高层建筑热水系统计算下部分.ppt
第五章 高层建筑热水系统本节内容：5-5 热水配水管网的计算热水配水管网的计算5-6 热水循环管网的计算热水循环管网的计算 热水供应系统由热水配水管网和回水管网组热水供应系统由热水配水管网和回水管网组成，基本过程是：从加热器出来的热水，经成，基本过程是：从加热器出来的热水，经配水管网送至各热水配水点，同时通过循环配水管网送至各热水配水点，同时通过循环泵使部分热水回流加热器，不足水量由屋顶泵使部分热水回流加热器，不足水量由屋顶水箱或冷水管网补给的过程。水箱或冷水管网补给的过程。5-5 热水配水管网的计算热水配水管网的计算热水配水管网的计算方法、步骤与给水管道计算热水配水管网的计算方法、步骤与给水管道计算相同，但计算时应该注意以下几点相同，但计算时应该注意以下几点:1、建筑物内的热水供水管的设计秒流量，应按建筑物内的热水供水管的设计秒流量，应按给水管道设计秒流量计算给水管道设计秒流量计算(不计循环流量不计循环流量)。2、流速比冷水管道中流速小流速比冷水管道中流速小，管道中水流速度按，管道中水流速度按公称直径公称直径DN/mm152025-4050流速流速m/s0.81.01.23、由于热水温度较高，热水管道易结垢，造成内壁、由于热水温度较高，热水管道易结垢，造成内壁粗糙度增加，及过水断面减小，计算时应考虑此因素粗糙度增加，及过水断面减小，计算时应考虑此因素(最小管径为最小管径为20mm)。4、管道水力计算按、管道水力计算按“热水管道水力计算表热水管道水力计算表”确定。确定。5-6 热水循环管网的计算热水循环管网的计算1、确定回水管管径、确定回水管管径2、循环流量计算、循环流量计算3、最不利管段水温校核、最不利管段水温校核4、计算自然循环水头和循环水头损失、计算自然循环水头和循环水头损失5、校核是否满足自然循环条件、校核是否满足自然循环条件6、采用机械循环，选择循环泵、采用机械循环，选择循环泵DN70DN50DN40DN50DN40DN3201234567回水管网计算示意图回水管网计算示意图1、回水管管径确定、回水管管径确定 按经验法确定。回水管管径比相应配水管管径按经验法确定。回水管管径比相应配水管管径小一到两号。小一到两号。（最不利点）最不利点）A.A.初步估算最不利配水管各节点水温初步估算最不利配水管各节点水温tztz.及计算管段平均水温及计算管段平均水温tmtm 2 2、循环流量计算、循环流量计算 假设水温降与管道表面积成正比，近似算出单位面积的假设水温降与管道表面积成正比，近似算出单位面积的温降值，从而计算各管段的水温降落值。温降值，从而计算各管段的水温降落值。t配水管网中的面积比温降，配水管网中的面积比温降，/m2；T配水管网起点和终点的温差，配水管网起点和终点的温差，T=1015；F 计算管路配水管网的总外表面积，计算管路配水管网的总外表面积，m2；tc、tz计算管路起点、终点的水温，计算管路起点、终点的水温，；f 计算管段的散热面积，计算管段的散热面积，m2，tmtm(tc+tz)/2(tc+tz)/2tm-计算管段的平均水温，计算管段的平均水温，；B.B.确定各计算管段的热损失确定各计算管段的热损失WsWsDLK(1-)(tm-tj)DLK(1-)(tm-tj)K无保温时管道的传热系数，无保温时管道的传热系数，w/(m2)；保温系数；保温系数；D计算管道的外径，计算管道的外径，m；L计算管段的长度，计算管段的长度，m；tm计算管段的平均水温，计算管段的平均水温，；tj-计算管段周围空气温度，计算管段周围空气温度，；a a、总循环流量、总循环流量 ：QxQxWs/Ws/（TCTCB Br r）Ws-Ws-管网的总热损失管网的总热损失T-T-配水管网的允许温降差，取配水管网的允许温降差，取10101515CBCB水的比热，水的比热，kJ/kgkJ/kg；r-热水密度，热水密度，kg/Lkg/LC.C.确定循环流量：确定循环流量：b b、各计算管段循环流量、各计算管段循环流量 qxqxn n-n-n管段的循环流量；管段的循环流量；qxqxn+1n+1-n+1-n+1管段的循环流量；管段的循环流量；Wsn-nWsn-n管段本身的热损失及其后各管段管段本身的热损失及其后各管段 热损失之和；热损失之和；Wsn+1-n+1Wsn+1-n+1管段本身的热损失及其后各管段管段本身的热损失及其后各管段 热损失之和；热损失之和；.q qx xn+1 q qx xn WsWsn+1WsWsn【附附】计算管段循环流量公式推导计算管段循环流量公式推导 （1）求管段求管段（管段管段01）的循环流量）的循环流量qx qxQx(总总循环流量）循环流量）（2）求管段求管段（管段管段12）的循环流量）的循环流量qx 在点在点1的左侧选一点的左侧选一点A，则通过点则通过点A处的循环流量所携带的处的循环流量所携带的 热量用于补偿热量用于补偿A点后管道的热损失。点后管道的热损失。即有即有 qxCB r（t1(A)-tz)=Ws+Ws+Ws+Ws (1)同理，在点同理，在点1的右侧选一点的右侧选一点B，则有则有 qxCB r（t1(B)-tz)=Ws+Ws+Ws (2)DN70DN50DN40DN50DN40DN3201234567回水管网计算示意图回水管网计算示意图水水加热器加热器AB 由由(1)/(2)(1)/(2)得：得：qx qx 用同样的方法可求得用同样的方法可求得 写成普遍式即为写成普遍式即为WsWs+Ws+Ws+WsWsWsWs+Ws+Ws+WsWs+WsWsq qx xn+1 q qx xn WsWsn+1WsWsnq qx x q qx x WsWsWsWs+WsWs根据循环流量和热损失计算各管段终点水温根据循环流量和热损失计算各管段终点水温由由 WsnWsn qxnqxn CB CBrr（tztz-tc-tc)可得可得 tztz tctc-WsnWsn/（qxnqxn CB.CB.rr）将将tztz与原来初定的与原来初定的tztz进行比较进行比较:A.A.若两者相差不大于若两者相差不大于11，则说明，则说明qxnqxn和和tztz计算值与计算值与实际相符实际相符.B.B.若两者相差大于若两者相差大于11，则说明，则说明qxnqxn和和tztz计算值与实计算值与实际不相符，应以际不相符，应以tztz=(tz=(tz+tz)/2+tz)/2作为计算管段终点作为计算管段终点水温，重新计算循环流量并再次进行终点水温校核。水温，重新计算循环流量并再次进行终点水温校核。3 3、最不利管段水温校核、最不利管段水温校核水水加热器加热器34h HzrHzrh(h(4 4-3 3)h-水加热器中心距上行干管中心的高差；水加热器中心距上行干管中心的高差；4-距水加热器最远的配水立管中热水的平均容重；距水加热器最远的配水立管中热水的平均容重；3-水加热器出水总立管中热水的平均容重水加热器出水总立管中热水的平均容重.4 4、计算自然循环水头和循环水头损失、计算自然循环水头和循环水头损失A.A.上行下给管网的自然循环水头上行下给管网的自然循环水头h-下行干管中心距立管顶端的高差；下行干管中心距立管顶端的高差；h1-水加热器中心距下行干管中心的高差；水加热器中心距下行干管中心的高差；5,6-距水加热器最远的回水立管与配水立管中热水的距水加热器最远的回水立管与配水立管中热水的 平均容重；平均容重；7,8-下行回水干管和配水干下行回水干管和配水干管中热水的平均容重管中热水的平均容重.5678hh1B.B.下行上给管网的自然循环水头下行上给管网的自然循环水头HzrHzrh(5-6)+h1(7-8)h(5-6)+h1(7-8)C.C.循环水头损失的计算循环水头损失的计算 HpxHpx=Hp+HxHp+HxHpxHpx-循环管网的总水头损失循环管网的总水头损失,kPakPa;Hp-Hp-循环流量和使用流量通过配水计算管路的沿循环流量和使用流量通过配水计算管路的沿 程和局部损失程和局部损失,kPakPa;HxHx-循环流量通过回水计算管路的沿程和局部损循环流量通过回水计算管路的沿程和局部损 失失,kPakPa5、校核是否满足自然循环条件、校核是否满足自然循环条件HjHj-循环流量通过水加热器的水头损失循环流量通过水加热器的水头损失,kPakPa自然循环的条件为：自然循环的条件为：全日制循环全日制循环：循环水泵流量：循环水泵流量：Q Qb b =Q Qx x +Q Qf fQ Qx x循环流量，循环流量，L/sL/s；Q Qf f循环附加流量，取设计小时水量循环附加流量，取设计小时水量15%15%，L/hL/h。循环水泵扬程：循环水泵扬程：6、采用机械循环，选择循环泵、采用机械循环，选择循环泵 V V热热水水循循环环管管网网的的全全部部容容积积，L L，不不包包括括水水加加热热器器的容积；的容积；循环水泵扬程：循环水泵扬程：H Hb bHHp p+H+Hx x+H+Hj j 定时循环管网计算定时循环管网计算循环水泵流量：循环水泵流量：
