9-4-热水管网的水力计算课件

第9章

热水供应系统计算

水质、水温及热水定额热水量、耗热量、热媒耗量的计算加热器及贮存设备的选择计算热水管网的水力计算9-1

水质、水温及热水用水量定额

一、水质《生活饮用水卫生标准》;钙镁离子含量：

用水量<10m3/

d

(60℃)不处理；用水量≥10m3/

d且总硬度(以CaCO3计）>300mg/L，处理。二、水温

冷水按P244表8.1.5选用。热水按P244表8.1.4选用。三、用水定额

1按建筑性质和卫生器具完善程度，P240表8.1.1。2按建筑性质和卫生器具的单位用水量，P241表8.1.2。9-2热水量、耗热量、

热媒耗量的计算

设计用水量计算耗热量计算热媒耗量计算一.设计用水量计算

1按用水单位数计算：

Qr——设计小时用水量，L/h；m——用水计算单位数，人数或床位数；Kh——热水小时变化系数（P246表8.2.1~8.2.3)；qr——热水用水量定额，L/人·d或L/床·d。（P240表8.1.1）。一、设计用水量计算2按使用热水的卫生器具数计算

Qr——设计小时用水量，L/h；qh——卫生器具的小时用水定额，L/h；（P241表8.1.2）b——同类卫生器具同时使用百分数；Kr——热水混合系数。Kr热水占混合水的百分数系数求定：热水占混合水的百分数：tr——热水系统供水温度，th——混合后卫生器具出水温度，℃tL——冷水计算温度，℃流量平衡热平衡冷水按P244表8.1.5选用。热水按P244表8.1.4选用。二、耗热量计算

W——设计小时耗热量，kJ/h；Qr——设计小时热水量，L/h；CB——水的比热，kJ/Kg·℃；tr——热水温度，℃；tL——冷水计算温度，℃。

三、热媒耗量计算

1蒸汽直接加热：Gm——直接加热的蒸汽耗量，kg/h；W——设计小时耗热量，kJ/h；im——蒸汽热焓，kJ/h，按蒸汽绝对压力查表确定（P248表8.2.4）。ir——蒸汽与冷水混合后的热焓，kJ/kg，

ir=4.187×tr2蒸汽间接加热：Gms——热媒热水的耗量，kg/h；tmc——热媒热水供应温度，℃；tmz——热媒热水回水温度，℃；Gmh——间接加热的蒸汽耗量，kg/h；rh——蒸汽气化热，查表（P248表8.2.4）

；W——设计小时耗热量，kJ/h。3热水间接加热9-3加热器及贮存设备的选择计算

1.传热面积的计算

Fp——水加热器传热面积，m2；Q——所需的热量，按设计小时耗热量计算，w；ε——传热效率修正系数，α——热损失附加系数，一般取α＝1.1～1.2；K——传热系数，W/m2•℃；⊿tj——热媒和被加热水的计算温差，℃；具体计算方法

2贮水器容积的计算1）理论法：热水用水曲线→逐时耗热曲线→绘出耗热积分曲线→拟定供热曲线2)经验法贮水器的贮热量可按经验,由下表确定9-4热水管网的水力计算第一循环系统：目的：确定热媒系统的D、第二循环系统：（配水管、回水管系统）目的：确定热水系统的D、第二循环系统的计算

一．配、回水管系计算1.配水管系内容：确定DN及方法：同冷水，采用热水水力计算表.

2.回水管系不配水，仅通过用以补偿配水管系热损失的循环流量。循环方式自然循环机械循环全日制循环定时循环循环流量的目的：补偿配水管网在用水低峰时管道散失的热量，保证各配水点水温。自然循环（见图9-6）实现自然循环条件：Hzr>1.35Hx循环作用水头：

Hzr——第二循环系统的自然循环压力值，Pa；⊿h——锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差，m；γ2——最远处立管管段中点的水的比重，kg/m3；γ1——配水主立管管段中点的水的比重，kg/m3。二、机械循环管网的计算

内容：确定管网的自然压力回水管经循环流量循环流量在配水、回水管路中的水头损失。1.全日制热水供应系统1）管段热损失：

ws——计算管段热损失,kJ/h；K——无保温时管道的传热系数，kJ/(m2•h•℃)；η——保温系数；tj——计算管段周围空气温度，℃；D——管道的外径，m；（见表9-3

）L——计算管段的长度，m；tc——计算管段的起点水温，℃；tz——计算管段的终点水温，℃。tz

的计算假设水温落与管道表面积成正比，近似算出单位面积的温降值，计算各管段的水温降落值。

Δt——配水管网中的面积比温降，℃/㎡；ΔT——配水环路起点和终点的温差，ΔT=5～15℃；F——计算管路的总外表面积，㎡；tc、tz——计算管路起点、终点的水温，℃；Σf——计算管段的散热面积，㎡，可查表计算。3）总循环流量：

Qx——循环流量，L/s；

CB——水的比热，kJ/kg•℃；

tc、tz——计算管路起点、终点的水温，℃；

Ws——计算管段的热损失，kJ/h。2）计算配水管网总的热损失4）计算循环管路各管段循环流量qx求定5）复核各管段的终点水温（具体算法）6）计算循环管网的总水头损失

H——循环管网的总水头损失，kPa；Hp——循环流量通过配水计算管路的沿程、局部损失，kPa；Hx——循环流量通过回水计算管路的沿程、局部损失，kPa；hj——循环流量通过水加热器的水头损失，kPa；7）选循环泵流量：

Qb

=Qx

+QfQx—循环流量，L/s；Qf—循环附加流量，取设计小时水量15%，L/h。扬程：1）选择计算管路2）按冷水计算方法确定配水管路的管径3）初选回水管径，比相应配水管小1#~2#4）选定计算管路水温降落值5）计算各管段热损失6）计算配水管网的总热损失

计算方法与步骤9）复核各管段终点的水温

10）计算循环管网的总水头损失11）选循环泵8）各管段的循环流量7）求总循环流量计算方法与步骤（续）

循环水泵流量：

Vgs——循环管网的全部容积，L；ts——在最长配水和回水环路中，循环一次所需时间。ts=15～30min2.定时循环管网计算循环水泵扬程：Hb≥Hp+Hx+Hj课程结束，谢谢！表8.1.5冷水计算温度分区地面水水温（℃）地下水水温（℃）第1分区第2分区第3分区第4分区第5分区44510～1576～1010～1515～202015～20表8.1.4热水水温计算水质处理热水锅炉和水加热器出口最高水温（℃）配水点最低水温（℃）无需软化处理或有软化处理需软化处理但无软化处理≤75≤60≥50≥50当热水供应系统只供淋浴和盥洗用水，不供洗涤盆（池）用水时，配水点最低水温可不低于400C热水小时变化系数△t的计算

①容积式加热器——算术平均温度差：tmc、tmz——热媒的初温和终温，(取蒸汽饱和温度）℃；tc、tz——被加热水的初温和终温，℃。②快速式加热器——对数平均温度差：△tmax——热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，℃；△tmin——热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，℃。返回表9-3每米钢管外表面积(㎡）管径DN20253240507080100125外径mm26.7533.5042.25486075.588.5114140表面积㎡/m0.0840.10250.13270.15080.18850.23720.27800.35810.4396

①分支环路循环流量确定ABC123645DⅠⅡⅢ节点1：流入节点1时流量Q1=Qx携带热量：