热水管网的水力计算

热水管网的水力计算是在完成热水供应系统布置，绘出热水管网系统图及选定加热设备后进行的。

水力计算的目的是：计算第一循环管网（热媒管网）的管径和相应的水头损失；计算第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径和水头损失；确定循环方式，选用热水管网所需的各种设备及附件，如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。

第一循环管网的水力计算：1.热媒为热水：以热水为热媒时，热媒流量G按公式（8-8）计算。

热媒循环管路中的配、回水管道，其管径应根据热媒流量G、热水管道允许流速，通过查热水管道水力计算表确定，并据此计算出管路的总水头损失Hh。

热水管道的流速，宜按表8-45选用。

当锅炉与水加热器或贮水器连接时，如图8-12所示：热媒管网的热水自然循环压力值Hzr按式（8-35）计算：式中：Hzr—热水自然循环压力，Pa；Δh—锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水器中心垂直高度，m；ｐ1—锅炉出水的密度，kg/m3；ｐ2—水加热器或贮水器的出水密度，kg/m3。

当Hzr＞Hh时，可形成自然循环，为保证运行可靠一般要求（8-36）：当Hzr不满足上式的要求时，则应采用机械循环方式，依靠循环水泵强制循环。

循环水泵的流量和扬程应比理论计算值略大一些，以确保可靠循环。

2.热媒为高压蒸汽：以高压蒸汽为热媒时，热媒流量G按公式（8-6）或（8-7）确定。

热媒蒸汽管道一般按管道的允许流速和相应的比压降确定管径和水头损失。

高压蒸汽管道的常用流速见表8-13。

确定热媒蒸汽管道管径后，还应合理确定凝水管管径。

第二循环管网的水力计算：1.配水管网的水力计算配水管网水力计算的目的主要是根据各配水管段的设计秒流量和允许流速值来确定配水管网的管径，并计算其水头损失值。

（1）热水配水管网的设计秒流量可按生活给水（冷水系统）设计秒流量公式计算。

（2）卫生器具热水给水额定流量、当量、支管管径和最低工作压力同给水规定。

（3）热水管道的流速，宜按表8-12选用。

第8章建筑内部热水供应系统8.4热水管网的水力计算8.4 热水管网的水力计算8.4热水管网的水力计算热水管网的水力计算是在完成热水供应系统布置，绘出热水管网系统图及选定加热设备后进行的。

水力计算的目的是：计算第一循环管网（热媒管网）的管径和相应的水头损失；计算第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径和水头损失；确定循环方式，选用热水管网所需的各种设备及附件，如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。

以热水为热媒时，热媒流量G按公式（8-8）计算。

热媒循环管路中的配、回水管道，其管径应根据热媒流量G、热水管道允许流速，通过查热水管道水力计算表确定，并据此计算出管路的总水头损失Hh 。

热水管道的流速，宜按表8-45选用。

8.4.1 第一循环管网的水力计算1．热媒为热水热水管道的流速表8-12当锅炉与水加热器或贮水器连接时，如图8-12所示，热媒管网的热水自然循环压力值H zr 按式（8-35）计算：)(8.921ρρ-∆=h H zr 图8-128.4热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网的水力计算式中H zr —热水自然循环压力，Pa ；Δh —锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水器中心垂直高度，m ；ρ1—锅炉出水的密度，kg/m 3；ρ2—水加热器或贮水器的出水密度，kg/m 3。

当H zr ＞H h 时，可形成自然循环，为保证运行可靠一般要求（8-36）：h H 当H zr 不满足上式的要求时，则应采用机械循环方式，依靠循环水泵强制循环。

循环水泵的流量和扬程应比理论计算值略大一些，以确保可靠循环。

zr H ≥（1.1~1.15）hH2．热媒为高压蒸汽以高压蒸汽为热媒时，热媒流量G按公式（8-6）或（8-7）确定。

热媒蒸汽管道一般按管道的允许流速和相应的比压降确定管径和水头损失。

高压蒸汽管道的常用流速见表8-13。

高压蒸气管道常用流速表8-13 确定热媒蒸汽管道管径后，还应合理确定凝水管管径。

热力管网工程水力计算一、水力计算5.1 计算条件与计算参数5.1.1 依据热用户对蒸汽参数的要求，确定管网水力计算参数如下：（1）中压负荷：最大蒸汽流量 171.2t/h；最小蒸汽流量 144t/h。

（2）低压负荷：最大蒸汽流量 193.8t/h；最小蒸汽流量 150.8t/h。

5.1.2 计算中需要控制的参数如下：末端低压用户参数：P:～0.5MPa，T:150～180℃；末端中压用户参数：P:2.3～2.4MPa，T:230～240℃。

5.2 热网工程系统水力计算5.2.1 水力计算依据本项目设计根据近期最大负荷确定管径，综合投资比较，确定最优管径方案。

至用户的管径是根据用户的参数要求、负荷情况确定的。

5.2.2 水力计算结果最小负荷144t/h 时，从电厂以3.3MPa，365℃外供，主管管径DN700,能够满足各用户的参数需求。

最大负荷193.8t/h 时，从电厂以1.6MPa，285℃外供，主管管径DN800,能够满足各用户的参数需求。

最大负荷150.8t/h 时，从电厂以1.35MPa，305℃外供，主管管径DN800,能够满足各用户的参数需求。

5.2.3 水力计算结果汇总表5.2.3-1 水力计算结果汇总表5.2.4 安全运行负荷管道在超低负荷运行时，管道沿途和用户末端会产生大量冷凝水，为避免水击撞管造成管道系统破坏，适当位置设大流量连续疏水，保证冷凝水及时排出同时加强沿途管网安全巡视，保障管网疏排水的畅通和对周围环境的安全防护。

此外，管道在超低负荷运行状态下管损十分突出，对管道实际运行的经济性将大大折扣。

根据管网设计计算要求，通过水力计算模拟结果确定管网运行的安全负荷临界位置；结合本项目热网布置特点，运行热负荷流量主要集中在管网中后段金峰镇的风阳工业园区范围内（图F 、G 点附近），该处集中分布中压约50%的热负荷和低压约40%的热负荷，通过计算该位置在最低负荷运行状态下介质过热程度可作为衡量项目管网的安全运行状态的重要依据；通过水力计算得出低压运行负荷在最大设计负荷50%状态下（流量约97t/h ），末端参考点（F 、G 点）的介质参数近似饱和状态；中压运行负荷在最大设计负荷45%状态下（流量约77t/h ），末端参考点（F 、G 点）的介质参数近似饱和状态；考虑风阳工业园区内介质参数为理论计算的末端参数，实际运行需要对此处及后段管网沿途设置大流量连续疏水，加强运行巡视等工作；此状态下低压流量设定为低压参数管网最低安全运行负荷。

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/hQ—设计热负荷，kwc—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）=RlzhPaR—每米管长的沿程损失（比摩阻），Pa/ml—管道的实际长度，mld—局部阻力的当量长度，mlzh—管段的折算长度，m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。

给水管网水力计算
1.确定给水管网各管段的管径
给水管道的流速控制范围：
1、对于生活或生产给水管道，一般采用1.0~1.5m/s，不宜大于2.0m/s，当有防噪声要求，且管径小于或等于25mm时，生活给水管道内的流速可采用0.8~1.0m/s；
2、消火栓给水管道的流速不宜大于2.5m/s；
3、其自动喷水灭火系统给水管道的流速不宜大于5m/s，其配水支管在特殊情况下不得大于10m/s。

2.给水系统水压的确定
H=H1+H2+H3+H4
H1——引入管起点至配水最不利点位置高度所要求的静水压；
H2——引入管起点至配水最不利点的给水管路即计算管路的沿程与局部阻力水头损失之和；
H3——水表的水头损失；
H4——配水最不利点所需的流出水头。

3.水力计算方法和步骤
1、根据综合因素初定给水方式;
2、根据建筑功能、空间布局及用水点分布情况，布置给水管道，并绘制出给水平面图和轴侧草图；
3、绘制水利计算表格；
4、根据轴侧图选择配水最不利点，确定计算管路；
5、以流量变化处为节点，从配水最不利点开始，进行节点编号，并标注两节点间的计算管段的长度；
6、按建筑的性质选择设计秒流量的计算公式，计算各管道的设计秒流量；
7、根据设计秒流量，考虑流速，查水利计算表进行管网的水利计算，确定管径，并求出给水系统所需压力；
8、校核（H0≥H；H0略＜H ；H0远＜H ）
9、确定非计算管路各管径。