热水供热系统管道水力计算表
室内热水供暖系统的水力计算
确定立管1的管径
立管1与管段3~10并联。同理，资用压力
立管选用最小管径DN15*15。
计算结果，立管1总压力损失为3517pa。
不平衡率24.3%，超过允许值，剩余压头用立管阀门消除。
通过上述计算可以看出：
例题1与例题2的系统热负荷，立管数，热媒参数和供热半径都相同，机械循环系统的作用压力比重力循环系统大地多，系统的管径就细很多。
根据并联环路节点平衡原理（管段15，16与管段1，14为并联管路），通过第二层管段15，16的资用压力为
确定通过立管1第二层散热器环路中各管段的管径
求平均比摩阻
管段15，16的总长度为5，平均比摩阻为
根据同样方法，按15和16管段的流量G及Rpj，确定管段的d，将相应的R,v值列入表中。
根据各管段的热负荷，求接近Rpj的管径。 将查出的d,R,v,G值列入表中。
2
确定长度压力损失
01
将每一管段R与l相乘，列入水力计算表中
02
根据系统图中管路的实际情况，列出各管段局部阻力管件名称。利用附录表，将其阻力系数 记于表中，最后将各管段总局部阻力系数 列入表中。
由于机械循环系统供回水干管的R值选用较大，系统中各立管之间的并联环路压力平衡较难。例题2中，立管1，2，3的不平衡率都超过 ±15% 的允许值。在系统初调节和运行时，只能靠立管上的阀门进行调节，否则例题2的异程式系统必然回出现近热远冷的水平失调。如系统的作用半径较大，同时又采用异程式布置管道，则水平失调现象更难以避免。
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 。
01
Pa/m
02
式中 ——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； ——沿程损失约占总压力损失的估计百分数
供热工程第四篇室内热水供暖系统水力计算课件
政策支持与市场驱动
政府出台相关政策支持绿色供暖技术的发展，同时鼓励企业加大研 发投入，推动可持续发展。
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供热工程第四篇室内热水供暖 系统水力计算课件
目
CONTENCT
录
• 室内热水供暖系统概述 • 水力计算基本原理 • 室内热水供暖系统水力计算实例 • 常见问题与解决方案 • 发展趋势与展望
01
室内热水供暖系统概述
系统组成与工作原理
系统组成
室内热水供暖系统主要由热源、散热设备、管网和控制系统等部 分组成。
工作原理
通过热水在管网中循环流动，将热量传递给散热设备，再由散热 设备将热量散发到室内，达到供暖的目的。
系统分类与特点
系统分类
根据供热方式的不同，室内热水供暖系统可分为单管系统、双管系统和混合系 统等类型。
系统特点
单管系统简单、造价低，适用于较小面积的住宅；双管系统供热调节灵活，适 用于大面积的住宅和公共建筑；混合系统则结合了单、双管系统的优点，但设 计和施工较为复杂。
定义
水力计算是供热工程中用于确定 热水供暖系统各管段流量、压力 损失等参数的过程，是设计和优 化供暖系统的关键环节。
重要性
准确的水力计算能够确保供暖系 统的正常运行，提高系统的能效 和稳定性，降低运行成本和维护 难度。
水力计算的基本公式与参数
基本公式
水力计算的基本公式包括伯努利方程、连续性方程和能量方 程等，用于描述流体在管道中的运动状态和能量转换关系。
03
室内热水供暖系统水力计算实例
系统模型建立与参数设定
模型简化与假设
为简化计算，假设系统为稳态流动，忽略热损失和 动态效应，将实际供暖系统抽象为数学模型。
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。
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 mm5）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。
热网循环水泵扬程H按下式计算：H=1.2（H1+ H2+ H3+ H4+ H5）式中H:热水循环水泵扬程，mH2O(10kpa);H1:热水通过供热站中锅炉或热网加热器的流动阻力，mH2O(10kpa);H2，H3:热水通过供、回水热网管道的流动阻力，mH2O(10kpa);H4:热水在热用户（或热力站）的压力损失，mH2O(10kpa);H5:热源系统内部其它损失（如过滤器，阀门等处），mH2O(10kpa);（2）供热系统采用中央质-量调节（连续变流量调节）热网循环水水泵的流量、台数、扬程可参照中央质调节的选择方法。
供热系统水力计算
p －压强水头，（压力能水头）表明流体在断面压强作用 g
下，测压管上升的高度。
Z －位置水头，相对于基准面的高度。
2 －流速水头，（动能水头）以初速度铅直上升射流时的
2g
理论高度
总水头：
H p Z 2
g
2g
即压力能水头、位置水头之和动能水
头三者之和
总水头线（A-B线）
测压管水头线——水压线（C-D线）
管道直径（如何计算？） 管段压力损失（实际值） 管道流量（管径、管段允许压降已知）
◆水力计算有什么用处？
一、热水网路水力计算基本公式
2、管段的压力 (能量) 损失包括 哪两部分?
沿程阻力损失 p y 局部阻力损失 p j
○总阻力损失 p p y p j
一、热水网路水力计算基本公式
3、管段的沿程损失计算公式?
问题思考
请问：教材P36例2-4中各供暖热用户与 外网可采取何种连接方式？
用户1： 用户2：？ 用户3：？ 用户4：
To be continued
§4.4热网水泵的选择
一、热网循环水泵的选择方法 1、选择参数的确定 1）流量的确定
流速与质量流量的关系？
3.实际中往往不修正的原因是什么? （P23例子）
§4.2水力计算的方法与步骤
简述水力计算步骤?
0
+2
Q2=1.05×106 W
F2
P3=2.0×104 Pa
+4
+2 60m
0
h3=33m -2 -3
-5
-8
A 150m
B
160m
C
200m D 3
100m
Q3=0.69×106 W P3=1.45×104 Pa
《供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算
P SG2
S Aξ zh
A
900
2
1 2d
4
2
zh d
l
d
5.3.1 热水管路阻力数的计算
串联管路的阻力数
P P1 P2 P3
SchG2 S1G2 S2G2 S3G2
Sch S1 S2 S3
在串联管路中，管路的总阻力数为各串联管段阻力数之和
G1 : G2 : G3 (1/ s1)0.5 : (1/ s2 )0.5 : (1/ s3 )0.5 a1 : a2 : a3 在并联管路上，各分支管段的流量分配与其通导数成正比， 与其阻力数成反比
5.3.2 不等温降水力计算方法和步骤
不等温降水力计算方法
系统中各并联环路的温度降不必相等，而是根据并联环路 平衡要求的压力损失确定环路流量，再由流量来计算环路 的温度降，最后确定散热器面积的水力计算方法
由远及近计算其他环路
先确定计算环路的平均比摩阻Rpj
Rpj
0.5Pi l
计 是算 与环 其路 并的 联作 的用 最压 不头 利， 环路Pa的各管段的压力损失总和
根据计算的Rpj 值和各管段设计流量值，查水力计算表， 得到设计流量下各管段的管径d和实际比摩阻R值，并计 算该环路的总压力损失
较核计算环路的总压力损失与其作用压头的不平衡率
Δ ΔPi ΔHi 100% 15% ΔPi
5.2.1 异程式供暖系统的水力计算
例题
确定如图所示机械循环垂直单管顺流式热水供暖系统管路 的管径。 热媒参数：供水温度tg=95oC；th=70oC。 系统与外网连接，在用户引入口处的供回水压差为30kPa。 图中所示为系统两个支路中的一个支路，楼层高为3m。
供热工程第四章室内热水供暖系统的水力计算
第三节 机械循环单管热水供暖系统 管路的水力计算方法循环室内热水供暖系统入口处 的循环作用压力已经确定，可根据入口 处的作用压力求出各循环环路的平均比 摩阻，进而确定各管段的管径。
2、如果系统入口处作用压力较高时，必然 要求环路的总压力损失也较高，这会使 系统的比摩阻、流速相应提高。
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。
当量长度法 当量长度法的基本原理是 将管段的局部损失折合为管段的沿程损失来 计算。
不等温降法在计算垂直单管系统时，
将各立管温降采用不同的数值。它是在 选定管径后，根据压力损失平衡的要求， 计算各立管流量，再根据流量计算立管 的实际温降，最后确定散热器的面积。 不等温降法有可能在设计上解决系统的 水平失调问题，但设计过程比较复杂。
第二节 重力循环双管系统管路 水力计算方法和例题
3．确定最不利环路各管段的管径d。
(1)求单位长度平均比摩阻
(2)根据各管段的热负荷，求出各管段的流量
(3)根据G、Rpj，查附录表4—1，选择最接近Rpj 的管径。选用的Rpj越大，需要的管径越小，会降
低系统的基建投资和热损失，但系统循环水泵的投 资和运行电耗会随之增加。所以需要确定一个经济 比摩阻，使得在规定的计算年限内总费用为最小。 机械循环热水供暖系统推荐选用的经济平均比摩阻 一般为60～120Pa/m。
(3)求通过底层与第二层并联环路的压降不平衡率。
10．确定通过立管I第三层散热器环路上各管段 的管径，计算方法与前相同。计算结果如下：
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