热水供应系统的计算精品文稿.ppt

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1、热水供应系统的计算第1页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.1水质、水温及热水用水量定额水质、水温及热水用水量定额 8.1.1 热水用水定额8.1.2 热水水温1 热水使用温度热水使用温度 计计算算耗耗热热量量和和热热水水用用量量时时候，一般按候，一般按40计计算算2 热水供应温度热水供应温度 热热水水供供应应设设备备的的出出口口温温度度。最最低低供供水水温温度度应应保保证证热热水水管管网网最最不不利利点点的的水水温温不不低低于于使使用用水水温要求。温要求。3 冷水计算温度冷水计算温度 以当地以当地最冷月平均水温最冷月平均水温确定确定第2页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水

2、供应系统的计算8.1水质、水温及热水用水量定额8.1.2 热水水温4 冷、热水比例计算冷、热水比例计算热热水混合系数水混合系数混合水水温，混合水水温，冷水水温，冷水水温，热热水温度，水温度，所需冷水量占混合水量的百分比所需冷水量占混合水量的百分比8.1.3 热水水质原水原水软软化化处处理、原水理、原水稳稳定定处处理理离子交离子交换换法、除氧法、除氧处处理理第3页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.1水质、水温及热水用水量定额8.1.3 热水水质水质应符合我国现行的生活饮用水卫生标准;（1）对于集中热水供应系统，当洗衣房日用热水量（按60计算）大于或等于10m3且原水总硬度（按

3、碳酸盐硬度计）大于300mg/L时，应进行水质软化处理；原水总硬度（按碳酸盐硬度计）为150300mg/L时，宜进行水质软化处理。（2）当其它生活日用热水量（按60计算）大于或等于10m3且原水总硬度（按碳酸盐硬度计）大于300mg/L时，宜进行水质软化或稳定处理。（3）经软化处理后的水质总硬度宜为：洗衣房用水50100mg/L，其它用水75150mg/L。（4）集中热水供应系统中平均小时热水量大于50m3时，加热前原水（或软化处理后的水）溶解氧含量不得超过5mg/L，二氧化碳不得超过20mg/L，否则，应进行水的除气处理。(防腐与防结垢)第4页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计

4、算8.2耗热量、热水量和热媒耗量的计算8.2.1 耗热量计算1 全全日日供供应应热热水水的的住住宅宅、别别墅墅、招招待待所所、培培训训中中心心、旅旅馆馆、宾宾馆馆的的客客房房（不不含含员员工工）、医医院院的的住住院院部部、养养老老院院、幼幼儿儿园园、托托儿儿所所（有有住住宿宿）等等建建筑筑的的集集中中热热水水供供应应系系统统的的设设计计小小时时耗耗热量热量设计设计小小时时耗耗热热量，量，W用水用水计计算算单单位数，人，床位数，人，床热热水水温，水水温，冷水冷水计计算温度，算温度，热热水用水定水用水定额额水的比水的比热热，=4187J/(kg)热热水密度，水密度，kg/L热热水小水小时变时变化系

5、数化系数第5页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.2耗热量、热水量和热媒耗量的计算8.2.1 耗热量计算设计设计小小时时耗耗热热量，量，W卫卫生器具生器具热热水小水小时时用水定用水定额额，L/h热热水水温，水水温，冷水冷水计计算温度，算温度，同同类类型型卫卫生器具数量生器具数量水的比水的比热热，=4187J/(kg)热热水密度，水密度，kg/L卫卫生生器器具具同同时时使使用百分数用百分数2 定定时时供供应应热热水水的的住住宅宅、旅旅馆馆、医医院院及及工工业业企企业业生生活活间间、公公共共浴浴室室、学学校校、剧剧院院、体体育育馆馆（场场）等等建建筑筑的的集集中中热热水水供供应应

6、系系统的设计小时耗热量统的设计小时耗热量注：住宅一户带多个卫生间时，注：住宅一户带多个卫生间时，只按一个卫生间计算。只按一个卫生间计算。第6页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.2耗热量、热水量和热媒耗量的计算8.2.1 耗热量计算3设有集中热水供应的居住小区的设计耗热量设有集中热水供应的居住小区的设计耗热量4具具有有多多个个不不同同使使用用热热水水部部门门的的单单一一建建筑筑或或多多种种使使用用功功能能的的综综合合性建筑的设计小时耗热量性建筑的设计小时耗热量当当公公共共建建筑筑的的最最大大用用水水时时时时段段与与住住宅宅的的最最大大用用水水时时时时段段一一致致时时按两者的按

7、两者的设计设计小小时时耗耗热热量迭加量迭加计计算算当当公公共共建建筑筑的的最最大大用用水水时时时时段段与与住住宅宅的的最最大大用用水水时时时时段段不不一一致致时时按按住宅的住宅的设计设计小小时时耗耗热热量量+公共建筑的平均小公共建筑的平均小时时迭加迭加计计算算按按同同一一时时间间内内出出现现用用水水高高峰峰的的主主要要用用水水部部门门的的设设计计小小时时耗耗热热量量+其其他他用用水水部部门门的的平平均小均小时时迭加迭加计计算算第7页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.2耗热量、热水量和热媒耗量的计算8.2.2 热水量计算设计设计小小时热时热水量，水量，L/h设计设计小小时时耗

8、耗热热量，量，W设计设计冷水温度，冷水温度，设计热设计热水温度，水温度，热热水密度，水密度，kg/L第8页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.2耗热量、热水量和热媒耗量的计算8.2.3 热媒耗量计算蒸汽耗量，蒸汽耗量，kg/h设计设计小小时时耗耗热热量，量，W 蒸汽与冷水混合后的蒸汽与冷水混合后的热热水温度，水温度，蒸汽蒸汽热焓热焓，kJ/kgkJ/kg蒸气与冷水混合后的蒸气与冷水混合后的热热水水热焓热焓，kJ/kg，=4.1871 蒸汽直接加热蒸汽直接加热第9页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.2耗热量、热水量和热媒耗量的计算8.2.3 热媒耗量计算蒸汽

9、耗量，蒸汽耗量，kg/h设计设计小小时时耗耗热热量，量，W蒸汽蒸汽热热化化热热，kJ/kgkJ/kg2 蒸汽间接加热蒸汽间接加热3 高温热水间接加热高温热水间接加热高温高温热热水耗量，水耗量，kg/h设计设计小小时时耗耗热热量，量，W高温高温热热水出口水温，水出口水温，水的比水的比热热，=4.187 kJ/kJ/(kg）高温高温热热水水进进口水温，口水温，第10页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备计算8.3.2 集中热水供应加热及储热设备的选择计算1加热设备供热量的计算加热设备供热量的计算（1）容容积积式式水水加加热热器

10、器或或热热容容积积与与其其相相当当的的水水加加热热器器、热水机组的供热量热水机组的供热量容容积积式水加式水加热热器的器的设计设计小小时时供供热热量，量，W设计设计小小时时耗耗热热量，量，W设计设计小小时时耗耗热热量持量持续时间续时间，h，=24h有效有效储热储热容容积积系数，容系数，容积积式式=0.75，导导流型容流型容积积式式=0.85总储热总储热容容积积，L热热水温度，水温度，按按设计设计水加水加热热器出水温度或器出水温度或储储水温度水温度计计算算冷水温度，冷水温度，热热水密度，水密度，kg/L设设计计小小时时耗耗热热量量时时间间内内热热媒媒的的供供热热量量-设设计小时耗热量前已储备的热量

11、计小时耗热量前已储备的热量第11页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算（2）半半容容积积式式水水加加热热器器或或储储热热容容积积与与其其相相当当的的水水加加热器、热水机组的供热量按热器、热水机组的供热量按设计小时耗热量设计小时耗热量计算计算（3）半半即即热热式式、快快速速式式水水加加热热器器即即其其他他无无储储热热容容积积的的水加热器的供热量按水加热器的供热量按设计秒流量设计秒流量计算计算8.3.2 集中热水供应加热及储热设备的选择计算第12页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热

12、设备计算8.3.2 集中热水供应加热及储热设备的选择计算2 水加热器加热面积的计算水加热器加热面积的计算水加水加热热器的加器的加热热面面积积，m2传热传热系数，系数，W/(m2)制制备热备热水所需的水所需的热热量，按量，按设计设计小小时时耗耗热热量量计计算，算，W影响影响传热传热效率的系数，效率的系数，=0.60.8热损热损失系数，失系数，=1.101.15热热媒与被加媒与被加热热水的水的计计算温度差，算温度差，第13页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备计算8.3.2 集中热水供应加热及储热设备的选择计算（1）容容积积式

13、式水水加加热热器器、半半容积式水加热器容积式水加热器热热媒的初温和媒的初温和终终温，温，被加被加热热水的初温和水的初温和终终温，温，热热媒媒的的初初温温与与被被加加热热水水的的终温温度差不得小于终温温度差不得小于10（2）快快速速式式水水加加热热器器、半半即即热式水加热热式水加热热热媒的初温和媒的初温和终终温，温，被加被加热热水的初温和水的初温和终终温，温，第14页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备计算8.3.2 集中热水供应加热及储热设备的选择计算加热设备盘管长度加热设备盘管长度盘盘管管长长度，度，m水加水加热热器的器

14、的传热传热面面积积，m2盘盘管外径，管外径，m第15页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算8.3.1 局部加热设备计算8.3.2 集中热水供应加热及储热设备的选择计算3 热水储水器容积的计算热水储水器容积的计算储储水器的水器的储储水容水容积积，m3热热水供水供应应系系统设计统设计小小时时耗耗热热量，量，W加加热时间热时间，min，查查表表水的比水的比热热，=4187J/(kg)热热水温度，水温度，冷水温度，冷水温度，开开式式热热水水箱箱、闭闭式式热热水水罐罐、兼兼有有加加热热和储热功能的水箱、容积式水加热器和储热功能的水箱、容积式水加热器第16页

15、，本讲稿共48页3 贮水器容积的计算1）理论法：建筑内热水用水曲线逐时耗热曲线根据逐时耗热曲线绘出耗热积分曲线拟定供热曲线2)经验法贮水器的贮热量可按经验,由下表确定第17页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算水加热器的储热量加热设备加热设备蒸汽或蒸汽或95以上的高温热水以上的高温热水95以上的低温热水以上的低温热水企业淋浴间企业淋浴间其它建筑物其它建筑物企业淋浴间企业淋浴间其它建筑物其它建筑物容积式水加热器或加热水箱30minQh45minQh60minQh90minQh导流型容积式水加热器20minQh30minQh30minQh40minQ

16、h半容积式水加热器15minQh15minQh15minQh20minQh第18页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算估算法估算法储水容积估算值建筑类别建筑类别蒸汽或蒸汽或95以上的高温热水以上的高温热水95以上的低温热水以上的低温热水导流型容积式水加热器导流型容积式水加热器半容积式水加热器半容积式水加热器导流型容积式水加热器导流型容积式水加热器半容积式水加热器半容积式水加热器有集中热水供应的住宅L/(人d)583461035设单独卫生间的集体宿舍、培训中心、旅馆L/(床d)91346121668医院住院部L/(床d)公共盥洗室482451035

17、单独卫生间815481120610门诊部0.510.30.60.81.50.40.8有住宿的幼儿园、托儿所L/(人d)2412251.52.5办公楼L/(人d)0.510.30.60.81.50.40.8第19页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.3热水加热及贮存设备的选择计算8.3.2 集中热水供应加热及储热设备的选择计算4.锅炉选择计算锅炉选择计算锅锅炉小炉小时时供供热热量，量，W热热水系水系统统的的热损热损失附加系数失附加系数设计设计小小时时耗耗热热量，量，W第20页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算第一循环系统：第一循环系统：目

18、的：确定热媒系统的目的：确定热媒系统的D、计算水头损失、计算水头损失 第二循环系统：（配水管、回水管系统）第二循环系统：（配水管、回水管系统）目的：确定热水系统的设计流量寻目的：确定热水系统的设计流量寻循环流量循环流量D、水水头损失头损失 确定循环方式，选定系统所需的各种设备及附件，确定循环方式，选定系统所需的各种设备及附件，如锅炉、换热器、贮热器、循环水泵、疏水器、安如锅炉、换热器、贮热器、循环水泵、疏水器、安全阀、自动温度调节装置排水器，膨胀管（器）或全阀、自动温度调节装置排水器，膨胀管（器）或膨胀水箱等。膨胀水箱等。热媒为热水热媒为热水第21页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统

19、的计算8.4热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网的水力计算1.热媒为热水热媒为热水 热媒管网指连接锅炉与加热器的热媒（热水）管道，也可以是连接热水锅炉与贮水器（热水贮罐或热水箱）的热水管道若热媒水为低温热水，则该热媒循环管路中的供、回水管的管径按式（8.2.6）计算出热媒耗量Gm，以管中流速v1.2m/s，每m管长沿程水头损失控制在50Pa100Pa 第22页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网的水力计算1.热媒为热水热媒为热水高温高温热热水耗量，水耗量，kg/h设计设计小小时时耗耗热热量，量，W高温高温热热水出口水温，水出口

20、水温，水的比水的比热热，=4.187 kJ/kJ/(kg）高温高温热热水水进进口水温，口水温，第23页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网的水力计算1.热媒为热水热媒为热水热水管道的流速热水管道的流速公称直径（mm）1520254050流速(m/s)0.81.01.2当当锅锅炉炉与与水水加加热热器器或或储储水水器器连连接接时时，热热水水自自然然循循环环压压力力HZR（1.101.15）Hh时候，可以形成自然循环。否则采用时候，可以形成自然循环。否则采用机械循环机械循环。管管径径计计算算方方法法：先先求求出出G、确确定定热热水水管管道

21、道允允许许流流速速，查查附附录录热热水水管管道道水水力力计算表计算表，计算出管道总水头损失，计算出管道总水头损失Hh。第24页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网的水力计算1.热热媒媒为为热热水水第25页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网的水力计算热水自然循环压力热水自然循环压力热热水自然循水自然循环压环压力，力，Pa锅锅炉中心与水加炉中心与水加热热器内器内盘盘管中心或管中心或储储水器中心垂直高度，水器中心垂直高度，m锅锅炉出水密度，炉出水密度，kg/m3水加水加热热器

22、或器或储储水器的出水密度，水器的出水密度，kg/m3管道的管道的总总水水头损头损失，失，PaHzrHh时，可形成自然循环时，可形成自然循环第26页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.1 第一循环管网的水力计算2.热媒为高压蒸汽热媒为高压蒸汽蒸汽耗量，蒸汽耗量，kg/h设计设计小小时时耗耗热热量，量，W 蒸汽与冷水混合后的蒸汽与冷水混合后的热热水温度，水温度，蒸汽蒸汽热焓热焓，kJ/kg蒸气与冷水混合后的蒸气与冷水混合后的热热水水热焓热焓，kJ/kg，=4.187蒸汽蒸汽热热化化热热，kJ/kg热媒蒸汽管道一般按允许流速和相应的比压降确定管径和水头损

23、失 第27页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 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的水力计算根据建筑物性质确定的系数（1.23.0）（查表）Ng计算管道的卫生器具给水当量总数计算管道的设计秒流量，L/s卫生器具同时给水百分数，%（查表）热水配水管计算管道的设计秒流量，L/s（1）配水管网的设计秒流量第28页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 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的水力计算（2）卫生器具热水给水定额流量、当量、支管管径和最低工作压力同给水规定（3）

24、热水管道的流速按前表选用50/1.2/1520/0.8；2540/1.0（4）热水管网水头损失=单位长度水头损失+局部水头损失，与冷水管道计算方法相同。（考虑管道内部结垢）（PPR）管道沿程阻力损失，m沿程阻力系数管道长度，m管道计算内经，m热水管道内平均流速，m/s重力加速度，=9.81m/s2也可以查表计算第29页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算2.回水管网的水力计算回水管网的水力计算热水管网回水管管径选用表（热水管网回水管管径选用表（mm）配水管20253240507080100150200回水管20202532

25、40405080100热水配水干管和回水干管管径不宜变化！可以按照最大管径确定！第30页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算选择循环水泵选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤1）计算各管段终点水温计算各管段终点水温面积比温降法面积比温降法计算管道起点和终点的水温差，=5 10 计算管道的总外表面积，m2计算管道的起点、终点水温，计算管道的面积比温降，/m2计算管道的终点以前配水管网的总外表面积，m2第31页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热

26、水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算选择循环水泵选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤2）计算各管段热损失计算各管段热损失无保温时管道的传热系数，W/（m2）保温系数，00.8计算管道的起点、终点水温，计算管道的外径，m计算管道周围的空气温度，（查表）计算管道的热损失，W计算管道的长度，m第32页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算选择循环水泵选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤3）计算各

27、管网总的热损失计算各管网总的热损失=设计小时耗热量的3%5%(初步设计)第33页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算选择循环水泵选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤4）计算总循环流量计算总循环流量配水管网的热损失，W水的比热，=4187J/（kg ）热水密度，kg/L总循环流量，L/s计算管道起点和终点的水温差，=5 10 目的目的:计算管网的循环流量计算管网的循环流量计算管网的热损失只计算配水计算管网的热损失只计算配水管网管网第34页，本讲稿共48页第8章 建

28、筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算选择循环水泵选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤5）计算循环管道各管段循环流量计算循环管道各管段循环流量n管段及其后各管段的热损失之和，Wn+1管段及其后各管段的热损失之和，Wn，n+1管段的循环流量，L/s第35页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算选择循环水泵选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤6）复核各管段的终点水

29、温复核各管段的终点水温各管段起点水温，各管段的循环流量，L/s各管段终点水温，水的比热，=4187J/（kg ）热水密度，kg/L第36页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算选择循环水泵选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤7）计算循环管网的总水头损失计算循环管网的总水头损失循环管网的总水头损失，kPa循环管网的供水管道的总水头损失，kPa循环管网的回水管道的总水头损失，kPa循环流量通过水加热器的总水头损失，kPa第37页，本讲稿共48页第8章 建筑内部热水供应

30、系统的计算8.4热水管网的水力计算8.4.2 第二循环管网的水力计算3.机械循环管网的计算机械循环管网的计算选择循环水泵选择循环水泵（1）全日制热水供应系统热水管网计算方法和步骤8）选择热水循环泵选择热水循环泵循环水泵的扬程，kPa循环管网的供水管道的总水头损失，kPa循环管网的回水管道的总水头损失，kPa循环流量通过水加热器的总水头损失，kPa总循环流量，L/s循环水泵的流量，L/s热水循环泵设于回水干管的末端设备用泵，交替使用第38页，本讲稿共48页n作业作业n简述热水管网的水力计算目的n室内热水管网设计计算的主要内容有哪些？热水管网能自然循环的条件是什么？n某宾馆建筑，共400个床位，6

31、0时的热水用水定额为150/(床.日)，用水时间24小时，热水供水温度为70，冷水温度为10，计算该集中热水供应系统的设计小时耗热量。n简述热水供应系统机械循环管网计算步骤第39页，本讲稿共48页举例 热水供应系统如图1)管道节点编号,2)按给水管网方法配水管管径。3)定回水管径比给水管径小12#。4)选定水温降落值：5)按面积比温降法算出计算管段水温6)按 求各管段热损失(见下表)第40页，本讲稿共48页总循环流量各管段的循环流量：热水到达B点时携带热量为：W2+W3+W4+W5+W6,（W1已损失掉）。第41页，本讲稿共48页第42页，本讲稿共48页7）复核各配水点水温8)计算循环流量的水

32、头损失9)循环作用水头已知：第43页，本讲稿共48页表8-1 冷水计算温度第44页，本讲稿共48页表8-2 热水水温计算第45页，本讲稿共48页t的计算 n容积式加热器算术平均温度差：n n tmc、tmz容积式水加热器热媒的初温和终温，；n tc、tz被加热水的初温和终温，。n快速式加热器对数平均温度差：n n n tmax 热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，；n tmin 热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，。n半容积式水加热器按照容积式水加热器公式计算。n半即热式水加热器按照快速式水加热器公式计算。n 返回第46页，本讲稿共48页图8-1 自然循环压力第47页，本讲稿共48页表8-15第48页，本讲稿共48页