热水网路水力计算与实验ppt课件

1、热水网路水力计算与实热水网路水力计算与实验验第九章第九章 热水网路水利计算与实验热水网路水利计算与实验热水网路水力计算主要义务：热水网路水力计算主要义务：1知知 、 GR p 求求 ； 2知知G、 d求求 p；3知知d、 p求求G。 热水网路水力计算的根本公式：热水网路水力计算的根本公式： 2256.25 10tGRd/Pa m 9-1 式中式中 R每米管长沿程损失比摩阻，每米管长沿程损失比摩阻， /Pa m； 管段的水流量，管段的水流量， 水的密度，水的密度， 。 tG/ t h； d管子的内直径，管子的内直径， m；管道内壁的摩擦阻力系数；管道内壁的摩擦阻力系数； 3/kg m230.25

2、5.256.88 10tGRKd/Pa m 9-20.04780.3810.190.387()tKGdRm 9-3 0.52.6250.125()12.06tRdGK/ t h9-4其中其中 0.5K mm。 当计算时可采用附录当计算时可采用附录9-1，假设条件不同时，那么有：，假设条件不同时，那么有：1 值不同的修正值不同的修正K0.25shshbibibiKRRmRK/Pa m9-52 不同的修正不同的修正 Gconst bishbishvv 9-6bishbishRR9-7,此时：此时： 9-83 Gconst, Rconst0.19bishbishdd当量长度当量长度 dl1.250.

3、259.1dddlKm 9-9 当当 K值不同时，值不同时， dl的修正。的修正。0.25.bish dbi dbi dshKlllKm9-10此时，此时， 可按管道实践长度可按管道实践长度 ()dzhPR llRlPa 9-11在进展估算时，部分阻力的当量长度在进展估算时，部分阻力的当量长度 dll的百分数来计算。的百分数来计算。djla lm 9-12第二节第二节 热水网络水力计算方法和例题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：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一切的附网路的平面布置图平面图上应标明管道一切的附件和配件；件和配件； 2.热用户热

4、负荷的大小；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：热水网路的水力计算方法及步骤： 管段的计算流量就是该管段所负担的各个用户的计算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段的管径和压力损失。流量之和，以此计算流量确定管段的管径和压力损失。 1)对只需供暖热负荷的热水供暖系统，用户的计算流量对只需供暖热负荷的热水供暖系统，用户的计算流量可用下式确定：可用下式确定： 9-13 2)对具有多种热源用户的并联闭式热水供热系统，采用对具有多种热源用户的并联闭式热水供热系统，采用按供暖热负荷进展集

5、中质调理时，网路计算管道的设计按供暖热负荷进展集中质调理时，网路计算管道的设计流量应按下式计算：流量应按下式计算： t/h (9-14)1212()()nnnQQGAc t/h1212.12.()ntrzhntrtrQQQGGGGA 2、确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻、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场计算。网路中平均比摩阻最小的热水网路水力计算是从主干线开场计算。网路中平均比摩阻最小的一条管线称为主干线。在普通情况下，热水网路各用户要求预留的作一条管线称为主干线。在普通情况下，热水网路各用户要求预留的作用压差是根本相等的，所以通常从热源到最远用户的管线是主

6、干线。用压差是根本相等的，所以通常从热源到最远用户的管线是主干线。在普通情况下，热水网路主干线的设计平均比摩阻可取在普通情况下，热水网路主干线的设计平均比摩阻可取4080Pa/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、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，利值，利用附录用附录9-1的水力计算表，确定主干线各管段的规范管径和相应的实的水力计算表，确定主干线各管段的规范管径和相应的实践比摩阻。践比摩阻。 4、根据选用的规范管径和管段中部分阻力的方式，查附录、根据选用的规范管径和管段中部分阻力的方式，查附录9-2，确定，确定各管段部分阻力的当量长度的总和，以及管

7、段的折算长度。各管段部分阻力的当量长度的总和，以及管段的折算长度。 5、根据管段的折算长度以及由附录、根据管段的折算长度以及由附录9-1查到的比摩阻，利用式查到的比摩阻，利用式9-11，计算主干线各管段的总压降。，计算主干线各管段的总压降。 6、进展热水网路支干线、支线等水力计算。、进展热水网路支干线、支线等水力计算。 例题例题9-1某厂区热水供热系统，网路的计算供水温度某厂区热水供热系统，网路的计算供水温度=130，计算回水温度，计算回水温度=70。用户。用户P、F、D的设计的设计热负荷分别为：热负荷分别为：3.518、2.513和和5.025GJ/h。 热用户内部阻力损失为热用户内部阻力损

8、失为 Pa。试进展改热水网路的水。试进展改热水网路的水力计算力计算(见图见图9-2)。第三节第三节 水压图的根本概念水压图的根本概念 水力计算只能确定热水水力计算只能确定热水管道中各管段的压力损失管道中各管段的压力损失压差值，但不能确定压差值，但不能确定热水管道上各点的压力热水管道上各点的压力压头值。经过绘制水压头值。经过绘制水压图的方法，可以明晰地压图的方法，可以明晰地表示出热水管路中各点的表示出热水管路中各点的压力。总水头线与测压管压力。总水头线与测压管水头线：图水头线：图9-3在利用水压图分析热水供热系统中管路的水力工况时，在利用水压图分析热水供热系统中管路的水力工况时，应留意以下几点：

9、应留意以下几点： 1.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。管道中恣意点的压头就是等于该点测压管水头高度和该点所处的位置标中恣意点的压头就是等于该点测压管水头高度和该点所处的位置标高之间的高差高之间的高差mH2O。如。如1点的水头就等于点的水头就等于 mH2O。 2.利用水压曲线，可表示出各管段的压力值。由于热水网路管道中利用水压曲线，可表示出各管段的压力值。由于热水网路管道中各处的流速差别不大，因此可以以为：管道中恣意两点的测压管水各处的流速差别不大，因此可以以为：管道中恣意两点的测压管水头高度之差就等于水流过该两点之间的管道

10、压力损失值。头高度之差就等于水流过该两点之间的管道压力损失值。 3.根据水压曲线的坡度，可以确定管段的单位管长的平均压降的大小。根据水压曲线的坡度，可以确定管段的单位管长的平均压降的大小。水压曲线越陡，管段的单位管长的平均压降就越大。水压曲线越陡，管段的单位管长的平均压降就越大。 4.由于热水管路系统是一个水力连通器，因此只需知或固定管路上恣由于热水管路系统是一个水力连通器，因此只需知或固定管路上恣意一点的压力，那么管路中其它各点的压力也就知或固定了。意一点的压力，那么管路中其它各点的压力也就知或固定了。 从图分析可见，当膨胀水箱的安装高度超越用户系统从图分析可见，当膨胀水箱的安装高度超越用户

11、系统的充水高度，而膨胀水箱的膨胀管又衔接在接近循环水泵的充水高度，而膨胀水箱的膨胀管又衔接在接近循环水泵进口侧时，就可以保证整个系统，无论在运转或停运时，进口侧时，就可以保证整个系统，无论在运转或停运时，各点的压力都超越大气压力。这样系统中不会出现负压，各点的压力都超越大气压力。这样系统中不会出现负压，以致引起热水汽化或吸入空气等，从而保证系统可靠地运以致引起热水汽化或吸入空气等，从而保证系统可靠地运转。转。 在机械循环热水供暖系统中，膨胀水箱不仅起着包容在机械循环热水供暖系统中，膨胀水箱不仅起着包容系统水膨胀体积之用，还起着对系统定压作用。系统水膨胀体积之用，还起着对系统定压作用。 留意：热

12、水供热系统水压曲线的位置，取决于定压安装对留意：热水供热系统水压曲线的位置，取决于定压安装对系统施加压力的大小和定压点的位置。采用膨胀水箱定压系统施加压力的大小和定压点的位置。采用膨胀水箱定压的系统各点压力，取决于膨胀水箱安装高度和膨胀管与系的系统各点压力，取决于膨胀水箱安装高度和膨胀管与系统的衔接位置。统的衔接位置。 图图9-4 室内热水供暖系统的水压图室内热水供暖系统的水压图图图9-5 膨胀水箱衔接在热水供暖系统供水干管上膨胀水箱衔接在热水供暖系统供水干管上 的水压图的水压图 如供暖系统程度供水干管过长，阻力损失较大，那么有能够在干管上出现负压。 在机械循环热水供暖系统中，应将膨胀水箱的膨

13、胀管衔接在循环水泵吸入口侧的回水干管上。第四节第四节 热水网路的水压图热水网路的水压图 经过绘制热水网路的水压图，用以全面地反经过绘制热水网路的水压图，用以全面地反映热网和个热用户的压力情况，并确保使它实现映热网和个热用户的压力情况，并确保使它实现的技术措施。水压图是热水网路设计和运转的重的技术措施。水压图是热水网路设计和运转的重要工具。要工具。 一、热水网路压力情况的根本技术要求一、热水网路压力情况的根本技术要求 1、在与热水网路直接衔接的用户系统内，压力不、在与热水网路直接衔接的用户系统内，压力不应超越该用户系统用热设备及其管道构件的承压应超越该用户系统用热设备及其管道构件的承压才干。才干

14、。 2、在高温水网路和用户系统内，水温超越、在高温水网路和用户系统内，水温超越100的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。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简表不同水温下的汽化压力简表9-4。 从运转平安角度思索，从运转平安角度思索，规定，除上述要求外规定，除上述要求外还应留有还应留有30-50kPa的富有压力。的富有压力。 3、与热水网路直接衔接的用户系统，无论在网路循环、与热水网路直接衔接的用户系统，无论在网路循环水泵运转或停顿任务时，其用户系统会水管出口处压力，水泵运转或停顿任务时，其用户系统会水管出口处压力，必需高于用户系统地充水高度，以防止系统倒空

15、吸入空必需高于用户系统地充水高度，以防止系统倒空吸入空气，破坏正常运转和腐蚀管道。气，破坏正常运转和腐蚀管道。 4、网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力至、网路回水管内任何一点的压力，都应比大气压力至少高出少高出5mH2O, 一面吸入空气。一面吸入空气。 5、在热水网路的热力站或用户引入口处，供、回水管、在热水网路的热力站或用户引入口处，供、回水管的资用压差，应满足热力站或用户所需的作用压头。的资用压差，应满足热力站或用户所需的作用压头。 二、绘制热水网路水压图的步骤和方法二、绘制热水网路水压图的步骤和方法 1、以往路循环水泵的中心线的高度或其他方便的高度、以往路循环水泵的中心线的高度或

16、其他方便的高度为基准面，为基准面， 在纵坐标上按一定比例尺作出标高的刻度如在纵坐标上按一定比例尺作出标高的刻度如图图9-6上的上的o-y。沿基准面在横坐标上按一定比例的比例。沿基准面在横坐标上按一定比例的比例尺作出间隔的刻度如图尺作出间隔的刻度如图9-6上的上的o-x。 2、选定静水压曲线的位置。静水压曲线是网路循环水泵停、选定静水压曲线的位置。静水压曲线是网路循环水泵停顿任务时，网路上各点的测压水头的衔接线。它是一条程顿任务时，网路上各点的测压水头的衔接线。它是一条程度的直线。静水压曲线的高度必需满足以下条件。度的直线。静水压曲线的高度必需满足以下条件。 1与热水网路直接衔接的供暖用户系统内

17、，底层散热器所与热水网路直接衔接的供暖用户系统内，底层散热器所接受的静水压力应不超越散热器的承压才干。接受的静水压力应不超越散热器的承压才干。 2热水网路及与它直接衔接的用户系统内，不出现汽化或热水网路及与它直接衔接的用户系统内，不出现汽化或倒空。倒空。 3、选定回水管的动水压曲线的位置。在网路循环水泵运转时，网路回、选定回水管的动水压曲线的位置。在网路循环水泵运转时，网路回水管各点的测压管水头的衔接线，称为回水管动水压曲线。水管各点的测压管水头的衔接线，称为回水管动水压曲线。 回水管的动压线的位置，应满足以下要求。回水管的动压线的位置，应满足以下要求。 1回水管动水压曲线应保证一切直接衔接的

18、用户系统不倒空和网路回水管动水压曲线应保证一切直接衔接的用户系统不倒空和网路上任何一点的压力不应低于上任何一点的压力不应低于5mH2O的要求。的要求。 2控制回水管动压曲线最高位置的要求。控制回水管动压曲线最高位置的要求。 4、选定供水管动水压曲线的位置。在网路循环水泵运转时，网路供、选定供水管动水压曲线的位置。在网路循环水泵运转时，网路供水管各点的测压管水头的衔接线，称为供水管动水压曲线。水管各点的测压管水头的衔接线，称为供水管动水压曲线。 供水管的动压线的位置，应满足以下要求。供水管的动压线的位置，应满足以下要求。 1网路供水干管以及与网路直接衔接的用户系统的供水水管中，任网路供水干管以及

19、与网路直接衔接的用户系统的供水水管中，任何一点都不应出现汽化。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。压差，应满足用户引入口或热力站所要求的循环压力。三、用户系统的压力情况和与热网衔接方式确实定三、用户系统的压力情况和与热网衔接方式确实定 见图见图9-7 四、热水网路循环水泵的选择四、热水网路循环水泵的选择 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

20、以确定械设备。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。网路循环水泵的流量和扬程。 网路循环水泵流量确实定。对具有多种热用户的闭式热水网路循环水泵流量确实定。对具有多种热用户的闭式热水系统，原那么上应首先绘制供水综合调理曲线，将各种热系统，原那么上应首先绘制供水综合调理曲线，将各种热负荷的网路总水流量曲线相叠加，得出相应某一室外温度负荷的网路总水流量曲线相叠加，得出相应某一室外温度tw下的网路最大设计流量值，作为选择的根据。下的网路最大设计流量值，作为选择的根据。 循环水泵的扬程，应不小于设计流量条件下热源、热网和循环水泵的扬程，应不小于设计流量条件下热源、热网和最不

21、利用户环路的压力损失之和。最不利用户环路的压力损失之和。 H=Hr+Hw +Hy Pa (或或mH2O) 919设计参考数据：设计参考数据：l对于网路直接衔接的供暖系统，约为对于网路直接衔接的供暖系统，约为12mH2O；l对于网路直接衔接的暖风机供暖系统或大型的散热器供对于网路直接衔接的暖风机供暖系统或大型的散热器供暖系统，约为暖系统，约为25mH2O；l对于采用水放射器的供暖系统，约为对于采用水放射器的供暖系统，约为812mH2O；l对于水水换热器间接衔接的用户系统，约为对于水水换热器间接衔接的用户系统，约为38mH2O。选择循环水泵时，应留意：选择循环水泵时，应留意： 1、循环水泵的流量、

22、循环水泵的流量扬程特性曲线扬程特性曲线GH线，在水泵任务点附近线，在水泵任务点附近应比较平缓，以便当网路水力工况发生变化时，循环水泵的扬程变化应比较平缓，以便当网路水力工况发生变化时，循环水泵的扬程变化较小。普通单级水泵特性曲线比较平缓，以选用单级水泵作为循环水较小。普通单级水泵特性曲线比较平缓，以选用单级水泵作为循环水泵。泵。 2、循环水泵的承压、耐温才干应与热网的设计参数相顺应。循环水泵、循环水泵的承压、耐温才干应与热网的设计参数相顺应。循环水泵多安装在热网回水管上。循环水泵允许的任务温度，普通不应低于多安装在热网回水管上。循环水泵允许的任务温度，普通不应低于80。 3、循环水泵的任务点应在水泵高效任务范围内。、循环水泵的任务点应在水泵高效任务范围内。 4、循环水泵台数确实定，与热水供热系统所采用的供热调理方式有关。、循环