04《供热工程》第四课 室内供暖系统的水力计算教学教材
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(1)计算通过立管I第二层散热器环路的作用压力
P I'2 g H 2 hg P f P a
(2)确定通过立管I第二层散热器环路中各管段的管 径。 1）求平均比摩阻； 2）确定管段的d并找到相应的R、v值。
(3)求通过底层与第二层并联环路的压降不平衡率。
2020/5/26
计算步骤：
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：
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机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法和例题
在机械循环系统中，循环压力主要是由水 泵提供，同时也存在着重力循环作用压力 。管道内水冷却产生的重力循环作用压力 ，占机械循环总循环压力的比例很小，可 忽略不计。对机械循环双管系统，水在各 层散热器冷却所形成的重力循环作用压力 不相等，在进行各立管散热器并联环路的 水力计算时，应计算在内，不可忽略。
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热媒流速与流量的关系
v3600Gd2
G
900d2
m /s
4
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管段的局部损失
Pj
v2
2
Pa
水流过热水供暖系统管路的附件（如三 通、弯头、阀门等）的局部阻力系数可 查附录4-2。
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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。
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当量局部阻力法
基本原理是将管段的沿程损失转变为局 部损失来计算。
Pj
d
v2
2
d
l
v2
2
d
d
l
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当量局部阻力法
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计算步骤：
6．求各管段的压力损失 PPyPj
7．求环路总压力损失 P y P j 1~14712 P a
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。
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计算步骤：
9．确定通过立管Ⅰ第二层散热器环路中各管段的 管径。
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第三节 机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法和例题
• 与重力循环系统相比，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约为 10-20kPa，对水平式或较大型的系统，可达20一 50kPa。
• 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。
管径。 4．确定长度压力损失 Py Rl
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计算步骤：
5．确定局部阻力损失Z
1）确定局部阻力系数
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4-2查得其阻 力系数 2）利用附录表4-3，根据管段流速v可查得动压 头 P d ，利用式 Pj Pd 可得 P j 值。
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Βιβλιοθήκη Baidu
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第二节 重力循环双管系统管路水力计算方法和例题
重力循环双管系统通过散热器环路的循 环作用压力的计算公式为：
P z h P P f g H h g P f P a
重力循环异程式双管系统的最不利循环环路是 通过最远立管底层散热器的循环环路，计算应 由此开始。
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计算步骤：
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计算步骤：
• 1．选择最不利环路 由图4—1可见，最不利环路
是通过立管I的最底层散热器Il(1500W)的环路。这
个
环
路
从
散
热
器
Il
顺
序
地
经
过
管
段
1
、
P
' I1
2
、
3
、
4
、
5
、6，进入锅炉，再经管段7、8、9、10、11 12、
13、14、15、16进入散热器I1。
• 2．计算通过最不利环路散热器Il的作用压力
P I1 ' g Hhg P f P a
P I 1 ' 9 . 8 1 3 9 7 7 . 8 1 9 6 1 . 9 2 3 5 0 8 1 8 P a
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计算步骤：
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
（1）通过立管I第三层散热器环路的作用压力
P I '3 g H 3 h g P f 1 7 5 3 P a
（2）管段15、17、18与管段13、14、l为并联管路。通过管 段15、17、18的资用压力为
P 1 '5 , 1 7 , 1 8 P I '3 P I 1 ' P y P j1 , 1 3 , 1 4 9 7 6 P a
P I 'I 1 g H 1 h g P f 8 1 8
(2)确定通过立管Ⅱ底层散热器环路各管P段a 管径d 。
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计算步骤：
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)，但它的不 平衡率大于15％。这说明对于高于三层以上的建 筑物，如采用上供下回式的双管系统，若无良好 的调节装置(如安装散热器温控阀等)，竖向失调 状况难以避免。
（3）管段15、17、18的实际压力损失为459+159.1十119.7 ＝738Pa。
（4）不平衡率x13＝(976-738)／976＝24.4％＞15％ 因17、18管段已选用最小管径，剩余压力只能用第三层散热
器支管上的阀门消除。
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计算步骤：
11．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
管路总压力损失为：
P
Rl
Pj
d
l
v2
2
9002
1
2
2
d
l
G
2
A d G 2 AzhG 2 sG 2 P a
A
9002
1
2d4
2
Pa
kg / h 2
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当量长度法
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。
v2
2
Rld
d
ld
v2
2
ld
d
m
P R l P j R l ld R lz h P a
P I'2 g H 2 hg P f P a
(2)确定通过立管I第二层散热器环路中各管段的管 径。 1）求平均比摩阻； 2）确定管段的d并找到相应的R、v值。
(3)求通过底层与第二层并联环路的压降不平衡率。
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计算步骤：
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：
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机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法和例题
在机械循环系统中，循环压力主要是由水 泵提供，同时也存在着重力循环作用压力 。管道内水冷却产生的重力循环作用压力 ，占机械循环总循环压力的比例很小，可 忽略不计。对机械循环双管系统，水在各 层散热器冷却所形成的重力循环作用压力 不相等，在进行各立管散热器并联环路的 水力计算时，应计算在内，不可忽略。
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热媒流速与流量的关系
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管段的局部损失
Pj
v2
2
Pa
水流过热水供暖系统管路的附件（如三 通、弯头、阀门等）的局部阻力系数可 查附录4-2。
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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。
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当量局部阻力法
基本原理是将管段的沿程损失转变为局 部损失来计算。
Pj
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2
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当量局部阻力法
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计算步骤：
6．求各管段的压力损失 PPyPj
7．求环路总压力损失 P y P j 1~14712 P a
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。
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计算步骤：
9．确定通过立管Ⅰ第二层散热器环路中各管段的 管径。
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第三节 机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法和例题
• 与重力循环系统相比，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约为 10-20kPa，对水平式或较大型的系统，可达20一 50kPa。
• 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。
管径。 4．确定长度压力损失 Py Rl
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计算步骤：
5．确定局部阻力损失Z
1）确定局部阻力系数
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4-2查得其阻 力系数 2）利用附录表4-3，根据管段流速v可查得动压 头 P d ，利用式 Pj Pd 可得 P j 值。
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第二节 重力循环双管系统管路水力计算方法和例题
重力循环双管系统通过散热器环路的循 环作用压力的计算公式为：
P z h P P f g H h g P f P a
重力循环异程式双管系统的最不利循环环路是 通过最远立管底层散热器的循环环路，计算应 由此开始。
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计算步骤：
2020/5/26
计算步骤：
• 1．选择最不利环路 由图4—1可见，最不利环路
是通过立管I的最底层散热器Il(1500W)的环路。这
个
环
路
从
散
热
器
Il
顺
序
地
经
过
管
段
1
、
P
' I1
2
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3
、
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5
、6，进入锅炉，再经管段7、8、9、10、11 12、
13、14、15、16进入散热器I1。
• 2．计算通过最不利环路散热器Il的作用压力
P I1 ' g Hhg P f P a
P I 1 ' 9 . 8 1 3 9 7 7 . 8 1 9 6 1 . 9 2 3 5 0 8 1 8 P a
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计算步骤：
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
（1）通过立管I第三层散热器环路的作用压力
P I '3 g H 3 h g P f 1 7 5 3 P a
（2）管段15、17、18与管段13、14、l为并联管路。通过管 段15、17、18的资用压力为
P 1 '5 , 1 7 , 1 8 P I '3 P I 1 ' P y P j1 , 1 3 , 1 4 9 7 6 P a
P I 'I 1 g H 1 h g P f 8 1 8
(2)确定通过立管Ⅱ底层散热器环路各管P段a 管径d 。
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计算步骤：
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)，但它的不 平衡率大于15％。这说明对于高于三层以上的建 筑物，如采用上供下回式的双管系统，若无良好 的调节装置(如安装散热器温控阀等)，竖向失调 状况难以避免。
（3）管段15、17、18的实际压力损失为459+159.1十119.7 ＝738Pa。
（4）不平衡率x13＝(976-738)／976＝24.4％＞15％ 因17、18管段已选用最小管径，剩余压力只能用第三层散热
器支管上的阀门消除。
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计算步骤：
11．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
管路总压力损失为：
P
Rl
Pj
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A d G 2 AzhG 2 sG 2 P a
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kg / h 2
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当量长度法
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。
v2
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