第4章 供热管网的水力计算
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目录第一章工程概述第一节供热系统的区域简介 (1)第二节原始资料 (2)第三节热源状况介绍 (2)第二章热负荷计算第一节热指标的选择 (2)第二节热负荷的计算 (2)第三节绘制热负荷延续时间图 (3)第四节供暖年耗热量以及耗煤量的计算 (7)第三章供暖方案的确定第一节热媒的选择 (8)第二节热媒参数的确定 (11)第三节供热管网的平面布置 (13)第四节管网附件设计原则 (17)第四章管道水力计算第一节管道水力计算图绘制 (21)第二节确定计算管路 (22)第三节比摩阻的选择 (22)第四节阻力平衡的原则及措施 (23)第五节水力计算 (24)第五章系统水压图、调节方式和系统工艺设备、设施的选择第一节系统定压方式的确定 (52)第二节供热系统原理图 (56)第三节水压图的绘制 (57)第四节供热系统的调节方式及调节曲线的绘制 (58)第五节供热系统工艺设备的选择 (59)第六章管道保温结构和管网土建措施第一节管道的保温选择和计算 (64)第二节管沟形式和检查井的确定 (68)第三节固定蹲位置的确定及推力计算 (69)参考文献 (70)第一章概述第一节供热系统的区域简介1 地理位置河北省张家口市,又称“张垣”“武城”。
位于中国河北省西北部,地处京、冀、晋、蒙四省市区交界处,是北京的北大门,也是历史上兵家必争之地,重要的地理文化名城。
全市辖4区、13县、2个管理区,1个高新区,总面积3.7万平方公里,分为坝上、坝下两个不同的自然区域,总人口450万人,其中农业人口310 万人。
张家口的发源地是现位于桥西区的堡子里一带,这里的发展是整个张家口逐步繁荣的历史见证。
大境门、清远楼、堡子里建筑群、鸡鸣驿、五郭台长城、张家口市区段长城、冰山梁长城(长城最高点2211米)、蔚县古城、怀来古城、黄帝祠(中华三祖堂)、中华合符坛、小五台山、蔚县空中草原、镇朔楼、崇礼长城岭滑雪场、翠云山滑雪场、云泉寺、赐儿山、安家沟生态旅游、水母宫、赤城朝阳观、野狐岭古战场、元中都遗址、素葬楼、坝上草原、爱吾庐-冯玉祥将军故居(桥东区德胜街45号)、赤城温泉、黑龙山国家森林公园、蔚州暖泉书院、桥西抡才书院、蔚县南安寺塔、金阁山(丘处机修炼地)、蔚县代王城遗址、天漠、官厅湖(新中国第一座水库)、蔚州灵岩寺、水母宫地下长城。
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一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式ΔP=ΔPy +ΔPi=R l+ΔP i Pa二、当量局部阻力法和当量长度法第二节重力循环双管系统管路水力计算方法第三节机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法机械循环系统的作用半径大,其室内热水供暖系统的总压力损失一般约为10-20kPa,对水平式或较大型的系统,可达20一50kPa。
进行水力计算时,机械循环室内热水供暖系统多根据入口处的资用循环压力,按最不利循环环路的平均比摩阻来选用该环路各管段的管径。
当入口处资用压力较高时,管道流速和系统实际总压力损失可相应提高.在实际工程设计中,最不利循环环路常用控制值的方法,按=60—120Pa/m选取管径.剩余的资用循环压力,由入口处的调压装置节流。
在机械循环系统中,循环压力主要是由水泵提供,同时也存在着重力循环作用压力。
对机械循环双管系统,水在各层散热器冷却所形成的重力循环作用压力不相等,在进行各立管散热器并联环路的水力计算时,应计算在内,不可忽略.对机械循环单管系统,如建筑物各部分层数相同时,每根立管所产生的重力循环作用压力近似相等,可忽略不计;计算步骤1.进行管段编号2.确定最不利环路3.计算最不利环路各管段的管径4.确定其他立管的管径,计算阻力不平衡率在允许值±15%范围之内。
防止或减轻系统的水平失调现象的方法。
(1)供、回水干管采用同程式布置;(2)仍采用异程式系统,但采用“不等温降”方法进行水力计算;(3)仍采用异程式系统,采用首先计算最近立管环路的方法。
第四节机械循环同程式热水供暖系统管路的水力计算方法1.首先计算通过最远立管的环路.确定出供水干管各个管段、立管Ⅴ和回水总干管的管径及其压力损失.2。
用同样方法,计算通过最近立管的环路,从而确定出立管、回水干管各管段的管径及其压力损失。
3.求并联环路立管和立管的压力损失不平衡率,使其不平衡率在±5%以内。
热水热力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。
第四章供暖系统水力计算
一、概述
供暖系统水力计算是指运用水力学原理和定律,根据供暖系统的结构
特性,求出供暖系统内水流动的流量(m3/h)、压力变化(MPa)以及流程
损失等水力参数。
由此来分析和设计供热系统,保证供暖系统的安全、经
济和高效的运行。
二、供暖系统水力计算方法
1、收集和组织系统水力基本参数
首先,要根据供暖系统的结构特点,收集系统内所有水力部件(如,
管路、阀门、泵、水表等)的数据,形成水力系统图,并组织系统水流、
压力变化等基本参数,形成水力系统数据表。
2、求解系统水力参数
依据水力原理,基于系统图和数据表,从系统的负荷端步步往前推算,求出每个水力部件的压力值,计算每段管路的流量和损失,从而求出系统
的水力线路结构、内泄漏量等参数,并根据此来分析和设计供热系统。
3、调整设备参数
通过计算的结果,可以比较系统各水力部件之间的压力变化,从而对
系统的设计参数进行调整,以确保系统的经济和安全。
三、水力计算软件
现在已有许多专业水力计算软件可以满足水力计算的需求,能够帮助
设计者根据给定的条件。
第四章室内热水供暖系统的水力计算
一、绪论
室内热水供暖系统是室内热水供暖系统的主要形式,它利用热水传递
热量,达到室内采暖的目的。
它的水力计算是水力计算中的重要组成部分。
本文旨在介绍室内热水供暖系统的水力计算,为室内热水供暖系统的设计
和施工提供一定的参考。
1、计算供热系统参数
室内热水供暖系统的水力计算,需要先计算出供热系统的参数,包括
水力系统的流量、压力、温度和特性线等。
系统水力参数的计算,可以根
据当地的气温情况,以及供暖系统的设计要求,计算出每段管道的流量定
额和压力表,以及每个热源的特性线。
2、计算供暖系统的总体水力参数
室内热水供暖系统的水力计算,要考虑供暖系统的总体水力参数。
计
算方法主要是根据室内热水供暖系统的结构和流动参数,以及热源的特性,计算出系统的流量、压力和能量等参数。
根据供暖水的特性,计算出系统
的总用量、流量、压力和能量等参数,以便供暖系统的设计调整。
3、计算各热水管道分支的水力参数
室内热水供暖系统的水力计算,还要考虑各热水管道分支的水力参数。
4室内热水供暖系统的水力计算
一、室内热水供暖系统的水力计算
1、室内热水供暖系统的水力计算概述
室内热水供暖系统的水力计算是水力学中重要的分支。
从理论角度来说,室内热水供暖系统的水力计算是一个多元复杂的系统,其计算的内容
涉及到热力学、流体力学、热传导和流体毛细管流体力学等多方面,并且
要紧密配合室内热水供暖系统的布局和热量负荷需求等。
室内热水供暖系统的水力计算,主要是考虑以下因素:热水供暖系统
的结构、热水管路的型式和长度、管路热阻的大小、管网压降计算、供暖
水的流量、循环水泵的选择和安装等。
2、流体力学和水力学基础
室内热水供暖系统的水力计算首先要求我们了解流体力学和水力学的
基本理论,如:维拉恩斯定律、卡马克方程、管网压力损失计算、管路段
的理想热损失、水泵涡轮轮机理论等。
其次要求我们对热水供暖系统的各个部件及接头进行严格的计算,如:管道内径、管道型号、管道结构、供暖水温度、管道长度、排水量等,并
正确地在室内安装这些组件,以保证热水供暖系统的正常运行。
3、热水供暖系统的水力计算
根据上述流体力学和水力学基础。
供热管道网络设计中的水力计算方法供热管道网络设计中的水力计算方法是工程专家和国家专业建造师在设计供热系统时必须考虑的一个重要步骤。
水力计算是为了保证热水在管道中的顺畅流动和供热回路中的合理供热分配。
本文将从供热管道网络水力计算的意义、常用计算方法和实际案例三个方面展开论述。
首先,供热管道网络设计中的水力计算具有重要的意义。
合理的水力计算能够确保供热系统的正常运行、高效运行和安全运行。
在供热管道网络设计中,我们需要考虑到热水的流量、流速、压力损失、水头、泵的选择等因素。
通过水力计算,我们可以确定管道的直径、流量分配、泵的参数等关键参数,从而保证供热系统能够满足设计要求。
其次,供热管道网络设计中常用的水力计算方法有很多种。
其中,最常见的方法包括简化法、系数法和模型法。
简化法是指采用经验公式和经验系数来进行水力计算,它简便快捷,但精度相对较低。
系数法是指根据实际情况选择一些系数进行计算,能够提高计算精度。
模型法是指利用专业软件模拟整个供热系统,根据实际情况进行精确计算。
这些方法各有优缺点,在实际工程设计中需要根据具体情况选择最合适的方法。
最后,我们来看一个实际的案例。
某小区供热管道网络设计中,需要进行水力计算以确定管道的直径和泵的参数。
根据小区的总热负荷和供热回路的数量,我们利用系数法进行水力计算。
首先,我们需要根据小区的总热负荷和供热回路的数量计算出每个回路的热负荷。
然后,根据每个回路的热负荷和回路的长度,计算出回路的水力压力损失。
接下来,我们需要根据回路的水力压力损失和泵的特性曲线,选择合适的泵。
最后,根据泵的参数和管道的水力特性,确定供热管道的直径。
总结起来,供热管道网络设计中的水力计算是一个重要的环节,它直接关系到供热系统的运行效果和运行安全。
在设计过程中,我们可以根据具体情况选择简化法、系数法或模型法等不同的计算方法。
通过合理的水力计算,我们可以确定供热管道的直径和泵的参数,从而保证供热系统的正常运行和高效供热。