室内采暖水力计算(下载后输入数值可自动计算)

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第四章室内热水供暖系统的水力计算

二、当量局部阻力法和当量长度法

三、管路阻力数的概念

△P=R .l + △P j

()

222

422

2.90012SG

G A G A G l d d v l d ==∑+=⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∑+⋅=⎟⎠⎞⎜⎝⎛∑+=⋅

ζζζζλρπρζλ

重力循环双管系统循环作用压力的计算公式为

ΔP——重力循环系统中，水在散热器中冷却所产生的

作用压力，Pa；

计算富裕压力值

式中⊿%——系统作用压力的富裕率；

同程压力平衡图

(新)采暖管道水力计算表

采暖管道水力计算表
本表水温采用95 C~70 C,t=60oC,K=0.5mm,密度=983.248kg/m
o o 3
说明负荷 W 1 25000 2 25000 3 45000 4 45000 5 30000 6 30000 7 60000 8 78000 9 78000 10 46000 11 46000 12 32000 负荷放大负荷放大温差 o 累计系数 W C 25000 1 25000 25 50000 1 50000 25 95000 1 95000 25 140000 1 140000 25 170000 1 170000 25 200000 1 200000 25 260000 1 260000 25 338000 1 338000 25 416000 1 416000 25 462000 1 462000 25 508000 1 508000 25 540000 1 540000 25 水量管径(DN) （T/h) (mm) 0.9 DN25 1.7 DN32 3.3 DN50 4.8 DN50 5.8 DN50 6.9 DN70 8.9 DN70 11.6 DN70 14.3 DN70 15.9 DN70 17.5 DN70 18.6 DN80 流速（m/s) 0.424 0.483 0.419 0.617 0.749 0.543 0.706 0.918 1.130 1.255 1.380 1.044

暖通水力计算

热网水力计算的一般要求

1.计算热负荷时应按近期热负荷计算，并应考虑计入发展热负荷，

对于分期建设设计热负荷，可以留有余地或考虑增设设计管网的可能性。

2.管网水力计算时，应绘管道平面图、简易计算系统图，在图中注

明各热用户和管段的集合展开长度及计算温度、管道附件、补偿器、流量孔板、阀门等。热水管网还应注明各管段的始、标高。

3.在进行热水水力计算时，应注意提高整个供热系统的水力稳定

性，为防止水力失调可以采取如下措施：

1）减小管网干管的压力损失，宜取较小的比压降，适当增大管径；

2）增大热用户系统的压力损失，一般在热用户入口处安装手动调节阀或平衡阀、调压孔板，控制和调节入口压力；

3）高温水采暖系统的热源内部压力损失，对管网的水力稳定性也有影响，一般在热源内部留有一定的富裕压头，在正

常情况下，富裕压头消耗在循环泵的出口阀门上。当管网

流量发生变化引起热源出口放入压力变化时，可调整循环

水泵出口阀门的开度，使出口压力保持稳定。

4）供热主管网的管径DN，不论热负荷多少，均不小于50mm，而通向单体建筑物（热用户）的管径一般不宜小

于如下尺寸：

蒸汽管网25 mm

热水管网32 mm

5）在供热管网计算中，有的点出现静压超过允许极限值时，一般从此点与其它系统分开，设置独立的供热系统。

6）热水采暖管网，宜采用双管闭式系统，其供回水应采取系统的管径。

主要设备选择

1.热网循环水泵

热网循环水泵应按供热系统的调节方式来选择

（1）供热系统采用中央质调节

热循环水泵的总流量按向热用户提供的热水总流量的110%选取，数量不少于两台。

采暖供热管道水力计算表

注：

1.各立管删减散热器时，请从最后一组（每组三行）整

2.如增加散热器，整行（三行）拷贝，从干管行（灰色

3.从各立管回水温度计算值可验证操作是否正确。

4.增加环路时，由计算人复制并修改“环路阻力叠加”

采暖管径计算（适用于采用钢管

请从最后一组（每组三行）整行删除。

三行）拷贝，从干管行（灰色）前插入，需修改立管总负荷（D列）计算公式及干管“环路阻力叠加”栏公式。值可验证操作是否正确。

复制并修改“环路阻力叠加”和“不平衡率计算”栏公式，计算总阻力时，可人为判断最不利环路。

用钢管的一般（竖向）单管系统）

环路阻力叠加”栏公式。最不利环路。

室内热水供暖系统的水力计算

x12
, p15 ,16 ( p y p j )15 ,16
p
, 15 ,16
100%
499 524 ...... 100% 5% 499
此相对差额在允许 15% 范围内。
10.确定通过立管1第三层散热器环路上各管段的管径计算方法与前相同；通过立管1第三层散热器环路的作用压力：
第四章室内热水供暖系统的水力计算
【例题4-2】

确定图 4-9 机械循环垂直单管顺流异程式热水供暖系统管路的管径。热媒参数：供水温度 =95℃，回水温度 =70℃。系统与外网连接。在引入口处外网的供回水压差为 30kPa 。图 4-9 表示出系统两个支路中的一个支路。散热器内的数字表示散热器的热负荷。楼层高为3m。

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（压头），确定各管段的管径； 2.按已知系统各管段的流量和各管段的管径，确定系统所必需的循环作用压力（压头）； 3.按已知系统各管段的管径和该管段的允许压降，确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
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。
% p,1 (p y p j )1~14 p

采暖供热管道水力计算表

50
102896.0
3540
2.9
50
115758.0
3982
2.9
50
128620.0
4425
2.9
50
141482.0
4867
2.9
50
154344.0
5309
2.9
50
167206.0
5752
2.9
70
0.34
104.7
303.572
364.2864
0.44
126.4
366.647
439.9764
251.8476
0.57
87.2
252.967
303.5604
0.63
103.47
300.063
360.0756
0.68
121.1
351.161
421.3932
0.46
41.0
118.871
142.6452
DGL1/DHL1
15F
14F
13F
12F
11F
10F
9F
8F
7F
6F
5F
4F
3F
12862.0
442
2.9
20
25724.0
885
2.9
25
38586.0

(完整版)水力计算

室内热水供暖系统的水力计算

本章重点

? 热水供热系统水力计算基本原理。

? 重力循环热水供热系统水力计算基本原理。

? 机械循环热水供热系统水力计算基本原理。

本章难点

? 水力计算方法。

? 最不利循环。

第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理

一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式

当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间的摩擦，就要损失能量；而当流体流过管道的一些附

件 ( 如阀门、弯头、三通、散热器等 ) 时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量。前者称为沿程损失，后者称为局部损失。因此，热水供暖系统中计算管段的压力损失，可用下式

表示：

Δ P ＝Δ P y + Δ P i ＝R l + Δ P i Pa 〔 4 — 1 〕

式中Δ P ——计算管段的压力损失， Pa ；

Δ P y ——计算管段的沿程损失， Pa ；

Δ P i ——计算管段的局部损失， Pa ；

R ——每米管长的沿程损失， Pa ／ m ；

l ——管段长度， m 。

在管路的水力计算中，通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。

每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ，可用流体力学的达西．维斯巴赫公式进行计算

Pa/m （ 4 — 2 ）

式中一一管段的摩擦阻力系数；

d ——管子内径， m ；

——热媒在管道内的流速， m ／ s ；

一热媒的密度， kg ／ m 3 。

在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下：

( — ) 层流流动

室内给水管道的水力计算内容方式步骤

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第四章室内热水供暖系统的水力计算

第一篇供暖工程
河北工业大学能源环境与工程学院建筑环境与设备工程系
明确设计对象，由建筑和结构提供相关的设计图纸及
甲方要求
进行散热器计算确定各个房间散热器片数
进行水力计算，确定管径，确定压头值
确立地点，查找相关气象参数，
熟悉图纸，进行负荷计算
确立系统形式，设计系统
选择相关设备：水箱，集气罐，阀门，水泵等，
1.42
(
g
Re
d K
)2
（３）紊流粗糙区（阻力平方区）尼古拉兹公式
Re>445d/D

1
(1.14 2 g
d )2 K
当管径d≥40mm时，采用希弗林松推荐的公式
λ=0.11(K/d)0.25
（４）流态判别
临界流速
1

11

临界雷诺数
d
Re1

11
2

445
RP

P
L
或推荐比摩阻60-120Pa/m。
4.利用附表4-1，已知G、RP查表选择合适的管径d，并得出相应d条件下的比摩阻R、流速u
5.根据管道布置，利用附表4-2查出பைடு நூலகம்径d对应下的局部阻力
损失系数。
6.根据上述数据和有关公式计算管段的阻力损失沿程损失RL、局部损失Z，总损失RL+Z

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
二、当量局部阻力法和当量长度法

在实际工程设计中，为了简化计算，也有采用所谓“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。当量局部阻力法（动压头法）当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程损失转变为局部损失来计算。
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
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
4-1、热水供暖系统管路水力计算的基本原理
一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式
供暖系统中计算管段的压力损失，可用下式表示：
y j Rl j

Pa
式中 ——计算管段的压力损失，Pa； y ——计算管段的沿程损失，Pa； j ——计算管段的局部损失，Pa； R ——每米管长的沿程损失，Pa/m； l ——管段长度，m。
第四章室内热水供暖系统的水力计算

【例题4-2】确定图4-9机械循环垂直单管顺流异程式热水供暖系统管路的管径。热媒参数：供水温度=95℃，回水温度=70℃。系统与外网连接。在引入口处外网的供回水压差为30kPa。图4-9表示出系统两个支路中的一个支路。散热器内的数字表示散热器的热负荷。楼层高为3m。
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

采暖、给排水负荷、水力计算

2、建筑物耗热量
1、围护结构基本耗热量 2、附加耗热量 3、门窗篷隙渗入冷空气的耗热量 4、外门开启冷风侵入耗热量 5、建筑物的朝向、层次、风力、风向等 6、室外常年平均温度 7、热源供回水温度
3、基本耗热量计算（1）
计算公式1：Q=KF（tn-tw）a Q=围护结构基本耗热量。W（瓦） K=围护结构的传热系数。w/m2.0c F=围护结构的表面积。M2 tn=冬季室内计算温度。0C Tw=供暖室内计算温度。0C a=围护结构的温度修正系数
7、沿程阻力损失的计算
计算公式：△ Py=R/d.i.e/2v2 △ Py=沿程阻力损失.pa(帕斯卡) R=磨阻系数 d =管道内经.mm i =管道长度:米 V=水中的流速.米/立方米 e =水的密度.KG/m3
8、散热器的计算
计算公式：F=Q/K（tp一tn） F=散热器表面积（平方米） Q=散热器的散热量（千卡/小时） K=散热器传热系数。（千卡/m2.0C时） Tp=散热器热媒平均温度(0C) tn=室内供暖计算温度(0C)
4、民用建筑面积热指标（w/m2）
建筑物名称住宅楼办公、教室医院幼儿园旅馆图书馆
Rf（ w/m2 ）建筑物名称 Rf （ w/m2）
46一70 58一81 64一80 58一70 46一75
商店单层住宅食堂影剧院礼堂体育馆
64一87 80一105 116一140 93一116 116一163

室内热水供暖系统的水力计算讲

系统优化建议
针对计算结果中存在的问题，提出优化建议，如调整散热器选型、改变管道布置方式等，以提高供暖系统的效率和舒适度。
注意事项与总结
在进行散热器水力计算时，需要注意选择合适的计算公式和参数，并考虑管道的实际布置情况和散热器的性能等因素。通过实例分析，可以加深对散热器水力计算的理解和应用能力。
测量并记录管道的管径、长度、局部阻力系数等关键参数。
根据管道参数和达西公式，计算热水在管道中流动时产生的沿程阻力。
考虑管道中的弯头、阀门等局部构件对水流的影响，计算局部阻力。
将沿程阻力和局部阻力相加，得到管道总阻力。
结果分析与讨论
水力计算结果分析
将计算得到的管道总阻力与允许阻力进行比较，判断管道设计是否满足供暖需求。
建议学生积极参与实际工程项目的设计和施工，通过实践应用和经验积累不断提高自己的专业技能和解决问题的能力。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
确定系统各管段的流量
为系统选择适宜的水泵
通过水力计算，可以明确每个管段中的水流量，以确保供暖系统正常运行。
根据水力计算的结果，可以选择合适的水泵以满足系统的流量和扬程需求。
校验并确定系统阻力
水力计算可以校验供暖系统的总阻力是否在设计范围内，并根据实际情况进行调整。
基本原理与公式推导

采暖系统水力计算

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：

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；

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：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；

室内热水供暖系统的水力计算

二、当量局部阻力法和当量长度法

简化计算，
–
当量局部阻力法
当量局部阻力法的基本原理是将管段的沿程损失
转变为局部损失来计算。
–
当量长度法
当量长度法的基本原理是将管段的局部阻力损失
转变为沿程损失来计算。
1.当量局部阻力法(动压头法)

设管段的沿程损失相当于某一局部损失 △ Pj
Pj d
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。机械循环中，最不利循环环路常用控制平均比摩阻 Rpj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。

v 2
2
Rl d d

d
ld
v 2
2

式中
–
ld

ld ——管段中局部阻力的当量长度，m。
2.当量长度法
P Rl Pj R(l ld ) Rl zh
式中
– lzh——管段的折算长度，m。
Pa

用途
– 当量长度法一般多用在室外热力网路的水力计算上。

水力计算公式(自编)

水力计算公式

一、采暖热负荷：Q h=q h*A*10-3

Q h:采暖设计热负荷（kW)

q h:采暖热指标（W/m2)

A:建筑面积（m2）

二、采暖全年耗热量：Q h a=0.0864*N*Q h*[（T i-T a）/（T i-T o﹒

Q h a:采暖全年耗热量（GJ)

N:采暖期天数（167)

Q h:采暖设计热负荷（kW)

T i:采暖室内计算温度（℃）

T a:采暖期平均室外温度（℃）

T o﹒h:采暖室外计算温度（℃）

0.0864=3.6(GJ/MWh)/1000*24h

三、热水热力网设计流量：G=3.6*[Q/（c*（T1-T2））]

G:热力网设计流量（T/h)

Q:设计热负荷（kW)

c:水的比热容[kJ/（kg﹒℃）]

T1:热力网供水温度（℃）

T2:热力网回水温度（℃）

四、热水管道内壁当量粗糙度（钢管）：0.0005m

蒸汽管道内壁当量粗糙度（钢管）：0.0002m

五、主干线经济比摩阻：30-70Pa/m

支干线比摩阻：不>300Pa/m,连接一个热力站的支干线比摩六、热水热力网支干线、支线介质流速：不>3.5m/s

七、蒸汽热力网供热介质的最大允许设计流速：

1、过热蒸汽管道：

1）公称直径大于200mm的管道 80（m/s)

2）公称直径小于或等于200mm的管道 50（m/s)

2、饱和蒸汽管道：

1）公称直径大于200mm的管道 60（m/s)

2）公称直径小于或等于200mm的管道 35（m/s)

）/（T i-T o﹒h）]

T2））]

支干线比摩阻：可>300Pa/m

采暖管道水力计算(精)

1.4 热水采暖的垂直双管系统各层支管之间重力水头H z
H z =
2
h (ρh −ρg g （Pa ） 3
式中 h ——计算环路散热器中心之间的高差 (m；
1.5 单管跨越式系统水温降
1.5.1 单管跨越式系统的散热器和跨越管流量分配
1 单管跨越式系统散热器支路和跨越管支路的流量通过以下2式求得：
=G
-5
1.3 管道局部阻力取值和计算
1.3.1 室内采暖管道局部阻力按下式计算：
ΔP j =ξ
ρ⋅v 2
2
式中 △Pj ——局部水头损失（Pa）；
ρ ——热水密度；
供热空调设计手册》（第二版）表6.4－7取值。 1.3.2 散热器温控阀局部阻力
1）温控阀流量系数
K v =
G ΔP v
−5
2）根据上式，可计算出温控阀阻力和阻力特性系数
G 25
ΔP v ＝2×10 （Pa ）
K v 105
S v ＝2
K v
式中: G ——流经阀门的流量（m 3/h）；
5
K v ——生产厂家给出的温控阀流量系数，Kv 值表示阀前后压差为10Pa 时的水流量
3
（m/h）；
ΔP v ——温控阀阻力（Pa ）；
S v ——温控阀阻力特性系数（Pa/(m3/h2）。
采暖供热管道水力计算表说明