供热工程第9章 热水网路的水力计算和水压图.ppt

1、热水网路水力计算与水压图,热水网路水力计算的主要任务是： 1.按已知的热媒流量和压力损失，确定管道的直径； 2.按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失； 3.按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量。 根据热水网路水力计算成果，不仅能确定网路各管段的管径，而且还可确定网路循环水泵的流量和扬程。,第一节 热水网路水力计算的基本公式,式中,每米管长沿程损失（比摩阻），,；,热水网路的水流量通常以吨/小时（t/h）表示。表达每米管 长的沿程损失（比摩阻）R、管径d和水流量G的关系式，可改 写为,其中,。,R G d ：查附录9-1,当量长度,在热水网路计算中，经常用当量长度法，将局

2、部阻力损失折合成相当的沿程损失。,K=0.5mm时，一些附件的局部阻力当量长度值见附录9-2。,可按管道实际长度,在进行估算时，局部阻力的当量长度,的百分数来计算。,采用当量长度法进行水利计算时，管段的总压降等于：,：沿程损失和局部阻力损失的估计百分数。见附录9-3,第二节 热水网络水力计算方法和例题,热水网络水力计算所需资料： 1.网路的平面布置图（平面图上应标明管道所有的附件和配件）； 2.热用户热负荷的大小； 3.热源的位置以及热媒的计算温度。 热水网路的水力计算方法及步骤： 1、确定热水网路中各个管段的计算流量 管段的计算流量就是该管段所负担的各个用户的计算流量之和，以此计算流量确定管

3、段的管径和压力损失。,2、确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻 热水网路水力计算是从主干线开始计算。网路中平均比摩阻最小的一条管线称为主干线。在一般情况下，热水网路各用户要求预留的作用压差是基本相等的，所以通常从热源到最远用户的管线是主干线。在一般情况下，热水网路主干线的设计平均比摩阻可取3070Pa/m。 3、根据网路主干线各段的计算流量和初步选用的平均比摩阻R值，利用附录9-1的水力计算表，确定主干线各管段的标准管径和相应的实际比摩阻。,4、用当量长度法计算各管段局部阻力的当量长度，以及管段的折算长度。 5、根据管段的折算长度以及由附录9-1查到的比摩阻，计算主干线各管段的总压降。 6、进行

4、热水网路支干线、支线等水力计算。按支干线、支线的资用压力确定其管径，但热水流速不应大于3.5m/s，同时比摩阻不大于300pa/m。,为消除剩余压头，通常在用户引入口或热力站安装调节阀门。,第三节 水压图的基本概念,水力计算只能确定热水管道中各管段的压力损 失（压差）值，但不能确定热水管道上各点的压力 （压头）值。通过绘制水压图的方法，可以清晰地 表示出热水管路中各点的压力。,流体力学中的伯努利能量方程式是绘制水压图的理论基础。 设热水流过某一管段，根据伯努利能量方程式，可列出断面1和2之间的能量方程式为：,1 绘制水压图的基本原理,水流经管段l2的压力损失，Pa；,用水头高度的形式表示 ：,

5、mH2O,水流经管段l2的压头损失， mH2O。,测压管水头,将管路各节点的测压管水头高度顺次连接起来的曲线，称为热水管路的水压曲线。,利用水压曲线，可以确定管道中任何一点的压力（压头）值。 管道中任意点的压头就等于该点测压管水头高度和该点所处的位置高度之间的高差。 利用水压曲线，可表示出各管段的压力损失值。,2 利用水压图分析系统中管路的水力工况,利用水压曲线，确定管段的单位管长平均压降 。 水压曲线越陡，单位管长的平均压降就越大。 由于热水管路系统是一个水力连通器，因此，只要已知或固定管路上任意一点的压力，则管路中其它各点的压力也就已知或固定了。,纵横坐标系 管道的平面展开图 地形剖面、各

6、热用户系统的充水高度和汽化水头线 静水压线和供回水管动水压曲线,水压图的组成,第四节 热水网路水压图的绘制,水压图是热水网路设计和运行的重要依据。,1 水压图的绘制的基本技术要求,不超压 与热水网路直接连接的用户系统，网路的压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。,不汽化 水温超过100的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。不同水温下的汽化压力见表。 从运行安全角度考虑，还应留有30-50KPa的富裕压力。,不倒空 与热水网路直接连接的用户系统，其用户系统回水管出口处的压力，必须高于用户系统的充水高度，防止系统倒空吸入空气 。 网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力至少

7、高出5mH2O，以免吸入空气。,压力满足 供、回水管的资用压差，应满足热力站或用户所需的作用压力。,定坐标，定基准面 以网路循环水泵的中心线的高度（或其它方便的高度）为基准面。,2 水压图的绘制的步骤和方法,选定静水压线位置 静水压曲线是网路循环水泵停止工作时，网路上各点的测压管水头的连接线。它是一条水平的直线。 其高度必须满足不倒空不汽化不超压的要求。,选定的静水压线的位置靠系统所采用的定压方式来保证。最常用的定压方式是高位水箱定压和补给水泵定压。,定回水管动水压线位置 在网路循环水泵运转时，网路回水管各点的测压管水头的连接线，称为回水管动水压曲线。 如已知热水网路水力计算结果，则可按各管段

8、的实际压力损失，确定回水管动水压线。,选定回水管的动水压曲线的位置。 回水管的动压线的位置，应满足下列要求。 1）回水管动水压曲线应保证所有直接连接的用户系统不倒空和网路上任何一点的压力不应低于5mH2O的要求。 2）控制回水管动压曲线最高位置的要求。如：采用铸铁散热器时，与热水网路直接连接时，回水管的压力不能超过40mH2O。,4、选定供水管动水压曲线的位置。 供水管的动压线的位置，应满足下列要求。 1）网路供水干管以及与网路直接连接的用户系统的供水水管中，任何一点都不应出现汽化。 2）在网路上任何一处用户引入口或热力站的供、回水管之间的资用压差，应满足用户引入口或热力站所要求的循环压力。,实际上就是限制动水压线的最低位置。,网路循环水泵是驱动热水在热水供热系统中循环流动的机械设备。在完成热水系统管网的水力计算后，便可以确定网路循环水泵的流量和扬程。 网路循环水泵流量的确定。 循环水泵的扬程，应不小于设计流量条件下热源、热网和最不利用户环路的压力损失之和。 H=Hr+Hw +Hy Pa,3循环水泵性能参数的确定,用户系统的压力损失参考数据：,对于网路直接连接的供暖系统，约为（12）mH2O； 对于网路直接连接的暖风机供暖系统或大型的散热器供暖系统，约为（35）mH2O； 对于采用水喷射器的供暖系统，约为（812）mH2O； 对于水水换热器间接连接的用户系统，约为（101