给排水计算范例

1、目录1.给水设计流量 (22.短管计算 (23.水池调节容积计算 (34.热媒消耗量计算 (45.容积式加热器 (56.快速加热器 (67.膨胀管 (68.管道热伸长量计算 (79.饮用水计算 (710.排水流量计算 (811.洗衣工作量计算 (1012.孔口和管嘴出流 (1013.堰流计算 (1114.喇叭口溢流管计算 (1115.水池泄水管径计算 (1216.池水的泄空时间 (12给水设计流量1住宅,公寓,集体宿舍,旅馆,医院,疗养院,休养所,诊疗所,幼儿园,托儿所,办公楼教学楼等建筑的生活给水管道设计秒流量,按下式计算:qg=0·2aNg+KNg(2·41式中:qg计

2、算管段的设计秒流量(L/sNg计算管段的卫生器具给水当量总数,按表2·41确定;a,K根据建筑物用途而定的系数,按表2·42采用。1按上式计算结果,如计算值小于该管段上一个卫生器具给水额定流量时,应采用一个最大的卫生器具给水额定流量作为设计秒流量。这种情况主要发生在支管计算时,卫生器具的支管一般不需计算,可按表中所给支管管径选用。2如计算值大于该管段上卫生器具给水额定流量的累加值时,应按卫生器具给水额定流量累加值采用。2公共浴室,洗衣房,公共食堂,实验室,影剧院,游泳场,体育场(馆等建筑物的生活给水管道设计秒流量,应按下式计算:qg=q0n0b(2·42式中qg计

3、算管段的给水设计秒流量(L/s;q0同类型的卫生器具给水额定流量(L/s;n0同类型的卫生器具数;b卫生器具的同时给水百分数,见表2·43。短管计算当管道的供水压力已经确定时,如清水池的进水管,溢流管,上区水箱向下区减压供水的供水专用管等的管径和供水流量计算,建议按短管出流方式计算。计算公式如下:D2Q=2gH(2·4114式中Q管段的通过流量(m3/s;管段的流量系数;D管道直径(m;g重力加速度为9·81(m/s2;常数为3·14;H管段两端的水头差(m。当管段末端为自由出流时1=(2·4121+L/D当管道末端为淹没出流且自由表面相对D很

4、大时1=(2·413+L/D式中管道局部阻力系数,详见水力计算手册;管道摩擦阻力系数,见表2·48;L管道长度(m。表2·48D(mmD(mmD(mm500·0511500·0374000·028 800·0442000·0345000·026 1000·0423000·030水池调节容积计算V1=(Qb-QgTb(2·52式中Qb水泵的出水量(m3/hQg水源的供水能力(m3/hTb水泵的运行时间(hV0=V(2·641-a式中P0罐内初次充水前的绝对压力P1设计

5、最小压力,即满足给水系统最不利点供水压力所需的罐内最低绝对压力P2设计最大压力,即停泵时罐内绝对压力V气压罐的调节(水容积V=V1-V2V1P1时罐内气体容积V2P2时罐内气体容积a=P1/P2=P1/P0热媒消耗量计算1直接加热时的蒸汽消耗量按下式计算:WGm=(1·11·2(3.42im-ir或WGm=(1·11·2(3.43im-C·tr式中Gm蒸汽耗量(Kg/h;W设计小时耗热量(KJ/h按公式(3.33,(3.34计算;im蒸汽的热焓(KJ/Kg见表3.43;ir混合后热水的热焓(KJ/Kg;ir=C·trtr热水温度(。2

6、间接加热时的蒸汽耗量WGm=(1·11·2(3.44im-in或WGm=(1·11·2(3.45式中in蒸汽冷凝水的热焓(KJ/Kg;水蒸汽的汽化热(KJ/Kg。3间接加热时热媒热水的耗量WC(tmc-tmz式中Qm用热水作热媒时的耗量tmc热媒供水水温(,tmctr+10;tmz热媒回水水温(。4燃煤,燃油,煤气和电力直接加热时的耗量WGm=(3.47H·E式中W设计小时耗热量(KJ/h;Gm燃料耗量(Kg/h;H燃料发热量,见表3.44;E加热器效率。容积式加热器1加热面积计算WF=(1·11·2(3·51&#

7、183;K·t式中F表面式水加热器的加热面积(m2;W制备热水所需的热量(KJ/h;K传热系数(KJ/h·cm2·,见表3·51;K值的附加系数,一般采用0·80·6;t热媒与被加热水的计算温度差(,按下式计算。tmc+tmz tc+tzt=-(3·5222式中tmc,tmz热媒的初温和终温(,当热媒为蒸汽时,按饱和蒸汽温度计算;按蒸汽压力低于70KPa时,按100计算。当热媒为高温水时,按供、回水的最低温度计算,但热媒的初温与被加热水的温度差不得小于10。tc,tz被加热水的初温和终温(。2贮水容积容积式加热器的进水(冷水

8、一般从下部进入,在容器的底部可能产生滞流,在全部容积内产生分层现象。因此,在计算容积时应附加2025%。在前面计算贮热容积时已经知道民用建筑物的贮热(水容积V为0·75Qh,考虑附加容积后则为V=(1·21·25Q3水头损失在容积式水加热器的壳程中,水的流程很短,流速很低,水头损失很小,一般为0·00 50·02米水柱,常常忽略不计。快速加热器1加热面积快速加热器盘管的加热面积按公式(3·51计算,式中的K值按表3·52选用,热媒和被加热水的温度差按公式(3·53计算。tmax-tmint=(3·53tm

9、axlntmin式中t热媒与被加热水的计算温度差(;tmax热媒与被加热水在一端的最大温度差(;tmin热媒与被加热水在一端的最小温度差(2热媒与被加热水的计算温差水水快速加热器,有水水顺流交换和水水逆流交换。其tmax和tmin如图3·51,图3·52。对于汽水快速加热器,只按利用汽化热考虑,热媒温度不变。3水头损失计算快速加热器的管程水流阻力为沿程阻力和局部阻力之和,按下式计算:·Lv2h=(+(3·54d2g式中h快速加热器管程水头损失(mm水柱;沿程阻力系数,钢管:0·03铜管:0·02L被加热水流程总长度(m;d传热管计算管

10、径(m;局部阻力系数,可近似取=(n-1×1·5+1n加热器行程数;被加热水在平均温度时的容重(Kg/m3;v被加热水在管内的流速(m/s一般采用13;g重力加速度常数。膨胀管当水加热器的冷水由高位水箱供给时,可采用膨胀管来解决热水的膨胀问题。膨胀管高出冷水箱最高水面的高度,可按下式计算。1h=1·2H(-1(3·712式中h膨胀管高出冷水箱最高水面的高度(m;H水加热器底部至冷水箱最高水面的垂直高度差(m;1冷水的密度(Kg/m3;2热水的密度(Kg/m3。膨胀管的管径可按表3·72确定。膨胀管上不得安装阀门,如有冰冻的可能时,应采取保温防冻

11、措施。管道热伸长量计算金属管道的热伸长量按下式计算。l=a(tm-t1l(3·73式中l管道热伸长量(mm;l管道长度(m;tm计算管段热水平均温度(;t1安装管道时周围环境的气温,室内取-5,室外架设时取冬季室外计算温度;a金属线膨胀系数(mm/m·。碳钢管道a=0·012铜管道a=0·020饮用水计算1冷饮水量QN·q·KQ=(4·53T式中N,q,K,T同前2饮水冷负荷W1=1·2Q(tc-tz(4·54式中tc冷水的初温(;tz冷水的终温(一般为8123配水管道冷损失2(to-tzLW2=(4&#

12、183;5521d1+lg(a·d1 d0式中a管道保温层表面散热系数(w/m2.K;d1保温层外径(m;d0管道外径(m;to管道周围的空气温度(;L管道长度(m;保温材料的传热系数(w/m·K。4冷水箱的冷损失(to-tzMW3=(4·561X+a式中M冷水箱的外表面积(m2;X保温层厚度(m。5制冷量计算制冷系统的制冷量按下式计算:W=1·11·2(W1+W2+W3(4·57其中W1是主要负荷,(W2+W3所占比例很小,因此可采用简化的计算方法,即将式(4·54中的温度差增加24作为其他冷损失的补偿。变化后的公式如(4

13、·58 W=1·2Q(tc-tz+2(4·586冷水箱计算冷水箱计算包括容积计算和冷冻盘管换热面积计算。(1冷水箱容积一般可按贮存0·5小时的冷饮水量计算。(2冷冻盘管换热面积一般不需计算,按制冷系统所需的制冷量选择冷水箱。当需要复核盘管换热面积时,可按容积式加热器的计算方法计算,其传热系数采用K=500600(w/ m2.K。排水流量计算1住宅、集体宿舍、旅馆、医院、幼儿园、办公楼和学校等建筑的生活污水设计秒流量按下式计算:q=0·12aN+qm(7·31式中:q计算管段设计秒流量(L/sN计算管段的卫生器具排水当量总数a根据建筑物

14、用途而定的系数,可按表7·32确定qm计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量(L/s计算所得的流量值如果大于该管段上卫生器具排水流量的累加值时,应按卫生器具排水流量累加值计算。表7·31序排水流量当量排水管卫生器具名称号L/sN管径(mm1污水盆0·331·0502单格洗涤盆(池0·672·0503双格洗涤盆(池1·003·0504洗手盆,洗脸盆(无塞0·100·332(有塞0·250·75325浴盆1·003·032406淋浴器0·150

15、·45507大便器高水箱1·504·5100低水箱2·006·0100自闭冲洗阀1·504·51008小便器手动冲洗阀0·050·154050自闭冲洗阀0·100·34050自动冲洗水箱0·170·540509小便槽(每米长手动冲洗阀0·050·15自闭冲洗阀0·170·510化验盆0·200·6405011净身器0·100·3405012饮水器0·050·15255

16、013家用洗衣机0·501·550表7·32建筑物集体宿舍、旅馆和其他公共建住宅、旅馆、医院、疗名称筑物的公共盥洗室和厕所间养院、休养所的卫生间a值1·52·02·5流量,按下式计算:q=qpnb(7·32式中: qp同类型的一个卫生器具排水流量(L/sn同类型的卫生器具数;b卫生器具的同时排水百分数,按表7.33,7.34,7.35洗衣工作量计算m·eG=(13·41n·T式中G洗衣量(Kg/hm计算单位数(人;床;户e污衣量标准(Kg见表13·41。n每日工作班制数。一般按一班制计

17、算,大型洗衣房可按二班制计算。T每班工作小时数。一般按8小时计算。孔口和管嘴出流1各种孔口和管嘴的流量计算公式基本形式相同,只是一些系数因孔口或管嘴形状不同而异, 其基本公式如下:q=(2gH(14.29 =d2/4式中q流量(m3/s;流量系数,见表14.25;管咀或孔口的断面积(m2;d管咀或孔口的直径(m;g重力加速度常数;H管咀或孔口前的水头(m水柱。对于圆形孔口或管咀, 公式可减化为下式:q=3.477d2H(14.210 水平射流距离（图 14.23） （14.211） 式中 管咀或孔口的高度 （） ； 流速系数见表 14.35。 倾斜射流距离（图 14.24） cos 管咀或孔口

18、的轴线与水平线夹角 (度； 倾斜射流的水平距离（） 。 （14.212） 式中 堰流计算 瀑布、水帘或叠水, 一般均可按堰流计算。堰流基本计算公式如下: （14.213） （14.214） 式中 过流量（） ； 堰口宽度（） ； 堰前水头（） ； ,流量系统, 见表 14.26 堰 流 系 数 表 14.26 流 量 系 数 名 称 注 薄避堰 宽顶堰 顶宽 实用断面堰 矩形堰 梯形堰 11 喇叭口溢流管计算 可按下式计算: 3/2 （14.46） 式中 溢流量 （） ； 喇叭口直径 （） ； 喇叭口上淹没深度 （） 。 水池泄水管径计算 泄水管管径一般按水池放空时间确定, 泄水管应按短管出流计算, 计算公式与基本公式相同, 但流量系数应采用管系流量系数。管系