室外——_供热管网的水力计算2
室外供热管网设计计算书案例
目录第一章工程概述第一节供热系统的区域简介 (1)第二节原始资料 (2)第三节热源状况介绍 (2)第二章热负荷计算第一节热指标的选择 (2)第二节热负荷的计算 (2)第三节绘制热负荷延续时间图 (3)第四节供暖年耗热量以及耗煤量的计算 (7)第三章供暖方案的确定第一节热媒的选择 (8)第二节热媒参数的确定 (11)第三节供热管网的平面布置 (13)第四节管网附件设计原则 (17)第四章管道水力计算第一节管道水力计算图绘制 (21)第二节确定计算管路 (22)第三节比摩阻的选择 (22)第四节阻力平衡的原则及措施 (23)第五节水力计算 (24)第五章系统水压图、调节方式和系统工艺设备、设施的选择第一节系统定压方式的确定 (52)第二节供热系统原理图 (56)第三节水压图的绘制 (57)第四节供热系统的调节方式及调节曲线的绘制 (58)第五节供热系统工艺设备的选择 (59)第六章管道保温结构和管网土建措施第一节管道的保温选择和计算 (64)第二节管沟形式和检查井的确定 (68)第三节固定蹲位置的确定及推力计算 (69)参考文献 (70)第一章概述第一节供热系统的区域简介1 地理位置河北省张家口市，又称“张垣”“武城”。
位于中国河北省西北部，地处京、冀、晋、蒙四省市区交界处，是北京的北大门，也是历史上兵家必争之地，重要的地理文化名城。
全市辖4区、13县、2个管理区，1个高新区，总面积3.7万平方公里，分为坝上、坝下两个不同的自然区域，总人口450万人，其中农业人口310 万人。
张家口的发源地是现位于桥西区的堡子里一带，这里的发展是整个张家口逐步繁荣的历史见证。
大境门、清远楼、堡子里建筑群、鸡鸣驿、五郭台长城、张家口市区段长城、冰山梁长城（长城最高点2211米）、蔚县古城、怀来古城、黄帝祠（中华三祖堂）、中华合符坛、小五台山、蔚县空中草原、镇朔楼、崇礼长城岭滑雪场、翠云山滑雪场、云泉寺、赐儿山、安家沟生态旅游、水母宫、赤城朝阳观、野狐岭古战场、元中都遗址、素葬楼、坝上草原、爱吾庐-冯玉祥将军故居（桥东区德胜街45号）、赤城温泉、黑龙山国家森林公园、蔚州暖泉书院、桥西抡才书院、蔚县南安寺塔、金阁山（丘处机修炼地）、蔚县代王城遗址、天漠、官厅湖（新中国第一座水库）、蔚州灵岩寺、水母宫地下长城。
室外供热管网的设计计算
泵 为 变 频 泵 。管 网 的 调 节 形 式 采 用 热 源 处 集 中 调 节 、热 力 站 及 建 筑引人口处的局部调节和用热设备单独调节三者相结合的联合
调节方式。 2 供热管网设计
2.1 供热管网敷设形式
室 外 供 热 管 道 进 行 地 下 敷 设 时 ，需 满 足 以 下 三 点 ：
1)
摘 要 :以 位 于 有 地 下 水 、非湿陷性黄土地区的某大型室外二次供热管网为例，分析了室外供热管网水力计算的方法和步骤，并简
单 介 绍 了 供 热 管 网 固 定 支 架 及 补 偿 器 的 选 择 ，以 供 参 考 。
关 键 词 :室外供热管网，水力计算，直埋敷设，当量长度法
中图分类号:TU833.12
材与装饰,2016(13) :85-86.
HVAC design and technical analysis of integrated design of indoor pipe network
Ren Wenjin
本 工 程 热 源 为 位 于 生 活 服 务 中 心 的 区 域 锅 炉 房 提 供 ，热 源 供
回水温度为70 T ~50 T ，单体采暖形式为散热器采暖，局部区域
采 用 低 温 地 板 敷 设 供 暖 系 统 采 暖 ，热 源 为 经 混 水 机 组 降 温 为
热水热网的水力计算方法与实例
热水热网的水力计算方法与实例1.热水供热管网水力计算的方法与步骤在进行热水管网水力计算之前，需要完成的前期工作包括确定各用户的热负荷、热源位置及热媒参数、绘制管网平面布置计算图、在管网平面布置图上标注热源与各热用户的流量等参数、标注管段长度及节点编号、标注管道附件、伸缩器及有关设备位置等。
热水供热管网水力计算的方法步骤如下：（1）确定热水管网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，根据这个计算流量来确定该管段的管径和压力损失。
各管段的计算流量可根据管段热负荷和管网供回水温差通过下式来确定：（2）确定热水管网的主干线及其沿程比摩阻;热水管网水力计算是从主干线开始计算的，主干线是管网中平均比摩阻最小的一条管线。
（3）根据热水管网主干线各管段的计算流量和初步选用的平均比摩阻数值，利用附录9-1的水力计算表，确定主干线各管段的管径和相应的实际比摩阻。
（4）根据选用的管径和管段中局部阻力的形式，查附录9-2，确定各管段局部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9-1查到的比摩阻，利用式(9-25)计算主干线各管段的总压降。
（6）计算各分支干线或支线。
2.水力计算示例[例9-1] 某工厂热水供热管网平面布置如图9-1所示。
管网中各管段长度、阀门的位置、方形补偿器的个数均已标注在图中。
已知管网设计供、回水温度tg=130℃，th=7 0℃。
用户E、F、D的设计热负荷Q分别为1200kW、1000kW、1300kW。
各热用户内部的阻力损失为△p=50kPa。
试进行该热水管网的水力计算。
(2)确定管网主干线并计算因为各热用户内部的阻力损失相等，各热用户入口要求的压力差均为50kPa，所以从热源到最远用户D的管线为主干线。
管网各管段编号及阀门、补偿器设置见图9-1。
首先，取主干线的平均比摩阻在Rpj=40~80Pa/m范围内，确定主干线各管段的管径。
(完整版)流体输配管网重点总结
1通风工程的主要任务是控制室内空气污染物，保证良好的室内空气品质，保护大气环境。
2通风工程的分管系统分为：排风系统和送风系统。
3空调工程除了承担通风工程的主要任务外，还增加了新的任务，即不论室外气象条件怎样变化，都要维持室内热环境的舒适性，或使室内热环境满足生产工艺的要求。
4.空调工程具有两个基本功能，控制室内空气污染物浓度和热环境质量。
5储配站的功能：①是储存必要的燃气量用以调峰；②是使多种燃气进行混合，保证用气组分均衡；③是将燃气加压以保证每个燃气用具前有足够的压力。
6调压站有两个功能：①是将输气管网的压力调节到下一级官网或用户需要的压力；②是保持调节后的压力稳定。
7调压站通常由调压器、阀门、过滤器、安全装置、旁通管及测量仪表等组成。
8膨胀水箱的作用是用来储存冷热水系统水温上升时的膨胀水量。
此外，它还兼有从管网排气、向管网补水、恒定管网定压点压力等作用。
膨胀水箱的膨胀水管与水系统管路连接，在重力循环系统中，常接在供水立管的顶端；在机械循环系统中，一般接在水泵入口管上。
在膨胀管、循环管上，严禁安装阀门，以防止系统超压，水箱水冻结。
9补偿器的作用：防止供热管道升温时，由于热伸长或温度应力而引起的管道变形或破坏，需要在管道上设置补偿器。
10蒸汽疏水器的作用是自动阻止蒸汽逸漏而且迅速地排走用热设备及管道中的凝水，同时，能排除系统中积留的空气和其他不凝性气体。
疏水器用在蒸汽供热管网中，一般装在散热器或换热器后的凝结水管路上。
汽-液两相流管网中高温凝结水由于流动阻力或流经疏水器、局部阻力较大的构件等，造成凝结水温度高于该压力下的饱和温度，因而重新汽化，形成了“二次蒸汽”. 11为什么供暖空调冷热水管网要设排气装置？排气装置设在什么地方？为什么建筑给水管网不设排气装置？答：因为一般供暖空调冷热水管网是闭式管网，系统中如果有空气，就会影响水的正常循环。
所以必须设置排气装置。
排气装置设在系统个环路的供水干管末端的最高处。
供热工程热水网络的水力计算及水压图课件
• 供热工程热水网络概述 • 水力计算的基本原理与方法 • 热水网络的水压图绘制 • 热水网络的水力计算实例 • 热水网络的水压图实例分析 • 热水网络的维护与管理
01
供热工程热水网络概述
CHAPTER
热水网络的定义与特点
定义 特点
热水网络的重要性及应用
步骤
行水压图的绘制，如CAD、 Excel等。
01
02
1. 收集管网相关数据，包括管
网的拓扑结构、管径、长度、
高程等。
03
2. 根据管网数据建立管网的数
学模型，包括节点方程和管道
方程。
04
3. 利用计算机软件进行管网的
水力计算，求解制水压图，
将节点压力和管道阻力以图形
热水网络的日常维护
01
02
定期检查
清洗与保养
03 阀门与附件检查
热水网络的故障诊断与处理
故障识别
诊断方法
修复措施
热水网络的节能减排措施
优化调度
根据用热需求，合理调 度供热机组，降低能耗。
保温措施
废热回收
智能化控制
对热水管网进行保温处 理，减少热量损失。
利用技术手段回收废热， 提高能源利用效率。
重要性
应用
热水网络广泛应用于住宅、商业、工 业等领域，提供热水供应和采暖服务， 满足生产和生活的需要。
热水网络的发展历程与趋势
发展历程
发展趋势
02
水力计算的基本原理与 方法
CHAPTER
水力计算的定义与目的
定义
目的
水力计算的基本原理
伯努利方程
水在流动过程中，由于流速的变化， 会产生水头损失。伯努利方程是描述 水流中任意两点的压力、速度和位置 之间的关系。
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
供热工程第九章热水网络的水力计算和水压图
（1）、横坐标表示供热系统的管段单程长度，以米为单位。
下半部:表示供热系统的纵向标高,包括管网,散热器,
循环水泵,地形及建筑物的标高.对于室外热水
供热系统,当纵坐标无法将供热系统组成表示
（2）、纵坐标
清楚时,可在水压图的下部标出供热系统示意图.
上半部:供热系统的测压管水头线,包括动水压线(表示供
热系统在运行状态下的压力分布)和静水压线(在
（4）画动水压线
O点处的压头不论在系统工作时还是停止运 行时，都是不变的，等于膨胀水箱的高度， 那么动压线的起点与静压线在此处重合， 即图中的O点。当系统工作时，由于水泵驱 动水在系统中循环流动，A点的测压管水头 必然高于O点的测压管水头，两者之间的差 值就是OA的压力损失，这样A点的测压管 水头就确定了，即图中的点，同理可以确 定其它各点的测压管水头高度。
二、绘制热水网路水压图的步骤和方法
1、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，一定的比例尺作出标高的刻度。
2、选定静水压曲线的位置。 静水压曲线是网路循环水泵停止工作时，网络上
各点的测压管水头的连接线，是一条水平的直线，静 水压曲线的高度必须满足下列的技术要求： （1）、在与热水网路直接连接的用户系统内，底层散热 器的所承受的静水压力不应超过散热器的承压能力。 （2）、热水网路及与它直接连接的用户系统内，不会出 现汽化和倒空。
一、热水网路压务状况的基本技术要求
1、在与热水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其管道 构件的承压能力。（保证设备不压坏）
如柱形铸铁散热器的承压能力 4 105为Pa， 作用在该用户系统最底层散热器的表压力， 无论在网络运行或停止运行时都不得超过 Pa。 4 105
热网水力计算讲解
式中
3.6Q ct g t h
G ———管段计算流量， t h ；
Q ———计算管段的热负荷， kW ；
t g ， t h ———热水管网的设计供、回水温度， C ；
c ———水的比热容，取 c 4.187kJ
kg C 。
模块一
集中供热管网施工
（2）确定热水管网的主干线及其沿程比摩阻 热水管网水力计算是从主干线开始计算的，主干线是管网 中平均比摩阻最小的一条管线。通常，热水管网各用户 要求预留的作用压差是基本相同的，所以从热源到最远
方形补偿器3 12.5 37.5m 总当量长度ld 42.34m
模块一
（3）支线计算
集中供热管网施工
管段 BE 的资用压差为：
P 14627 26767 Pa BE P BC P CD 12140
设局部损失与沿程损失的估算比值 j 0.6 ，则比摩阻大致可控制为
R P 1 j ) 26767 / 70(1 0.6) 239Pa / m BE / l BE (
' 根据 R ' 和 GBE 14t / h ，由表 2.1 查得
DN BE 70m m , RBE 278 .5Pa / m; v 1.09m / s
管段 BE 中局部阻力的当量长度 l d ，查热水网路局部阻力当量长度表。得： 三通分流： 1 3.0 3.0m ；方形补偿器 2 6.8 13 .6m ；闸阀 2 1.0 2.0m ， 总当量长度 l d 18.6m 管段.6m 管段 BE 的压力损失
P .5 88.6 24675 Pa BE Rm l zh 278
用同样方法计算支管 CF 。
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限定流速(m/s)
0.6
0.8
1.0
1.3
1.5
2.0
2.3
2.50~3.00
8
4.1.2室外热水管网水力计算的方法
（4）根据选用的标准管径和管段中局部阻力形式， 由附录4-2查出各管段局部阻力的当量长度ιd，并求出 各管段的折算长度ιzh。 （5）根据管段的折算长度ιzh和实际的比摩阻，计算 出各管段的压力损失及主干线总压降。 （6）主干线水力计算完成后，进行热水网路支干线、 支线的水力计算。DN≥400mm，流速不应大于 3.5m/s；DN＜400mm，Rm不应大于300Pa/m
7
4.1.2室外热水管网水力计算的方法
（2）确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻
管网中平均比摩阻最小的一条管线
经济比磨阻：可取40~80Pa/m （3）根据网路主干线各管段的计算流量和初步选用的平均比摩阻 Rm值，利用附录4-1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。
室外热水网路的限定流速 公称直径mm 15 20 25 32 40 50 100 200以上
4.1.1.2热水管网局部损失 局部损失的当量长度ιd
Pj
d
2
2
修正 ： 估算 ：ld=αj· l
d1.25 ld 9.1 0.25 K 0.25 K sh lsh.d lbi.d lbi .d K bi
13
室内热水供暖管网的水压图
14
15
4.2.3水压图在热水管网设计中的重要作用
4.2.3.1热水网路压力状况的基本技术要求 1）与热水网路直接连接的各用户系统内的压力，都不得超过该用 户系统用热设备及其管道构件的承压能力 （2）为保证高温水网路和用户系统内不发生汽化现象，在水温超 过100℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力 （3）为了保证用户系统不发生倒空现象，破坏供热系统正常运行 和腐蚀管道
n
11
4.2 管网系统压力分布
4.2.1管流能量方程及压头表达式
12
2 p2 Z 2 g
2 1 2 2
p1 Z1 g
H
2 2
p1 p Z1 2 Z 2 H12 g 2g g 2g
2
p12
4.2.2管网的压力分布图
17
4.2.3.2绘制热水网路水压图的方法与步骤
（1）建立坐标系 （2）选定静水压曲线位置：不超压、不气化、 不到空 （3）选定回水管的动水压曲线位置 （4）选定供水管动水压曲线的位置
18
4.2.3. 3用 户系 统的 压力 状况 和与 热网 连接 方式 的确 定
19
4.2.4管网系统的定压
4.2.4.1补给水泵定压方式
20
4.2.4.2气体定压
21
水力计算表见附录4-1。 修正：
K值修正系数m和β值
K(mm) m β 0.1 0.669 1.495 0.2 0.795 1.26 0.5 1.00 1.00
K Rsh sh K bi
1.0 1.189 0.84
0.25
Rbi mRbi
3
4.1.1 热水管网水力计算公式
采用不同单位计算的系数
Qn
采用的计 算单位
A
—GJ/h=109J/h c—kJ/(kg· ℃) 238.8
Qn
—MW=106W c—kJ/(kg· ℃) 860
6
4.1.2室外热水管网水力计算的方法
具有多种热用户的并联闭式热水供热系统 ：
Q Qt Qr Gn Gt Gr A n Gzh t t t t t t 1 2 1 2t 1 2r
总水压线与测压管 水头线
12
4.2.2管网的压力分布图
利用水压图分析热水供热（暖）系统中管路的水力工况时， 以下几方面是很重要的 ：
（1）利用水压曲线，可以确定管道中任何一点的压 力（压头）值。 （2）利用水压曲线，可表示出各段的压力损失值。 （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 （4）热水管路系统是一个水力连通器
9
4.1.2室外热水管网水力计算的方法
节流孔板：
d 104
G2 t H
10
4.1.2室外热水管网水力计算的方法
【例题4-1】某工厂厂区热水供热系统，其网路平面布置图（各管段的长 度、阀门及方形补偿器的布置）如图4-3所示。网路设计供水温度=130℃， 设计回水温度=70℃。用户E、F、D的设计热负荷 分别为3.518 GJ/h、 4 2.513 GJ/h和5.025GJ/h。热用户内部的阻力损失为ΔPn=5×10 Q Pa。试 进行该热水网路的水力计算。
热网资用比摩阻估算式为：
P Rm l 1 j
5
4.1.2室外热水管网水力计算的方法
4.1.2.1热水网路水力计算的方法及步骤 （1）确定热水网路中各管段的计算流量 只有供暖热负荷的热水供热系统 ：
Qn Qn Gn A t2 t2 c t1 t1
（4）为保证循环水泵不发生汽蚀现象，一般循环水泵吸入口侧的 压力不低于3~5mH2O，回水高5mH2O
（5）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要的作用压头。
16
4.2.3.2绘制热水网路水压图的方法与步骤
【例题4-2】如图4-7所示为一个 连接着四个供暖热用户的高温水 供热系统。图中，下部是网路的 平面图，上部是它的水压图。网 路设计供、回水温度为 130℃/70℃。用户1、2采用低 温水供暖，用户3、4直接采用 高温水供暖。用户楼高分别为 15、33、13、12ｍ，地面标高 分别为+1、+7、-5、+1ｍ。试 绘制该小区的热水网路水压图。
热网允许比压降概算时管线当量长度占直管线长度的百分数αj值
管道补偿器型式
热介质
蒸汽 热水、凝结水
套管及波形补偿器 0.3~0.4 0.2~0.3
光滑的方形补偿器 0.5~0.6 0.3~0.4
焊接的方形补偿器 0.7~0.8 0.5~0.7
4
4.1.1 热水管网水力计算公式
热水网路DN≤100mm时，αj值可取0.15；当管径在 DN125mm~DN200mm之间时，αj=0.25~0.3；DN＞ 200mm时按上表内数值选用。
室外供热管网的水力计算
主讲人：王刚前
1
4.1 热水管网水力计算
热水供热管网水力计算的主要任务是： 1）按已知的热媒流量和允许压力降，确定管道的直 径； 2）按已知的热媒流量和管道直径，计算管道的压力 损失； 3）按已知的管道直径和允许压力损失，计算或校核 管道中的流量； 4）根据管网水力计算结果，确定管网循环水泵的流 量和扬程。
2
4.1.1 热水管网水力计算公式
4.1.1.1热水管网的沿程损失
d 2 d≥40mm (1.14 2 lg ) K 2
Rm 6.88 10 K
3 0.25
2 G t Rm 6.25 0.11 d
0.25