本章重点
• 热水网路水力计算的基本公式 。
• 水压图的基本概念。
本章难点
• 热水网路的水力计算
• 水压图的绘制。
热水网路水力计算的主要任务是：
1 ．按已知的热媒流量和压力损失，确定管道的直径；
2 ．按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失；
3 ．按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量。
根据热水网路水力计算成果，不仅能确定网路各管段的直径，而且还可确定网路循环水泵的流量和扬程。 在网路水力计算基础上绘出水压图，可以确定管网与用户的连接方式，选择网路和用户的自控措施，还可进—步对网路工况，亦即对网路热媒的流量和压力状况进行分析，从而掌握网路中热媒流动的变化规律。
第一节 热水网路水力计算的基本公式
本书第四章第一节所阐述的室内热水供暖系统管路水力计算的基本原理，对热水网路是完全适用的。
热水网路的水流量通常以吨／时 (t ／ h) 表示。表达每米管长的沿程损失（比摩阻） R 、管择 d 和水流量 G 的关系式 (4 — 14) ，可改写为
Pa/m (9-1)
式中 R ——每米管长的沿程损失（比摩阻）， Pa/m
G t ——管段的水流量， t ／ h ；
d ——管子的内直径， m ；
——管道内壁的摩擦阻力系数；
——水的密度，㎏ /m 3 。
热水网路局部损失，同样可用式 (4-15) 计算。即
Pa
在热水网路计算中，还经常采用当量长度法，亦即将管段的局部损失折合成相当的沿程损失。
当采用当量长度法进行水力计算时，热水网路中管段的总压降就等于
Pa (9-11)
式中 —一管段的折算长度， m 。
在进行估算时，局部阻力的当量长度 可按管道实际长度 的百分数来计算。即
m （ 9-12 ）
式中 型采——局部阻力当量长度百分数，％ ( 见附录 9-3) ；
——管道的实际长度， m 。
第二节 热水网路水力计算方法和例题
在进行热水网路水力计算之前，通常应有下列已知资料：网路的平面布置图 ( 平面图上应标明管道所有的附件和配件 ) ，热用户热负荷的大小，热源的位置以及热媒的计算温度等。
热水网路水力计算的方法及步骤如下：
液压冷却系统
1 ．确定热水网路中各个管段的计算流量
管段的计算流量就是该管段所负担的各个用户的计算流量之和，以此确定管段的管径和压力损失。
对只有供暖热负荷的热水供暖系统，用户的计算流量可用下式确定
t/h (9-13)
式中 Q n ——供暖用户系统的设计热负荷，通常可用 GJ ／ h 、 MW 或 Mkcal 表示；
、 ——网路的设计供、回水温度，℃；
c ——水的质量比热， c ＝ 4 ． 1868kj ／ kg ．℃＝ 1kcaI ／ kg ．℃；
A 一一—采用不同计算单位的系数，见图 9 — 2 。
对具有多种热用户的并联闭式热水供热系统，采用按供暖热负荷进行集中质调节时，网路计算管段的设计流量应按下式计算
t/h （ 9-14 ）
式中 坡度板——计算管段的设计流量， t ／ h ；
、 、 ——计算管段担负供暖、通风、热水供应热负荷的设计流量 t ／ h ；
、 、 ——计算管段担负的供暖、通风和热水供应的设计热负荷，通常可以 GJ ／ h 、 MW 或 Mkcal ／ h 表示；
A ——采用不同计算单位时的系数，见表 9 — 2 ；
——在冬季通风室外计算温度 时的网路供水温度，℃；
——在冬季通风室外计算温度 时，流出空气的加热器的网路回水温度，采用与供暖热负荷质调节时相同的回水温度，℃；
——供热开始 ( ＝ + 5 ℃ ) 或开始间歇调节时的网路供水温度（一般取 70 ℃ ），℃；
—一供热开始 ( ＝ + 5 ℃ ) 或开始间歇调节，流出热水供应的水水换热器的网路回水温度，℃。
2 ．确定热水网路的主干线及其沿程比摩阻
热水网路水力计算是从主干线开始计算。网路中平均比摩阻最小的一条管线，称为主干线。在一般情况下，热水网路各用户要求预留的作用压差是基本相等的，所以通常从热源到最远用户的管线是主干线。
主干线的平均比摩阻 R 值，对确定整个管网的管径起着决定性作用。
根据《热网规范》，在一般的情况下，热水网路主干线的设计平均比摩阻，可取 40 一 80Pa/m 进行计算。对于采用间接连接的热水网路系统，根据北欧国家的设计与运行经验，采用主干线的平均比摩阻值比上述规定的值高，有达到 l00Pa ／ m 的。
3 ．报据网路主干线各管段的计算流量和初步选用的平均比摩阻 R 值，利用附录 9-1 的水力计算表，确定主干线各管段的标准管径和相应的实际比摩阻。
4 ．根据选用的标准管径和管段中局部阻力的形式，查附录 9 — 2 ，确定各管段局部阻力的当量长度 总和，以及管段的折算长度 。
5 ．根据管段的折算长度 以及由附录 9 — 1 查到的比摩阻，利用式（ 9-11 ），计算主干线各管段的总比降。
6 ．主干线水力计算完成后，便可进行热水网路支干线、支线等水力计算。应按支干线、支线的资用压力确定其管径，但热水流速不应大于 3 ． 5m ／ s ，同时比摩阻不应大于 300Pa/m （见《热网规范》规定）。规范中采用了两个控制指标，实质上是对管径 DN≥ 400m rn 的管道，控制其流速不得超过 3 ． 5m ／ s ( 尚未达到 300 Pa/m) ；而对管径 DN< 400m rn 的管道，控制其比摩阻不得超过 300 Pa/m( 如对 DN 50 的管子，当 R ＝ 300 Pa/m 时，流速 约为 0 ． 9m ／ s) 。
[ 例题 9 — 1] 某工厂厂区热水供热系统，其网路平面布置图 ( 各管段的长度、阀门及方形补偿器的布置 ) 见本例题附图 9 — 2 。 网路的计算供水温度 ＝ 130 ℃ ，计算回水温度 ＝ 70 ℃ 。用户 P 、 F 、 D 的设计热负荷 分别为： 3.518 、 2.513 和 5.025GJ/h 。热用户内部的阻力损失为 ?P ＝ 5xl0 4 Pa 。试进行该热水网路的水力计算。
[ 解 ] 1 ．确定各用户的设计流量
对热用户 E ，根据式 (9 — 13)
其它用户和各管段的设计流量的计算方法同上。各管段的设计流量列入表 9 — 3 中第 2 栏，并将已知各管段的长度列入表 9 — 3 中第 3 栏。
2 ．热水网路主干线计算
因各用户内部的阻力损失相等，所以从热源到最远用户 D 的管线是主干线。
首先取主干线的平均比摩阻在 R ＝ 40 一 80 Pa/m 范围之内，确定主干线各管段的管径。
管段 AB ：计算流量
根据管段 AB 的计算流量和 R 值的范围，从附录 9-1 中可确定管段 AB 的管径和相应的比摩阻 R 值。
d ＝ 150mm ； R=44 ． 8Pa/m
管段 AB 中局部阻力的当量长度 ，可由附录 9-2 查出，得
闸阀 1 × 2 ． 24 ＝ 2 ． 24m ；方形补偿器 3 × 15 ． 4 ＝ 46 ． 2m ；
局部阻力当量长度之和 ＝ 2 ． 24+46 ． 2 ＝ 48 ． 44m
管段 AB 的折算长度 ＝ 200+48 ． 44 ＝ 248 ． 44m
管段 AB 的压力损失
＝ 44 ． 8 × 248 ． 44 ＝ 11130 Pa
用同样的方法，可计算主干线的其余管段 BC 、 CD ，确定其管径和压力损失。计算结果列于表 9-3 。
管段 BC 和 CD 的局部阻力当量长度 值，如下：
管段 BC DN=125mm 管段 CD DN=100mm
直流三通 1 × 4.4=4.4m 直流三通 1 × 3.3=3.3m
异径接头 1 × 0.44=0.44m 异径接头 1 × 0.33=0.33m
方形补偿器 3 × 12.5=37.5m 方形补偿器 3 × 9.8=29.4m
总当量长度 =42.34 m 闸阀 1 × 1.65=1.65m 毛刷制作
总当量长度 = 34.68 m 桑拿炉
3 ．支线计算
管段 BE 的资用压差为：
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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