第八章 建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)計(jì)算

1、第第8 8章章 建筑內(nèi)部熱水建筑內(nèi)部熱水供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)算供應(yīng)系統(tǒng)的計(jì)算 8-1 水質(zhì)、水溫及熱水用水量定額 n一一 、水質(zhì)、水質(zhì)n水質(zhì)應(yīng)符合我國(guó)現(xiàn)行的水質(zhì)應(yīng)符合我國(guó)現(xiàn)行的生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn); ;n鈣鎂離子含量：日用水量鈣鎂離子含量：日用水量10 m300 mg/L300 mg/L時(shí)，需進(jìn)行水時(shí)，需進(jìn)行水質(zhì)處理。質(zhì)處理。n二二 、水溫、水溫n冷水計(jì)算水溫為當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄疁?，按表冷水?jì)算水溫為當(dāng)?shù)刈罾湓缕骄疁兀幢?5選用。選用。n熱水水溫按表熱水水溫按表.2選用。選用。n三、三、 用水定額用水定額n1 1 按建筑物使用性質(zhì)和衛(wèi)生器具完善程度來確

2、定。按建筑物使用性質(zhì)和衛(wèi)生器具完善程度來確定。n2 2 按建筑物使用性質(zhì)和衛(wèi)生器具的單位用水量來確定。按建筑物使用性質(zhì)和衛(wèi)生器具的單位用水量來確定。8-2 熱水量、耗熱量、熱媒耗量的計(jì)算 n一一 設(shè)計(jì)用水量計(jì)算設(shè)計(jì)用水量計(jì)算 n二二 耗熱量計(jì)算耗熱量計(jì)算 n三三 熱媒耗量計(jì)算熱媒耗量計(jì)算 設(shè)計(jì)用水量計(jì)算 1 1 按用水單位數(shù)計(jì)算：按用水單位數(shù)計(jì)算： Q Qr r設(shè)計(jì)小時(shí)用水量，設(shè)計(jì)小時(shí)用水量，L/hL/h；mm用水計(jì)算單位數(shù)，人數(shù)或床位數(shù)；用水計(jì)算單位數(shù)，人數(shù)或床位數(shù)；K Kh h熱水小時(shí)變化系數(shù)；熱水小時(shí)變化系數(shù)；q qr r熱水用水量定額，熱水用水量定額，L/L/人人dd或或L/L/床床d

3、d。24rhrmqkQ 2 2 按使用熱水的衛(wèi)生器具數(shù)計(jì)算按使用熱水的衛(wèi)生器具數(shù)計(jì)算 Q Qr r設(shè)計(jì)小時(shí)用水量，設(shè)計(jì)小時(shí)用水量，L/hL/h； q qh h衛(wèi)生器具的小時(shí)用水定額，衛(wèi)生器具的小時(shí)用水定額，L/hL/h； bb同類衛(wèi)生器具同時(shí)使用百分?jǐn)?shù)；同類衛(wèi)生器具同時(shí)使用百分?jǐn)?shù)； K Kr r熱水混合系數(shù)。熱水混合系數(shù)。bnqKQhrr0K Kr r熱水占混合水的百分?jǐn)?shù)系數(shù)求定：熱水占混合水的百分?jǐn)?shù)系數(shù)求定：根據(jù)混合水、冷水、熱水以及水溫之間的關(guān)系，按照熱根據(jù)混合水、冷水、熱水以及水溫之間的關(guān)系，按照熱平衡方程式，求出冷熱水混合百分?jǐn)?shù)。平衡方程式，求出冷熱水混合百分?jǐn)?shù)。 Q Qr r+Q+Q

4、L L=Q=Qh h Q Qr rttr rCCB B+Q+QL LttL LCCB B=Q=Qh htth hCCB B熱水占混合水的百分?jǐn)?shù)系數(shù)：熱水占混合水的百分?jǐn)?shù)系數(shù)： K Kr r t tr r熱水系統(tǒng)供水溫度，熱水系統(tǒng)供水溫度， t th h混合后衛(wèi)生器具出水溫度，混合后衛(wèi)生器具出水溫度， t tL L冷水計(jì)算溫度，冷水計(jì)算溫度，hrQQlrlhtttt耗熱量計(jì)算 W設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，kJ/h； Qr設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量，設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量，L/h； CB水的比熱，水的比熱，kJ/Kg； t tr r熱水溫度，熱水溫度，； t tL L冷水計(jì)算溫度，冷水計(jì)算溫度，。 rLrBQt

5、tCW 熱媒耗量計(jì)算 1 1 采用蒸汽直接加熱：采用蒸汽直接加熱：G Gm m蒸汽直接加熱熱水時(shí)的蒸汽耗量，蒸汽直接加熱熱水時(shí)的蒸汽耗量，kg/h；W W 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，kJ/h；ii蒸汽熱焓，蒸汽熱焓，kJ/h，按蒸汽絕對(duì)壓力查表決定。，按蒸汽絕對(duì)壓力查表決定。Q Qhrhr蒸汽與冷水混合后的熱焓，蒸汽與冷水混合后的熱焓，kJ/h， Q Qhrhr=C =C t tr rhrmQiWG2 . 11 . 12 采用蒸汽間接加熱：采用蒸汽間接加熱： G Gmhmh蒸汽間接加熱熱水時(shí)的蒸汽耗量，蒸汽間接加熱熱水時(shí)的蒸汽耗量，kg/h； 蒸汽的氣化熱，可查表決定；蒸汽的氣化熱，可查

6、表決定； WW設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量，kJ/h。3 采用熱水間接加熱采用熱水間接加熱G Gmsms蒸汽間接加熱熱水時(shí)的蒸汽耗量，蒸汽間接加熱熱水時(shí)的蒸汽耗量，kJ/h； tmc熱媒熱水供應(yīng)溫度，熱媒熱水供應(yīng)溫度，； tmz熱媒熱水回水溫度，熱媒熱水回水溫度，； Q、CB同上。同上。hmzmcBmsttCQG2 . 11 . 1hmhWG2 . 11 . 18-3 加熱器及貯存設(shè)備的選擇計(jì)算 1. 傳熱面積的計(jì)算傳熱面積的計(jì)算 Fp水加熱器的傳熱面積，水加熱器的傳熱面積，m2； W制備熱水所需的熱量，可按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算，制備熱水所需的熱量，可按設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量計(jì)算，W； 傳熱效率的修正

7、系數(shù)，傳熱效率的修正系數(shù)， 熱損失附加系數(shù)，一般取熱損失附加系數(shù)，一般取1.11.2 ； K傳熱材料的傳熱系數(shù)，傳熱材料的傳熱系數(shù)，W/m2；ttj熱媒和被加熱水的計(jì)算溫差，熱媒和被加熱水的計(jì)算溫差，；具體計(jì)算方法；具體計(jì)算方法 jPtKQF2 貯水器容積的計(jì)算貯水器容積的計(jì)算1）理論法：）理論法：建筑內(nèi)熱水用水曲線建筑內(nèi)熱水用水曲線逐時(shí)耗熱曲線逐時(shí)耗熱曲線根據(jù)逐時(shí)耗根據(jù)逐時(shí)耗熱曲線繪出耗熱積分曲線熱曲線繪出耗熱積分曲線擬定供熱曲線擬定供熱曲線2)經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)法貯水器的貯熱量可按經(jīng)驗(yàn)貯水器的貯熱量可按經(jīng)驗(yàn),由下表確定由下表確定8-4 8-4 熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算熱水管網(wǎng)的水力計(jì)算第一循環(huán)系統(tǒng)：第一

8、循環(huán)系統(tǒng)： 目的：確定熱媒系統(tǒng)的目的：確定熱媒系統(tǒng)的D、 第二循環(huán)系統(tǒng)：（配水管、回水管系統(tǒng)）第二循環(huán)系統(tǒng)：（配水管、回水管系統(tǒng)） 目的：確定熱水系統(tǒng)的目的：確定熱水系統(tǒng)的D、 hh第二循環(huán)系統(tǒng)的計(jì)算 n一配水系統(tǒng)一配水系統(tǒng)n內(nèi)容：確定內(nèi)容：確定DN及及 （系統(tǒng)所需總水壓）（系統(tǒng)所需總水壓）n方法：同冷水，但因水溫高，和粘滯系方法：同冷水，但因水溫高，和粘滯系數(shù)小于冷水，且考慮結(jié)垢等因素，水力數(shù)小于冷水，且考慮結(jié)垢等因素，水力計(jì)算采用熱水水力計(jì)算表計(jì)算采用熱水水力計(jì)算表. . n hmmdsmv20,/2 . 1min二、回水管系二、回水管系 1. 自然循環(huán)自然循環(huán) （見圖（見圖8-6）內(nèi)容：

9、確定管網(wǎng)的自然壓力、回水管經(jīng)、循環(huán)流量及循內(nèi)容：確定管網(wǎng)的自然壓力、回水管經(jīng)、循環(huán)流量及循環(huán)流量在配水、回水管路中的水頭損失。環(huán)流量在配水、回水管路中的水頭損失。實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)條件：實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)條件：Hzr 1.35Hx 循環(huán)作用水頭：循環(huán)作用水頭： Hzr第二循環(huán)系統(tǒng)的自然循環(huán)壓力值，第二循環(huán)系統(tǒng)的自然循環(huán)壓力值，Pa；hh鍋爐或水加熱器的中心至立管頂部的標(biāo)高差，鍋爐或水加熱器的中心至立管頂部的標(biāo)高差，m m；2最遠(yuǎn)處立管管段中點(diǎn)的水的比重，最遠(yuǎn)處立管管段中點(diǎn)的水的比重，kg/m3；1配水主立管管段中點(diǎn)的水的比重，配水主立管管段中點(diǎn)的水的比重，kg/m3。 1210hHzr (1) 管網(wǎng)循環(huán)流

10、量管網(wǎng)循環(huán)流量 管段的熱損失：管段的熱損失： Ws計(jì)算管段熱損失計(jì)算管段熱損失,kJ/h；K無保溫時(shí)管道的傳熱系數(shù)，無保溫時(shí)管道的傳熱系數(shù)， kJ/(m2 h) ；保溫系數(shù)；保溫系數(shù)；tj計(jì)算管段周圍空氣溫度，計(jì)算管段周圍空氣溫度，；D管道的外徑，管道的外徑，m；L計(jì)算管段的長(zhǎng)度，計(jì)算管段的長(zhǎng)度，m；tc計(jì)算管段的起點(diǎn)水溫，計(jì)算管段的起點(diǎn)水溫，；tz計(jì)算管段的終點(diǎn)水溫，計(jì)算管段的終點(diǎn)水溫，。)2)(1 (jzcstttDLKW管段的循環(huán)流量：管段的循環(huán)流量： Qx循環(huán)流量，循環(huán)流量，L/s； CB水的比熱，水的比熱，kJ/kg； tc、tz計(jì)算管路起點(diǎn)、終點(diǎn)的水溫，計(jì)算管路起點(diǎn)、終點(diǎn)的水溫，；

11、 Ws計(jì)算管段的熱損失，計(jì)算管段的熱損失，kJ/h。 )(zcsxttCWQB（2）計(jì)算方法與步驟 1）選擇計(jì)算管路（管路最長(zhǎng)、水頭損失最大）。2）按冷水計(jì)算方法確定配水管路的管徑。3）初選回水管徑，比相應(yīng)配水管小1#2#。4）選定計(jì)算管路水溫降落值。 （從加熱器出口 到最不利 配水點(diǎn)）。5）求配水管路的各管段的熱損失及循環(huán)流量 具體算法6）計(jì)算配水管網(wǎng)的熱損失，求總循環(huán)流量。 將Ws代入下式求解熱水系統(tǒng)的總循環(huán)流量Qx ：7）復(fù)核各管段終點(diǎn)的水溫 snssssWWWWW321)(zcsxttCWQttqCQttcxBxcZ8）計(jì)算循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失）計(jì)算循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失 H循環(huán)管網(wǎng)的總

12、水頭損失，循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失，kPa； Hp循環(huán)流量通過配水計(jì)算管路的沿程、局部循環(huán)流量通過配水計(jì)算管路的沿程、局部損失，損失，kPa； Hx循環(huán)流量通過回水計(jì)算管路的沿程、局部循環(huán)流量通過回水計(jì)算管路的沿程、局部損失，損失，kPa； hj循環(huán)流量通過水加熱器的水頭損失，循環(huán)流量通過水加熱器的水頭損失，kPa； 9 9）計(jì)算計(jì)算環(huán)路的自然循環(huán)作用水頭。）計(jì)算計(jì)算環(huán)路的自然循環(huán)作用水頭。 比較比較Hzr、Hx判斷能否實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)判斷能否實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)jxphHHH)(1210hHzrxpxfxbHHQQQH2)( 2 2 機(jī)械循環(huán)機(jī)械循環(huán)全日制循環(huán)全日制循環(huán)計(jì)算方法、步驟同自然循環(huán)。計(jì)算方法、步

13、驟同自然循環(huán)。循環(huán)水泵流量：循環(huán)水泵流量： Qb = Qx + QfQx循環(huán)流量，循環(huán)流量，L/s； Qf循環(huán)附加流量，取設(shè)計(jì)小時(shí)水量循環(huán)附加流量，取設(shè)計(jì)小時(shí)水量15%，L/h。循環(huán)水泵揚(yáng)程：循環(huán)水泵揚(yáng)程： 定時(shí)制循環(huán)式間斷的進(jìn)行水循環(huán)的方全天或一天較長(zhǎng)時(shí)間不全日制循環(huán)機(jī)械循環(huán) 定時(shí)循環(huán)管網(wǎng)計(jì)算定時(shí)循環(huán)管網(wǎng)計(jì)算循環(huán)水泵流量：循環(huán)水泵流量： Vgs循環(huán)管網(wǎng)的全部容積，循環(huán)管網(wǎng)的全部容積，L； ts在最長(zhǎng)配水和回水環(huán)路中，循環(huán)一次所需時(shí)間在最長(zhǎng)配水和回水環(huán)路中，循環(huán)一次所需時(shí)間 ts=1530min循環(huán)水泵揚(yáng)程：循環(huán)水泵揚(yáng)程： HbHp+Hx+Hj sgstV60Q b 舉例 熱水供應(yīng)系統(tǒng)如圖 1

14、)管道節(jié)點(diǎn)編號(hào), 2)按給水管網(wǎng)方法配水管管徑。 3)定回水管徑比給水管徑小12#。 4)選定水溫降落值： 5)按面積比溫降法算出計(jì)算管段 水溫 6)按 求各管段熱損失(見下表) JACTTTZC85260最不利點(diǎn)，加熱器出口，zctt 、ftttczjzctttDLKW21ftttcz 總循環(huán)流量 各管段的循環(huán)流量： 熱水到達(dá)B點(diǎn)時(shí)攜帶熱量為：W2+W3+W4+W5+W6, （W1 已損失掉）。hlCTWWWCTWQx/40018320062165432212WWWWWWQQhlWWWWWWQQ/5 .47250320035040065432212hlQQQ/5 .3525 .4740021

15、31 .962 .1441125 .352/2 .352/11211003505 .352/5 .35235026005 .4754366545356544342654323QQQQhlWWWWQQhlWWWWQQhlWWWWWQQ或 7） 復(fù)核各配水點(diǎn)水溫 8) 計(jì)算循環(huán)流量的水頭損失 9) 循環(huán)作用水頭 已知： QCWtmlihhhjl524. 2018. 225. 130. 120. 1OmmHhHrLZr2mrmrmh24.98315.98766052，不能實(shí)現(xiàn)自然循環(huán)hHHzrzrmm5 .2391.3624.98315.98762QCWt10) 機(jī)械循環(huán)計(jì)

16、算機(jī)械循環(huán)計(jì)算全日制：循環(huán)泵選擇全日制：循環(huán)泵選擇循環(huán)附加流量循環(huán)流量，循環(huán)泵流量，fxbfxbQhlQhlQQQQ/設(shè)QQf%33%15 循環(huán)泵的揚(yáng)程時(shí)的水頭損失循環(huán)流量通過回水管路時(shí)的水頭損失循環(huán)流量通過配水管路bhphpxfxbHHHHHQQQH2pbxfxHHQQQSQH222表8-1 冷水計(jì)算溫度表8-2 熱水水溫計(jì)算t的計(jì)算 n容積式加熱器容積式加熱器算術(shù)平均溫度差：算術(shù)平均溫度差：n n tmc、tmz容積式水加熱器熱媒的初溫和終溫，容積式水加熱器熱媒的初溫和終溫，；n tc、tz被加熱水的初溫和終溫，被加熱水的初溫和終溫，。n快速式加熱器快速式加熱器對(duì)數(shù)平均溫度差：對(duì)數(shù)平均溫度

17、差：n n n t tmaxmax 熱媒和被加熱水在水加熱器一端的最大溫差，熱媒和被加熱水在水加熱器一端的最大溫差，；n t tminmin 熱媒和被加熱水在水加熱器另一端的最小溫差，熱媒和被加熱水在水加熱器另一端的最小溫差，。n半容積式水加熱器半容積式水加熱器按照容積式水加熱器公式計(jì)算。按照容積式水加熱器公式計(jì)算。n半即熱式水加熱器半即熱式水加熱器按照快速式水加熱器公式計(jì)算。按照快速式水加熱器公式計(jì)算。n 返回返回22zcmzmcjtttttminmaxminmaxlntttttj圖8-1 自然循環(huán)壓力表8-15圖8-6 計(jì)算用圖計(jì)算表計(jì)算用圖n假設(shè)水溫落與管道表面積成正比，近似算出單位面積的溫降值，從而計(jì)算各管段的水溫降落值。 n t配水管網(wǎng)中的面積比溫降，/m2；n T配水環(huán)路起點(diǎn)和終點(diǎn)的溫差，一般T=515；n F計(jì)算管路的總外表面積，m2；n tc 、tz計(jì)算管路起點(diǎn)、終點(diǎn)的水溫，；n f 計(jì)算管段的散熱面積，m2，可查表計(jì)算。FTtftttczn 分支環(huán)路循環(huán)流量確定n n 節(jié)點(diǎn)1：n 流入節(jié)點(diǎn)1時(shí)流量