采暖、给排水负荷、水力计算（精品）

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,采暖、给排水负荷、水力计算,李纲,1、为什么要计算供暖热负荷（1）,当室外温度低于室内温度时，室内的热量就会通过建筑物的围护结构散失到室外去，这就需要用供热设备补充散失的热量。,在实际工作中，由于暖气片或管道选择不合适，或者不知道热负荷的重要性，造成供暖系统的水力和热力失调现象十分普通，不热现象时常发生，有的因随意更改管道，把原来好好的采暖系统，反而在无意中把暖气搞不热了。,1、为什么要计算供暖热负荷（2）,供暖热负荷是计算散热设备、管道和锅炉时依据，因而这个依照很重要的，数值小了，供暖设备补充不了哪么多的热量，室内就维持不了设计所需求的温度；数值大了，就会造成投资和设备的浪费。计算目的是了解房间内或采暖系统内所需热量的多少，确定何种供暖方式、何种暖气片，他对正常安全供暖有着重要意义。,2、建筑物耗热量,1、围护结构基本耗热量,2、附加耗热量,3、门窗篷隙渗入冷空气的耗热量,4、外门开启冷风侵入耗热量,5、建筑物的朝向、层次、风力、风向等,6、室外常年平均温度,7、热源供回水温度,3、基本耗热量计算（1）,计算公式1：,Q=KF（,tn,-,tw,）a,Q=,围护结构基本耗热量。,W（,瓦）,K=,围护结构的传热系数。,w/m,2,.,0,c,F=,围护结构的表面积。,M,2,tn,=,冬季室内计算温度。,0,C,Tw,=,供暖室内计算温度。,0,C,a=,围护结构的温度修正系数,3、基本耗热量计算（2）,计算公式2：,RF,=Q/F（,面积指标法）,RF=,建筑面积热指标。,W/m,2,Q=,建筑物的耗热量。,W/m,2,F=,建筑物的建筑面积。,M,2,计算公式3：,Rv,=Q/V（,体积热指标法）,Rv,=,体积热指标。,W/m,3,（,瓦/米,3,）,Q=,建筑物耗热量,W/m,2、,V=,建筑物外轮廓体积,m,3,4、民用建筑面积热指标（,w/m,2,）,建筑物名称,Rf,（w/m,2,）,建筑物名称,Rf,（w/m,2,）,住宅楼,46一70,商店,64一87,办公、教室,58一81,单层,住宅,80一105,医院幼儿园,64一80,食堂,116一140,旅馆,58一70,影剧院,93一116,图书馆,46一75,礼堂体育馆,116一163,4、热力管道计算的任务和条件,管道计算的任务是在保证热负荷所要求的热媒热量的条件下，确定系统中各管段的管经。保证系统压力损失在作用压力数值以内，使系统各并联环路的压力损失基本平衡，并计算出系统的总流量和压力损失，以便选择合适的水泵、换热设备等。,进行供暖管道计算时，应具备条件：已知热负荷、供暖系统形式、管道布置、散热器型式、管段管道长度，并绘制好系统轴测图及计算表。,5、热水流量的计算,计算公式：,G=Q/（,tg,-,th,）.c,G=,热水流量。,KG/h,Q=,热负荷。,w/m,2,(,瓦/平方米),Tg,=,供水温度。0,C,Th,=,回水温度。0,C,C=,水的比热。,KJ/KG.,0,C(,取4.18=,KJ/,0,C),6、阻力损失的作用、种类,计算阻力目的是确定水泵的扬程和水泵。功率的大小。,流体只要流动就会受到阻力。流体克服管壁对流体的磨擦力，以及不同流速的流体之间的磨擦力作功，使一部分能量损耗，称为阻力损失。1、流体沿着直经不变的直管流动时，流体速度和方向都不变化，所产生的损失发生在管道的全长上叫做沿程阻力损失。2、当流体流过某些管件时，由于流速、流向改变产生涡流而消耗了流体的能量，叫做局部阻力损失。,7、沿程阻力损失的计算,计算公式：,Py,=R/d.i.e/2v,2,Py,=,沿程阻力损失.,pa(,帕斯卡),R=,磨阻系数,d=,管道内经.,mm,i=,管道长度:米,V=,水中的流速.米/立方米,e=,水的密度.,KG/m,3,8、散热器的计算,计算公式：,F=Q/K（,tp,一,tn,）,F=,散热器表面积（平方米）,Q=,散热器的散热量（千卡/小时）,K=,散热器传热系数。（千卡/,m,2,.,0,C,时）,Tp,=,散热器热媒平均温度(,0,C),tn,=,室内供暖计算温度(,0,C),9、供暖系统定压方式,常用三种定压方式,1、补水泵定压。简单易行、但使用不方便,2、膨胀水箱定压。维修方便、造价低,3、自动变减器定压。,4、压力容器定压。,5、供暖机组定压。,10、膨胀水葙作用及计算（1）,膨胀水箱的作用,1、容纳系统中水因受热而增加的体积。,2、补充系统中水的不足。,3、排出系统中的空气。,4、指示系统中的水位。,5、控制系统中静水压力的作用。,6、系统定压的作用。,10、膨胀水箱作用及计算（2）,计算公式：,V=0.0045,Vc,V=,膨胀水箱的有效容积。,M,2,Vc,=,系统中的容水量,注：在计算水箱容量时首先要确定系统中的容水量。,11、金属伸缩器作用和计算（1）,金属伸缩器作用,当供暖系统的管道输送热媒时，因供回水温度的不断变化，管道自身也会发生因温度升高而膨胀伸长，如要在运行中没有计算好管道有伸长量，没有安装必要的伸缩器设备，管道会出现拉断、或爆裂现象，影响大院的正常供暖。,11、金属的伸缩量和计算,管道热伸长量的计算。,t=,aL,（t,2,-t,1,）,t=,管道的热伸长量。,Mm,a=,钢管的线膨胀系数。0.012,mm/m.,0,C,L=,管段的长度(米.,m),t,2=,管道中热媒的最高温度.,0,C,t,1=,管道安装时的室外温度.,0,C,12、管网流速的作用,管网流速的作用,流速的大小不但关系到管材的使用寿命，同时也关系统到水力平衡问题，在室内设备时其流速非常关健，大流速会造成室内噪声，小流速又可能系统循环不好，造成资用压头损失降低，为此合理的流速有利于供暖、供水工作的管理和运行。,13、管网流速表,管,经（,Dg）,最大允许流速（,m/S）,一般室内管道,有,特殊安静要求的的室内管道,15,0.8,0.5,25,1.0,0.8,40,1.8,1.0,50,2.0,1.5,大于50,3.0,1.5,14、管网阻力的作用,管网阻力作用,我们在计算管网流量和压力损失时，首先要考虑好管网内的压力损失，如果选择过大的阻力系数不但会造成系统水力、热力失调的现象而且还会发生暖气不热，过大的阻力，水泵设备做功也在增大，设备运行成本大大增加，管道寿命由于阻力的加大,流速加大，磨擦力增加，管网寿命下降，为此系统阻力计算非常重要。,供暖系统中的总阻力损失是最不利环路的总阻力损失,并不是室内系统全部管路的阻力之和.,15、管网最不利损失,最,不利环路是指并联环路中阻力损失最大的一个环路；一般是指管线最长和热负荷最大的环路。首先确定最远端立支管的管经并计算了阻力损失，然后逐次确定和计算出各段干管管经及阻力损失，直至环路始端。,16、循环水泵流量、扬程计算（1）,循环水泵流量计算：,G=（1.1,一1.2）3.6,Qn,/Cp(,tg,-,th,),G=,循环水泵的流量.(,KG/h),Qn,=,设计热负荷(,W),Cp=,循环水的比热.(取4.19,KJ/KG.,0,C),tg,=,供水温度(,0,C),th,=,回水温度(,0,C),16、循环水泵流量、扬程计算（2）,循环水泵扬程计算：,H=（1.1,一1.2）(,H,1,+H,2,+H,3,),H=,循环水泵的扬程.,m,H,1,=,锅炉房内部的压力损失.(,一般取10一15米,),H,2,=,室外供回水干管的压力损失(,m,),H,3,=,最,不利环路未端用户内部系统的压力损失.(一般取2一4米),17、室内水、暖系统压力的确定,供水：1、首,层加十,米，以后每层加二米,2、楼房高于六层的供水系统应考虑好水头的静压头的损失，过大的压力最楼房供水系统不好，为此楼房超过六层的建筑物易采用分段供水。,供暖：最不利采暖用户资用压头损失翻应保持在0.5米水头损失,这样有利于系统的热量循环。,