采暖系统水力计算汇总

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第四章室内热水供暖系统的水力计算

第四章室内热水供暖系统的水力计算

最不利环路计算
7. 求最不利环路总压力损失 即 8. 计算富裕压力值 考虑由于施工的具体情况,可能增加一些在设计计算中未 计入的压力损失。因此,要求系统应有10%以上的富裕度。
式中
⊿%——系统作用压力的富裕率; ⊿P'Ⅰ1——通过最不利环路的作用压力,Pa;
∑(⊿Py+⊿Pj) 1~14——通过最不利环路的压力损失,Pa。
计算最不利环路的阻力及富裕压头值。
散热器的进流系数α
3. 最末端第二根立管的计算 • 最末端第二根立管的作用压头P2 为与其并联的最不利环路的 各管段的压力损失总和。 • 先确定计算立管的平均比摩阻Rpj。 • 根据计算的Rpj和已知的各管段设计流量,查水力计算表,得 到在设计流量下各管段的管径和实际比摩阻R的值。并计算 管段的压力损失△H2。 • 最末端第二根立管的压力损失与其作用压头的不平衡率应保 持在±15%之内。 4. 计算其他立管 用同样的方法,由远及近计算其他立管,并使其不平衡率应 保持在±15%之内,必要时通过立管的阀门节流来达到。 在单管热水供暖系统中,立管的水流量全部或部分地 流进散热器。流进散热器的水流量与通过该立管水流量 的比值,称作散热器的进流系数α,可用下式表示
2. 3.
4.
计算简图
一、等温降法计算步骤(异程系统)
1. 计算最不利环路 异程式系统的水力计算从系统的最不利环路开始。最不利 环路是指允许平均比摩阻R最小的一个环路。一般取最远立 管的环路作为最不利环路。 2. 计算各管段的流量 根据Rpj 值和已知的各管段设计流量,查水力计算表,
9 9 9 9 9 9 得到在设计流量下各管段的管径d和实际比摩阻R值。 最不利环路的平均比摩阻应在60~120Pa/m范围。 并计算各管段的局部阻力,计算各管段的压力损失。 根据最不利环路的各管段的阻力,计算出的总阻力H 。 比较系统可利用的作用压头,求出富裕压头值。 系统的作用压头应留有10%以上的富裕度,如不满足,则需要调整 环路中某些管段的管径。

供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算

供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算

供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算
一、热水供暖系统水力计算的基本原理
热水供暖系统水力计算是根据物理流体流动的基本原理,通过正确的方法,解决热水供暖系统每个回路部分的水力参数问题,以保证供暖系统的正常运行。

水力参数的计算是热水供暖系统设计中必不可少的,水力计算可以求出:
1.水流量,即总进出水量及每支管道的流量;
2.水压,即系统压力,每个环节的压力,以及最大和最小的压力;
3.管道长度,即当前系统的总长度及每支管道的长度;
4.水力损失,即每支管道的水力损失;
5.管道直径,即每支管道的外径及内径;
6.管材的选择,即根据水流量,压力和水力损失等参数选择合适的管材,确定系统的一致性;
7.扬程,即每支管道的扬程及总体扬程;
8.系统功率,即整个系统功率。

二、热水供暖系统水力计算的步骤
1.获取热水供暖系统的基本参数,包括系统回路数、每个回路总长、循环水量、供暖热水温度差等;
2.确定管道长度,包括机组与循环泵之间的管路长度,以及每个回路的长度;
3.计算水流量,确定每个回路的水流量;
4.选择管材。

采暖水利计算

采暖水利计算

总阻力=地面盘管阻力*1.1+主管阻力*1.3+三通阀+分集水器+截止阀 =21*1.1+26*1.2+5+3+2=64Kpa
(以上计算基于主管单程约有8个左右弯头的情况,弯头较多场合, 需缩短主管或追加水泵。)
追加水泵系统图
正确追加位置为三通阀后地暖回路。
地暖房间 追加水泵 三通阀 室外机 分集水器 旁通阀 泵 后备 电加热 R 冷媒/水热交换 冷媒-水热交换器 生活热 水用水 箱 冷水(市水)
水 力 计 算 及 水 泵 追 加
系统图
水泵特性
水阻力估算
估算方法: 分集水器
地暖盘管比摩阻 三通阀
5kPa
180Pa/m 3kPa
主管比摩阻
截止阀
650Pa/m
1kPa/个
例:主管单程 20m,地暖盘管120m
水流量 (L/min) 不利管路 主管 5 40 环路负荷 (kW) 1.8 14 水温差 (℃) 5 5 流速 (m/s) 0.43 1.3 管内径 (mm) 16 26 管长m 120 40 阻力kPa 21 26
排气
压缩机 膨胀阀
错 误 !
与空气 冷媒回路 进行热交换 (R-410A)
* 多功能追加水泵需追加选配P板与HD连接。

第四章 室内热水供暖系统的水力计算

第四章    室内热水供暖系统的水力计算

例题【4-1】 要求:确定重力循环双管热水供暖系统管路的管径。 计算歩骤: 1.选定最不利的环路:为立管Ⅰ1的最底层散热器的环路。 2.计算通过最不利环路散热器Ⅰ1的作用压力∆P `Ⅰ1 根据公式(4-24),可查p319上附录3-2,得到:
p f 350pa
根据已知的供、回水温度t’g=95℃,t`h=70℃ 查p319上附录3-1得到水的密度ρh=977.81kg/m3, ρg =961.92kg/m3 将上述已知数字带入(4-24)式得: ∆P `Ⅰ1=9.81×3(977.81-961.92)+350=818pa
第二节
重力循环双管系统管路水力计算和例题
重力循环双管系统通过散热器环路的循环作用压力计算公式为: pa (4-24)
PZh P Pf gh( h g ) Pf
式中:∆P~重力循环系统中,水在散热器内冷却所产生的作用压力。 ∆Pf~水在循环环路中冷却的附加作用压力,通过不同立管和 楼层的循环环路的附加作用压力值是不相等的,应按p319上的附 录3-2选定。
三、室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务和方法: 主要任务: 1.按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力,确定各管 段的管径(俗称设计计算) 2.按已知系统各管段的管径和各管段允许压降,确定通过该管 段的水流量(“不等温降”的设计计算或用作校验已定型各管段 的热水流量) 注意事项: 1.供暖系统的水力计算一般从系统中最不利循环环路开始。 2.完成最不利环路之后,可以开始其他分支循环环路的水力计算, 但是它们之间计算的压力损失相对差额(不包括各支路公用的管 道)不应大于正负15%。 3.为了平衡各并联环路的压力损失,可适当提高某些近处支路的比 摩阻和流速。但是《暖通规范》规定: 最大允许水流速不应大于下列数据: 民用建筑:1.2m/s 生产厂房的辅助建筑: 2m/s 生产厂房:3m/s 4.整个热水供暖系统总的计算压力损失,宜增加10%的附加值,以 此确定系统必须的循环作用力。

第四章供暖系统水力计算

第四章供暖系统水力计算

第二节机械循环单管热水供暖系统管路的水力 计算方法和例题
• 机械循环系统的作用半径大,其室内热水供暖系统的总 压力损失一般控制在10-20kPa,对水平式或较大型系统, 可达20-50kPa • 进行水力计算时,机械循环室内热水供暖系统一般先设 定入口处的资用循环压力,按最不利循环环路的平均比 摩阻Rpj,来选用该环路的各管段管径。当入口处的资用 压力较高,管道流速和系统的实际总压力损失可相应提 高。但在实际工程设计中,最不利循环环路的各管段水 流速过高(即管径过小),各并联环路的压力损失势必 难以平衡。所以常用控制Rpj值的方法,取Rpj=60120Pa/m选取管径,剩余的资用循环压力,用入口处的 调压装置节流。
3)根据G、 Rpj,查水力计算表,选择接近Rpj的管径, 查出d、R、v列入表中。 例如管段1,Q=74800W,则 根据G=2573kg/h, Rpj=45.3Pa/m,查表,d=40mm, 用插入法计算出R=116.41Pa/m,v=0.552m/s
R的计算: 118.76 110.04 (2573 2500) 110.04 116.41 Pa/m 2600 2500 v的计算: 0.56 0.53 (2573 2500) 0.53 0.55 m/s 2600 2500
6)求各管的阻力△P P Py Pj Rl Pj 7) 求最不利环路的总压力损失(总阻力)
( Rl P )
j 112
8633 Pa
入口处的剩余循环作用压力用调节阀门节流消耗掉。 4.确定其它立管的管径。立管Ⅳ: 1)求立管Ⅳ的资用压力 它与立管Ⅴ为并联环路,即与 管段6、7为并联环路。根据并联环路节点压力平衡原 理, △P’Ⅳ=(△Py+△Pj)6、7-( △P’Ⅴ-△P’Ⅳ) = (△Py+△Pj)6、7 Pa 2)求Rpj R pj P 0.5 2719 81.4 Pa/m

第十四讲自然循环热水采暖系统水力计算-本讲主要内容

第十四讲自然循环热水采暖系统水力计算-本讲主要内容
器支管 阀门调节
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
11.
供 热 工 程
确定通过立管Ⅱ各层环路各管段的管径
作为异程式双管系统的最不利循环环路是通 过最远立管Ⅰ底层散热器的环路。对与它并联的 其它立管的管径计算,同样应根据节点压力平衡 原理与该环路进行压力平衡计算确定。
① 确定通过立管Ⅱ底层散热器环路的作用压力 ② 确定通过立管Ⅱ底层散热器环路各管段的管径。两根
立管的压力损失应相等。
③ 对计算管段进行水力计算
④ 计算并联立管Ⅰ与Ⅱ的不平衡率 ⑤ 继续计算立管Ⅱ第二、三层散热器环路。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
通过该双管系统水力计算结果,可以看出, 第三层的管段虽然取用了最小管径(DN15),但
热 • g——重力加速度,g=9.81m/s2;


H——所计算的散热器中心与锅炉中心的高差, m;
程 • g 、h 一供水和回水密度,kg/m3;
• Pf 一水外循环环路中冷却的附加作用压力,Pa。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
注意:

通过不同立管和楼层的循环环路的

附加作用压力值是不同的,应按附录3-2 选定。
c) 求通过底层与第二层并联环路的压降不平 衡率
不平衡率允许范围为±15%。 正超可用支管 阀门调节。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
10. 确定通过立管Ⅰ第三层散热器环路中各管 段的管径
供 ① 通过立管Ⅰ第三层散热器环路的作用压力

② 计算该管段的资用压力 ③ 计算该管段实际压力损失
工 ④ 不平衡率计算

② 根据各管段流速v,查出动压头值,依据求

出局部损失

第四章供暖系统水力计算

第四章供暖系统水力计算

第四章供暖系统水力计算
一、概述
供暖系统水力计算是指运用水力学原理和定律,根据供暖系统的结构
特性,求出供暖系统内水流动的流量(m3/h)、压力变化(MPa)以及流程
损失等水力参数。

由此来分析和设计供热系统,保证供暖系统的安全、经
济和高效的运行。

二、供暖系统水力计算方法
1、收集和组织系统水力基本参数
首先,要根据供暖系统的结构特点,收集系统内所有水力部件(如,
管路、阀门、泵、水表等)的数据,形成水力系统图,并组织系统水流、
压力变化等基本参数,形成水力系统数据表。

2、求解系统水力参数
依据水力原理,基于系统图和数据表,从系统的负荷端步步往前推算,求出每个水力部件的压力值,计算每段管路的流量和损失,从而求出系统
的水力线路结构、内泄漏量等参数,并根据此来分析和设计供热系统。

3、调整设备参数
通过计算的结果,可以比较系统各水力部件之间的压力变化,从而对
系统的设计参数进行调整,以确保系统的经济和安全。

三、水力计算软件
现在已有许多专业水力计算软件可以满足水力计算的需求,能够帮助
设计者根据给定的条件。

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• 【例题4-3】将例题4-2的异程式系统改为同程式 系统。已知条件与例题4-2相同。管路系统图见图 4-12。
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第四章 室内热水供暖系统的水力计算
同程式系统管路系统图
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第四章 室内热水供暖系统的水力计算
4-4、不等温降的水力计算原理和方法
• 一、室内热水供暖系统管路的阻力数
定通过该管段的水流量。 室内热水供暖管路系统是由许多串联或并联管段
组成的管路系统。
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第四章 室内热水供暖系统的水力计算
进行第一种情况的水力计算时,可以预先求出最不利循环环路或分支环路 的平均比摩阻 。
Rpj
P l
Pa/m
式中 —P—最不利循环环路或分支环路的循环作用压力,Pa;
——最不利循环环路或分支环路的管路总长度,m;
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第四章 室内热水供暖系统的水力计算
4-3、机械循环单管热水供暖系统管路的 水力计算方法和例题
与重力循环系统相比,机械循环系统的作用半径大,传统的室内热水供暖 系统的总压力损失一般约为10~20kPa;对于分户采暖等水平式或大型的系统, 可达20~50kPa。
传统的采暖系统进行水力计算时,机械循环室内热水供暖系统多根据入口 处的资用循环压力,按最不利循环环路的平均比摩阻Rpj来选用该环路各管段 的管径。当入口处资用压力较高时,管道流速和系统实际总压力损失可相应 提高。但在实际工程设计中,最不利循环环路的各管段水流速过高,各并联 环路的压力损失难以平衡,所以常用控制Rpj值的方法,按Rpj=60~120Pa/m 选取管径。剩余的资用循环压力,由入口处的调压装置节流。
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
三、室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务和方法 • 室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务,通常为: • 1.按已知系统各管段的流量和系统的循环作用压力
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每支分支立管数:2
每楼层用户数:2
每用户分支数:3
(见下图单元盘管图)
3.第三步【设置】菜单中“设计条件”
4.第四步在【生成框架】对话框中点击“生成”,如下图
5.第五步在树视图中依次打开“立管1”、“楼层6”、“户1”,如下图:
6.第六步在上图中完成以下几项内容的输入:
1)负荷:指某盘管分支(环路)热媒提供的热量。
e、最后以此方法依次完成该房间其余户内分支的计算:结果如下:
7.第七步如下图完成“户内总供回水干管”内容的输入:
1)负荷、流量已经计算完成;
2)管材:根据施工图设计选择对应管材,在实例中应用的是PPR管;
3)管径、流速、比摩阻、沿程阻力等项待软件计算后进行校对即可;
4)局部系数和局部阻力是这个对话框输入项目中的难点:难点有两个方面,一方面是要把户内总供回水干管(即由管井立管至户内分集水器)之间管道上所有附件找出来,另一方面是把这些附件局部阻力系数或局部阻力利用相关工具书确定出来。
2)流量:在输入负荷项后,这一项就不需要再输入了;
3)管材:指盘管部分管材,软件中暂时没有PE-RT管材,若设计选用PE-RT,计算时仍选PEX管材即可;
4)管长:按施工图每个环路长度输入即可;
5)管径:这一项应该是软件要完成计算的项目,但通常软件计算出管径为De15,实际工程应用时往往调整为De20(防止管道堵塞),所以这一项可直接选择De20。
a、首先依据下面供暖平面图、详图等施工图,绘制轴侧图来完成第一难点:
轴测图如下图所示:
依据此轴测图找出由管井立管至户内分集水器之间管道上所有附件名称和数量:
(以其中一户为例)
1.立管与管井中横支管间的旁流三通(2个)
2.横支管上锁闭阀(2个)
3.供水横支管上的过滤器(1个)
4.供水横支管上的热量表(1个)
a、查施工图一层地暖平面布置图及热负荷计算书,环路1,管长70m,承担房间卧室、厨房及部分书房房间负荷,热负荷为1085W。将这两项内容输入结果如下:
b、用下面方法把局阻系数改为零结果如下:
点击局阻系数下面数值右侧“蓝扣“弹出如下对话框:
再点击该对话框内“连接构件”右侧的
弹出下面对话框:
首先将左侧图中可调整数值部分都改为“0”结果如下图:
2.横支管上锁闭阀(2个)锁闭阀据相关资料局阻系数同截止阀,查表2.9.6取值得:10,共20;
5.回水横支管上的平衡阀(1个)局部阻力系数查表2.9.6取值得:15;
6.弯头12个 局部阻力系数查表2.9.9取中间值得:0.4 ,共4.8;
9. 分水器进水支管上温控阀(1个)同平衡阀局部阻力系数查表2.9.6取值得:15;
6)流速、比摩阻、沿程阻力:这三项软件计算内容;
7)局阻系数、局部阻力:这两项这个对话框输入项目中的难点;
点击局阻系数下面数值右侧“蓝扣“弹出如下对话框:
再点击该对话框内“连接构件”右侧的
弹出下面对话框:
首先将左侧图中可调整数值部分都改为“0”结果如下图:
左侧图中“弯头”后系数改为“1.00”,数量输入数值即为局阻系数;
左侧图中“弯头”后系数改为“1.00”,数量输入“0”即结果如下图:
C,如下图点击工具条中“计算控制”,在弹出的对话框内修改“户内支路”管径下限,15改为20,确定后点击工具条中“设计计算”。
d、将结果中的沿程阻力522*0.25=130.5Pa,用下面方法完成输入:
进入局部阻力设置对话框内,勾选下部“局部阻力”同时在右侧数值框内输入130.5,点击“确定”后,再次点击工具条中设计计算,结果如下图:
要注意:
a、此负荷与房间热负荷的差别,如右图:对于六层(最高层)房间负荷等于地板向上供热量,而六层盘管环路提供的热量还包括向下供热量,所以六层(最高层)负荷输入时不仅包括地面向上的散热量而且还包括向下的传热量;对于其它楼层房间负荷等于本层地板向上供热量与上一层楼板向下供热量之和,通常每层向下供热量相差较小,所以每层盘管热媒提供的热量就是该层房间热负荷。
菜单:下面是菜单对应的下拉命令,同样可通过快捷工具条中的图标调用;
[文件]提供了工程保存、打开等命令;
新建:可以同时建立多个计算工程文档;
打开:打开之前保存的水力计算工程,后缀名称为.csl;
保存:可以将水力计算工程保存下来;
[设置]计算前,选择计算的方法等;
[编辑]提供了一些编辑树视图的功能;
对象处理:对于使用天正命令绘制出来的平面图、系统图或原理图,有时由于管线间的连接处理不到位,可能造成提图识别不正确,可以使用此命令先框选处理后,再进行提图;
b、如右图:一个环路可能承担两个或两个以上房间,如果是这样,计算此环路所带负荷的时候,应该把所承担的房间负荷进行累加,假如某环路承担的是某个整个房间和另一个房间的一部分,如图中环路3,既承担客厅又承担部分餐厅,这时该环路负荷取那个整个房间的负荷与那个承担部分房间的部分负荷(可以用相对盘管面积,相对负荷的原则,按他们所占的面积进行取值。如果这部分靠近外围护结构,应该把其适当的放大,比如乘以1.2的修正系数,以减少实际情况与理论分析的误差。)
根据施工图
“供水方式”选择“下供下回”
接着再根据施工图:
“立管形式”选择“双管”
“立管关系”选择“异程”
勾选“分户计量”
“采暖形式”选择“地板采暖”
点击“确定”
2.第二步在【设置】菜单中的【生成框架】完成下列内容:
楼层数:6层
系统分支数:1
分支1样式
分支2样式
本住宅楼样式同分支1,所以系统分支数为“1”
[计算]数据信息建立完毕后,可以通过下面提供的命令进行计算;
[绘图]可以将计算同时建立的原理图,绘制到dwg图上,也可将计算的数据赋回到原图上;
[工具]设置快捷命令菜单;
6.2.2采暖水力计算的具体操作:
1.下面以某住宅楼为例进行计算:住宅楼施工图如下:
2.根据施工图系统形式绘制原理图:第一步进入【设置】菜单中的【系统形式】
在局部阻力设置对话框下部,是其它局部阻力,在这里能够设置那些不是依靠局阻系数来计算的构件,例如分集水器,其局部阻力是用下图表确定的假设已确定局部阻力为5Kpa时,则勾选局部阻力,并输入5000,如下图。
8)地暖工程户内分支局部阻力确定方法如下:首先由于地热盘管各环路局部构件弯头数量统计繁琐,其次依据相关资料,盘管的局部阻力可以认为是沿程阻力的25%,(全国勘察设计注册公用设备工程师暖通空调专业考试复习教材,第三版,P46), 所以用此方法来确定各户内分支局部阻力,具体步骤如下(实例):
5.回水横支管上的平衡阀(1个)
6.弯头12个
7. 供回水支管与旁通管处的直流三通(2个)
8. 分集水器进出水支管上球阀(2个)
9. 分水器进水支管上温控阀(1个)
10.分集水器(1个)
b、查相关工具书来确定这些附件局阻系数或局部阻力:
依据《全国民用建筑工程设计技术措施暖通空调·动力》表2.9.6和2.9.9确定的局阻系数或局部阻力为:
在《供热工程》P97和P115有下面两段话:可以看出对于单元立管平均比摩阻的选择需要考虑重力循环自然附加压力的影响,试参照下面实例,分析对于供回水温60/50℃低温热水辐射供暖系统立管比摩阻的取值是多少?
实例:
附件6.2关于地板辐射采暖水力计算的方法和步骤(天正暖通软件辅助完成)
6.2.1水力计算界面:
依据《手册》下表确定的局阻系数或局部阻力为:
1.立管与管井中横支管间的旁流三通(2个)局部阻力系数为:1.5 共3;
7. 供回水支管与旁通管处的直流三通(2个)局部阻力系数为:1.0共2;
4.供水横支管上的热量表(1个)依据上面标准图集:当流量为0.267m3/h时,工程流量为0.6m3/h的热量表压力损失为:3KPa。
树视图:计算系统的结构树;可通过【设置】菜单中的【系统形式】和【生成框架】进行设置;
原理图:与树视图对应的采暖原理图,根据树视图的变化,时时更新,计算完成后,可通过【绘图】菜单中的【绘原理图】将其插入到dwg中,并可根据计算结果进行标注;
数据表格:计算所需的必要参数及计算结果,计算完成后,可通过【计算书设置】选择内容输出计算书;
菜单位置:【计算】→【采暖水力】(cnsl)菜单点取【采暖水力】或命令行输入“cnsL”后,会执行本命令,系统会弹出如下所示的对话框。
功能:进行采暖水力计算,系统的树视图、数据表格和原理图在同一对话框中,编辑数据的同时可预览原理图,直观的实现了数据、图形的结合,计算结果可赋值到图上进行标注。
快捷工具条:可在工具菜单中调整需要显示的部分,根据计算习惯定制快捷工具条内容;
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