流體輸配管網(wǎng)第三版課件第三章

1、 液體管網(wǎng)與氣體管網(wǎng)的區(qū)別液體管網(wǎng)與氣體管網(wǎng)的區(qū)別 )( 12 ZZg a )( 21 ZZg 21 2 22 21221 2 11 1 2 )( 2 P v PPgHH v P jqaj i j j j i Gi P Hg ldgP Phg hghg hghghhg gh hh hgg )( )( 00 11 忽略管道散熱的影響：忽略管道散熱的影響： )( 11ghG ghP u環(huán)路a-S2-b-熱源-a )( )( 21 212 ghG ghG ghP hhgP Pa)( 11gh ghP PaghP hhgP gh gh )( )( 21 212 abghbaS abghbaS Phhg

2、P PghP 熱源 熱源 )( )( 21 1 2 1 并聯(lián)的獨(dú)用管路的阻力等于各自的資用動(dòng)力。它 們之間的流量分配： 21 21 1 : 1 : SS LL PaghghP gg )()( 2211 N i gii ghP 1 )( 每一根立管只有一個(gè)每一根立管只有一個(gè) 重力循環(huán)作用壓頭重力循環(huán)作用壓頭 )( 86. 0 hg L tt Q G )( 187. 4 6 . 3 1 hg n k k n jk k g L n jk k gj tt Q Q t G Q tt 確定確定t ti i，可確定，可確定i i, ,再利用公式再利用公式 求出單管重力循環(huán)系統(tǒng)的作用壓力求出單管重力循環(huán)系統(tǒng)的

3、作用壓力 N i giih ghP 1 )( 單管系統(tǒng)的垂直失調(diào)單管系統(tǒng)的垂直失調(diào) n在串聯(lián)環(huán)路中，各層散熱器循環(huán)作用壓力 是同一個(gè)，但進(jìn)出口水溫不相同，越在下 層，進(jìn)水溫度越低。 由于各層散熱器的傳傳 熱系數(shù)熱系數(shù)K隨各層散熱器平均計(jì)算溫度差變化隨各層散熱器平均計(jì)算溫度差變化， 在選擇設(shè)備時(shí)沒有正確考慮這一點(diǎn)，也會(huì) 帶來(lái)各個(gè)散熱器的散熱量達(dá)不到設(shè)計(jì)要求， 引起垂直失調(diào)。 上述分析，沒有考慮水在管路中沿途冷卻的因素。水 的溫度和密度沿循環(huán)環(huán)路不斷變化，不僅影響各層散熱 器的進(jìn)、出口水溫，同時(shí)也影響到循環(huán)動(dòng)力。由于重力 作用形成的循環(huán)動(dòng)力不大，在確定實(shí)際循環(huán)動(dòng)力大小時(shí)， 必須加以考慮。 精確計(jì)算

4、：必須明確密度沿程變化的關(guān)系式。 在工程中，采用簡(jiǎn)化處理。首先只考慮水在散熱器內(nèi) 冷卻，然后根據(jù)不同情況，增加一個(gè)考慮水在循環(huán)管路 中冷卻的附加作用壓力。它的大小與系統(tǒng)供水管路布置 狀況、樓層高度、所計(jì)算的冷卻中心與加熱中心之間的 水平距離等因素有關(guān)。其數(shù)值可從相關(guān)采暖設(shè)計(jì)手冊(cè)查 取。 Pa fhzh PPP 機(jī)械循環(huán)液體管網(wǎng)設(shè)置循環(huán)水泵，靠水泵動(dòng)力克服循機(jī)械循環(huán)液體管網(wǎng)設(shè)置循環(huán)水泵，靠水泵動(dòng)力克服循 環(huán)流動(dòng)阻力，維持循環(huán)環(huán)流動(dòng)阻力，維持循環(huán). 機(jī)械循環(huán)能量方程：機(jī)械循環(huán)能量方程： 重力作用壓力相對(duì)水泵動(dòng)力很小，對(duì)整個(gè)管網(wǎng)，可忽重力作用壓力相對(duì)水泵動(dòng)力很小，對(duì)整個(gè)管網(wǎng)，可忽 略不計(jì)，能量方程簡(jiǎn)

5、化為：略不計(jì)，能量方程簡(jiǎn)化為： 在局部并聯(lián)管路中，重力作用壓力仍對(duì)并聯(lián)立管的流在局部并聯(lián)管路中，重力作用壓力仍對(duì)并聯(lián)立管的流 量分配產(chǎn)生影響量分配產(chǎn)生影響 在并聯(lián)立管的阻力平衡時(shí)應(yīng)計(jì)算重力作用在并聯(lián)立管的阻力平衡時(shí)應(yīng)計(jì)算重力作用 l PP lfh PPPP 主要目的、基本原理和方法相同主要目的、基本原理和方法相同 液體與氣體的物性參數(shù)有顯著的差別液體與氣體的物性參數(shù)有顯著的差別 液體與氣體管網(wǎng)的工作參數(shù)有一定區(qū)別液體與氣體管網(wǎng)的工作參數(shù)有一定區(qū)別 水力計(jì)算使用的計(jì)算公式和技術(shù)數(shù)據(jù)不同水力計(jì)算使用的計(jì)算公式和技術(shù)數(shù)據(jù)不同 液體管網(wǎng)水力計(jì)算的基本公式液體管網(wǎng)水力計(jì)算的基本公式 沿程阻力：沿程阻力：

6、 k的取值：的取值： 局部阻力局部阻力 25. 0 Re 68 11. 0 d k m/Pa1025.6 5 2 8 d G Rm Re 51. 2 7 . 3 lg2 1 d k 2 2 p l P R zh pj 損失的百分比。沿程損失占總阻力 然后根據(jù)各管段流量和Rmp，用公式或圖表計(jì)算管 徑，選擇接近的標(biāo)準(zhǔn)管徑，然后根據(jù)流量和選定 管徑計(jì)算阻力損失，并核算資用動(dòng)力和計(jì)算阻力 的不平衡率是否滿足要求。 Gzblzblq PPP 然后計(jì)算其他環(huán)路的資用壓力，用壓損平均法 對(duì)各個(gè)環(huán)路不與最不利環(huán)路共用的各個(gè)管段進(jìn) 行壓損平衡。 計(jì)算公式：計(jì)算公式： 計(jì)算步驟：計(jì)算步驟： 1 1、選擇最不利環(huán)

7、路、選擇最不利環(huán)路 2 2、計(jì)算通過最不利環(huán)路散熱器的作用壓力、計(jì)算通過最不利環(huán)路散熱器的作用壓力 3 3、確定最不利環(huán)路各管段的管徑、確定最不利環(huán)路各管段的管徑 4 4、確定長(zhǎng)度壓力損失：、確定長(zhǎng)度壓力損失： 5 5、確定局部阻力、確定局部阻力 6 6、求各管段的壓力損失：、求各管段的壓力損失： 7 7、求環(huán)路總壓力損失、求環(huán)路總壓力損失 8 8、計(jì)算富裕壓力值、計(jì)算富裕壓力值 9 9、確定通過立管各層散熱器環(huán)路中各管段管徑、確定通過立管各層散熱器環(huán)路中各管段管徑 Pa)( fghfhzh PgHPPp Pa)( fghI PgHp PalRpy Pa jy PpP Pa818 350)92

8、.96181.977(381. 9 ( GfghGfGhG PghPPP） 或供熱工程。查簡(jiǎn)明供熱設(shè)計(jì)手冊(cè): Gf P Pa/m 84. 3 5 .106 8185 . 0 l P l P R Gzh pj 2）根據(jù)各個(gè)管段的流量，用熱水采暖水力計(jì)算表，選擇接 近Rpj的標(biāo)準(zhǔn)管徑，并根據(jù)流量和管徑，查出實(shí)際比摩阻。 如管段，流量272kg/h， Rpj3.84Pa/m，查表選DN32的管徑， 根據(jù)流量272kg/h和DN32的管徑，查得流速0.08m/s，比摩 阻3.39Pa/m。填入表中，并計(jì)算該管段的摩擦阻力。 3）相同方法確定出最不利環(huán)路的所有管段的管徑。 Pa 712)( 141 cm

9、lzbl PPP （7）核算壓力富余值。 %10%13%100 712 712818 %100% zbl zblGzbl P PP 至此，最不利環(huán)路計(jì)算完成。 （8）其他環(huán)路計(jì)算 Pa 1285)( 222 GfIghzhI PgHP 不與最不利環(huán)路共用的管段是15、16，共用的管 段是2-13。管段15、16的資用動(dòng)力： 499Pa32)-(818- 1285 1322)1615( PPP zhIzhI Pa/m 9 .49 5 4995 . 0 )1615( pj R ）（允許值：15% %5%100 499 524499 用同樣的方法，依次計(jì)算I立管第3層、 II、III、IV、V各立管

10、各層的管路。 管網(wǎng)水力計(jì)算的主要任務(wù)管網(wǎng)水力計(jì)算的主要任務(wù)( (與室內(nèi)管網(wǎng)相同）與室內(nèi)管網(wǎng)相同） 按已知熱媒流量，確定管道的直徑，計(jì)算壓力損失按已知熱媒流量，確定管道的直徑，計(jì)算壓力損失 按已知熱媒流量和管道直徑，計(jì)算管道的壓力損失按已知熱媒流量和管道直徑，計(jì)算管道的壓力損失 按已知管道直徑和允許壓力損失按已知管道直徑和允許壓力損失，計(jì)算或校核管道計(jì)算或校核管道 中的流量中的流量 計(jì)算公式：計(jì)算公式： 阻力系數(shù)：阻力系數(shù)： 或或 代入得到：代入得到： m/Pa1025.6 5 2 2 d G R t m 2 lg214.1 k d 25.0 11.0 k d m/Pa1088.6 25.5 2

11、 25.03 d G KR t m ; )( . . . m3870 190 381004760 m t R GK d ht K dR G m t / )( 06.12 125.0 625.25.0 由由 得到得到 22 22 l d P dj m d ld )( dm llRP 確定各用戶的設(shè)計(jì)流量確定各用戶的設(shè)計(jì)流量 管網(wǎng)中平均比摩阻最小的一條管線稱為主干線，水力計(jì)管網(wǎng)中平均比摩阻最小的一條管線稱為主干線，水力計(jì) 算從主干線開始，即從熱源到最遠(yuǎn)用戶的管線計(jì)算算從主干線開始，即從熱源到最遠(yuǎn)用戶的管線計(jì)算 主干線水力計(jì)算后主干線水力計(jì)算后, ,按支干線按支干線、支線的資用壓力確定其管徑支線的資

12、用壓力確定其管徑 DN400mm DN400mm的管道，流速的管道，流速3.5m/s3.5m/s；DN400mmDN400mm的管道，的管道， 比摩阻比摩阻300Pa/m 300Pa/m 計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失計(jì)算系統(tǒng)總壓力損失 ： Ct 70 1 hgJ/518. 3 Ct 130 1 hgJ /025. 5hgJ/513. 2 PaP 4 105 額定流量：額定流量：為滿足衛(wèi)生器具、設(shè)備用水要求，規(guī)定衛(wèi)生器具配為滿足衛(wèi)生器具、設(shè)備用水要求，規(guī)定衛(wèi)生器具配 水出口在單位時(shí)間內(nèi)流出的規(guī)定水量。水出口在單位時(shí)間內(nèi)流出的規(guī)定水量。 設(shè)計(jì)流量：設(shè)計(jì)流量：衛(wèi)生器具按配水最不利情況組合出流時(shí)的最大瞬時(shí)衛(wèi)生器

13、具按配水最不利情況組合出流時(shí)的最大瞬時(shí) 流量衛(wèi)生器具當(dāng)量流量衛(wèi)生器具當(dāng)量 衛(wèi)生器具當(dāng)量：衛(wèi)生器具當(dāng)量：以某一衛(wèi)生器具流量以某一衛(wèi)生器具流量(給水流量或排水流量給水流量或排水流量)值為值為 基數(shù)，其他衛(wèi)生器具的流量基數(shù)，其他衛(wèi)生器具的流量(給水流量或排水流量給水流量或排水流量)值與其的比值。值與其的比值。 注：注： 1 如計(jì)算值小于該管段上一個(gè)最大衛(wèi)生器具給水如計(jì)算值小于該管段上一個(gè)最大衛(wèi)生器具給水 額定流量時(shí)，應(yīng)采用一個(gè)最大的衛(wèi)生器具給水額額定流量時(shí)，應(yīng)采用一個(gè)最大的衛(wèi)生器具給水額 定流量作為設(shè)計(jì)秒流量；定流量作為設(shè)計(jì)秒流量； 2 如計(jì)算值大于該管段上按衛(wèi)生器具給水額定流如計(jì)算值大于該管段上按

14、衛(wèi)生器具給水額定流 量累加所得流量值時(shí)，應(yīng)按衛(wèi)生器具給水額定流量量累加所得流量值時(shí)，應(yīng)按衛(wèi)生器具給水額定流量 累加所得流量值采用；累加所得流量值采用； 3 有大便器延時(shí)自閉沖洗閥的給水管段，大便器有大便器延時(shí)自閉沖洗閥的給水管段，大便器 延時(shí)自閉沖洗閥的給水當(dāng)量均以延時(shí)自閉沖洗閥的給水當(dāng)量均以0.5計(jì)，計(jì)算得到的計(jì)，計(jì)算得到的 qg附加附加1.20Ls的流量后，為該管段的給水設(shè)計(jì)秒的流量后，為該管段的給水設(shè)計(jì)秒 流量；流量； 4 綜合樓建筑的綜合樓建筑的值應(yīng)按加權(quán)平均法計(jì)算。值應(yīng)按加權(quán)平均法計(jì)算。 由由 得得 4 2 d qg g q d 4 H 建筑內(nèi)給水系統(tǒng)所需的壓力建筑內(nèi)給水系統(tǒng)所需的壓力,kPa； H1引入管起點(diǎn)至配水最不利點(diǎn)位置引入管起點(diǎn)至配水最不利點(diǎn)位置 高度所要求的靜水壓高度所要求的靜水壓,kPa； H2 引入管起點(diǎn)至配水最不利點(diǎn)的給引入管起點(diǎn)至配水最不利點(diǎn)的給 水管路即計(jì)算管路的沿程和局部水管路即計(jì)算管路的沿程和局部 水頭損失之和水頭損失之和,kPa； H3 水流通過水表時(shí)的水頭損失水流通過水表時(shí)的水頭損失,kPa； H4 配水最不利點(diǎn)所需的流出水頭配水最不利點(diǎn)所需的流出水頭,kPa . 4321 HHHHH 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) 當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí) Rlhy sm/2 . 1 3 . 0 3 . 1 2 867. 0 100912. 0 j d R