网的干线,热水供应设计热负荷按热水供应的()进行计算。
A.最大热负荷
B.最小热负荷
C.平均热负荷
D.平均温度
正确答案:C
民用室内供暖系统一般采用()作为热媒。
A.蒸汽
B.热水
C.电源
D.木炭
正确答案:B
热水供暖系统中,其双管系统是指()。
A.有两根供水管
B.有两根回水管
C.供水立管或水平管平行分配给多组散热器
D.多组散热器全部回至两根回水管
正确答案:C。
供热水力计算范文一、计算步骤1.确定供热系统所需的流量和压力首先需要明确供热系统的设计需求,包括所需的供热能力、回水温度、供回水压差等。
这些参数将直接影响到供热水力计算的结果。
2.计算各供热环节的水负荷供热系统包括锅炉房、管道系统和供热末端等,需要计算各个环节的水负荷。
水负荷是指单位时间内系统所需的热水流量,通常以吨/小时或立方米/小时来表示。
3.根据水负荷计算供热系统的总水负荷将各个供热环节的水负荷相加,得到供热系统的总水负荷。
如果系统有多个回路,则需要按回路分别计算。
4.计算系统的总压力损失根据供热系统的管道长度、管径、流速等参数,可以计算出系统的总压力损失。
压力损失是指水在管道中流动时由于阻力而失去的压力,通常以帕斯卡(Pa)或米水柱(mH2O)来表示。
5.选择合适的水泵根据水负荷和总压力损失,选择合适的水泵来满足供热系统的需求。
水泵的选择应考虑到水泵的流量范围、扬程范围和效率等因素。
二、水力计算方法在进行供热水力计算时,常用的方法包括经验公式法、正交法和计算机模拟法等。
1.经验公式法经验公式法是根据过去的实际经验,通过建立公式来计算供热系统的水力参数。
这种方法简单、易于实施,但精度较低,适用于一些简单的供热系统。
2.正交法正交法是一种常用的解析方法,通过建立供热系统的数学模型,使用正交表格进行计算。
这种方法可以考虑到不同参数之间的相互影响,计算结果较为准确。
3.计算机模拟法计算机模拟法是使用计算机软件进行供热水力计算的方法。
通过建立供热系统的三维模型,模拟水在管道中的流动过程,计算水泵流量和压力等参数。
这种方法计算精度较高,但需要使用专门的软件进行计算。
三、水力计算注意事项1.系统的设计温度和压力应符合相关标准要求,不能超出管道和设备的承受范围。
2.水力计算需要考虑灵活性,保证在不同负荷和压力条件下都能正常运行。
3.考虑到水力损失和水泵效率等因素,应选择合适的水泵,并进行合理的管道布置。
第二节重力(自然)循环双管供暖系统管路水力计算方法和例题如前所述,重力循环双管供暖系统通过散热器环路的循环作用压力的计算公式为()zh f h g f Pa (4-36)P P P gH Pρρ∆=∆+∆=-+∆式中ΔP——重力循环系统中,水在散热器内冷却所产生的作用压力,Pa;g——重力加速度,g=9.81m/s2;H——所计算的散热器中心与锅炉中心的高差,m;Ρg、ρh——供水和回水密度,kg/m3;ΔP f——水在循环环路中冷却的附加作用压力,Pa。
应注意:通过不同立管和楼层的循环环路的附加作用压力ΔPf值是不同的,应按附录3-2选定。
重力循环异程式双管系统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。
【例题4-1】确定重力循环双管热水供暖系统管路的管径(图4-7)。
热媒参数:供水温度t’g=95℃。
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。
图4-7例题4-1的管路设计图【解】图4-7为该系统两个支路中的一个之路。
图上小圆圈的数字表示管段号。
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。
由图4-7可见,最不利环路是通过立管Ⅰ的最底层散器Ⅰ1(1500W)的环路。
这个环路从散热器Ⅰ1经过管段①、②、③、④、⑤、⑥,进入锅炉,再经管段⑦、⑧、⑨、⑩、⑾、⑿、⒀、⒁进入散热器Ⅰ1。
2.计算通过最不利环路散热器Ⅰ1的作用压力ΔP’Ⅱ。
根据式(4-36)()'I1h g f PaP gH P ρρ∆=-+∆根据图中已知条件:立管Ⅰ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15m 。
因此,查附录3-2,得ΔP f =350Pa 。
根据供回水温度,查附录3-1,得ρh=977.81kg/m 3,ρg=961.92kg/m 3。
水力计算(以右支路为例)1、 在轴测图上进行管段编号,立管编号并注明各管段的热负荷和管长,如图1所示。
2、 确定最不利环路,本系统为异程式单管系统,一般取最远立管的环路做为最不利环路,如图1,两个支路的最不利环路为是从人口到立管IV 和入口到立管VI ,这个环路包括管段1到管段6到管段15和管段1到管段11到管段15。
3、 计算最不利环路各管段的管径采用平均比摩阻pj R 大致为60~120Pa/m 来确定最不利环路各管段的管径,首先根据''0.86QG hg t t -=确定各管段的流量,根据G 和选用的pj R 值,查附录表4-1,将查出的各管段d 、R 、v 值列入表1的水力计算表中,最后算出最利环路的总压力损失,右支路:Pa 6681)P P (6,15~1j y =∆+∆∑入口处的剩余循环压力,用调节阀节流消耗掉.4、 确定立管Ⅲ的管径立管Ⅲ与末端供回水干管和立管IV,即管段4、5为并联环路,根据并联环路节点压力平衡原理,立管Ⅲ的资用压力'IIIP ∆可由下式确定:)Pa P -P ()P P (P 'III 'IV 4,5j y 'III ∆∆-∆+∆∑=∆由于两根立管各层热负荷的分配比例大致相等,'III'IV P P ∆=∆,因而a P 3264)P P (P 4,5j y 'III =∆+∆∑=∆立管Ⅲ的平均比摩阻为m a l R pj /P 7.977.1632645.0P 5.0'III =⨯=∑∆=根据pj R 和G 值,选立管Ⅲ的立、支管管径,取DN15×15,计算出立管Ⅲ的总压力损失2333Pa,与立管IV 的并联环路相比,其不平衡百分率%5.28X III =,超过允许值,剩余压头用立管阀门消除。
5、 确定立管Ⅱ的管径立管Ⅱ与管段3~6并联,同理,资用压力Pa 4015)P P (P 6~3j y 'II =∆+∆∑=∆立管选用管径DN20×20,计算结果,立管Ⅱ总压力损失2099Pa,不平衡百分率%7.47X II =超过允许值,剩余压头用立管阀门消除。
常压热水锅炉供暖系统水力计算及应用于逢川马有江(北京科技大学)(航天总公司067基地,西安710000)1引言常压热水锅炉具有成本低、使用寿命长和运行安全可靠的优点。
但对常压热水锅炉在低温热水供暖系统中应用的利与敝问题,目前还有不同看法。
一种认为常压热水锅炉供暖系统的根本缺点是循环水泵要承担系统高度的静水压力,电能消耗约为有压热水锅炉的2~7倍,楼层越高倍数越大,在实际工程中难以采用。
另一种看法是常压热水锅炉能够从根本上消除锅炉爆炸可能带来的人身伤亡及直接或间接经济损失,这些优点比增加一些能耗更为重要。
以上两种观点的主要分歧在于对常压热水锅炉供暖系统电能消耗的看法不一致。
因此本文对常压热水锅炉供暖系统与承压锅炉供暖系统水力计算方法进行比较,给出上述两种供暖系统电能消耗的计算式,进一步计算出常压热水锅炉供暖系统比承压热水锅炉供暖系统增加的电能(以下称为附加损失),同时提出减少能耗的措施。
2热水锅炉供暖系统水力计算常压热水锅炉供暖系统与承压热水锅炉供暖系统的水力计算主要区别在于其水力循环方式不同。
常压热水锅炉供暖系统的水力循环方式为开式(锅炉内液体表面直接承受大气压力的作用),而承压热水锅炉供暖系统的水力循环方式为封闭式循环(锅炉内液体承受循环水泵出口压力)。
因此,两者的水力计算方法有所不同。
为便于分析比较,现将以上两种供暖系统的水力计算简述如下。
2.1承压热水锅炉供暖系统水力计算从承压热水锅炉供暖系统水压图(见图1)可以清楚的看出:(1)承压热水锅炉供暖系统循环水泵出口压力H ch计算式为:H c h=H y+H d(1)式中:H ch-循环水泵出口压力(Pa);H y-供暖循环水泵扬程(Pa);H d-供暖循环水泵定压(Pa)。
H d的作用在于能够保证供暖系统最不利点的压力,不论系统在运行或停止工作时,都必须大于大气压力。
显而易见,在能满足上述条件的前提下,系统定压越小,供暖系统承受压力就越小,安全系数就越大。
《供热工程》习题集第1章供暖系统的设计热负荷.什么是采暖设计热负荷?工程计算中通常考虑哪些热量? .什么是围护结构的传热耗热量 ✍ 分为哪两部分 ✍ .匀质材料和非匀质材料的围护结构传热系数各怎样计算?.什么是围护结构的最小热阻和经济热阻?怎样检验围护结构内表面温度和围护结构内表面是否会结露?.冷风渗透耗热量与 冷风侵入耗热量是一回事吗 ✍ .写出房间围护结构基本耗热量的计算公式。
说明各项的意义,在什么情况下对供暖室内外计算温差要进行修正 ✍ 如何确定温差修正系数 ✍.为什么要对基本耗热量进行修正,修正部分包括哪些内容,各自的意义如何。
.高层建筑的热负荷计算有何特点 ✍ 说明高层建筑冷风渗透耗热量的计算方法与低层建筑的有什么不同?分别说明热压作用,风压作用及综合作用原理图。
.什么是值班供暖温度 ✍.目前我国室外供暖计算温度确定的依据是什么 ✍ 围护结构中空气间层的作用是什么,如何确定厚度。
地面及地下室的传热系数如何确定。
分户计量供暖系统供暖设计热负荷有何特点,如何计算 建筑物围护结构节能设计应考虑哪些问题,为什么。
什么是建筑物的体形系数,如何考虑体形系数的取值。
.试计算某建筑物一个房间的热负荷,见图 。
已知条件:建筑物位于天津市区; 室温要求维持 ☐ ;建筑物构造:外墙为 ❍❍ 砖墙(内抹灰 ❍❍ ); 地面 水泥(不保温); 外门、窗 单层玻璃,木制; 屋顶 带有望板和油毡的瓦屋面,其天花板的构造如图 所示。
防腐锯末,↗ ❍ ↖ ♍♋●☎❍ ♒ ☐ ✆ ; 木龙骨 ❍ ,↖ ♍♋●☎❍ ♒ ☐ ✆ ; 板条抹灰↗ ❍ ↖ ♍♋●☎❍ ♒ ☐ ✆ 。
图图第 章 供暖系统的散热设备散热设备有哪几种类型;辐射供暖的特点与分类。
供热⼯程5.2重⼒循环双管系统⽔利计算⽅法及例题第⼆节重⼒(⾃然)循环双管供暖系统管路⽔⼒计算⽅法和例题如前所述,重⼒循环双管供暖系统通过散热器环路的循环作⽤压⼒的计算公式为()zh f h g f Pa (4-36)P P P gH Pρρ=+=-+式中ΔP——重⼒循环系统中,⽔在散热器内冷却所产⽣的作⽤压⼒,Pa;g——重⼒加速度,g=9.81m/s2;H——所计算的散热器中⼼与锅炉中⼼的⾼差,m;Ρg、ρh——供⽔和回⽔密度,kg/m3;ΔP f——⽔在循环环路中冷却的附加作⽤压⼒,Pa。
应注意:通过不同⽴管和楼层的循环环路的附加作⽤压⼒ΔPf值是不同的,应按附录3-2选定。
重⼒循环异程式双管系统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。
【例题4-1】确定重⼒循环双管热⽔供暖系统管路的管径(图4-7)。
热媒参数:供⽔温度t’g=95℃。
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。
图4-7例题4-1的管路设计图【解】图4-7为该系统两个⽀路中的⼀个之路。
图上⼩圆圈的数字表⽰管段号。
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。
由图4-7可见,最不利环路是通过⽴管Ⅰ的最底层散器Ⅰ1(1500W)的环路。
这个环路从散热器Ⅰ1经过管段①、②、③、④、⑤、⑥,进⼊锅炉,再经管段⑦、⑧、⑨、⑩、⑾、⑿、⒀、⒁进⼊散热器Ⅰ1。
2.计算通过最不利环路散热器Ⅰ1的作⽤压⼒ΔP’Ⅱ。
根据式(4-36)()'I1h g f PaP gH P ρρ?=-+?根据图中已知条件:⽴管Ⅰ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15m 。
因此,查附录3-2,得ΔP f =350Pa 。
根据供回⽔温度,查附录3-1,得ρh=977.81kg/m 3,ρg=961.92kg/m 3。
供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算
一、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是根据物理流体流动的基本原理,通过正确的方法,解决热水供暖系统每个回路部分的水力参数问题,以保证供暖系统的正常运行。
水力参数的计算是热水供暖系统设计中必不可少的,水力计算可以求出:
1.水流量,即总进出水量及每支管道的流量;
2.水压,即系统压力,每个环节的压力,以及最大和最小的压力;
3.管道长度,即当前系统的总长度及每支管道的长度;
4.水力损失,即每支管道的水力损失;
5.管道直径,即每支管道的外径及内径;
6.管材的选择,即根据水流量,压力和水力损失等参数选择合适的管材,确定系统的一致性;
7.扬程,即每支管道的扬程及总体扬程;
8.系统功率,即整个系统功率。
二、热水供暖系统水力计算的步骤
1.获取热水供暖系统的基本参数,包括系统回路数、每个回路总长、循环水量、供暖热水温度差等;
2.确定管道长度,包括机组与循环泵之间的管路长度,以及每个回路的长度;
3.计算水流量,确定每个回路的水流量;
4.选择管材。