供暖系统的水力计算
合集下载
第四章室内热水供暖系统的水力计算
最不利环路计算
7. 求最不利环路总压力损失 即 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。
式中
⊿%——系统作用压力的富裕率； ⊿P＇Ⅰ1——通过最不利环路的作用压力，Pa；
∑(⊿Py+⊿Pj) 1～14——通过最不利环路的压力损失，Pa。
计算最不利环路的阻力及富裕压头值。
散热器的进流系数α
3. 最末端第二根立管的计算 • 最末端第二根立管的作用压头P2 为与其并联的最不利环路的 各管段的压力损失总和。 • 先确定计算立管的平均比摩阻Rpj。 • 根据计算的Rpj和已知的各管段设计流量，查水力计算表，得 到在设计流量下各管段的管径和实际比摩阻R的值。并计算 管段的压力损失△H2。 • 最末端第二根立管的压力损失与其作用压头的不平衡率应保 持在±15%之内。 4. 计算其他立管 用同样的方法，由远及近计算其他立管，并使其不平衡率应 保持在±15%之内，必要时通过立管的阀门节流来达到。 在单管热水供暖系统中，立管的水流量全部或部分地 流进散热器。流进散热器的水流量与通过该立管水流量 的比值，称作散热器的进流系数α，可用下式表示
2. 3.
4.
计算简图
一、等温降法计算步骤（异程系统）
1. 计算最不利环路 异程式系统的水力计算从系统的最不利环路开始。最不利 环路是指允许平均比摩阻R最小的一个环路。一般取最远立 管的环路作为最不利环路。 2. 计算各管段的流量 根据Rpj 值和已知的各管段设计流量，查水力计算表，
9 9 9 9 9 9 得到在设计流量下各管段的管径d和实际比摩阻R值。 最不利环路的平均比摩阻应在60～120Pa/m范围。 并计算各管段的局部阻力，计算各管段的压力损失。 根据最不利环路的各管段的阻力，计算出的总阻力H 。 比较系统可利用的作用压头，求出富裕压头值。 系统的作用压头应留有10%以上的富裕度，如不满足，则需要调整 环路中某些管段的管径。
供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算
供热工程》第5章热水供暖系统的水力计算
一、热水供暖系统水力计算的基本原理
热水供暖系统水力计算是根据物理流体流动的基本原理，通过正确的方法，解决热水供暖系统每个回路部分的水力参数问题，以保证供暖系统的正常运行。
水力参数的计算是热水供暖系统设计中必不可少的，水力计算可以求出：
1．水流量，即总进出水量及每支管道的流量；
2．水压，即系统压力，每个环节的压力，以及最大和最小的压力；
3．管道长度，即当前系统的总长度及每支管道的长度；
4．水力损失，即每支管道的水力损失；
5．管道直径，即每支管道的外径及内径；
6．管材的选择，即根据水流量，压力和水力损失等参数选择合适的管材，确定系统的一致性；
7．扬程，即每支管道的扬程及总体扬程；
8．系统功率，即整个系统功率。
二、热水供暖系统水力计算的步骤
1.获取热水供暖系统的基本参数，包括系统回路数、每个回路总长、循环水量、供暖热水温度差等；
2.确定管道长度，包括机组与循环泵之间的管路长度，以及每个回路的长度；
3.计算水流量，确定每个回路的水流量；
4.选择管材。
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
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。
第四章室内热水供暖系统的水力计算
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
Hale Waihona Puke 11临界雷诺数
d
Re1
11
2
445
第2种情况的水力计算，常用于校核计算，根据 最不利循环环路各管段改变后的流量和已知各 管段的管径，利用水力计算图表，确定该循环 坏环路各管段的压力损失以及系统必需的循环 作用压力，以检查循环水泵扬程是否满足要求。
进行第3种情况的水力计算，就是根据管段的管 径d和该管段的允许压降，来确定通过该管段 (例如通过系统的某一立管)的流量。对已有的 热水供暖系统，在管段已知作用压头下，校该 各管段通过的水流量的能力；以及热水供暖系 统采用所谓“不等温降” 水力计算方法，就是 按此方法进行计算的。这个问题将在本章第五 节“不等温降”计算方法和例题中详细阐述。
m/s
Re 2
445 d
(5)紊流区统一公式
柯列勃洛克公式 阿里特舒里公式
1
2
g
(
2.51
Re
K /d) 3.72
0.11( K 68 )0.25
d Re
阿里特舒里公式是布拉修斯公式和希弗林公式的综合
当量绝对粗糙度K 对于室内的热水供暖系统
K=0.2mm=0.0002m 对于室外热水系统
阻R与流量G的平方成正比，上式可改写为：
第十四讲自然循环热水采暖系统水力计算-本讲主要内容
器支管 阀门调节
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
11.
供 热 工 程
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 ② 确定通过立管Ⅱ底层散热器环路各管段的管径。两根
立管的压力损失应相等。
③ 对计算管段进行水力计算
④ 计算并联立管Ⅰ与Ⅱ的不平衡率 ⑤ 继续计算立管Ⅱ第二、三层散热器环路。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
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
热 • g——重力加速度，g＝9.81m/s2；
工
•
H——所计算的散热器中心与锅炉中心的高差， m；
程 • g 、h 一供水和回水密度，kg／m3；
• Pf 一水外循环环路中冷却的附加作用压力，Pa。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
注意：
供
通过不同立管和楼层的循环环路的
热
附加作用压力值是不同的，应按附录3-2 选定。
c) 求通过底层与第二层并联环路的压降不平 衡率
不平衡率允许范围为±15%。 正超可用支管 阀门调节。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
10. 确定通过立管Ⅰ第三层散热器环路中各管 段的管径
供 ① 通过立管Ⅰ第三层散热器环路的作用压力
热
② 计算该管段的资用压力 ③ 计算该管段实际压力损失
工 ④ 不平衡率计算
供
② 根据各管段流速v，查出动压头值，依据求
热
出局部损失
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
11.
供 热 工 程
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 ② 确定通过立管Ⅱ底层散热器环路各管段的管径。两根
立管的压力损失应相等。
③ 对计算管段进行水力计算
④ 计算并联立管Ⅰ与Ⅱ的不平衡率 ⑤ 继续计算立管Ⅱ第二、三层散热器环路。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
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
热 • g——重力加速度，g＝9.81m/s2；
工
•
H——所计算的散热器中心与锅炉中心的高差， m；
程 • g 、h 一供水和回水密度，kg／m3；
• Pf 一水外循环环路中冷却的附加作用压力，Pa。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
注意：
供
通过不同立管和楼层的循环环路的
热
附加作用压力值是不同的，应按附录3-2 选定。
c) 求通过底层与第二层并联环路的压降不平 衡率
不平衡率允许范围为±15%。 正超可用支管 阀门调节。
第十四讲 自然循环水暖系统水力计算
10. 确定通过立管Ⅰ第三层散热器环路中各管 段的管径
供 ① 通过立管Ⅰ第三层散热器环路的作用压力
热
② 计算该管段的资用压力 ③ 计算该管段实际压力损失
工 ④ 不平衡率计算
供
② 根据各管段流速v，查出动压头值，依据求
热
出局部损失
第四章供暖系统水力计算
第四章供暖系统水力计算
一、概述
供暖系统水力计算是指运用水力学原理和定律，根据供暖系统的结构
特性，求出供暖系统内水流动的流量(m3/h)、压力变化（MPa）以及流程
损失等水力参数。
由此来分析和设计供热系统，保证供暖系统的安全、经
济和高效的运行。
二、供暖系统水力计算方法
1、收集和组织系统水力基本参数
首先，要根据供暖系统的结构特点，收集系统内所有水力部件（如，
管路、阀门、泵、水表等）的数据，形成水力系统图，并组织系统水流、
压力变化等基本参数，形成水力系统数据表。
2、求解系统水力参数
依据水力原理，基于系统图和数据表，从系统的负荷端步步往前推算，求出每个水力部件的压力值，计算每段管路的流量和损失，从而求出系统
的水力线路结构、内泄漏量等参数，并根据此来分析和设计供热系统。
3、调整设备参数
通过计算的结果，可以比较系统各水力部件之间的压力变化，从而对
系统的设计参数进行调整，以确保系统的经济和安全。
三、水力计算软件
现在已有许多专业水力计算软件可以满足水力计算的需求，能够帮助
设计者根据给定的条件。
供热水力计算
过渡区的范围，大致可用下式确定：
Re1=11或 ＝11m/s
供
Re2 =445或=445m/s
热
工
程
8
第十三讲 水暖系统水力计算原理
粗糙管区（阻力平方区）( )
供 热 工
粗糙管区的摩擦阻力系数值，可用尼古拉兹
公式计算:
1 1.14 2lg
d
2
K
程
对于管径等于或大于40mm的管子，用希弗林 松推荐的、更为简单的计算公式也可得出很接
1.2、当量长度法
当量长度法的基本原理是将管段的局部损失
供 折合为管段的沿程损失来计算。
热 如某一管段的总局部阻力系数为 ，设它的压 工 力损失相当于流经管段ld米长度的沿程损失，则
程
22 Rdldld
2
2
20
第十三讲 水暖系统水力计算原理
水力计算基本公式，可表示为：
供
P R lP j R (l ld) R zhl
工 系统，由于辐射管比较长，阻力大，水温较
程 低，阻力的水温修正系数不必考虑。
23
第十三讲 水暖系统水力计算原理
四、水力计算的任务和方法
供
1、水力计算的任务：
按已知系统各管段的流量和循环作用压力，
热
确定各管段的管径。常用于工程设计。
工
按已知系统各管段的流量和管径，确定系 统所需的循环作用压力，常用于校核计算。
工
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
程 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
采暖系统水力计算.pptx
• 【例题4-3】将例题4-2的异程式系统改为同程式 系统。已知条件与例题4-2相同。管路系统图见图 4-12。
第9页/共13页
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
同程式系统管路系统图
第10页/共13页
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
4-4、不等温降的水力计算原理和方法
• 一、室内热水供暖系统管路的阻力数
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。
第2页/共13页
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
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 。
Rpj
P l
Pa/m
式中 —P—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；
第4页/共13页
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
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。
传统的采暖系统进行水力计算时，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Rpj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。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，各并联 环路的压力损失难以平衡，所以常用控制Rpj值的方法，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。
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
三、室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务和方法 • 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
第9页/共13页
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
同程式系统管路系统图
第10页/共13页
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
4-4、不等温降的水力计算原理和方法
• 一、室内热水供暖系统管路的阻力数
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。
第2页/共13页
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
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 。
Rpj
P l
Pa/m
式中 —P—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；
第4页/共13页
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
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。
传统的采暖系统进行水力计算时，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Rpj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。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，各并联 环路的压力损失难以平衡，所以常用控制Rpj值的方法，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。
第四章 室内热水供暖系统的水力计算
三、室内热水供暖系统管路水力计算的主要任务和方法 • 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
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
一、绪论
室内热水供暖系统是室内热水供暖系统的主要形式，它利用热水传递
热量，达到室内采暖的目的。
它的水力计算是水力计算中的重要组成部分。
本文旨在介绍室内热水供暖系统的水力计算，为室内热水供暖系统的设计
和施工提供一定的参考。
1、计算供热系统参数
室内热水供暖系统的水力计算，需要先计算出供热系统的参数，包括
水力系统的流量、压力、温度和特性线等。
系统水力参数的计算，可以根
据当地的气温情况，以及供暖系统的设计要求，计算出每段管道的流量定
额和压力表，以及每个热源的特性线。
2、计算供暖系统的总体水力参数
室内热水供暖系统的水力计算，要考虑供暖系统的总体水力参数。
计
算方法主要是根据室内热水供暖系统的结构和流动参数，以及热源的特性，计算出系统的流量、压力和能量等参数。
根据供暖水的特性，计算出系统
的总用量、流量、压力和能量等参数，以便供暖系统的设计调整。
3、计算各热水管道分支的水力参数
室内热水供暖系统的水力计算，还要考虑各热水管道分支的水力参数。
室内热水供暖系统的水力计算
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，即
式中 P ——最不利循环环路或分支环路的循环作用压力；
L
——最不利循环环路或分支环路的管路总长度；
a ——沿程损失约占总压力损失的估计百分数
根据Rpj及环路中各管段的流量G，可选出最接 近管径，并求出最不利循环环路或分支环路中各管 段的实际压力损失和整个环路的总压力 损失值。
计算管段 – 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。 比摩阻 – 每米管长的沿程损失 – 达西．维斯巴赫公式
R
–
d 2
2
Pa / m
式中 λ——管段的摩擦阻力系数； d——管子内径，m； v——热媒在管道内的流速，m／s； ρ——热媒的密度；kg／ms。
R 6.25108
G2 5 d
Pa / m
R=f(d,G) 附录4-1给出室内热水供暖系统的管路水力计 算表。
管段的局部损失
Pj
v 2
2
Pa
式中
–
——管段中总的局部阻力系数。
水流过热水供暖系统管路的附件(如三通、弯 头、阀门等)的局部阻力系数值，可查附录4— 2。 附录4—3给出热水供暖系统局部阻力系数 1 时的局部损失值。
室外热水网路（K=0.5mm）
– 设计都采用较高的流速(流速常大于0．5mss) – 水在热水网路中的流动状态，大多处于阻力平方区内。
5.管路热媒流速与流量的关系式
v G 3600
d
4
室内热水供暖系统水力计算
室内热水供暖系统水力计算
首先，流量计算是确定系统中水的流量大小。
流量大小取决于所需的
供暖热负荷以及供暖设备的工作参数。
常用的热负荷计算方法有传统的经
验法和热负荷软件计算法。
计算完成后，可以得到所需的供暖流量。
其次，压降计算是确定系统中各个部分的压力降。
压力降会影响热水
在管道中的流动速度和流量分布。
通过压降计算，可以确定每段管道的压
力降以及连接部件如弯头、三通和阀门等对压力降的影响。
一般使用管网
分段法进行压降计算，将系统划分为若干段，分别计算每段管道的压力降。
最后，根据流量和压降的计算结果，可以确定所需的水泵功率。
水泵
功率计算需要考虑供水压力、供水流量以及管路的管径和长度等参数。
通
常可以根据水泵性能曲线和所需流量来确定合适的水泵型号和功率。
在进行水力计算时，还需要考虑一些其他因素。
比如，对于长距离管
道或有高度差的管道，需要考虑管道的波动防护和水锤的问题；对于系统
中的回水管道，需要考虑回水水流的阻力和回水温度的控制等。
室内热水供暖系统的水力计算是供暖工程设计的重要环节，合理的水
力计算可以确保系统正常运行、节能高效，并提供良好的供暖效果。
因此，设计人员需要对水力计算方法和相关规范进行熟悉和了解，同时结合实际
工程情况进行计算和选型。
供暖系统水力计算
流体运动的基本规律Fra bibliotek如牛顿第二定律、伯努利方程等，描 述了流体运动的基本规律。
水力计算的基本原理
能量守恒原理
流体在流动过程中，其机 械能（如压力能和动能） 和位能之间相互转化，总 能量保持不变。
流体连续性原理
流体的质量守恒，即在流 场中任意封闭曲面内流体 的进、出体积流量相等。
流体动力学原理
描述流体运动规律的物理 方程，如Navier-Stokes方 程、传热方程等。
案例二
某大型公共建筑供暖系统设计。根据建筑特点和负荷需求，进行水力计算，确 保系统能够满足各种工况下的供热需求，提高了建筑的使用舒适度。
水力计算的软件应用与实践
软件介绍
水力计算软件如AutoCAD、Revit等，可以帮助工程师快速进行管网设计和计算 ，提高工作效率。
实践应用
在实际工程中，工程师使用水力计算软件进行管网设计和模拟，及时发现和解决 潜在问题，确保系统的稳定性和可靠性。
03 供暖系统的水力计算
CHAPTER
热水供暖系统的水力计算
热水供暖系统的水力计算是供暖系统设计的重要环节，主要涉及热媒的选择、管径 的确定、管网的布置和循环水泵的配置等。
计算过程中需要考虑热媒在管网中的流动阻力、散热器的散热能力以及用户的热负 荷等因素，以确保系统能够提供稳定、高效的供暖服务。
供暖系统水力计算
目录
CONTENTS
• 供暖系统概述 • 水力计算基础 • 供暖系统的水力计算 • 供暖系统水力计算的优化 • 供暖系统水力计算的实践应用
01 供暖系统概述
CHAPTER
供暖系统的定义与组成
定义
供暖系统是用于向建筑物或设施 提供热能的设备、管道、附件和 控制装置的组合。
热水供热系统水力计算
⑶与热力网直接连接的用户系统内，不会出现倒空。
11:26:08
14
(1)试问在下述有关机械循环热水供暖系统的表述中,( )是错 误的。
A.供水干管应按水流方向有向上的坡度 B.集气罐设置在系统的最高点 C.使用膨胀水箱来容纳水受热后所膨胀的体积 D.循环水泵装设在锅炉入口前的回水干管上
解 析：在机械循环热水供暖系统中．由于供水干管 沿水流方向有向上的坡度，因此在供水干管的末端，也 就是供水干管的最高点设置集气罐，而非系统的最高点。 而系统的最高点应是膨胀水箱的位置
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。
11:26:08
18
二、补给水泵的选择 补给水泵定压时 流量
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。
11:26:08
10
第五节 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
11:26:08
15
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 wb H wh H y
11:26:08
16
3.循环水泵的选择原则
水装泵有旁Gx通h≮管管时网，G应w计.z旁；通当 管流量。
11:26:08
14
(1)试问在下述有关机械循环热水供暖系统的表述中,( )是错 误的。
A.供水干管应按水流方向有向上的坡度 B.集气罐设置在系统的最高点 C.使用膨胀水箱来容纳水受热后所膨胀的体积 D.循环水泵装设在锅炉入口前的回水干管上
解 析：在机械循环热水供暖系统中．由于供水干管 沿水流方向有向上的坡度，因此在供水干管的末端，也 就是供水干管的最高点设置集气罐，而非系统的最高点。 而系统的最高点应是膨胀水箱的位置
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。
11:26:08
18
二、补给水泵的选择 补给水泵定压时 流量
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。
11:26:08
10
第五节 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
11:26:08
15
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 wb H wh H y
11:26:08
16
3.循环水泵的选择原则
水装泵有旁Gx通h≮管管时网，G应w计.z旁；通当 管流量。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2018年注册暖通空调专业考试•公开课•供暖02 主讲老师：房天宇
3,管道系统设计
3.1管道系统的布置萎求
重力循环单管
机械循环双管
3,管道系统设计
3.2供暧管道的S固定与补偿
供暖管道需要设s置固定管道位置s的固定支架与承托管道的管道支架。
____ £ — _
固定支架
活动支架
AZ
导向支架
u
方形补偿器
| 自然循环
与散热器连接的支管
机械循环
蒸
汽水同向
汽
管
汽水逆向
凝结水管
坡度
应 >0.01 应 >0.01 宜0.003,不得小于0.002 宜0.003,不得小于0.002
应 >0.005 宜0.003,不得小于0.002
说明：1.无坡度敷设时，管内流速不得小于0.25m/s
2.坡度方向为由高向低
7/53
稳定系统水力工况:(1)平衡阀的设置(2 )蒸汽供暖系统入口调压(减压)
6/53 |
3,管道系统设计
3.1管道系统的布置要求 供暖系统的作用半径
系统类型 自然循环
热水 系统
机同程式
碧异程式 环水平串联
蒸汽 系统
低压蒸汽 高压蒸汽
作用半径
50m
100m 50m 50m
60m 200m
管道安装的坡度
系统类型
Cm）
24 温管
3 3.5 4 4・5 5
6
6 6,5 7
-8 9.5 11
12
3
3、管道系统设计
3.3供暧系统中的阀门
供暖系统中阀门的选用
关闭用：热水系统 -闸阀、球阀 低压蒸汽系统-闸阀、球阀 高压蒸汽系统.截止阀
调节用：截止阀、对夹式蝶阀、调节阀 放水用：旋塞、球阀 放气用：自动排气阀、钥匙汽阀.旋塞、手 动放风
序号
■•考题相关类型
1
建筑热工与节能
2
பைடு நூலகம்
建筑供暖热负荷计算
3 供暖系统
热水米暖系统 蒸汽采暖系统
散热器供暖
4 供暖方式
热风供暖 辐射供暖
供暖方案
5
供暖系统设备
供暖系统水力计算
6
供暖 系统设 计
供暖系统设计要求
供暖系统运行调节
邻户传热
7 热计量
分户热计量
节能改造 热媒、热源与耗热量
知识题 题目数量 比例
3.直管段上连续两个固定支架之间需设补偿器
E E 0 Z 5<40mmVI
9
3,管道系统设计
3.2供暧管道的S固定与补偿
供暖管道需要设S置固定管道位置S的固定支架与承托管道的管道支架。
____ £ — ______________
固定支架
活动支架
AZ
导向支架
管道支架最大间距根据管材、管径,保温条件等因素查表确定。
DN>100mm 法兰或卡套式专用管件，与法兰的焊接处应二次镀锌
塑料管 热熔连接
3,管道系统设计
3.4管道的连接，保温，防腐与排气
供暖管道与设备的保温
1. 热媒温度高于80P的管道、设备安装在有人停留 的地方，
应保温。
2. 敷设在地沟、技术夹层、闷顶及管道井内或有可能 冻结
供暖供水/
L嘴管。N25
态水力 60目过滤器
平衡阀
最计
\ 截止阀 保温
3mm过滤器 60目过滤器 泄水阀DN15
«
g
/箱
O O
勿地面
g cn
o
2,供暖入口装置
供热入口的功能：热源引入、稳定系统水力工况、热计量、保护水质.检测部件 阀件与附件顺水设置 供水干管:截止阀今温度传感器今压力传感器今泄水阀今压力表今过滤器今压力表今温度计今截止阀 回水干管:截止阀今温度计今(压力表今过滤器今压力表)今压力传感器今平衡阀今温度传感器今 流量计今截止阀
4
5%
3
3%
3
3%
8
9%
2
2%
4
5%
8
9%
5
6%
1
1%
1
1%
9
10%
4
5%
1
1%
6
7%
3
3%
8
9%
2017年题目统计
HIM匚比例二］ 知识题
3
9%
3 1
1
4
7
22%
0
1
3%
2
5
16%
3
3
5
16%
0
4
13%
1
1
3
0
2
1
3%
1
2
6%
0
案例题 1
3 1 1 3 2
1
II
备注
公开课01
公开课。2
I
内容提要
公开课01 公开课02 公开课03
采暖公开课授课计划
公开课内容
热水蒸汽供暖系统分类与计算 供暖系统设计与水力计算 小区供热
授课日期
2017年12月12日 2017年12月19日 2017年12月26日
2018年注册暖通空调专业考试•公开课•供暖02 主讲老师三房天宇 帖 上海学浣
供暖考题相关类型统计 J
当有冻结危险时，立管或支管的阀门至干管=1的距
离不应大于120mm。
12/53
3,管道系统设计
3.4管道的连接，保温，防腐与排气
供暧系统水管管材：焊接钢管.镀锌钢管、塑料管
管材
连接方式
焊接钢管 镀锌钢管
DN<32mm 螺纹连接（丝扣连接） DN>32mm 焊接 DN<100mm 螺纹连接，破坏的镀锌层表面即外露螺纹应做防腐
3.2供暧管道的S固定与补偿 供暖管道需要设置固S定管道位置的固S定支架与承托管道的管道支架。
固定支架
活动支架
导向支架
供热管道的温度在安装，运行与停止时不同，管道有明显的热胀冷缩
现象，应合理设置伸缩补偿。
a 定支架的设置
1. 水平干管：保证分支干管接点最大位移量不大于40mm 2. 连接散热器立管:保证分支最大位移不大于20mm
1、 供暖系统的组 成 2、 供暖入口装置 3、 管道系统设计 4、 供暖系统的水力计算 5、 采暖系统的施工与验
上海获休教育学浣
1,供暖系统的组成
供暖系统包括从建筑热力入口装置、输配管网、供暧末端及其所需的阀件、保温等组成。
2,供暖入口装置
供暖回水管
—截止阀
积分仪 温度传感器压力传臂/ /
压力表
球阀一般用于DN50以下管径、蝶阀一般
用于
管路位置
阀门形式
供水立管始端、回水立管末端 设调节阀门或管段阀门
各并联环路
应设关闭和调节装置
垂直单管串联5层以上
三通调节阀 低阻两通恒 温控制阀
散热器 供水 支管
双管系统 水平单管跨越
超过5层垂直双管
高阻恒温控制阀
低阻两通恒温控制阀 有预设阻力调节功能的
恒温控制阀
供热管道的温度在安装，运行与停止时不同，管道有明显的热胀冷缩现象，应合理设 置
伸缩补偿。
水平管道伸缩，尽可能采用自然补偿。无法满足要求，应设补偿器。
立管的伸缩：5层以下供暖立管，可不考虑伸缩
5~7层立管，低温热水热媒，宜在立管中间设固定卡s
热媒为低压蒸汽或＞nox高温水，立管应设补偿器。
3,管道系统设计
（GB50242-2002第3.3.8条、第3.3.9条）
钢管管道支架的最大间距
表 1.7-2
公称直径（mm） 15 20 25 32 40 50 70 80 100 125 15Q 200 250 300
支架的最 保温管 2 2.5 2.5 2.5 3
3
4
4 4.5 6 7 • 7 &
8.5
大间距 不保