暖通空调设计计算书(7)

2014届建筑环境与设备工程毕业设计

五章 水力计算

5.1室内热水供暖系统管路水力计算的基本原理

根据《供热工程》[2]提供的计算方法，求各管段压力计算： （1）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，计算公式如下：

G?

3600Q0.86Q?kg/h4.187?103(tg?th)tg?th （5-1）

（2）在干管的水力计算中采用推荐经济比摩阻Rpj=60-120pa/m 确定其管径，由经济比摩阻和热流量从表中查出最接近经济比摩阻的管径，从而确定出供水干管各个管段、立管和回水总干管的管径，再根据所得管径确定其压降和流速。

（3）确定长度压力损失ΔPy=Rl。将每一管段R与l相乘，列于水力计算表附表4中。 （4）确定各管段局部阻力损失Z。

先确定局部阻力系数ε，根据室内系统管路的实际情况，列出各管段的局部阻力,管件名称，并查出各个局部阻力管件的阻力系数∑ε，计算各管段的局部阻力

?P??Pd??? （5-2）

将求出的ΔPj列于水力计算附表4中。 （5）计算各管段的压力损失 列于附表4中。

（6）用同样方法，计算通过其它立管的环路，从而确定出各立管与供回水干管的管径及其压力损失，并将所得数据列于管路水力计算表附表4中。

?P??Py??Pj (5-3)

5.2室内热水供暖系统并联环路的压力损失最大不平衡率控制 5.2.1并联环路的压力损失不平衡率控制

为使室内设计温度与运行温度的差别控制在合理的范围（±1℃）内，《暖通规范》（GB50019——2003）规定，热水供暖系统最不利环路与各并联环路之间（不包括共同管路）的计算压力损失相对差额，不应大于±15﹪.

由于各并联环路之间的压降差别，带来的流量重新分配，造成运行温度与室内设计温度的偏差，反过来，就是为保证设计室温与实际室温的差别不允许超过允许规定范围，必须控制各并联环路之间的计算压力损失相对差额。

5.2.2并联环路流速限制

在实际设计过程中，为了平衡各并联环路的压力损失，往往需要提高近循环环路分支管段的比摩阻和流速。但流速过大会是管道产生噪音。目前，《民用建筑供暖通风与空气调节》规定（GB50019——2012）规定：最大允许的水流速不应大于下列数值：

民用建筑 1.5m/s

生产厂房的辅助建筑物 2m/s 生产厂房： 3m/s

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5.3.3水利计算举例

图5-1 水利计算最不利环路系统计算图

1）如上图所示,选择最不利环路，将最不利环路各管段有流量变化的地方编号，图上61—25为供水管，2′—5′和13′—25′为回水管。管道由换热站引入经过南向房间回到换热站位最不利环路。

2）根据各管段的热负荷，求出各管段的流量，例： 已知管段4承担的负荷为Q=140637.8w,根据式（5-1）， G=0.86Q/（tg－th）=0.863140637.8/25=4844kg/h 其余管段的流量计算结果列于附表4中。

3）根据算出的流量G，利用文献[]附录表4-1，将比摩阻控制在Rpj=60-120pa/m的范围内，选出该管段的管径，将用插值法查得的d，R，v列入后表中。 算得：管径d=DN100，比摩阻R=27.2Pa/m,流速V=0.371m/s 4）求出该管段的延程阻力损失

通过在图上测出管段的长度L=24m， 延程阻力损失△Py =R3l=27.3324=653.7Pa 5)求出该管段的局部阻力损失

管段4 局部阻力构件有：三通一个，局部阻力系数为1.5 ,根据管段的流速,可通过文献[]附录表4-3 查出动压头△Pd的值 △Pd=67Pa/m

△Pj=△Pd3∑ζ=100.5Pa 6)求出该管段的总阻力损失 △P=△Pj＋△Py=754.2Pa

将其余管段的总阻力损失求出列于下表5-1中 7）最不利环路总阻力损失为 ∑P=∑（Py+Pd）1-25=9022.4Pa

8）求最不利环路供回水管之间的不平衡率

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最不利环路供水管阻力损失为: ∑P=∑（Py+Pd）1-25=9022.4Pa 最不利环路回水管总阻力损失为:

∑P′=∑（Py+Pd）1-12+∑（Py+Pd）13′-25′=9284.588Pa 不平衡率=(∑P+∑P)/∑P3100﹪

=(9022.4-9284.588)÷9022.433100﹪ =-3﹪

最不利环路供回水管之间不平衡率在±15%以内 其他环路平衡率计算列于附表5 内

暖风机系统水利平衡及系统图计算草图见附表4

′

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第六章 系统定压方式选择

6.1 用户支管定压

在设计的过程，要满足压力平衡，在通往各用户的支管上都安装了截止阀来消耗多余的资用压力，另外当部分管段出现故障而需要维修时，为了尽量不影响其它管段的继续供热，许多支干管上需要安装闸阀。

6.2 热水供热系统定压方式

热水供热系统常见定压方式有：膨胀水箱定压、普通补水泵定压、气体定压罐定压、蒸汽定压、补水泵变频调速定压、稳定的自来水定压等多种补水定压方式。

6.2.1 膨胀水箱定压

在高出供暖系统最高点2-3米处，设一水箱维持恒压点定压的方式称为膨胀水箱定压。其优点是压力稳定不怕停电；缺点是水箱高度受限，当最高建筑物层数较高而且远离热源，或为高温水供热时，膨胀水箱的架设高度难以满足要求。

6.2.2 普通补水泵定压

用供热系统补水泵连续充水保持恒压点压力固定不变的方法称为补水泵定压。这种方法的优点是设备简单、投资少，便于操作。缺点是怕停电和浪费电。

6.2.3 气体定压罐定压

气体定压分氮气定压和空气定压两种，其特点都是利用低位定压罐与补水泵联合动作，保持供热系统恒压。氮气定压是在定压罐中灌充氮气。空气定压则是灌充空气，为防止空气溶于水腐蚀管道，常在空气定压罐中装设皮囊，把空气与水隔离。气体定压供热系统优点是：运行安全可靠，能较好地防止系统出现汽化及水击现象；其缺点是：设备复杂，体积较大，也比较贵，多用于高温水系统中。

6.2.4 蒸汽定压

蒸汽定压是靠锅炉上锅筒蒸汽空间的压力来保证的。对于两台以上锅炉，也可采用外置膨胀罐的蒸汽定压系统。蒸汽定压的优点是：系统简单，投资少，运行经济。其缺点是：用来定压的蒸汽压力高低取决于锅炉的燃烧状况，压力波动较大。

6.2.5 补水泵变频调速定压

其基本原理是根据供热系统的压力变化改变电源频率，平滑无级地调整补水泵转速而及时调节补水量，实现系统恒压点的压力恒定。

这种方法的优点是：省电，便于调节控制压力。缺点是：投资大，怕停电。

6.2.6 自来水定压

自来水在供热期间其压力满足供热系统定压值而且压力稳定。可把自来水直接接在供热系统回水管上，补水定压。

这种方法的优点是显而易见的，简单、投资和运行费最少；其缺点是：适用范围窄，且水质不处理直接供热会使供热系统结垢。

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