建筑热水供水压力平衡及热水循环管网计算.docx

建筑热水供水压力平衡及热水循环管网计算1.1热水供应系统与冷水系统供水压力平衡1)热水供应系统分区范围应与给水系统的分区一致。2)各分区的水加热器、贮水器的进水，均应由同区的给水系统供应。(3)采取相应措施适当增加冷水管道的阻力，减小热水管道的阻力。(4)循环管道应采用同程布置的方式，并设循环泵，采取机械循环。(5)可采用内部设有温度感应装置，能根据冷、热水压力大小、出水温度高低自动调节冷、热水进水量比例，保持出水温度恒定的恒温水龙头。1.2.热水循环管网的计算(1)设有小区集中热水供应系统的居住小区室外热水干管的设计流量可按小区室外给水且管道的设计流量的有关规定计算确定。建筑物的热水引人管可按该建筑物相应热水供应系统总干管的设计秒流量确定。(2)建筑物内热水供水管网的设计秒流量可分别按建筑物内给水管网的设计秒流量的规定计算。(3)卫生器具热水给水额定流量、当量、支管管径和最低工作压力，应按卫生器具的给水额定流量、当量、连接管公称管径和最低工作压力表确定。(4)热水管网的水头损失计算应遵守下列规定：1)单位长度水头损失，可按给水管道的沿程水头损失计算式确定，但管道的计算管径dj应考虑结垢和腐蚀引起过水断面缩小的因素。2)局部水头损失，可按生活给水管道的配水管的局部水头损失的计算方法计算。(5)全日供应热水系统的热水循环流量qx=Qs(1.163t)(4-16)式中qx全日供应热水的循环流量(L/h)；Qs配水管道的热损失(W),经计算确定，一般采用设计小时耗热量的3%5%；t配水管道的热水温度差(),按系统大小确定,一般取510。定时热水供应系统的热水循环流量，可按循环管网中的热水每小时循环2-4次计算。(6)热水供应系统中，锅炉或水加热器的出水温度与配水点的最低水温的温度差，不得大于10。(7)热水管道的流速，宜按热水管道的流速表选用。(8)设循环系统的热水供应系统的热水回水管管径，应按管路的循环流量经水力计算确定。(9)机械循环的热水供应系统，其循环水泵的确定应遵守下列规定：1)水泵的出水量应为循环流量。2)水泵的扬程Hb=hp+h(4-17)式中Hb循环水泵的扬程(kPa)；hp循环水量通过配水管网的水头损失(kPa)；h循环水量通过回水管网的水头损失(kPa)o注：当采用半即热式水加热器或快速水加热器时，水泵的扬程尚应计算水加热器的水头损失。3)循环水泵应选用热水泵，水泵壳体承受的工作压力不得小于其所承受的静水压力加水泵扬程。4)循环水泵宜设备用泵，交替运行。5)全日制供应热水系统的循环水泵应由泵前回水管的温度控制开停。(10)热水加压水泵布置应符合生活给水系统的加压水泵应遵守的规定和要求。(Il)第一循环管的自然压力值H=10h(ph-pr)式中HX第一循环管的自然压力值（Pa）；h锅炉或水加热器中心与贮水器中心的标高差（m）；ph贮水器回水的密度（kg/n?）。pr锅炉或水加热器的出水的热水密度（kg/n?）。1.3.热水供应系统中热水管网计算小结热水管网的计算包括热水配水管道、回水管道和热媒管道的计算。通过计算确定管径及水头损失，确定循环方式及选择设备。（1）热水配水管道的计算内容：确定管径、管网总水压方法与步骤：与冷水给水管道的相同。查表得（以一个阀开选用）计算管段的卫生器具给水当量Ng,额定流量qo,连接管公称管径d和最低工作压力H0o计算管段的设计秒流量qg,计算管道沿程水头损失和局部水头损失，作管道水力计算。（2）回水管道的计算1）自然循环管网：采用不多，确定回水管路的管径&；,确定循环流量qxi；,确定自然循环的作用水头。2）机械循环管网：采用较多，分为全日循环和定时循环。内容与自然循环管网的相同，在自然循环作用水头小于管网循环水头损失时，必须采用。（3）热水全循环管网的计算方法与步骤1）从热水管网中选取计算管路，它应该是循环水头损失最大的环路。2）确定配水管管径。3）回水管各管道直径先取比相应配水管管段的小一号的。4）选用计算配水管路的温差（水温降落值），一般取tctz=515°Co5）由“水温降落与配水管计算管路总长度成正比”的假设，算出各节点的水温3；（第i管段起点水温）和tzi；（第i管段终点水温）tzi=tcititi=（tc-tz）li（l-11i）Dili（l-i）Di式中ti配水管段的面积比温降（°Cm2）;i第i管段保温系数，无保温时n=0,简单保温时=0.6,较好的保温时n=070.8;tz回水管起点水温，也即配水管终点水温（）；tc配水管起点水温（）;Ii第i管段长度（m）；Di第i管段的外径（m）。6)算出(第i)计算配水管段的热损失qsi="DiliK(l-1)(tci+tzi)2-tji式中qsi；第i管段的热损失(W)tji第i管段周围空气温度(),可按下表计算。从而算出计算配水管线总热损失管道敷设情况tj/有采暖房间内明装18-20有采暖房间内暗装30敷设在不采暖房间顶棚内采有1月份室外平均温度敷设在不采暖的地下5-10敷设在室内地沟内35QS=qsi=DiIiK(1-ni)(tci÷tzi)2-tji7)由假定“计算配水管路中各配水管段所通过的循环流量与其热损失成正比”，算出循环总流量Qx-Qsi(tc-tz)C式中C水的比热kJ/(kg)o8)从而由QX和Qx(n+l)=Qxn*Qs(n÷l)/(QsnQsn),Vf算各管段的循环流量qs(n÷l)式中qxn、qx(n÷)第n、n+1管段所通过的循环流量。qs<n÷D>qsn第n+1、n管段及其下游各管段的热损失之总和。qs11第n管段的热损失。9)由t/=tc-q.si/(QxiC)t2,=t,-qs2(qx2C)tzif=tcif-qsi（qxiC）式中一一第1管段终点水温（）;tzi,第i管段终点水温（）；qsi；第i管段的热损失（W）；q×i第i管段的循环流量（L/S）；C水的比热kJ/（kg）o算出各管段终点水温tzi，若tzi'与原先算出的水温tzi相差小于12,则往下作第10步计算；若t/与原先算出的水温tzi相差大于5,则以t/为第i管段的终点水温，然后重新按第6第9计算；若t/与原先算出的水温tzi相差在25°C之间，酌情处理。10）根据配水管路的总循环流量，算出配水管路和回水管路的总水头损失（局部十沿程）Hh算出管网自然循环的作用水头Hzc对于上行下给方式（如图4-1）Hz=h（i-2）式中丫、Y2最远立管中水的平均密度和总配水立管中水的平均密度；h水加热器或锅炉中心与上行横干管中点的标差（m）o对于下行上给方式（如图4-2）Hz=h(丫3-4)+h2(5-6)式中Y3、Y4分别为最远处回水立管和配水立管中水的平均密度；Y5、丫6分别为回水主横干管和配水主横干管中水的平均密度；h1水加热器或锅炉中心至水平干管中心平均高差(m)；h2一一水平干管中心距立管顶部的标高差(m)。图4-14-2(4)计算方法框图Hz1.35H-x成立，则采用自然循环不成立，则回水管管径加大一号，计算Hh-Hz1.35Hh成立，则采用自然循环不成立，则采用机械循环选水泵：扬程H会(qx+qf)/qxHp+Hh;流量QbQx+qfo式中qf循环附加流量，取qf=15%Qr;H管路总水头损失H=Hp+Hh+Hjr式中Hp配水管路水头损失；Hh回水管路水头损失；Hjr循环流量Qx通过水加热器的水头损失。(5)对于定时供应热水的循环管网计算，要求在供热水之前，先将管网中的全部冷水每小时循环24次，以保证配水水温。选水泵：流量Qb60Vgsts(Ls);扬程HbHp+Hh+Hjr式中Vgs循环管网全部容积(不计不设回水管的管段及加热、贮热设备容积)；tS在配、回水管中循环一次的时间，取ts=1530min0(6)热媒管道的计算1)热媒为热水时热媒耗量Gm=(L1L2)Qh/1.163(tmc-tmz)pr式中Gm热媒热水耗量(L/h)；Qh设计小时耗热量(J/h)；tmc、tmz一热媒热水供水温度和回水温度()；Pr热水密度(kg/L)。4187J(kg)÷3600=1.1639J(kg)查热媒管道水力计算表,确定管径d和相应的水头损失,算出管路总水头损失Hm。热水自然循环作用水头Hz=h(Y1-Y2)式中H热水自然循环作用水头；丫1、Y2锅炉回水和锅炉出水的密度；h锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水中心垂直高度。热媒管网的热水循环水头损失H111=（Ld+）2/（2g）式中H7热媒管网的热水循环水头损失，在Hz（LloL15）Hm时，可采用自然循环;若HZV（LlO1.15）Hm,则要采用机械循环，循环水泵的扬程为Hb>Hm,流量为Qb>Gms°2）热煤为高压蒸汽。一般管路不长，由高压蒸汽管段常用流速表，确定管径；水加热器中凝结水的回收，可采用余压凝水系统（用疏水器背压把凝结水输送人池）。ab段（用气设备至疏水器前的一段管段）比较短，认为靠压力流动，按由加热器至疏水器间不同管径通过的小时耗热量表选用管径。bC段（疏水器至凝水池之间的管段），先求出计算热量Qj=I25Q式中Qj余压凝结水管段h段中的计算热量（kJ/h）；Q设计小时耗热量（kJ/h）。再按余压凝结水管bC管段管径选择表，查得管径。