热网水力计算讲解
供热热网的水力计算
Qt KtQn
式中 Q t ——建筑物的通风热负荷，kW；
K t ——计算建筑物通风、空调热负荷的系数，一般
取0.3~0.5；
Q
——建筑物的采暖热负荷，kW。
n
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课题1 集中供热系统方案的确定
9.1.1.3生活热负荷 生活热负荷可以分为热水供应热负荷和其他生活用热热负荷
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课题1 集中供热系统方案的确定
（1）通风体积热指标法 建筑物的通风热负荷可按下式进行概算 ：
Q tqtVw(tntw t)103
式中 Q t ——建筑物的通风热负荷，kW；
V
t
w
n
——建筑物的外围体积，m3； ——采暖室内计算温度，℃；
t w t ——通风室外计算温度，℃；
（2）通风年耗热量
Qt,a
ZQt
tn tn
tpj twt
N
式中
0.0036ZQtttnn
tpj tw t
N
Q t , a ——通风年耗热量，按不同式子计算时，单位分别为
kWh/a或GJ/a；
Z ——采暖期内通风装置每日平均运行小时数，h/d；
Q
——通风设计热负荷，kW；
t
t w t ——冬季通风室外计算温度，℃；
0.0036——单位换算系数（1kWh =3600×10-6 GJ）。
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课题1 集中供热系统方案的确定
（3）热水供应年耗热量 热水供应年耗热量可按下式计算：
Q r,a24Q rpNQ rpttrr ttllx350N
0.0864QrpNttrr ttllx350N
Q r , a ——热水供应年耗热量，按不同式子计算时，单位分别为
热水供热系统水力计算
? 2．静水压线
? 静水压曲线是网路循环水泵停运时网路上各点测压管 水头的连接线。它是一条水平线。
? ⑴与热水网路直接连接的供暖用户系统内，静态压力 不应超过系统中任何一点的允许压力。
? ⑵不应使热水网路任何一点的水汽化，应保持 3-5m 的富裕压力。
空气定压一般用在小型供热系统上。
四、蒸汽定压 蒸汽定压形式： (1)蒸汽锅筒定压方式 (2)外置膨胀罐的蒸汽定压方式 (3)采用淋水式加热器的蒸汽定压方式
五、补水泵变频调速定压 1．上述定压方式存在的问题 ? 膨胀水箱定压使用范围受限 ? 连续运行补水泵定压费电 ? 间歇运行补水泵定压压力的波动 ? 蒸汽、气体定压复杂、昂贵
变化等
热水网路压力状况的基本技术要求
? 1．动水压线 ? 在网路循环水泵运行时，网路上各点测压管水头连线，
称为动水压曲线。 ? ⑴在与热力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管道构件的承压能力。P系统≯ 设备及关键承压能力 ? ⑵在高温水网路和用户系统，水温超过100℃的地点， 热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。还应留有 3汽0化~5压0K力pa如富表裕2压-3力所。示P。≮P汽化+30~50kPa。不同温度下的
设独立的供热系统。
第三节 水力计算的方法和步骤
? 水力计算的基本步骤 1 ．热用户的设计流量
⑴采暖、通风、空调热用户及闭式热水供热系 统生活热水热用户
G?? 3.6Q? c(t1?? t2?)
⑵开式热水供热系统生活热水热用户
G ??
3.6Q? c(t1?? tl )
第三节 水力计算的方法和步骤
2 ．热力网各管段的流量 管段的计算流量就是该管段承担的各用户的计算流 量之和，即
9—4 热水管网的水力计算
ir——蒸汽与冷水混合后的热焓，kJ/kg， ir=4.187× tr
2 蒸汽间接加热：
Gmh1.1~1.23.6hW
Gmh——间接加热的蒸汽耗量，kg/h； rh——蒸汽气化热，查表（P248表8.2.4） ； W——设计小时耗热量，kJ/h。
3 热水间接加热
Gms1.1~1.2CB3tm.c 6tm W z
循环水泵扬程： Hb≥Hp+Hx+Hj
课程结束，谢谢！
表8.1.5 冷水计算温度
分区 地面水水温（℃） 地下水水温（℃）
第1分区
4
6～10
第2分区
4
10～15
第3分区
5
15～20
第4分区
10～15
20
第5分区
7
15～20
表8.1.4 热水水温计算
水质处理
无需软化处 理或有软化 处理
需软化处理 但无软化处 理
二、耗热量计算
W C Btr tlQ r
W——设计小时耗热量，kJ/h； Qr——设计小时热水量，L/h； CB——水的比热，kJ/Kg·℃； tr——热水温度，℃； tL——冷水计算温度，℃。
三、热媒耗量计算
1 蒸汽直接加热：
Gm
1.1~1.23.6W
imir
GWm————设直计接小加时热耗的热蒸量汽，耗k量J/，h；kg/h； im——蒸汽热焓，kJ/h，按蒸汽绝对压力查表确定（P248表
Qb = Qx + Qf
Qx—循环流量，L/s； Qf—循环附加流量，取设计小时水量 15%，L/h。
•扬程：
Hb(QxQ xQf )2HpHx
计算方法与步骤
1）选择计算管路 2）按冷水计算方法确定配水管路的管径 3）初选回水管径，比相应配水管小1#~2# 4）选定计算管路水温降落值 5）计算各管段热损失 6）计算配水管网的总热损失
供热工程热水网络的水力计算及水压图课件
• 供热工程热水网络概述 • 水力计算的基本原理与方法 • 热水网络的水压图绘制 • 热水网络的水力计算实例 • 热水网络的水压图实例分析 • 热水网络的维护与管理
01
供热工程热水网络概述
CHAPTER
热水网络的定义与特点
定义 特点
热水网络的重要性及应用
步骤
行水压图的绘制，如CAD、 Excel等。
01
02
1. 收集管网相关数据，包括管
网的拓扑结构、管径、长度、
高程等。
03
2. 根据管网数据建立管网的数
学模型，包括节点方程和管道
方程。
04
3. 利用计算机软件进行管网的
水力计算，求解制水压图，
将节点压力和管道阻力以图形
热水网络的日常维护
01
02
定期检查
清洗与保养
03 阀门与附件检查
热水网络的故障诊断与处理
故障识别
诊断方法
修复措施
热水网络的节能减排措施
优化调度
根据用热需求，合理调 度供热机组，降低能耗。
保温措施
废热回收
智能化控制
对热水管网进行保温处 理，减少热量损失。
利用技术手段回收废热， 提高能源利用效率。
重要性
应用
热水网络广泛应用于住宅、商业、工 业等领域，提供热水供应和采暖服务， 满足生产和生活的需要。
热水网络的发展历程与趋势
发展历程
发展趋势
02
水力计算的基本原理与 方法
CHAPTER
水力计算的定义与目的
定义
目的
水力计算的基本原理
伯努利方程
水在流动过程中，由于流速的变化， 会产生水头损失。伯努利方程是描述 水流中任意两点的压力、速度和位置 之间的关系。
热水热力管网的水力计算
热水热力管网的水力计算热水管网的水力计算是在完成热水供应系统布置，绘出热水管网系统图及选定加热设备后进行的。
水力计算的目的是：计算第一循环管网（热媒管网）的管径和相应的水头损失；计算第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径和水头损失；确定循环方式，选用热水管网所需的各种设备及附件，如循环水泵、疏水器、膨胀设施等。
第一循环管网的水力计算：1.热媒为热水：以热水为热媒时，热媒流量G按公式（8-8）计算。
热媒循环管路中的配、回水管道，其管径应根据热媒流量G、热水管道允许流速，通过查热水管道水力计算表确定，并据此计算出管路的总水头损失Hh。
热水管道的流速，宜按表8-45选用。
当锅炉与水加热器或贮水器连接时，如图8-12所示：热媒管网的热水自然循环压力值Hzr按式（8-35）计算：式中：Hzr—热水自然循环压力，Pa；Δh—锅炉中心与水加热器内盘管中心或贮水器中心垂直高度，m；ｐ1—锅炉出水的密度，kg/m3；ｐ2—水加热器或贮水器的出水密度，kg/m3。
当Hzr＞Hh时，可形成自然循环，为保证运行可靠一般要求（8-36）：当Hzr不满足上式的要求时，则应采用机械循环方式，依靠循环水泵强制循环。
循环水泵的流量和扬程应比理论计算值略大一些，以确保可靠循环。
2.热媒为高压蒸汽：以高压蒸汽为热媒时，热媒流量G按公式（8-6）或（8-7）确定。
热媒蒸汽管道一般按管道的允许流速和相应的比压降确定管径和水头损失。
高压蒸汽管道的常用流速见表8-13。
确定热媒蒸汽管道管径后，还应合理确定凝水管管径。
第二循环管网的水力计算：1.配水管网的水力计算配水管网水力计算的目的主要是根据各配水管段的设计秒流量和允许流速值来确定配水管网的管径，并计算其水头损失值。
（1）热水配水管网的设计秒流量可按生活给水（冷水系统）设计秒流量公式计算。
（2）卫生器具热水给水额定流量、当量、支管管径和最低工作压力同给水规定。
（3）热水管道的流速，宜按表8-12选用。
第4章 供热管网的水力计算
11
4.2 管网系统压力分布
4.2.1管流能量方程及压头表达式
12
2 p2 Z 2 g
2 2
p1 Z1 g
2
p12
2 p1 12 p2 2 H Z1 Z2 H12 g 2g g 2g
4.2.2管网的压力分布图
总水压线与测压管 水头线
12
4.2.2管网的压力分布图
利用水压图分析热水供热（暖）系统中管路的水力工况时，以下几方面
是很重要的
： （1）利用水压曲线，可以确定管道中任何一点的 压力（压头）值。 （2）利用水压曲线，可表示出各段的压力损失值。 （3）根据水压曲线的坡度，可以确定管段的单位 管长的平均压降的大小 （4）由于热水管路系统是一个水力连通器，
水管网的水力计算。
27
4.1.1.2热水管网局部损失 局部损失的当量长度ιd
Pj
d
2
2
d1.25 ld 9.1 0.25 K
K lsh.d sh K bi
0.25
修正 ： 估算 ：ld=αj· l
热介质
蒸汽 热水、凝结水 套管及波形补偿器 0.3~0.4 0.2~0.3
23
4.3.2 蒸汽供热管网水力计算步骤与例题
【例题4-3】如下图所示，试进行蒸汽管网水
力计算。已知热源为1MPa表压的饱和蒸汽， 各用户用汽参数及管网构造注于图中。
24
4.4凝结水管网水力计算
4.4.1凝结水回收系统
分类：
凝结水回收系统按其是否与大气相通，可分为开
式凝结水回收系统和闭式凝结水回收系统。 按凝结水流动形式不同分为，单相凝水满管流、 非满管流和蒸汽与凝结水两相混合物流动形式 按驱动凝结水流动的动力不同，可分为机械回水、 重力回水和余压回水
热力管网工程水力计算
热力管网工程水力计算一、水力计算5.1 计算条件与计算参数5.1.1 依据热用户对蒸汽参数的要求，确定管网水力计算参数如下：（1）中压负荷：最大蒸汽流量 171.2t/h；最小蒸汽流量 144t/h。
（2）低压负荷：最大蒸汽流量 193.8t/h；最小蒸汽流量 150.8t/h。
5.1.2 计算中需要控制的参数如下：末端低压用户参数：P:～0.5MPa，T:150～180℃；末端中压用户参数：P:2.3～2.4MPa，T:230～240℃。
5.2 热网工程系统水力计算5.2.1 水力计算依据本项目设计根据近期最大负荷确定管径，综合投资比较，确定最优管径方案。
至用户的管径是根据用户的参数要求、负荷情况确定的。
5.2.2 水力计算结果最小负荷144t/h 时，从电厂以3.3MPa，365℃外供，主管管径DN700,能够满足各用户的参数需求。
最大负荷193.8t/h 时，从电厂以1.6MPa，285℃外供，主管管径DN800,能够满足各用户的参数需求。
最大负荷150.8t/h 时，从电厂以1.35MPa，305℃外供，主管管径DN800,能够满足各用户的参数需求。
5.2.3 水力计算结果汇总表5.2.3-1 水力计算结果汇总表5.2.4 安全运行负荷管道在超低负荷运行时，管道沿途和用户末端会产生大量冷凝水，为避免水击撞管造成管道系统破坏，适当位置设大流量连续疏水，保证冷凝水及时排出同时加强沿途管网安全巡视，保障管网疏排水的畅通和对周围环境的安全防护。
此外，管道在超低负荷运行状态下管损十分突出，对管道实际运行的经济性将大大折扣。
根据管网设计计算要求，通过水力计算模拟结果确定管网运行的安全负荷临界位置；结合本项目热网布置特点，运行热负荷流量主要集中在管网中后段金峰镇的风阳工业园区范围内（图F 、G 点附近），该处集中分布中压约50%的热负荷和低压约40%的热负荷，通过计算该位置在最低负荷运行状态下介质过热程度可作为衡量项目管网的安全运行状态的重要依据；通过水力计算得出低压运行负荷在最大设计负荷50%状态下（流量约97t/h ），末端参考点（F 、G 点）的介质参数近似饱和状态；中压运行负荷在最大设计负荷45%状态下（流量约77t/h ），末端参考点（F 、G 点）的介质参数近似饱和状态；考虑风阳工业园区内介质参数为理论计算的末端参数，实际运行需要对此处及后段管网沿途设置大流量连续疏水，加强运行巡视等工作；此状态下低压流量设定为低压参数管网最低安全运行负荷。
室外热水供热管网的水力计算
第二章室外热水供热管网的水力计算室外热水供热管网水力计算的主要任务如下1已知热媒流量和压力损失确定管道直径2已知热媒流量和管道直径计算管道的压力损失进而确定网路循环水泵的流量和扬程3已知管道直径和允许的压力损失校核计算管道中的流量根据室外管网的水力计算结果沿线建筑物的分布情况和地形变化情况可以绘制水压图分析网路的热媒流量和压力分布状况确定管网与用户的连接方式第一节室外热水供热管网水力计算的基本原理室外热水供热管网水力计算的基本原理与室内热水供暖系统的水力计算原理完全相同一沿程压力损失的计算因室外管网流量较大所以计算每米长沿程压力损失比摩阻的式214中的流量用t/h作单位即221式中R每米管长的沿程压力损失Pa/mG管段的热媒流量t/h沿程阻力系数热媒密度kg/m3d管道内径m167通常室外管网内水的流速大于0.5m/s 水的流动状态多处于紊流的粗糙区沿程阻力系数可用公式2lg 214.11+=K d λ计算对于管径等于或大于40mm 的管道也可用下式计算为公式中K 是管道内壁面的绝对粗糙度室外热水网路取K =0.5103m将沿程阻力系数25.011.0=d K λ代入公式221中得222附录28是根据式222编制的室外热水网路水力计算表该表的编制条件为绝对粗糙度K =0.5103m 温度t=100密度p =958.38kg/m 3运动黏滞系数=0.295106m 2/s 如果实际使用条件与制表条件不符应对流速管径比摩阻进行修正1管道的实际绝对粗糙度与制表的绝对粗糙度不符则223式中 R b K b制表中的比摩阻和表中规定的管道绝对粗糙度 R sh K sh热媒的实际比摩阻和管道的实际绝对粗糙度 m绝对粗糙度K 的修正系数见表221表22 1 K 值修正系数m 和β值2如果流体的实际密度与制表的密度不同但质量流量相同则224225168226式中 p b υb R b d b 制表密度和表中查得的流速比摩阻管径p sh υsh R sh d sh热媒的实际密度和实际密度下的流速比摩阻管径 在热水网路的水力计算中由于水的密度随温度变化很小可以不考虑不同密度下的修正计算但对于蒸汽管网和余压凝水管网流体在管中流动密度变化较大时应考虑不同密度下的修正计算二局部压力损失的计算在室外管网的水力计算中经常采用当量长度法进行管网局部压力损失的计算局部阻力的当量长度λξdL d •Σ=将公式25.011.0=d K λ代入上式得227式中 L d管段的局部阻力当量长度mξΣ管段的总局部阻力系数附录29为K =0.5103m 条件下一些局部构件的局部阻力系数和当量长度值 如果使用条件下的绝对粗糙度与制表的绝对粗糙度不符应对当量长度L d 进行修正即228式中 K bL db制表的绝对粗糙度及表中查得的当量长度 K sh管网的实际绝对粗糙度 L dsh实际粗糙度条件下的当量长度 β绝对粗糙度的修正系数见表221 室外管网的总压力损失P =R L Ld =R L zh Pa 229式中 L zh管段的折算长度m 进行压力损失的估算时局部阻力的当量长度Ld 可按管道实际长度L 的百分数估算即Ld =a j L m 2210169式中 a j局部阻力当量长度百分数﹪见附录30L 管段的实际长度m第二节 室外热水供热管网水力计算方法及例题进行室外热水管网水力计算时需要的已知条件有1网路的平面布置图须注明管道所有的附件补偿器及有关设备 2热源的位置及热媒参数 3用户的热负荷及各管段长度外网水力计算时各管段的计算流量应根据该管段所担负的各热用户的计算流量确定如果热用户只有热水供暖用户流量可按2211式确定为2211式中 G 各管段流量t/hQ各管段的热负荷kWgt ′ht ′外网的供回水温度下面通过室外管网的水力计算例题介绍水力计算的方法和步骤例题9.1某厂区闭式双管热水供热系统网路平面布置如图221所示管网中各管段长度阀门的位置方形补偿器的个数及各个用户的热负荷kW 已标注图中管网设计供水温度=130gt ′回水温度t =70h ′各用户内部已确定压力损失均为50kPa试进行管网水力计算图22 1 室外热水管网解首先确定各管段流量可利用公式2211计算计算结果列于表222中170一主干线的水力计算1确定热水网路的主干线及其平均比摩阻热水网路的水力计算应从主干线开始计算主干线是允许平均比摩阻最小的一条管线一般情况下热水网路各用户要求预留的作用压头基本相等所以热源到最远用户的管线是主干线本设计中各用户内部压力损失均为50kPa 所以从热源A 到最远用户E 的管线是主干线平均比摩阻R pj 的取值大小直接决定着系统中各管段的管径当管网设计温差较小或供热半径较大时R pj 应取较小值这时管网管径较大基建投资和热损失也较大但网路循环水泵的投资和电耗较小应经过技术经济比较经济合理地选定平均比摩阻R pj暖通规范规定热水网路主干线的设计平均比摩阻可取4080Pa/m2根据主干线各管段流量和平均比摩阻查附录28确定各管段管径和实际比摩阻例如管段A B热负荷Q =1500200010002000kW=6500kW流量93.17t/h t/h7013065000.86=−×=G再根据推荐平均比摩阻4080Pa/m 查附录28确定d AB =200mm R AB =40.19Pa/m 其他各管段的计算结果见表222表22 2 室外热水管网管路水力计算表1713根据各管段的管径和局部构件的类型查附录29确定各管段的局部阻力当量长度L d计算各管段的折算长度L zh=ΣL d L sh确定各管段的总压降P=R L zh 例如管段A B d AB=200mm L sh=400m局部阻力当量长度DN=200mm闸阀3.361=3.36m方形补偿器23.45=117m局部阻力当量长度ΣL d=120.36m管段A B的折算长度L zh=ΣL d L sh=520.36m管段A B的总压降P AB=R L zh=20913.27Pa管段B C局部阻力当量长度DN=200mm分流三通3.41=3.4m异径接头0.841=0.84m方形补偿器23.44=93.6m局部阻力当量长度ΣL d=97.84m管段C D局部阻力当量长度DN=150mm分流三通5.61=5.6m异径接头0.561=0.56m方形补偿器15.45=77m局部阻力当量长度ΣL d=83.16m管段D E局部阻力当量长度DN=125mm分流三通4.41=4.4m异径接头0.441=0.44m方形补偿器12.55=62.5m闸阀2.21=2.2m局部阻力当量长度ΣL d=69.54m各管段的计算结果见表22 24计算主干线的总压降主干线A E的总压降P AE=85124.17Pa二支线水力计算首先确定支线资用压力计算其平均比摩阻再根据平均比摩阻查附录28确定管172径实际比摩阻和实际流速在支线水力计算中有两个控制指标即热水流速υ 3.5m/s比摩阻R300Pa/m1对于管径D400mm的管道因其实际比摩阻达不到300Pa/m应控制其流速不大于3.5m/s2对于管径D400mm的管道因其实际流速达不到3.5m/s应控制其平均比摩阻不超过300Pa/m例如管段B F资用压力为P资BF=P BC P CD P DE=10803.1324959.2528448.52Pa=64210.9Pa查附录30可知带方形补偿器的输配干线热水网路中局部损失与沿程损失的估算比值为0.6则管段B F的平均比摩阻为因管径小于400mm符合控制比摩阻不超过300Pa/m的要求根据流量查附录28确定d BF=100mm R=262.83Pa/mυ=1.18m/s管段B F的局部阻力当量长度DN=100mm分流三通3.31=3.3m闸阀1.652=3.3m方形补偿器9.82=19.6m局部阻力当量长度ΣL d=26.2m管段B F的折算长度L zh=L d L sh=26.2200m=226.2m管段B F的总压降P BF=59452.15Pa可用同样方法计算支线C G管段C G的局部阻力当量长度DN=100mm分流三通3.31=3.3m闸阀1.652=3.3m方形补偿器9.82=19.6m局部阻力当量长度ΣL d=26.2m173管段D H的局部阻力当量长度DN=80mm分流三通3.821=3.82m闸阀1.282=2.56m方形补偿器7.92=15.8m局部阻力当量长度ΣL d=22.18m计算结果见表222各用户入口处的剩余压力可安装调压板调节阀门或流量调节器消除174。
供热工程第九章热水网络的水力计算和水压图7649
停止运行的压力分布).
2、绘制水压图的方法
设有—室内机械循环热水供暖系统(图9—4)， 膨胀水箱1连接在循环水泵2进口侧O点处。 如设其基准面为O—O，并以纵坐标代表供暖 系统的高度和测压管水头的高度，横坐标代 表供暖系统水平干线的管路计算长度；利用 前述方法，可在此坐标系统内绘出供暖系统 供、回水管的水压曲线和纵断面图。这个图 组成了室内热水供暖系统的水压图。
3、膨胀水箱的作用
贮存，定压，排气（重力循环）
4、热水供热系统水压曲线的位置，取决于 定压装置对系统施加压力的大小和定压 点的位置。采用膨胀水箱定压的系统各 点压力，取决于膨胀水箱安装高度和膨 胀管与系统的连接位置。
第四节 热水网络水压图
通过绘制热水网路的水压图，用以全面 地反映热网和各热用户的压力状况，并确 定保证使它实现的技术措施。
3、选择循环水泵的注意事项
（1）、G—H特性曲线，要在水泵工作点附近比较 平缓（以便当网络水力工况发生变化时，循环水 泵的扬程变化较小），宜选用单级水泵。
（2）、循环水泵的承压、耐温能力应与热网的设计 参数相适应。多安装在热网回水管上。
（3）、工作点应在水泵高效工作范围内。 （4）、台数确定与供热调节方式有关。不得少于两
5 C ）或开始间歇调节时的网络
供水温度，一般取 70 C ；
供热开始（ ''
2r
tw
5 C ）或开始间歇调节时流出
热水供应的水-水换热器的网络回水温度；
干线：Qr' 可按热水供应的平均小时热负荷Qr'p 计算 支线：有储水箱时是按平均小时热负荷Qr'p 计算
无储水箱时按最大小时热负荷Qr'max 计算
3．报据网路主干线各管段的计算流量和初步 选用的平均比摩阻R值，利用附录9-1确定主 干线各管段的标准管径和相应的实际比摩阻。
热网水力计算讲解
热网水力计算讲解首先，热网流量的确定是热网水力计算的基础。
热网流量一般有建筑供暖需求和厂区区域供热需求两种方式。
建筑供暖需求根据建筑物的面积、冷热负荷和室内温度差等参数确定。
厂区区域供热需求一般根据生产设备的热负荷、厂区面积和工艺要求等参数确定。
确定热网流量后，可以按照供热设备的数量和位置，以及热源的进出口位置确定热网的水流方向和流量分配。
其次，计算热网压力损失是为了保证热网的稳定运行和正常供热。
热网的压力损失主要由管道的摩擦阻力、局部阻力和设备的阻力组成。
摩擦阻力与管道直径、流速和流量等参数有关。
局部阻力主要包括弯头、三通、收缩和扩张等部分的阻力。
设备的阻力主要是指换热器、泵和阀门等设备的阻力。
根据这些参数，可以利用杨氏公式、世德沃斯公式等水力计算公式计算出热网的压力损失。
最后，确定热网功率是为了评估热网的供热能力和选取合适的供热设备。
热网功率一般包括供热负荷、泵功率和泵站功率等。
供热负荷一般是指热网供热系统在单位时间内给予用户的热量。
泵功率是指供热泵供给热网的功率。
泵站功率是指泵站供热时，泵站所消耗的功率。
确定热网功率后，可以根据热网的水流量和压力损失来选取合适的泵和换热器等设备，以及确定合理的泵站布置和供热系统设计。
总之，热网水力计算是热网设计和运行的重要环节，它能够保证热网的水流平衡和热量传输效率，从而提高整个系统的供热能力和运行效率。
在进行热网水力计算时，需要充分考虑热网的结构、参数和运行条件，合理选择计算公式和方法，并结合实际情况进行修正和优化，以确保热网的设计和运行达到最佳效果。
热网水力计算讲解
模块一 集中供热管网施工
管段BC DN? 125mm 管段CD DN? 125mm 直流三通1? 4.4? 4.4m 直流三通1? 3.3? 3.3m 异径接头1? 0.44? 0.44m 异径接头1? 0.33? 0.33m 方形补偿器3? 9.8 ? 29.4m 方形补偿3器?12.5? 37.5m 总当量长l度d ? 42.34m
3 .6 Q
? ? G ? c tg ? th
式中
G ———管段计算流量，
t h；
Q ———计算管段的热负荷，
kW ；
t g ， t h ———热水管网的设计供、回水温度，
c ———水的比热容，取
? ? c ? 4 . 187 kJ kg ? ? C 。
?C ；
模块一 集中供热管网施工
（2）确定热水管网的主干线及其沿程比摩阻 热水管网水力计算是从主干线开始计算的，主干线是管网
2 ? 6 . 8 ? 13 . 6 m ；闸阀 2 ? 1 . 0 ? 2 . 0 m ，
总当量长度
l d ? 18 . 6 m
管段 BE 的折算长度 管段 BE 的压力损失
管段 的管径和相应的比摩阻 值。
模块一 集中供热管网施工
? 管段 中局部阻力的当量长度 ，可由热水网路局部阻力当量长度表查 出，
? 闸阀 ；方形补偿器 ； ? 局部阻力当量长度之和 ? 管段 的折算长度 ? 管段 的压力损失 ? ? 用同样的方法，可计算干线的其余管段 、 ，确定其管径和压力损失
。 ? 管段 和 的局部阻力当量长度 值如下：
学习项目二 热网水力计算
模块一 集中供热管网施工
单元2
热网水力计算
一、热水供热管网水力计算的步骤
供热管道网络设计中的水力计算方法
供热管道网络设计中的水力计算方法供热管道网络设计中的水力计算方法是工程专家和国家专业建造师在设计供热系统时必须考虑的一个重要步骤。
水力计算是为了保证热水在管道中的顺畅流动和供热回路中的合理供热分配。
本文将从供热管道网络水力计算的意义、常用计算方法和实际案例三个方面展开论述。
首先，供热管道网络设计中的水力计算具有重要的意义。
合理的水力计算能够确保供热系统的正常运行、高效运行和安全运行。
在供热管道网络设计中，我们需要考虑到热水的流量、流速、压力损失、水头、泵的选择等因素。
通过水力计算，我们可以确定管道的直径、流量分配、泵的参数等关键参数，从而保证供热系统能够满足设计要求。
其次，供热管道网络设计中常用的水力计算方法有很多种。
其中，最常见的方法包括简化法、系数法和模型法。
简化法是指采用经验公式和经验系数来进行水力计算，它简便快捷，但精度相对较低。
系数法是指根据实际情况选择一些系数进行计算，能够提高计算精度。
模型法是指利用专业软件模拟整个供热系统，根据实际情况进行精确计算。
这些方法各有优缺点，在实际工程设计中需要根据具体情况选择最合适的方法。
最后，我们来看一个实际的案例。
某小区供热管道网络设计中，需要进行水力计算以确定管道的直径和泵的参数。
根据小区的总热负荷和供热回路的数量，我们利用系数法进行水力计算。
首先，我们需要根据小区的总热负荷和供热回路的数量计算出每个回路的热负荷。
然后，根据每个回路的热负荷和回路的长度，计算出回路的水力压力损失。
接下来，我们需要根据回路的水力压力损失和泵的特性曲线，选择合适的泵。
最后，根据泵的参数和管道的水力特性，确定供热管道的直径。
总结起来，供热管道网络设计中的水力计算是一个重要的环节，它直接关系到供热系统的运行效果和运行安全。
在设计过程中，我们可以根据具体情况选择简化法、系数法或模型法等不同的计算方法。
通过合理的水力计算，我们可以确定供热管道的直径和泵的参数，从而保证供热系统的正常运行和高效供热。
热水系统讲配水管网水力计算
热水系统讲配水管网水力计算热水系统的配水管网水力计算是确定管网的水力特性参数，以保证热水在管网中的正常运行和供热效果。
本文将从计算方法、影响因素和实例分析等方面详细介绍热水系统配水管网水力计算。
一、计算方法热水系统的配水管网水力计算可以采用管道流量法或优化法进行。
管道流量法是根据管道的流量、水力特性和水力损失来计算管网的水力参数。
而优化法则是根据设计参数和约束条件来确定最佳的管径和流量分配，以达到最大节能效果。
管道流量法计算步骤如下：1.确定供热点和回水点的温度差，一般取设计温差；2.根据供热点和回水点的流量和设计温差，计算供热点的热负荷；3.根据供热点的热负荷和热水的流动速度，计算供热点和回水点的流量；4.根据管道的长度、直径和水力特性，计算管道的水力损失；5.根据管道的水力损失和流量，计算管道的水力参数，如流速、水头损失和压力损失。
优化法计算步骤如下：1.设定管径的上下限，根据设计条件和约束条件确定管径的范围；2.根据管径的范围，选择合适的流量分配系数，如等比流量分配法或力对比法；3.根据流量分配系数和供热点的热负荷，计算供热点和回水点的流量；4.根据管径和流量，计算管道的水力损失；5.根据管道的水力损失和管径，判断管径是否满足设计要求，如果不满足，则进行下一次优化计算，直到满足设计要求为止。
二、影响因素热水系统配水管网水力计算的结果受到多个因素的影响，包括管径、管道长度、管材、流量和水力特性等。
管径是影响热水系统水力计算的重要因素，过小的管径会导致管网阻力增大，水力损失加大；而过大的管径则会增加成本和能耗。
因此，在计算过程中需要合理选择管径。
管道长度也会影响热水系统水力计算的结果。
长管道会增加水力压力损失，导致供水压力不足；而短管道则会减少水力损失，提高供水压力。
因此，在计算过程中需要准确测量管道长度。
管材的选择也会对热水系统的水力计算产生影响。
不同材质的管道具有不同的摩擦阻力和水力特性，因此需要根据实际情况选择合适的管材。
第九章 热水网路的水力计算和水压图
热水网路的水压图
基本技术要求
动水压曲线
1.保证热用户有足够资用压力
（1）热网与用户直接连接时：资 2 ~ 5mH 2O H
（2）采用喷射泵连接时：H 资 8 ~ 12 mH 2O （3）采用热交换器间接连接时：
H 资 3 ~ 5mH 2 O
2.保证设备不压坏 锅炉、管道和阀门的承压能力一般都在 1.6MPa上。
ΔPBC R l ld 54 .6180 42 .34 12139 .7 Pa 同理 d CD 100 mm , R 79 .2 Pa / m PCD 79 .2150 34 .68 14627 Pa
l d 42.34 m
支线计算： 管段BE资用压力
第九章 热水网路的水力 计算和水压图
建筑环境与设备工程教研室 蔡颖
水力计算的内容
确定管道的直径
G、R d
'
计算管段的压力损失
R、l、ld P、P总
确定供热管道的流量
d、P G
水力计算的作用
绘制热网水压图，确定系统最佳的运行工况；
选择与热网的合理连接方式；
选定循环水泵； 根据水压图确定定压方式，加压方式以及节能
9 .1
d K
1.25 0.25
m
P l l d R l zh R
Pa
热水网路水力计算方法和例题
计算方法和步骤
确定热水网路中各个管段的计算流量
' Gn
c 1
'
n
' Qn '
2
第9章 热水网路的水力计算和水压图
′ Qn Qt′ Qr′ ′ ′ Gsh = Gn + Gt′ + Gr′ = A( + + ) ′ ′′′ ′′ τ 1′ − τ 2 τ 1′′′− τ 2.t τ 1′′ − τ 2.r
(9-14)
第九章 热水网路的水力计算和水压图
2、确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻 热水网路水力计算是从主干线开始计算。网路中平均 比摩阻最小的一条管线称为主干线。在一般情况下，热水 网路各用户要求预留的作用压差是基本相等的，所以通常 从热源到最远用户的管线是主干线。在一般情况下，热水 网路主干线的设计平均比摩阻可取30～70Pa/m。 3、根据网路主干线各段的计算流量和初步选用的平均比 摩阻R值，利用附录9-1的水力计算表，确定主干线各管 段的标准管径和相应的实际比摩阻。
第九章 热水网路的水力计算和水压图
第五节 补给水泵定压方式
为使热网按水压图给定的压力状况运行，要靠所采用 的定压方式，定压点的位置和控制好定压点说要求的 压力。 补给水泵定压的三种主要形式 1、补给水泵连续补水定压方式； 2、补给水泵间歇补水定压方式； 3、补给水泵补水定压点设在旁通管处的定压方式。 。
（9-5） ）
ρbi vsh = • vbi ρ sh ρbi Rsh = • Rbi ρ sh
（9-6） ）
（9-7） ）
第九章 热水网路的水力计算和水压图
（3）G ）
： = const , R = const ,此时：
0.19
ρbi d sh = ρ sh
当量长度 ld
• d bi
（9-8） ）
d 1.25 ld = ∑ ξ = 9.1 0.25 • ∑ ξ λ K l 当 K 值不同时，d 的修正。 。 d
供热网路水力计算
任务一 供热网路水力计算基本原理
• 每个管段的压力损失应为沿程损失与局部损失之和。即
• 供热管网的总损失，按阻力叠加方法，就应等于各串联管段总损失之 和。即
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任务二 热水网路的水力计算
• 室外热水供热管网的水力计算是在确定了各用户的热负荷、热源位置 及热媒参数，并且绘制出管网平面布置计算图后进行的。绘制管网平 面布置图时，须标注清楚热源与各热用户的热负荷（或流量）等参数 ，计算管段长度及节点编号、管道附件、补偿器以及有关设备位置等 。
• 对选用d／DN＜０．２的孔板，调压板的孔径可近似按下式计算：
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任务二 热水网路的水力计算
• 对选用d／DN ＞０．２的调压板，宜根据有关节流装置的专门资料 ，利用计算公式或线算图来选择调压板的孔径。
• 调压板的孔径较小时，易于堵塞，而且调压板不能随意调节，手动调 节阀门，运行效果较好。手动调节阀门阀杆的启升程度，能调节要求 消除的剩余压头值，并对流量进行控制。此外，装设自控型的流量调 节器，自动消除剩余压头，保证用户的流量。
• 一、沿程压力损失的计算
• 沿程压力损失是由沿程阻力而引起的能量损失，而沿程阻力是流体在 断面和流动方向不变的直管道中流动时产生的摩擦阻力。
• 单位长度沿程损失，可根据达西—维斯巴赫公式计算：
• 实际工程计算中往往已知流量，则流速可用流量来表示：
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任务一 供热网路水力计算基本原理
• 对网水压图，进而控制和调整供热管网的水力工况 ，并为确定管网与用户的连接方式提供依据。
• 根据流体力学的基本原理可知，水在管道内流动，必然要克服阻力产 生能量损失。
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式中
3.6Q ct g t h
G ———管段计算流量， t h ；
Q ———计算管段的热负荷， kW ；
t g ， t h ———热水管网的设计供、回水温度， C ；
c ———水的比热容，取 c 4.187kJ
kg C 。
模块一
集中供热管网施工
（2）确定热水管网的主干线及其沿程比摩阻 热水管网水力计算是从主干线开始计算的，主干线是管网 中平均比摩阻最小的一条管线。通常，热水管网各用户 要求预留的作用压差是基本相同的，所以从热源到最远
方形补偿器3 12.5 37.5m 总当量长度ld 42.34m
模块一
（3）支线计算
集中供热管网施工
管段 BE 的资用压差为：
P 14627 26767 Pa BE P BC P CD 12140
设局部损失与沿程损失的估算比值 j 0.6 ，则比摩阻大致可控制为
R P 1 j ) 26767 / 70(1 0.6) 239Pa / m BE / l BE (
' 根据 R ' 和 GBE 14t / h ，由表 2.1 查得
DN BE 70m m , RBE 278 .5Pa / m; v 1.09m / s
管段 BE 中局部阻力的当量长度 l d ，查热水网路局部阻力当量长度表。得： 三通分流： 1 3.0 3.0m ；方形补偿器 2 6.8 13 .6m ；闸阀 2 1.0 2.0m ， 总当量长度 l d 18.6m 管段.6m 管段 BE 的压力损失
P .5 88.6 24675 Pa BE Rm l zh 278
用同样方法计算支管 CF 。
模块一
集中供热管网施工
（4）计算系统总压力损失
P PAD Pn 11130 12140 14627 5 104 87897 Pa
学习项目二 热网水力计算
模块一
单元2
集中供热管网施工
热网水力计算
一、热水供热管网水力计算的步骤
模块一
集中供热管网施工
一、热水供热管网水力计算的步骤： 热水供热管网水力计算的方法步骤如下： （1）确定热水管网中各个管段的计算流量 管段的计算流量就是该管段所负担的各个用户的计算流量 之和，根据这个计算流量来确定该管段的管径和压力损 失。这里只对仅有采暖用户的管网进行分析，各管段的 计算流量可根据管段热负荷和管网供回水温差通过下式 来确定：
模块一
管段 BC 管段 CD
集中供热管网施工
DN 125 mm DN 125 mm
直流三通 1 4.4 4.4m 直流三通 1 3.3 3.3m 异径接头 1 0.44 0.44m 异径接头 1 0.33 0.33m 方形补偿器 3 9.8 29.4m
模块一
集中供热管网施工
表2.2 热水热网局 部阻力当量长度表
模块一
集中供热管网施工
• 二、热水管网水力计算示例:
• 【例2.1】 某工厂厂区热水供热系统，其网路平面布置图
（各管段的长度、阀门及方形补偿器的布置）见图2.1。网 路的计算供水温度 ℃，计算回水温度 ℃。用户E、F、D的 设计热负荷 分别为：1000KW、700KW和1400KW。热 用户内部的阻力为 。试进行该热水网路的水力计算。
模块一
集中供热管网施工
• 应按管网各分支干线或支线始末两端的资用 压力差选择管径，并尽量消耗掉剩余压力， 以使各并联环路之间的压力损失趋于平衡。 但应控制管内介质流速不应大于 ，同时，比 摩阻不应大于 。对于只连接一个用户的支线 ，比摩阻可大于 。这里采用了两个控制指标 ，实质上是对管径 的管道，控制其流速不得 超过 （尚未达到 ） ；而对管径 的管道，控 制其比摩阻不得超过 （如对 的管子，当R 时 ，流速仅约为 ）。
管段 的管径和相应的比摩阻 值。
模块一
集中供热管网施工
• 管段 中局部阻力的当量长度 ，可由热水网路局部阻力当量长度表查 出，
• 闸阀 ；方形补偿器 ；
• 局部阻力当量长度之和 • 管段 的折算长度 • 管段 的压力损失 • • 用同样的方法，可计算干线的其余管段 、 ，确定其管径和压力损失 。
• 管段 和 的局部阻力当量长度 值如下：
模块一
集中供热管网施工
表 2.1 热水热网水力计算表 （ K 0.5mm ， t 100 C ， 958.88kg m3 ， v 0.295106 m 2 s ） 表中采用单位：水流量 Gt
h ；流速 vm s ；比摩阻 RPa m
模块一
续表2.1
集中供热管网施工
模块一
集中供热管网施工
图2.1 某工厂热水供热管网平面布置图
模块一
集中供热管网施工
• 【解】（1）确定各用户的设计流量 • t/h • （2）热水网路主干线计算 • 因各用户内部的压力损失相等，所以从热源到最远用
户 的管线是主干线。
• 首先取主干线的平均比摩阻在30～70Pa/m范围之内 ，确定主干线各管段的管径。 • 管段 ：计算流量 • 根据管段 的计算流量和 值的范围，由附录9-1可确定
通过计算确定。在一般情况下，热水管网主干线的设计平
均比摩阻可按40～80 选用。当管网设计温差较小或供热 半径大时取较小值；
（3）根据热水管网主干线各管段的计算流量
用的平均比摩阻数值，利用表2.1
和初步选
的水力计算表，确定主干线各管段的管径和相应的实际比摩 阻之，取较大值。
模块一
集中供热管网施工
• （4）根据选用的管径和管段中局部阻力的 形式，查表2.2，确定各管段局部阻力的当量 长度 的总和以及管段的折算长度 。 • （5）根据管段的折算长度 以及由表2.1查到 的比摩阻，计算主干线各管段的总压降。 • 6）计算各分支干线或支线 • 主干线水力计算完成后，便可进行热水管网 支干线、支线等水力计算。除保证各用户入 口处预留足够的资用压力差以克服用户内部 系统的阻力外，
用户的管线一般是主干线。
主干线的平均比摩阻 值对整个管网的管径确定起着决定性 的作用。选用的比摩阻 值越大，需要的管径越小，可降
低管网的基建投资和热损失，但网路中循环水泵的基建
投资及运行电耗会随之增大。这就需要确定一个经济的 比摩阻，使得在规定的计算年限内总费用为最小。
模块一
集中供热管网施工
影响经济比摩阻值的因素很多，理论上应根据工程具体条件