第 9 章热水供应系统计算

第9章热水供应系统计算 • 水质、水温及热水定额 • 热水量、耗热量、热媒耗量的计算 • 加热器及贮存设备的选择计算 • 热水管网的水力计算

9-1水质、水温及热水用水量定额 一、水质 • 《生活饮用水卫生标准》; • 钙镁离子含量：用水量<10m3/d(60℃) 不处理；用水量≥10m3 /d且总硬度(以CaCO3计）>300mg/L，处理。二、水温冷水按P244表8.1.5选用。热水按P244表8.1.4选用。三、用水定额 1 按建筑性质和卫生器具完善程度， P240表8.1.1。 2 按建筑性质和卫生器具的单位用水量， P241表8.1.2。

9-2 热水量、耗热量、热媒耗量的计算 • 设计用水量计算 • 耗热量计算 • 热媒耗量计算

一.设计用水量计算 1 按用水单位数计算： Qr——设计小时用水量，L/h； m——用水计算单位数，人数或床位数； Kh——热水小时变化系数（P246表8.2.1~8.2.3)； qr——热水用水量定额，L/人·d或L/床·d。（P240表8.1.1）。

一、设计用水量计算 2 按使用热水的卫生器具数计算 Qr——设计小时用水量，L/h； qh——卫生器具的小时用水定额，L/h；（P241表8.1.2） b——同类卫生器具同时使用百分数； Kr——热水混合系数。

流量平衡 热平衡 Kr热水占混合水的百分数系数求定：热水占混合水的百分数： tr——热水系统供水温度， th——混合后卫生器具出水温度，℃ tL——冷水计算温度，℃ 冷水按P244表8.1.5选用。热水按P244表8.1.4选用。

二、耗热量计算 W——设计小时耗热量，kJ/h； Qr——设计小时热水量，L/h； CB——水的比热，kJ/Kg·℃； tr——热水温度，℃； tL——冷水计算温度，℃。

三、热媒耗量计算 1 蒸汽直接加热： Gm——直接加热的蒸汽耗量，kg/h； W ——设计小时耗热量，kJ/h； im——蒸汽热焓，kJ/h，按蒸汽绝对压力查表确定（P248表8.2.4）。 ir——蒸汽与冷水混合后的热焓，kJ/kg， ir=4.187× tr

2 蒸汽间接加热： Gmh——间接加热的蒸汽耗量，kg/h； rh——蒸汽气化热，查表（P248表8.2.4）； W——设计小时耗热量，kJ/h。 3 热水间接加热 Gms——热媒热水的耗量，kg/h； tmc——热媒热水供应温度，℃； tmz——热媒热水回水温度，℃；

9-3 加热器及贮存设备的选择计算 1. 传热面积的计算 Fp——水加热器传热面积，m2； Q——所需的热量，按设计小时耗热量计算，w； ε——传热效率修正系数， α——热损失附加系数，一般取α＝1.1～1.2 ； K——传热系数，W/m2•℃； ⊿tj——热媒和被加热水的计算温差，℃；具体计算方法

2 贮水器容积的计算 1）理论法：热水用水曲线→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

9-4 热水管网的水力计算 第一循环系统：目的：确定热媒系统的D、第二循环系统：（配水管、回水管系统）目的：确定热水系统的D、

第二循环系统的计算 一．配、回水管系计算 1.配水管系内容：确定DN及方法：同冷水，采用热水水力计算表. 2.回水管系不配水，仅通过用以补偿配水管系热损失的循环流量。

循环流量的目的：补偿配水管网在用水低峰时管道散失的热量，保证各配水点水温。循环流量的目的：补偿配水管网在用水低峰时管道散失的热量，保证各配水点水温。

自然循环（见图9-6） 实现自然循环条件：Hzr >1.35Hx 循环作用水头： Hzr——第二循环系统的自然循环压力值，Pa； ⊿h——锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差，m； γ2——最远处立管管段中点的水的比重，kg/m3； γ1——配水主立管管段中点的水的比重，kg/m3。

二、机械循环管网的计算 内容：确定管网的自然压力回水管经循环流量循环流量在配水、回水管路中的水头损失。

1.全日制热水供应系统 1）管段热损失： ws——计算管段热损失,kJ/h； K——无保温时管道的传热系数， kJ/(m2•h•℃) ； η——保温系数； tj——计算管段周围空气温度，℃； D——管道的外径，m；（见表9-3） L——计算管段的长度，m； tc——计算管段的起点水温，℃； tz——计算管段的终点水温，℃。

tz 的计算 假设水温落与管道表面积成正比，近似算出单位面积的温降值，计算各管段的水温降落值。 Δt——配水管网中的面积比温降，℃/㎡； ΔT——配水环路起点和终点的温差，ΔT=5～15℃； F——计算管路的总外表面积，㎡； tc 、tz——计算管路起点、终点的水温，℃； Σf ——计算管段的散热面积，㎡，可查表计算。

2）计算配水管网总的热损失 3）总循环流量： Qx——循环流量，L/s； CB——水的比热，kJ/kg•℃； tc、tz——计算管路起点、终点的水温，℃； Ws——计算管段的热损失，kJ/h。

4）计算循环管路各管段循环流量qx求定 （具体算法） 5）复核各管段的终点水温

6）计算循环管网的总水头损失 H——循环管网的总水头损失，kPa； Hp——循环流量通过配水计算管路的沿程、局部损失，kPa； Hx——循环流量通过回水计算管路的沿程、局部损失，kPa； hj——循环流量通过水加热器的水头损失，kPa；

7）选循环泵 • 流量： • Qb= Qx+ Qf • Qx—循环流量，L/s； • Qf—循环附加流量，取设计小时水量15%，L/h。 • 扬程：

计算方法与步骤 1）选择计算管路 2）按冷水计算方法确定配水管路的管径 3）初选回水管径，比相应配水管小1#~2# 4）选定计算管路水温降落值 5）计算各管段热损失 6）计算配水管网的总热损失

计算方法与步骤（续） 7）求总循环流量 8）各管段的循环流量 9）复核各管段终点的水温 10）计算循环管网的总水头损失 11）选循环泵

2.定时循环管网计算 • 循环水泵流量： • Vgs——循环管网的全部容积，L； • ts——在最长配水和回水环路中，循环一次所需时间。 ts=15～30min • 循环水泵扬程： • Hb≥Hp+Hx+Hj

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表8.1.5 冷水计算温度

表8.1.4 热水水温计算 当热水供应系统只供淋浴和盥洗用水，不供洗涤盆（池）用水时，配水点最低水温可不低于400C

热水小时变化系数

△t的计算 ①容积式加热器——算术平均温度差： tmc、tmz——热媒的初温和终温，(取蒸汽饱和温度）℃； tc、 tz ——被加热水的初温和终温，℃。 ②快速式加热器——对数平均温度差： △tmax ——热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，℃； △tmin ——热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，℃。返回

表9-3 每米钢管外表面积(㎡）

Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 2 3 A B C 6 5 4 D 节点1：流入节点1时流量Q1=Qx携带热量： ①分支环路循环流量确定流离节点1进入Ⅱ时Q1~2携带热量：

Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 2 3 A B C 6 5 4 D 流入A管段QA携带的热量为WA 节点2：流入节点2Q1-2,所携带热量为流离节点2 的Q2-3,用来补充热损失

Ⅰ Ⅱ Ⅲ 1 2 3 A B C 6 5 4 D

图9-1 计算用图

1 计算表 2

计算用图

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