采暖管道水力计算
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。
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。
供热工程-中级职称复习题(中)
第四章室内热水供暖系统的水力计算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ΔP=ΔPy +ΔPi=R l+ΔP i Pa二、当量局部阻力法和当量长度法第二节重力循环双管系统管路水力计算方法第三节机械循环单管热水供暖系统管路的水力计算方法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.在实际工程设计中,最不利循环环路常用控制值的方法,按=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。
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。
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.对机械循环单管系统,如建筑物各部分层数相同时,每根立管所产生的重力循环作用压力近似相等,可忽略不计;计算步骤1.进行管段编号2.确定最不利环路3.计算最不利环路各管段的管径4.确定其他立管的管径,计算阻力不平衡率在允许值±15%范围之内。
防止或减轻系统的水平失调现象的方法。
(1)供、回水干管采用同程式布置;(2)仍采用异程式系统,但采用“不等温降”方法进行水力计算;(3)仍采用异程式系统,采用首先计算最近立管环路的方法。
第四节机械循环同程式热水供暖系统管路的水力计算方法1.首先计算通过最远立管的环路.确定出供水干管各个管段、立管Ⅴ和回水总干管的管径及其压力损失.2。
用同样方法,计算通过最近立管的环路,从而确定出立管、回水干管各管段的管径及其压力损失。
3.求并联环路立管和立管的压力损失不平衡率,使其不平衡率在±5%以内。
热力管道水力计算表
热力管道水力计算表(一)K d=0.5mm r=958.4kg/m3
1 / 18
热力管道水力计算表(二)
3
2 / 18
热力管道水力计算表(三)
3
3 / 18
热力管道水力计算表(四)
3
4 / 18
热力管道水力计算表(五)
3
5 / 18
热力管道水力计算表(六)
3
6 / 18
热力管道水力计算表(七)
3
7 / 18
热力管道水力计算表(八)
3
8 / 18
热力管道水力计算表(九)
3
9 / 18
热力管道水力计算表(十)
3
10 / 18
热力管道水力计算表(十一)
3
11 / 18
热力管道水力计算表(十二)
3
12 / 18
热力管道水力计算表(十三)
3
13 / 18
热力管道水力计算表(十四)
3
14 / 18
热力管道水力计算表(十五)
3
15 / 18
热力管道水力计算表(十六)
3
16 / 18
热力管道水力计算表(十七)
3
17 / 18
热力管道水力计算表(十八)
3
18 / 18。
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:
热力管道水力计算表
热力管道水力计算表(一)
K d= r=m3
热力管道水力计算表(二)
3
热力管道水力计算表(三)
3
热力管道水力计算表(四)
3
热力管道水力计算表(五)
3
热力管道水力计算表(六)
3
热力管道水力计算表(七)
3
热力管道水力计算表(八)
3
热力管道水力计算表(九)
3
热力管道水力计算表(十)
3
热力管道水力计算表(十一)
3
热力管道水力计算表(十二)
3
热力管道水力计算表(十三)
3
热力管道水力计算表(十四)
3
热力管道水力计算表(十五)
3
热力管道水力计算表(十六)
3
热力管道水力计算表(十七)
3
热力管道水力计算表(十八)
3。
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:
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
管道的水力计算
• 引言 • 管道水力计算基础 • 管道水力计算方法 • 实际应用案例 • 结论与展望
01
引言
主题简介
管道水力计算是流体动力学的一个重 要分支,主要研究流体在管道内的流 动规律和相关参数的计算。
它涉及到流体的物理性质、管道的几 何形状和流动条件等多个因素,对于 保障管道系统的正常运行、优化设计 以及节能减排等方面具有重要意义。
未来还需要加强对于管道水力计算与其他领域的 交叉研究,如环境工程、化学工程等,以拓展其 应用领域和应用范围。
随着科技的不断进步和应用需求的不断提高,未 来对于管道水力计算的研究将更加深入和广泛, 需要加强对于新型计算方法和技术的研究和应用 ,以提高计算精度和效率。
未来需要加强对于管道水力计算在实际工程中的 应用研究,以提高工程设计和运行的效率和安全 性。
03
管道水力计算方法
流量计算
流量与流速的关系
流速越大,流量越大;流速越小,流量越小。
流量计算公式
根据管道的截面积和流速,计算管道内的流 量。
流量与压力的关系
压力越大,流量越大;压力越小,流量越小。
管道阻力损失计算
摩擦阻力损失
由于流体与管道内壁之间的摩擦而产生的阻力损失。
局部阻力损失
由于管道中的阀门、弯头等局部结构而产生的阻力损失。
02
管道水力计算基础
水力学基本概念
水流运动
水流运动的基本规律和特性,包括流速、流量、水压 等。
水头损失
水流在运动过程中受到的阻力,导致水头损失的原理 和计算方法。
流体平衡
流体平衡的基本原理和计算方法,包括静水压强、流 速场等。
管道水流特性
管道水流形态
根据雷诺道水力计算的目的在于确定管道中流体的流量、压力、流速等参数,为管道系 统的设计、优化和运行提供科学依据。
第四章供暖系统水力计算
Pa
式 中 ζ zh — — 段 折 局 阻 系 管 的 算 部 力 数 S —— 段 阻 特 数 简 阻 数 , 管 的 力 性 ( 称 力 ) Pa/(kg/h) 2 , 它 数 表 当 段 量 = 1kg/h时 压 损 值 的 值 示 管 流 G 的 力 失 。
这种方法在单管顺流式系统水力计算时用。 3.当量长度法 3.当量长度法 基本原理是将管段的局部损失折合为沿程损失来计算。 2 2
(一)沿程损失 在管路的水力计算中, 在管路的水力计算中,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. 段管子,称为一个计算管段.任何一个热水供暖系统都是由许多 串联与并联的计算管段组成.每米管长的沿程损失(也称为比摩阻, 串联与并联的计算管段组成.每米管长的沿程损失(也称为比摩阻, 比压降) 其值可用流体力学中的达西 比压降)。其值可用流体力学中的达西维斯巴赫公式进行计算 Pa/m Pa/ (4-1) λ ——管段的摩擦阻力系数; 式中 ——管段的摩擦阻力系数; d ——管道内径,m; ——管道内径, v ——热媒在管道内的流速,m/s; ——热媒在管道内的流速,m/s; ρ ——热媒的密度,kg/ ——热媒的密度,kg/m3。 值的确定: 1. λ值的确定: 摩擦阻力系数,取决于热媒在管道内的流动状态和管壁的粗糙程度, 摩擦阻力系数 , 取决于热媒在管道内的流动状态和管壁的粗糙程度 , 即 (Re, ε=K/ λ=(Re,ε) , Re = vd ,ε=K/d
d 2 R=
λ ρv2
ν
Re——雷诺数,流动状态的准则数,当Re<2320时,流动为层流流 Re——雷诺数,流动状态的准则数, Re<2320时 动,当Re>2320时,流动为紊流流动; Re>2320时 Μ——热媒的运动粘滞系数,㎡/s; ——热媒的运动粘滞系数, K ——管壁的当量绝对粗糙度; ——管壁的当量绝对粗糙度; ε——管壁的相对粗糙度;其它同前. ——管壁的相对粗糙度;其它同前.
采暖管道水力计算(精)
K ——管壁的当量绝对粗糙度(m),室内闭式采暖热水管路K =0.2×103m ,室外供热管网
-
K =0.5×103m ;
v ——热媒在管内的流速,根据热量和供回水温差计算确定(m/s);
,根据供回水平均温度按按本院技术措施表A. 2.1取值。 γ——热媒的运动粘滞系数(m2/s)
λ={
d j ⎡
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
t si ——第i 组散热器的出水温度(℃); t i ——第i 组散热器与之后的管道温度(℃); t i-1——第i 组散热器之前的管道温度(℃)。 ∑Q, G,t 0
i-1
si
ki
si i h
1.6 散热器数量N
N =N ' ⋅β1⋅β2⋅β3=
Q
β1⋅β2⋅β3 (1.6) n
C ⋅Δt s
N ’——设计工况下散热器数量(长度或片数);
表7:适用于采用钢管的一般垂直单管系统;(包括立管及干管,计算至建筑热力入口与室外干线连接处。为提高计算速度,本表管道摩擦阻力系数λ采用阿里特苏里公式) 2.1.4 室外供热管道
表8:适用于采用钢管的室外供热管道。
2.2 双管系统
2.2.1 住宅等水平双管系统
1、 一般最远端散热器支路为该户最不利环路。
1.3.3 室外热水供热管网局部阻力按与沿程阻力的比值计算确定,见下表:
采暖系统水力计算汇总
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:
根据施工图
“供水方式”选择“下供下回”
接着再根据施工图:
“立管形式”选择“双管”
“立管关系”选择“异程”
勾选“分户计量”
“采暖形式”选择“地板采暖”
点击“确定”
2.第二步在【设置】菜单中的【生成框架】完成下列内容:
楼层数:6层
系统分支数:1
分支1样式
分支2样式
本住宅楼样式同分支1,所以系统分支数为“1”
b、如右图:一个环路可能承担两个或两个以上房间,如果是这样,计算此环路所带负荷的时候,应该把所承担的房间负荷进行累加,假如某环路承担的是某个整个房间和另一个房间的一部分,如图中环路3,既承担客厅又承担部分餐厅,这时该环路负荷取那个整个房间的负荷与那个承担部分房间的部分负荷(可以用相对盘管面积,相对负荷的原则,按他们所占的面积进行取值。如果这部分靠近外围护结构,应该把其适当的放大,比如乘以1.2的修正系数,以减少实际情况与理论分析的误差。)
每支分支立管数:2
每楼层用户数:2
每用户分支数:3
(见下图单元盘管图)
3.第三步【设置】菜单中“设计条件”
4.第四步在【生成框架】对话框中点击“生成”,如下图
5.第五步在树视图中依次打开“立管1”、“楼层6”、“户1”,如下图:
6.第六步在上图中完成以下几项内容的输入:
1)负荷:指某盘管分支(环路)热媒提供的热量。
【精品】塑料采暖管道快速水力计算表
【关键字】精品耐热聚乙烯管道快速水力计算表刘学来1,2 李永安1 李继志21、山东建筑大学2、中国石油大学摘要:根据塑料管道的特点,阐述了采暖塑料管道的选择原则及注意事项。
对塑料采暖管道水力计算进行了数学描述,通过计算机编程计算编制了耐热聚乙烯管道的水力计算表。
工程技术人员在实际工作中可以快速查询,方便应用。
关键词:塑料管材水力计算分级体系采暖Plastic Heating Tubes Quick Hydraulic Calculating TableLiu Xue-lai1 Li Yong-an1 Li Ji-zhi21. 2.ChinaAbstract According to plastic tubes characteristic, elaborated the heating plastic tubes selection principle and the matters needing attention. Has carried on mathematics description to the heating plastic tubes water power computation and has established the commonly used plastic tubes water power computation table through the computer programming computation. The tables may be used to the engineering personnel in practice.Keywords plastic tubing ; hydraulic calculating ; graduation system ; heating1、引言塑料管道具有不锈蚀、施工简单、不结垢、环保、无污染、沿程阻力小等优点。
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采暖供热管道水力计算表说明1 电算表编制说明1.1 采暖供热管道的沿程损失采用以下计算公式:ΔP m =Lλρ⋅v 2d j⋅2(1.1);式中:△Pm——计算管段的沿程水头损失(Pa)L ——计算管段长度(m);λ——管段的摩擦阻力系数;d j ——水管计算内径(m),按本院技术措施表A.1.1-2~A.1.1-9编制取值;3ρ——流体的密度(kg/m),按本院技术措施表A.2.3编制取值;v ——流体在管内的流速(m/s)。
1.2 管道摩擦阻力系数λ1.2.1采用钢管的采暖供热管道摩擦阻力系数λ采用以下计算公式:1 层流区(R e ≤2000)λ=64Re2 紊流区(R e >2000)一般采用柯列勃洛克公式1⎛2. 51K /d j=−2lg⎜+⎜λ⎝Reλ3.72⎛K 68⎞⎟λ=0.11⎜+⎟⎜d⎝j Re⎠0. 25⎞⎟⎟⎠简化计算时采用阿里特苏里公式雷诺数Re=v ⋅d jγ以上各式中λ——管段的摩擦阻力系数;Re ——雷诺数;d j ——管子计算内径(m),钢管计算内径按本院技术措施表A.1.1-2取值;-K ——管壁的当量绝对粗糙度(m),室内闭式采暖热水管路K =0.2×103m,室外供热管网-K =0.5×103m ;v ——热媒在管内的流速,根据热量和供回水温差计算确定(m/s);,根据供回水平均温度按按本院技术措施表A. 2.1取值。
γ——热媒的运动粘滞系数(m2/s)1.2.2塑料管和内衬(涂)塑料管的摩擦阻力系数λ,按下式计算:λ={d j ⎡b 1. 312(2 lg 3. 7−⎢b0. 5⎢+lg Re s−1⎢2⎢⎣3. 7d j lgK⎤⎥⎥⎥⎥⎦}2式中b=1+lg Re slg Re zv ⋅d jRe s=γRe z=500d jK式中b ——水的流动相似系数;Re s——实际雷诺数;Re z——阻力平方区的临界雷诺数;-5K ——管子的当量绝对粗糙度(m),K=1×10(m);λ、v 、γ、dj——同1.3.1。
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=ξρ⋅v 22式中△Pj——局部水头损失(Pa);ρ——热水密度;ξ——局部阻力系数,钢管根据本院技术措施表12.9.6-1取值,塑料管根据《实用供热空调设计手册》(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−52)根据上式,可计算出温控阀阻力和阻力特性系数G 25ΔP v =2×10 (Pa )K v 105S v =2K v式中: G ——流经阀门的流量(m3/h);5K 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)。
1.3.3 室外热水供热管网局部阻力按与沿程阻力的比值计算确定,见下表:补偿器类型套筒或波纹管补偿器(带内衬筒)管道公称直径DN(mm)<450 450~1200 150~250方形补偿器300~350 400~500 600~1200局部阻力与沿程阻力的比值0.3 0.4 0.6 0.8 0.9 1.01.4 热水采暖的垂直双管系统各层支管之间重力水头H zH z =2h (ρh−ρg g (Pa )3式中h ——计算环路散热器中心之间的高差(m;ρg 、ρh ——设计供、回水温度下水的密度(kg/m3,按本院技术措施表A.2.3确定;g——重力加速度,g=9.81m/s2。
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 =G s +G k (1.5.1-1)G s=G11+S s S k(由S s G s =S k G k 导出)(1.5.1-2)22以上2式中:3G ——立管流量(m/h);3G s 、Gk ——流经散热器支路和跨越管支路的流量(m/h);32S s 、Sk——散热器支路和跨越管支路的阻力特性系数(Pa/(m/h),由公式(1.5.1-3)求得。
2 管道阻力特性数SS =ρ2×900πd j22(4λd jL +∑ξ(1.5.1-3)注:上式由下式推导得出,式中各项见1.1。
ΔP =ΔP m+ΔP j=(λd jL +∑ξρv 22=ρ2×900πd j22(4λd jL +∑ξG2=SG21.5.2 管道温降(采用等温降法1 立管(或住宅户内单管系统)流量G =ΣQ1. 163(t (1.5.2-1)0−t h2 散热器出水温度t Q isi =t i −1−1.163G(1.5.2-2)si3 散热器之后管道温度t ⋅G ki +t si ⋅G sii=t i−1G(1.5.2-3)公式(1.5.2-1)~(1.5.2-3)中各项示意如下图:G ——立管流量(m3/h);G 3si ——流经第i 组散热器的流量(m/h),i=1,2,3……;G3ki ——流经第i组散热器跨越管的流量(m/h)ΣQ——立管(或住宅户内单管系统)总供热量(W);Q i ——第i 组散热器的供热量(W);t 0——立管供水温度(℃);t h——立管回水温度(℃);t si ——第i 组散热器的出水温度(℃);t i——第i组散热器与之后的管道温度(℃);t i-1——第i组散热器之前的管道温度(℃)。
∑Q, G,t0i-1sikisi i h1.6 散热器数量NN =N ' ⋅β1⋅β2⋅β3=Qβ1⋅β2⋅β3(1.6)nC ⋅Δt s式中:N——散热器数量(长度或片数),按本院技术措施12.2.3条取整数。
N ’——设计工况下散热器数量(长度或片数);β1、β2、β3——修正系数,按本院技术措施12.2.2条取值。
Q——房间热负荷(W);C 、n ——系数,由散热器生产厂家提供;Δt s =t 1+t 2−t n (℃)2t 1、t2:散热器进、出口水温,双管系统为系统供、回水温度,单管串联系统为t i-1和t si(见1.5.2各式);tn :室内采暖计算温度。
2 采暖管道水力计算表适用范围及说明2.1 电算表适用范围2.1.1 采用共用立管的住宅采暖系统表1:适用于采用热塑性管材或铝塑复合管的住宅等户内双管系统;(计算至户内管道与共用立管连接处)表2:适用于采用热塑性管材或铝塑复合管的住宅等户内单管系统;(同上)表3:适用于采用钢管的住宅等采暖系统的共用立管;(各立管底层以上管道计算)表4:适用于采用钢管的住宅等采暖系统的室内干管;(由各立管最底层计算至建筑热力入口与室外干线连接处)2.1.2 一般垂直双管采暖系统表5:适用于采用钢管的一般垂直双管系统的室内立管;(各立管底层以上管道计算)表6:适用于采用钢管的一般垂直双管系统的室内干管;(由各立管最底层散热器计算至建筑热力入口与室外干线连接处)2.1.3 一般垂直单管采暖系统表7:适用于采用钢管的一般垂直单管系统;(包括立管及干管,计算至建筑热力入口与室外干线连接处。
为提高计算速度,本表管道摩擦阻力系数λ采用阿里特苏里公式)2.1.4 室外供热管道表8:适用于采用钢管的室外供热管道。
2.2 双管系统2.2.1 住宅等水平双管系统1、一般最远端散热器支路为该户最不利环路。
1、考虑各散热器支路平衡和埋地非金属管道尽量减少接头,户内管道可不变径。
2.2.2 竖向双管系统1、底层散热器支路为该立管的最不利环路。
2、如各立管最底层散热器中心高度不同,各立管阻力计算应考虑重力水头:1)首先确定基准散热器(例如首层),该层距离基准散热器的高差h 为0;2)以上层散热器距离基准散热器的高差h 填正值;3)以下层散热器距离基准散热器的高差h 填负值。
3、1根立管各层散热器支环路距离基准散热器的高差h 值填法同上。
2.2.3散热器温控阀阻力计算表中局部阻力系数和Σξ不包括温控阀的局部阻力系数,温控阀局部阻力根据流量系数单独列项计算,流量系数应由设计人根据生产厂家样本填入温控阀在N位时流量系数Kv值。
2.3 单管系统2.3.1 住宅户内单管系统1.应每组散热器安装跨越管,采用低阻两通或三通温控阀,温控阀流量系数均应采用N 位时Kv 值。
计算时根据每组散热器支路与所并联的跨越管支路的阻力特性系数,按照1.6节公式计算各支路的管道流量,每组散热器的温降,各管段阻力。
2.在选择管径及阀件时,为减少散热器片数,应在满足管路水力平衡的基础上尽量加大散热器分流系数。
2.3.2 竖向单管系统1.一般最远端立管环路为系统最不利环路。
2.进行各立管阻力计算时,应按照2.3.1 条的原则和方法计算和选择管径。
因单管系统中立管阻力所占比例较大,应尽量通过调整管径,使同一干线上各并联环路之间的压力损失相对差额不大于15%。
2.4 散热器数量当设计选用的散热器散热量计算公式与式(1.6)形式不同时,使用者应自行修改计算表内公式。
3 电算表使用说明3.1表中蓝底色格下各列单元格为必须输入的已知数据;字体为蓝色的格表示其中数据使用者可以根据实际情况修改,其中管道局部阻力系数根据院技术措施填写,计算人可自行增加局部阻力种类,需修改“阻力系数和”项计算公式,温控阀Kvs 值可根据生产厂家样本修改;字体为粉色的单元格为中间计算结果,一般情况下使用者不必改动;红色斜体字为最终计算结果。
3.2计算、参数宏表为计算使用的参数或编制的计算函数,如无特殊需要一般不要改动。
3.3 过滤器、热计量表等阻力根据生产厂提供的数据输入。
3.4实际工程中管道分支情况与示例计算表不同时,计算人应修改各并联环路“不平衡率”项计算公式。
附:采暖管道水力计算表图示:61.住宅户内双管系统(表1、3、4)A户型6 5 6 4 5 3 4 2 3 1 2 1 表1 B户型表1 表3 NN-2 N-1 住户双系(1、4)宅内管统表3、2.住宅户内单管系统(表2、3、4)A户型6 6 5 5 4 4 3 3 2 7 2 1 1 表2 B户型表2 表3 NN-2 N-1住宅户内单管系统(表2、3、4)73.垂直双管系统(表5、6)N-6 N-7 N-8 N-9 N-10 N-5 N-4 N-3 N-2 N-1 表5 6 N- 16 N-17 N-18 N-19 7 H2 8 N-15 9 N-14 10 A N-13 5 N-12 4 N-11 3 2 1 H1 表5 16 17 18 19 H4 B 15 14 13 H3 12 114.垂直单管系统(表7)N-6 N-7 N-8 N-9 5 N-5 4 N-4 3 N-3 2 N-2 1 N-1 立管供水6-5 5-44-33-22-1立管回水H2 5 4 H1 3 2 1竖向单管系统(表7)8。