第4章 供热管网的水力计算精要.ppt

第4章 供热管网的水力计算 4.1 热水管网水力计算 热水供热管网水力计算的主要任务是： 1）按已知的热媒流量和允许压力降，确定管道的直径； 2）按已知的热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失； 3）按已知的管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量； 4）根据管网水力计算结果，确定管网循环水泵的流量和扬程。 4.1.1 热水管网水力计算公式 4.1.1.1热水管网的沿程损失 d≥40mm 水力计算表见附录4-1。 修正： 4.1.1 热水管网水力计算公式 4.1.1.2热水管网局部损失 局部损失的当量长度ιd 修正 ： 估算 ：ld=αj·l 4.1.1 热水管网水力计算公式 热水网路DN≤100mm时，αj值可取0.15；当管径在DN125mm~DN200mm之间时，αj=0.25~0.3；DN＞200mm时按上表内数值选用。 热网资用比摩阻估算式为： 4.1.2室外热水管网水力计算的方法 4.1.2.1热水网路水力计算的方法及步骤 （1）确定热水网路中各管段的计算流量 只有供暖热负荷的热水供热系统 ： 4.1.2室外热水管网水力计算的方法 具有多种热用户的并联闭式热水供热系统 ： 4.1.2室外热水管网水力计算的方法 （2）确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻 管网中平均比摩阻最小的一条管线 经济比磨阻：可取40~80Pa/m （3）根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Rm值，利用附录4-1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。 4.1.2室外热水管网水力计算的方法 （4）根据选用的标准管径和管段中局部阻力形式，由附录4-2查出各管段局部阻力的当量长度ιd，并求出各管段的折算长度ιzh。 （5）根据管段的折算长度ιzh和实际的比摩阻，计算出各管段的压力损失及主干线总压降。 （6）主干线水力计算完成后，进行热水网路支干线、支线的水力计算。DN≥400mm，流速不应大于3.5m/s；DN＜400mm，Rm不应大于300Pa/m 4.1.2室外热水管网水力计算的方法 节流孔板： 4.1.2室外热水管网水力计算的方法 【例题4-1】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）如图4-3所示。网路设计供水温度=130℃，设计回水温度=70℃。用户E、F、D的设计热负荷 分别为3.518 GJ/h、2.513 GJ/h和5.025GJ/h。热用户内部的阻力损失为ΔPn=5×104Pa。试进行该热水网路的水力计算。 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 4.2.2管网的压力分布图 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， 4.2.3水压图在热水管网设计中的重要作用 4.2.3.1热水网路压力状况的基本技术要求 1）与热水网路直接连接的各用户系统内的压力，都不得超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力 （2）为保证高温水网路和用户系统内不发生汽化现象，在水温超过100℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力 （3）为了保证用户系统不发生倒空现象，破坏供热系统正常运行和腐蚀管道 （4）为保证循环水泵不发生汽蚀现象，一般循环水泵吸入口侧的压力不低于3~5mH2O，回水高5mH2O （5）在热水网路的热力站或用户引入口处，供、回水管的资用压差，应满足热力站或用户所需要的作用压头。 4.2.3.2绘制热水网路水压图的方法与步骤 【例题4-2】如图4-7所示为一个连接着四个供暖热用户的高温水供热系统。图中，下部是网路的平面图，上部是它的水压图。网路设计供、回水温度为130℃/70℃。用户1、2采用低温水供暖，用户3、4直接采用高温水供暖。用户楼高分别为15、33、13、12ｍ，地面标高分别为+1、+7、-5、+1ｍ。试绘制该小区的热水网路水压图。 4.2.3.2绘制热水网路水压图的方法与步骤 （1）建立坐标系 （2）选定静水压曲线位置：不超压、不气化、不到空 （3）选定回水管的动水压曲线位置 （4）选定供水管动水压曲线的位置 4.2.3.3用户系统的压力状况和与热网连接方式的确定 4.2.4管网系统的定压 4.2.4.1补给水泵定压方式 4.2.4.2气体定压 4.3蒸汽管网水力计算 室外蒸汽管网水力计算的任务: