热水供热系统水力计算

? ③旁通管连续补水定压，系统运行压力调节灵活。
? ④旁通管不断通过网路水，循环水泵流量增加，电 耗增加。
? ⑤旁通管连续补水定压，补水泵可以连续运行，也 可间歇运行。
三、气体定压
气体定压分为：氮气定压和空气定压，都是利用低位定 压罐保持供热系统恒压。 ? 氮气定压：在定压罐中灌充氮气。 ? 空气定压：在定压罐中灌充空气，为防止空气溶于水中 腐蚀管道，常在空气定压罐中装设皮囊，把空气与水隔 离。 ? 氮气定压的特点：热水供热系统运行安全可靠，能防止 系统汽化和水击。但消耗氮气，设备较复杂，氮气罐体 积较大。 ? 适用范围：氮气定压多用于高温水系统；
第六节 水泵的选择
一、热网循环水泵的选择 1 ．流量
G ? (1.1 ~ 1.2)G?
2 ．扬程
? ? H ? (1.1 ~ 1.2) H r ? H w ? Hb w ? Hh y
3.循环水泵的选择原则
? 水泵Gxh ≮管网Gw.z ；当 装有旁通管时，应计旁通 管流量。
? 循环水泵特性曲线，工作 点附近较平缓， G变化时， H 变化较小。
? 当采用分阶段改变流量的质调节时，宜选用流 量和扬程不等的泵组。
? 对只有采暖和热水供应的热水供热系统，可考 虑专设热水供应循环水泵。
? 多台水泵并联运行，选择水泵时，应绘制水泵 和热网水力特性曲线，确定其工作点。
二、补给水泵的选择 补给水泵定压时 流量
开式 Gb ? 4Gbs
闭式 Gb ? Gxt.m ax? Gbs 扬程 H b ? H j ? ? Hb ? Zb
? 循环水泵安装在回水管上， 允许工作温度 ≮80 ℃；安 装供水管上，必须采用热 水循环水泵。
? 水泵工作点应在水泵的高 效区内。
Δp H
η
G
? 循环水泵不少于两台，其中一台备用。当四台 或四台以上并联运行时，可不设置备用水泵。 采用集中质调节时，宜选用相同型号水泵并联 工作。
? 多热源联网运行或质量 —流量调节的单热源供 热系统，热源循环水泵应采用变频调速。
变化等
热水网路压力状况的基本技术要求
? 1．动水压线 ? 在网路循环水泵运行时，网路上各点测压管水头连线，
称为动水压曲线。 ? ⑴在与热力网路直接连接的用户系统内，压力不应超过
该用户系统用热设备及管道构件的承压能力。P系统≯ 设备及关键承压能力 ? ⑵在高温水网路和用户系统，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。还应留有 3汽0化~5压0K力pa如富表裕2压-3力所。示P。≮P汽化+30~50kPa。不同温度下的
? ⑶与热水网路直接连接的用户系统，无论网路循环水泵 是否运行，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，以防止系统倒空吸入空气，破坏正 常运行和腐蚀管道。
? P 回＞H 系统（系统充水高度） 不倒空 ? ⑷网路回水管道内任一点的压力，都应比大气压力至少
高出5mH 2O ，以免吸入空气。 ? P 回=大气压+5mH 2O ? ⑸在热水网路的热力站或用户引入口处，供、回水管的
?对策：将膨胀水箱的膨胀管改道水泵的吸入口附近。如图。
工程实例分析（3）
现象：异程式上行下给热水采暖，供、回水干管均 明装。过门以后的立管，如下图，立管②、③不热 或有时热，有时不热。
定不变的方法称为补给水泵定压。 ⑵补给水泵定压方式 ? 补给水泵连续补水定压方式 ? 补给水泵间歇补水定压方式 ? 补给水泵定压点设在旁通管处的定压方式
⑶补水泵定压的特点
? 优点：设备简单，投资少，便于操作。
? 缺点：怕停电，对于大型供热系统应设双路电 源。
⑷适用范围
? 当系统恒压点压力要求较高，无法采用膨胀水 箱定压时，可采用补给水泵定压。是目前国内 集中供热系统中最普遍的一种定压方式。
设独立的供热系统。
第三节 水力计算的方法和步骤
? 水力计算的基本步骤 1 ．热用户的设计流量
⑴采暖、通风、空调热用户及闭式热水供热系 统生活热水热用户
G?? 3.6Q? c(t1?? t2?)
⑵开式热水供热系统生活热水热用户
G ??
3.6Q? c(t1?? tl )
第三节 水力计算的方法和步骤
2 ．热力网各管段的流量 管段的计算流量就是该管段承担的各用户的计算流 量之和，即
第二章 热水供热系统的水力计算
第一节 概 述
? 为什么要进行热网的水力计算？
第一节 概 述
? 水力计算的主要任务 ⑴已知G和ΔP ，确定d ； ⑵已知G和d ，计算ΔP ； ⑶已知d 和允许ΔP ，计算或校核G； ⑷根据水力计算结果，确定循环水泵的流量和
扬程。
第一节 概 述
? 水力计算的作用 (1) 绘制热网水压图，确定供热系统最佳运行工况，分析
工程实例分析（1）
可以采用一、二级泵的系统。二级泵安装在压降较 大的用户环路上，只负担这一用户的负荷，从而使 主环路的循环泵（一级泵）仍在0.15MPa的压头 下运转。
工程实例分析（2）
某工程的膨胀水箱的膨胀管和循环管与干管连接如 图，系统热的不好，供水温度水箱的膨胀管和循环管而循环， 使系统循环水量减少。显然是膨胀水箱与系统连接错误。
(3)适用范围 ? 适用于系统规模较大、供水温度较高的供热系统。
2．补给水泵间歇补水定压方式
(1)原理
? 作用原理：补给水泵的启动和停止运行是由电接点式压力表 的表盘上的触点开关控制的。
? 到达定压点的上限值时，补给水泵停止运行。当网路循环水 泵的吸入端压力下降到定压点的下限值时，补给水泵重新启 动补水。
1．补给水泵连续补水定压方式 (1)原理
定压点--设在网路循环水泵的吸入端。 压力调节阀--保持定压点恒定的压力。
作用原理：定压点压力作用在调节 阀膜上，从而控制阀芯的移动，调 节阀孔流动面积，调节流量，维持 定压点压力。
(2)特点
? 补水泵始终连续运行，即使供热系统停止运行时也 如此，电耗大。
H j —补水点的压力，即系统静水压曲线的高度， mH20 ； ? H b —补水系统管路的压力损失， mH2O ； Zb —补水箱水位与补水泵之间的高度差， m。
3．热水网路补水泵的选择原则
? 闭式热水供热系统的补给水泵的台数，不应 少于两台，可不设备用泵。
? 开式热力网补水泵不宜少于三台，其中一台 备用。
⑵特点 ? 优点：补水泵间歇运行，减少电耗。
? 缺点：压力有一定的波动，造成补水泵的频繁 启动，影响补水泵的使用寿命。
⑶适用范围
? 宜使用在系统规模不大、供水温度不高、系统 漏水量较小的供热系统中。
3．补给水泵补水定压点设在旁通管处的定压方式
? 在热源的供、回水干管之间连接一根旁通管， 利用补给水泵，使旁通管J点保持符合静压线要 求的压力。
供热系统正常运行的压力工况，确保热用户有足够的 资用压头，系统不超压、不汽化、不倒空。 (2) 选择用户系统与供热管网的合理连接方式、选定用户 入口装置。 (3) 选定供热系统的循环水泵。 (4) 确定定压方式，系统加压方式，节能措施。选定补给 水泵。 (5) 计算供热管网的建设投资、金属耗量和施工安装工程 量。
X ? ? Pz ? ? Psh ? 100 /% ? 15% ? Pz
第五节 热水网路的水压图
? 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。
? 水压图可以清晰地表示出热水管路中各点的压 力。
第五节 热水网路的水压图
通过绘制系统水压图可分析和确定： ①管道任何一点 P ②各管段 ΔP ③各管段 R ④系统中是否汽化、超压、倒空 ⑤供、回水管压力差是否 ≥用户系统所需的作用压头 ⑥系统正常运行或循环水泵停运时，系统各点的压力
资用压差，应满足热力站或用户所需的作用压头。 P 资 ≥∑ΔP作用
? 2．静水压线
? 静水压曲线是网路循环水泵停运时网路上各点测压管 水头的连接线。它是一条水平线。
? ⑴与热水网路直接连接的供暖用户系统内，静态压力 不应超过系统中任何一点的允许压力。
? ⑵不应使热水网路任何一点的水汽化，应保持 3-5m 的富裕压力。
的定压方式称为膨胀水箱定压。 ? 2．作用：贮水、排气、定压。 ? 3．原理
4．结构：一般用钢板制成，通常是圆形或矩形。
膨胀水箱上一般装有膨胀管、溢流管、信号管、 循环管和排污管
5．膨胀水箱容积
Vp ? ? ? tVs
6．膨胀水箱的高度
Zj
?
Pq
?g
?
(2
~ 5)
?
HP
?
40
膨胀水箱 1-溢流管 2-排水管 3-循环管 4-膨胀管
? 当动态水力分析考虑热源停止加热的事故时： 事故补水能力≮ΔV 95-70 +G bs
? 事故补水时，软化除氧水量不足时，可补充 工业水。
第七节 供热系统的定压方式
? 供热系统的定压方式主要有：膨胀水箱定压， 补给水泵定压，补给水泵变频调速定压，气 体定压罐定压和蒸汽定压等。
一、膨胀水箱定压 ? 1．定义：利用膨胀水箱来维持定压点压力恒定
5-信号管 6-箱体 7-人孔 8-扶梯
7．特点
? 优点：压力稳定，不怕停电。
? 缺点：水箱高度受限，当最高建筑物层数较高 且远离热源，或为高温水供热时，膨胀水箱的 架设高度难以满足设计要求。
8．适用范围
? 适合于建筑层数较低的小区低温热水供热系统。
二、补给水泵定压 ⑴定义：用供热系统的补给水泵保持定压点压力固
? Gzh? ? Gi?
3 ．热水网路的主干线 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。《热网规 范》规定，可取40~80 Pa/m 。
第三节 水力计算的方法和步骤
4 ．支干线、支线