1、自然循环热水供暖系统水力计算制冷 0932 班 欧青芳 27 号本文档由【 中文 word 文档库】 提供，转载分发敬请保留本信息；中文 word 文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类 word 文档。word 文档上图为自然循环双管异程式热水供暖系统两大并联环路的右侧环路。热媒参数为：供水温度 Tg=95C，回水温度 Th=70C。锅炉中心距底层散热器中心的距离为 3m，建筑物层高为 3m。每组散热器的供水支管上设有一个截止阀。说明：圆圈内的数字表示管段号，管段号旁的数字上行的数字表示该管段的热负荷（w） ，下行数字表示该管段的长度（m） ，各管段的热负荷是根据节点流量变化
2、的规律确定的。试进行个管段的水力计算。解：1、最不利循环环路的计算选择最不利循环环路 最不利环路是各并联环路中平均比摩阻最小的一个环路。对于图一所示的自然循环双管异程式系统，因所有立管上对应各层散热器的中心至锅炉中心的垂直距离都相等，所以最不利环路就是环路总长度最长的立管 I 第一层散热器环路。该环路包括号管段。确定立管 I 第一层散热器环路的综合作用压力Pzh1 由公式确定最不利环路的综合作用压力。Pzh1= P+Pf最不利环路第一层散热器环路的作用压力P，忽略管路中水温降根据公式 P=g H1( h- g)水在管路中冷却产生的附加压力Pf。根据已知条件，三层楼房明装立管不保温，立管 I 至
3、锅炉的水平距离在 2550m 范围内，散热器中心至锅炉中西垂直高度小于 15m，自总立管至计算立管之间距离在 3040m 的范围内。查附录 8，最不利循环环路睡冷却产生的附加压力为 Pf=350P a。根据供水温度，查附录 21，的 g=977.81Kg/m3 h=961.92 Kg/m3因此最不利环路立管 I 第一层散热器环路的综合作用压力为 Pzh1=P+Pf=817.64P a(3)确定立管 I 第一层散热器环路的平均比摩阻 根据公式 最不利循环环路的平均比摩阻Rpj=aP/L最不利环路总长度 L=106.5m自然循环热水供暖系统沿程损失占总损失的百分数，查附录 20. a=50%Rpj
4、=aP/L=3.84P a/m(4)管段流量 G 的确定 由公式G=0.86Q/(tg-th)计算各管段的流量： 管段 1 热负荷 Q=1200W G=41.28Kg/h依次计算将最不利环路 114 号管段的流量列入表 11 中。（5）管径的确定 根据各管段流量 G 和平均比摩阻 Rpj。查附录 13 确定接近平均比摩阻的管径。管段 1：G=41.28Kg/h ，选用管径为 20mm 。当 G=40Kg/h 时 R=3.52 Pa/m v=0.06m/s。当 G=42Kg/h 时 R=6.78 Pa/m v=0.06m/s。用内差法求得当 G=41.28Kg/h 时，实际比摩阻 Rsh=5.6
5、1 Pa/m, 实际流速Vsh=0.06m/s。最不利循环环路其他管段的计算结果见表 11.（6）确定各管段的沿程压力损失 沿程压力损失 Py=RL,各管段的沿程压力损失值见表 11。.(7)确定各管段的局部压力损失 1）列出各管段的局部阻力名称，查附录 14 确定各管段的局部阻力系数，列入表 12 中。应注意，统计局部阻力时，应将三通和四通管件的局部阻力列于流量较小的管段上。2）根据各管段流速 v，查附录 15 确定动压头 v 2/2,列入表 11 中。3）计算局部压力损失。根据公式 Pj= v2/2计算各管段局部压力损失，列入表 12 中。（8）求最不利环路各管段的总压力损失根据 P=P
6、y+ Pj计算各管段的压力损失，填入表 11 中（9）求最不利环路的总压力损失（P y+ Pj） 114=739.13Pa（10）计算储备压力 根据阻力平衡的要求， ，作用压力应完全消耗在客服环路的总阻力上，但实际计算是，要求作用压力应该留有 10%左右的储备压力作为安全余量，用来考虑设计时未预计的阻力、施工误差和管道结垢登因素的影响。储备压力了按下式计算 = Pzh1-（P y+ Pj） 114/P zh1则 =9.6%2 进行立管 I 第二层散热器环路各管段的水力计算（1） 确定立管 I 第二层散热器环路的综合压力P zh2 Pzh2= g H2( h- g)+ Pf=1285Pa(2)
7、计算立管 I 第二层散热器环路的平均比摩阻 立管 I 第二层散热器环路由管段 213,15,16 号组成，不包括公用管段，管段 15,16 号与最不利环路的管段 1,14 号是并联关系。根据阻力平衡的原则，管段 15,16 号的资用压力为P 15.16=P zh2-P zh1+（P y+ Pj） 1,。14=（1285-817.64+38.54）Pa=505.9Pa管段 15,16 的长度为 5m，平均比摩阻为Rpj=aP/L=0.5x505.9/5=50.59Pa/m(3)计算管段 15,16 号 的流量，确定各管段的管径和相应的实际比摩阻 Rsh，实际流速 Vsh 计算结果见表 1-1.(
8、4)计算各管段的沿程损失 计算结果见表 1-1.（5）计算各管段局部压力损失 计算记过见表 1-1.（6）计算管段 15.16 号的总压力损失（P y+ Pj） 15.16= 469.12Pa(7)计算立管 I 第一层散热器环路与第二层散热器之间的不平衡率“暖通规范“ 规定，异程式热水供暖系统各并联环路之间（不包括共用段）的计算压力损失相对差额不应该大于 15%。管段 15 ，16 号与最不利环路管段 1 ，14 号之间的不平衡率为（P 15.16 （P y+ Pj） 15.16）/P 15.16=7.2%符合要求。3.进行立管 I 第三层散热器环路各管段的水力计算（1）确定立管 I 第三层散
9、热器环路的综合作用力P zh3P zh3= g H3 h- g)+ Pf=1753Pa（2）计算立管 I 第三层散热器环路的平均比摩阻 立管 I 第三层散热器环路由管段 212、 15 、17 、 18 号组成，不包括共用管段，管段 15 、17 、18 、号与最不利环路的管段 1、 13、 14、 是并联关系。根据阻力平衡的原则，管段 17 18 的资用压力为P 17、18 =P zh3P zh1+（P y+ Pj） 1、13、14 （P y+ Pj） 15=578.74Pa管段 17、18 的长度为 5m，平均比摩阻为Rpj=aP/L=0.5x578.74/5=57.87Pa/m(3)计算
10、管段 17,18 号 的流量，确定各管段的管径和相应的实际比摩阻 Rsh，实际流速 Vsh 计算结果见表 1-1.(4)计算各管段的沿程损失 计算结果见表 1-1.（5）计算各管段局部压力损失 计算记过见表 1-1.（6）计算管段 17,18 号的总压力损失（P y+ Pj） 17,18=248.1Pa(7)计算立管 I 第一层散热器环路与第三层散热器之间的不平衡率为（P 17,18（P y+ Pj） 17,18）/P 17,18=57%不符合要求。因管段 17,18 已选用最小管径，剩余压力只能靠第三层散热器支管上的阀门消除。具体计算结果见表 41.4.立管第一层散热器环路各管段的水力计算该
11、自然循环双管异程式系统，因所有立管上对应各层散热器的中心至锅炉中心的垂直距离都相等，所以最不利环路就是环路总长度最长的立管 I 第一层散热器环路对于与它并联的其他立管环路的水利计算，也应根据节点压力平衡的原则进行计算。（1） 确定立管 II 第一层散热器环路的综合作用压力P zh1 由公式确定最不利环路的综合作用压力 Pzh1=P+Pf=817.64P a(2)计算立管 II 第一层散热器环路的平均比摩阻 立管 II 第一层散热器环路的管段 1923 号与最不利环路的管段 1， 2 ，12， 13， 14 是并联关系。根据阻力平衡原则，管段 1923 号的资用压力为P 1923=（P y+ P
12、j） 1，2 12 13 14 （Pzh1Pzh1 ）=149.57Pa平均比摩阻 Rpj=0.5x149.57/11.5=6.5Pa/m(3)管段 1923 的计算 计算方法同前 计算结果见表 11.管段 1923 的总压力损失为（P y+ Pj） 1923=146.94Pa（4）计算立管 II 第一层散热器环路与立管 I 第一层散热器之间的不平衡率 计算方法同前，不平衡率为 1.8%，符合要求。立管 II 第二层散热器环路，立管 II 第三层散热器环路的计算结果见表 11 其他个立管环路可依照上述方法，步骤进行计算。表 11 自然循环热水供暖系统管路水力计算表管段 热负荷 流量管段长度管径
13、 流速 比摩阻沿程压力损失/Pa局部阻力动压头局部压力损失/Pa管段压力损失/Pa编号 Q/W G/(kg/h) L/M d/mm V/(m/s) R/(Pa/m) Py=RL 系数 Pd/PaPj=v 2/2Py+ Pj1 1500 51.6 2 20 0.04 1.37 2.74 18 0.79 14.22 16.962 7900 271.76 8.5 32 0.08 3.38 28.73 4 3.15 12.6 41.333 15100 519.44 8 40 0.11 5.59 44.72 1 5.95 5.95 50.674 22300 767.12 8 50 0.1 3.18 25
14、.44 1 4.92 4.92 30.365 29500 1014.8 8 50 0.13 5.34 42.72 1 8.31 8.31 51.036 37400 1286.56 8 50 0.16 8.1 64.8 3.5 12.59 44.065 108.8657 74800 2573.12 15 80 0.14 3.72 55.8 6 9.64 57.84 113.648 37400 1286.56 8 50 0.16 8.1 64.8 3 12.59 37.77 102.579 29500 1014.8 8 50 0.13 5.34 42.72 1 8.31 8.31 51.0310
15、22300 767.12 8 50 0.1 3.18 25.44 1 4.92 4.92 30.3611 15100 519.44 8 40 0.11 5.59 44.72 1 5.95 5.95 50.6712 7900 271.76 11 32 0.08 3.38 37.18 4 3.15 12.6 49.7813 4900 168.56 3 25 0.08 5.71 17.13 1 3.15 3.15 20.2814 2700 92.88 3 20 0.07 6.39 19.17 1 2.41 2.41 21.58（Py+ Pj）114=739.13储备压力 =(817.64-739.1
16、3)/817.64x100%=9.6%立管 I 第二层散热器环路 作用压力P2=1285Pa 资用压力P15.16=505.9Pa15 5200 178.88 3 15 0.25 97.44 292.5 4 30.73 122.92 415.4216 1200 41.28 2 15 0.06 5.61 11.2 24 1.17 42.48 53.68（Py+ Pj）15.16=469.12Pa不平衡率=(505.9-469.12）/505.9x100%=7.2%立管 I 第三层散热器环路 作用压力P2=1753Pa 资用压力P17.18=578.74Pa17 3000 103.2 3 15 0
17、.15 34.7 104.1 4 11.06 44.24 148.3418 1600 55.04 2 10 0.08 11.29 22.58 24.5 3.15 77.175 99.755（Py+ Pj）17.18=248.10Pa不平衡率=(578.74-248.10）/578.74x100%=57%立管 II 第一层散热器环路 作用压力P1=817.64Pa 资用压力P1923=P1,2,1214=149.57pa19 1520 52.29 0.5 15 0.08 10.02 5.01 3 3.15 9.45 14.4620 1200 41.28 2 15 0.06 5.15 10.3 1
18、8 1.17 21.06 31.3621 2400 82.56 3 20 0.07 5.16 15.48 1 2.41 2.41 17.8922 4400 151.36 3 25 0.07 4.71 14.13 1 2.41 2.41 16.5423 7200 247.68 3 25 0.12 11.55 34.65 3 7.08 21.24 55.89（Py+ Pj）1923=146.94Pa不平衡率=(149.57-146.94）/149.57x100%=1.8%立管 II 第二层散热器环路 作用压力P2=1285Pa 资用压力P24,25=P2-P1+P20,21=527.41pa24
19、5200 178.88 3 20 0.14 21.14 63.42 3 9.64 28.92 92.3425 1000 34.4 2 10 0.14 59.19 118.38 24 9.64 231.36 349.74（Py+ Pj）24,25=451.72Pa不平衡率=(527.41-442.08）/527.41x100%=16.2%立管 II 第三层散热器环路 作用压力P3=1753Pa 资用压力P26,27=P3-P1+P20,21,22-P24=899.971pa26 2300 79.12 3 15 0.12 21.25 63.75 4 7.08 28.32 92.0727 1400
20、48.16 2 10 110.56 221.12 24.5 19.66 481.67 702.79（Py+ Pj）26,27=794.86Pa不平衡率=(899.97-794.86）/899.971x100%=11.5%自然循环热水供暖系统局部阻力系数计算表管段号 局部阻力 直径/mm 个数 散热器 1 2弯头 1 2截止阀 1 10直流三通201 1乙字弯 2 1.5x21=18弯头 1 1.5闸阀 1 0.5乙字弯 1 1直流三通321 12=4直流三通 40 1 13=1直流三通 50 1 14=15 直流三通 50 1 1=1合流三通 1 3闸阀 50 1 0.56=3.5煨弯 90
21、4 0.5x4闸阀 3 0.5x3锅炉801 2.57=6煨弯 90 2 2x0.5闸阀 1 0.5旁流三通501 1.58=39 直流三通 50 1 1=110 直流三通 50 1 1=111 直流三通 40 1 1=1直流三通 1 1弯头 1 1.5乙字弯 1 1闸阀321 0.512=413 直流三通 25 1 1=114 直流三通 20 1 1=1直流三通 1 1括弯 15 1 315,17=4散热器 1 2截止阀 2 1.5*2直流三通 1 16乙字弯152 1.5*216=24散热器 1 2乙字弯 2 1.5*2截止阀 1 16旁流三通 1 1.5弯头101 218=24.5旁流三
22、通 1 1.5乙字弯 15 1 1.519=3截止阀 1 16散热器 1 220=1821 直流三通 20 1 1=122 直流三通 25 1 1=1旁流三通 1 1.5乙字弯 1 1闸阀251 0.523=3直流三通 1 1括弯 20 1 224=3散热器 1 2截止阀 1 16旁流三通 2 1.5*2乙字弯102 1.5*225=24直流三通 1 1括弯 15 1 326=4散热器 1 2乙字弯 2 1.5*2截止阀 1 16旁流三通 1 1.5弯头101 227=24.5本文档由【 中文 word 文档库】 提供，转载分发敬请保留本信息；中文 word 文档库免费提供海量范文、教育、学习、政策、报告和经济类 word 文档。word 文档
