【《室内供暖系统中供暖系统水力计算过程案例》4500字】

室内供暖系统中供暖系统水力计算过程案例目录TOC\o"1-2"\h\u32675室内供暖系统中供暖系统水力计算过程案例 1152361.1房内加热盘管末端阻力损失计算 1111431.1.1房内加热盘管的压力损失计算 1249511.1.2房内加热盘管的沿程阻力损失计算 168911.1.3房内加热盘管的局部阻力损失计算 3218141.2房内加热盘管末端的水力计算的校核 6187081.3整楼干支管路的压力损失计算 7166871.3.1一楼干支管路A的压力损失计算 8271171.3.2一楼干支管段B的压力损失计算 9225151.3.3二楼干支管段C的压力损失计算 10171051.3.4三楼干支管段D的压力损失计算 10231231.4整楼干支管路阻力损失计算的校核 111.1房内加热盘管末端阻力损失计算1.1.1房内加热盘管的压力损失计算······················································································（1.1）式子中：Δp——加热盘管的压力损失，Pa；ΔPm——加热管的沿程压力损失，Pa；ΔPj——加热管的局部压力损失，Pa。1.1.2房内加热盘管的沿程阻力损失计算············································································（1.2）式子中：λ——摩擦阻力系数；L——管路长度，m；比摩阻是每米管长的沿程阻力，可以按照（1.3）计算比摩阻：·················································································（1.3）式中：R——比摩阻。所以每个回路的沿程阻力由式（1.4）得到··················································································（1.4）通过《辐射供暖供冷技术规程》，可直接查得内径为16mm管路的比摩阻。参考表1.1选取比摩阻的修正系数，再由式(1.5)修正比摩阻。·····················································································（1.5）式中：Rt——热媒在设计温度和设计流量下的比摩阻（Pa/m）；R——查表得到的比摩阻（Pa/m）；A——比摩阻的修正系数。表1.1比摩阻修正系数比摩阻修正系数参考热媒平均温度（℃）6055504540修正系数11.021.031.041.06这里一楼起居管路1-4作为例子，对其进行沿程阻力损失的计算：由《辐射供暖供冷技术规程》查得，内径为16mm且流速为0.25m/s的管路，其对应的比摩阻为R=47.9345Pa/m，对其进行修正为。由表3.7查得管路1-4的管长为90m，因此可以计算出管路1-4的沿程阻力为。表1.2就是所有管路的沿程阻力损失管路管长L修正系数a水流速V比摩阻R修正过后的比摩阻沿程阻力损失回路1781.060.2547.9350.813963.22回路2891.060.3891.8497.358661.09回路3801.060.3891.8497.357787.95回路4901.060.2547.9350.814572.95回路5771.060.2547.9350.813912.41回路6551.060.3372.276.534209.14续表1.2就是所有管路的沿程阻力损失管路管长L修正系数a水流速V比摩阻R修正过后的比摩阻沿程阻力损失回路7641.060.2547.9350.813251.88回路8691.060.2547.9350.813505.93回路9881.060.2547.9350.814471.33回路10491.060.2547.9350.812489.72回路11261.060.2547.9350.811321.07回路121091.060.2547.9350.815538.351.1.3房内加热盘管的局部阻力损失计算·······················································································（1.6）式中：——局部阻力系数，见下表1.3；Ρ——水的密度，kg/m³；——水的流速，m/s。图1.1起居室盘管图局部阻力计算的过程中，要先计算或选取局部阻力系数，房间中的加热盘管局部阻力只有在弯曲位置存在，因此我们只需要数清每个回路的弯头数，再由表1.3选取合适的局部阻力系数就可以计算出局部阻力，此次设计的管子弯头均为曲率半径≥5dn的90°，我们取局部阻力系数为0.4，所以管路1-4的局部阻力为。表1.3不同管路附件的局部阻力系数表管路附件局部阻力系数曲率半径≥5dn的90°弯头0.3~0.5直流三通0.5旁流三通1.5合流三通1.5分流三通3直流四通2所有加热盘管回路的局部阻力损失见表1.4：表1.4管路的局部阻力损失回路弯头数局部阻力系数ξρVξ∆Pj回路1380.49940.2515.2472.15回路2360.49940.3811.41017.73回路3240.49940.389.6678.49回路4370.49940.2511.8459.73回路5380.49940.2515.2472.15回路6430.49940.3317.2911.02回路7350.49940.2514431.88回路8340.49940.2513.6422.45回路9370.49940.2511.8459.73回路10310.49940.2512.4385.18回路11160.49940.256.4198.8续表1.4管路的局部阻力损失回路弯头数局部阻力系数ξρVξ∆Pj回路12390.49940.2515.6488.03由上面计算出的盘管1-4的沿程阻力和局部阻力，可以加和求得1-4的总的压力损失，为。下表为所有管路的总压力损失表1.5各管路总压力损失合计回路∆Pj∆Pm∆P回路1472.153963.224435.37回路21017.738661.099681.82回路3678.497787.958466.43回路4459.734572.955032.68回路5472.153912.414381.56回路6911.024209.145123.16回路7431.883251.883686.75回路8422.453505.933928.38回路9459.734471.334931.06回路10385.182489.722871.89回路11198.801321.071519.87回路12488.035538.356026.381.2房内加热盘管末端的水力计算的校核由表1.5我们可以查出哪一回路的压力损失最大，那一路的压力损失最小，其中回路2的压力损失最大，由《水力输配网管》知，这种压力损失最大的环路称为最不利环路，一般也是最远的环路，我们同时要将最不利循环水环路，和各个其他环路之间的压力损失的相对差值控制在15%以内。由于每个回路的压力损失都不同，回路之间都存在着压降差，这种压差会影响管路内水流量的重新分布，从而影响每个房间的实际温度，为了保证房间的实际温度与我们所设计的温度差别不大，我们要控制回路之间的相对压差在15%以内。本次设计中，我们一共设置了四个分集水器，我们找出每个分集水器所有回路中压力损失最大的和压力损失最小的进行不平衡的计算，以分集水器1为例子：分集水器1的最大压力损失为管路2，，最小压力损失为管路3，，不平衡率为：。所以需要添置平衡阀，各个分集水器盘管末端的水力计算校核见表1.6：表1.6分、集水器的不平衡率分、集水器编号最大阻力损失最小阻力损失不平衡率分、集水器19681.824435.370.54分、集水器25123.164381.560.14分、集水器34931.062871.890.42分、集水器46026.381519.870.75由表1.6可知，除了三号分集水器不用添加平衡阀，其它的所有分、集水器都需要添加平衡阀，以满足不平衡率低于15%。1.3整楼干支管路的压力损失计算干支管路的作用是将供暖热水输送到每一个分集水器里面，分集水器在经行二次分配，将供暖热水分配到每个房间的盘管回路。本次设计对象一共有四个干支管路，分别命名为A，B，C，D。且每个干支管路也需要经行管路之间的水力损失校核且不平衡率低于15%，沿程阻力系数这里采用公式计算出来不能直接选取，如下式。·····················································································（1.7）式中：——雷诺数；——流体的运动速度，m/s；——管径，m；——流体的运动粘滞系数，㎡/s。不同温度下的水的黏度见镖1.7：表1.7水的黏度温度t黏度300.804350.727400.661将各回路水留量相加得到各干路管路总流量，选定赶路管径，就可以得到干路中的水流速，在利用式1.7即可算出对应干路的雷诺数，从而查表确定该干路的沿程阻力系数。图1.2干支管轴有施工建筑图得知，大楼的供回水管道的长度，与供热水流动的方向相同，因此每根干支管路，受到的局部阻力损失和沿程阻力损失之大小一样。由图1.2可知，整个大楼的供水干支管路有4个分别用A,B,C,D对每个供水管路进行编号以此来表示，1.3.1一楼干支管路A的压力损失计算干支管路的压力损失计算大致分为三部分，第一将各回路水留量相加得到各干路管路总流量，第二选定干路管径，就可以得到干路中的水流速，第三在利用式1.7即可算出对应干路的雷诺数，第四从而查表确定该干路的沿程阻力系数。PEX-S5为管路A的材料，它的型号为25*2.3，因此计算出该管内径为，所以管子的内横截面积为，所以干支管路A的内横截面积是。干支管路A是管路1-1、1-2、1-3流量的和，所以干支管路A中的水流速。雷诺数，由《流体力学》查得，当时，管内流动状态为紊流，则干管段A的沿程阻力系数；干管路A的沿程阻力损失为：。由图1.2可以数出干支管路A有3个90°弯头和1个直流三通，所以干支管路A的局部阻力系数，因此干支管路A的局部阻力损失为：。回水管路A’的压力损失情况与供水管路A是一模一样的，因此只需要将管路A的总的压力损失乘以2就得到干支管路A的总的压力损失。。1.3.2一楼干支管段B的压力损失计算PEX-S4为管路B的材料，它的型号为32*3.6，因此计算出该管内径为为，所以管子的内横截面积为。管路B是管路2-1、2-2、2-3流量的总和，，所以干支管路B的水流速。雷诺数，由《流体力学》查得，当时，管内流动状态为紊流，则管路B的沿程阻力系数；所以管路B的沿程阻力损失：。由图1.2可以数出干支管路B有2个90°弯头和1个直流三通，所以干支管路B的局部阻力系数，因此干支管路B的局部阻力损失为：。回水管路B’的压力损失情况与供水管路B是一模一样的，因此得到干支管路B的总的压力损失。1.3.3二楼干支管段C的压力损失计算PEX-S5为管路C的材料，它的型号为25*2.3，因此计算出该管内径为，所以管子的内横截面积为，所以干支管路C的内横截面积是。干支管路C是管路3-1、3-2、3-3、3-4流量的总和，。所以干支管路C的水流速。雷诺数，由《流体力学》查得，当时，管内流动状态为紊流，则干管路C的沿程阻力系数；管路C的沿程阻力损失为：。由图1.2可以数出干支管路A有2个90°弯头，所以干支管路C的局部阻力系数，因此干支管路C的局部阻力损失为：。回水管路C’的压力损失情况与供水管路C是一模一样的，因此只需要将管路的总的压力损失乘以2就得到干支管路C的总的压力损失。1.3.4三楼干支管段D的压力损失计算PEX-S4为管路D的材料，它的型号为32*3.6，因此计算出该管内径为为，所以管子的内横截面积为。管路D是管路4-1、4-2流量的总和，，所以干支管路D的水流速。雷诺数，由《流体力学》查得，当时，管内流动状态为紊流，则管路D的沿程阻力系数；所以管路D的沿程阻力损失：。由图1.2可以数出干支管路D有2个90°弯头，所以干支管路D的局部阻力系数，因此管路D的局部阻力损失为。回水管路D’的压力损失情况与供水管路D是一模一样的，因此只需要将管路的总的压力损失乘以2就得到干支管路D的总的压力损失。1.4整楼干支管路阻力损失计算的校核干支管水力计算的过程与第三章房间末端加热盘管的水力非常相似，是指沿程阻力的计算有所不同，所以我们同样也要对干支管路进行水力校核，找到最不利环路，计算出每个回路的总压力损失，这里需要把干支路的压力损失按照每个分路流量占总流量的比例添加到每个分路中去，再利用最大回路总压力损失减去最小回路总压力损失，再除以最大回路总压力