采暖供热管道水力计算表说明1 电算表编制说明1.1 采暖供热管道的沿程损失采用以下计算公式:ΔP m =Lλρ⋅v 2d j⋅2(1.1);式中:△Pm——计算管段的沿程水头损失(Pa)L ——计算管段长度(m);λ——管段的摩擦阻力系数;d j ——水管计算内径(m),按本院技术措施表A.1.1-2~A.1.1-9编制取值;3ρ——流体的密度(kg/m),按本院技术措施表A.2.3编制取值;v ——流体在管内的流速(m/s)。
1.2 管道摩擦阻力系数λ1.2.1采用钢管的采暖供热管道摩擦阻力系数λ采用以下计算公式:1 层流区(R e ≤2000)λ=64Re2 紊流区(R e >2000)一般采用柯列勃洛克公式1⎛2. 51K /d j=−2lg⎜+⎜λ⎝Reλ3.72⎛K 68⎞⎟λ=0.11⎜+⎟⎜d⎝j Re⎠0. 25⎞⎟⎟⎠简化计算时采用阿里特苏里公式雷诺数Re=v ⋅d jγ以上各式中λ——管段的摩擦阻力系数;Re ——雷诺数;d j ——管子计算内径(m),钢管计算内径按本院技术措施表A.1.1-2取值;-K ——管壁的当量绝对粗糙度(m),室内闭式采暖热水管路K =0.2×103m,室外供热管网-K =0.5×103m ;v ——热媒在管内的流速,根据热量和供回水温差计算确定(m/s);,根据供回水平均温度按按本院技术措施表A. 2.1取值。
γ——热媒的运动粘滞系数(m2/s)1.2.2塑料管和内衬(涂)塑料管的摩擦阻力系数λ,按下式计算:λ={d j ⎡b 1. 312(2 lg 3. 7−⎢b0. 5⎢+lg Re s−1⎢2⎢⎣3. 7d j lgK⎤⎥⎥⎥⎥⎦}2式中b=1+lg Re slg Re zv ⋅d jRe s=γRe z=500d jK式中b ——水的流动相似系数;Re s——实际雷诺数;Re z——阻力平方区的临界雷诺数;-5K ——管子的当量绝对粗糙度(m),K=1×10(m);λ、v 、γ、dj——同1.3.1。
1.3 管道局部阻力取值和计算1.3.1 室内采暖管道局部阻力按下式计算:ΔP j=ξρ⋅v 22式中△Pj——局部水头损失(Pa);ρ——热水密度;ξ——局部阻力系数,钢管根据本院技术措施表12.9.6-1取值,塑料管根据《实用供热空调设计手册》(第二版)表6.4-7取值。
1.3.2 散热器温控阀局部阻力1)温控阀流量系数K v =G ΔP v−52)根据上式,可计算出温控阀阻力和阻力特性系数G 25ΔP v =2×10 (Pa )K v 105S v =2K v式中: G ——流经阀门的流量(m3/h);5K v ——生产厂家给出的温控阀流量系数,Kv 值表示阀前后压差为10Pa 时的水流量3(m/h);ΔP v ——温控阀阻力(Pa );S v ——温控阀阻力特性系数(Pa/(m3/h2)。
1.3.3 室外热水供热管网局部阻力按与沿程阻力的比值计算确定,见下表:补偿器类型套筒或波纹管补偿器(带内衬筒)管道公称直径DN(mm)<450 450~1200 150~250方形补偿器300~350 400~500 600~1200局部阻力与沿程阻力的比值0.3 0.4 0.6 0.8 0.9 1.01.4 热水采暖的垂直双管系统各层支管之间重力水头H zH z =2h (ρh−ρg g (Pa )3式中h ——计算环路散热器中心之间的高差(m;ρg 、ρh ——设计供、回水温度下水的密度(kg/m3,按本院技术措施表A.2.3确定;g——重力加速度,g=9.81m/s2。
1.5 单管跨越式系统水温降1.5.1 单管跨越式系统的散热器和跨越管流量分配1 单管跨越式系统散热器支路和跨越管支路的流量通过以下2式求得:G =G s +G k (1.5.1-1)G s=G11+S s S k(由S s G s =S k G k 导出)(1.5.1-2)22以上2式中:3G ——立管流量(m/h);3G s 、Gk ——流经散热器支路和跨越管支路的流量(m/h);32S s 、Sk——散热器支路和跨越管支路的阻力特性系数(Pa/(m/h),由公式(1.5.1-3)求得。
2 管道阻力特性数SS =ρ2×900πd j22(4λd jL +∑ξ(1.5.1-3)注:上式由下式推导得出,式中各项见1.1。
ΔP =ΔP m+ΔP j=(λd jL +∑ξρv 22=ρ2×900πd j22(4λd jL +∑ξG2=SG21.5.2 管道温降(采用等温降法1 立管(或住宅户内单管系统)流量G =ΣQ1. 163(t (1.5.2-1)0−t h2 散热器出水温度t Q isi =t i −1−1.163G(1.5.2-2)si3 散热器之后管道温度t ⋅G ki +t si ⋅G sii=t i−1G(1.5.2-3)公式(1.5.2-1)~(1.5.2-3)中各项示意如下图:G ——立管流量(m3/h);G 3si ——流经第i 组散热器的流量(m/h),i=1,2,3……;G3ki ——流经第i组散热器跨越管的流量(m/h)ΣQ——立管(或住宅户内单管系统)总供热量(W);Q i ——第i 组散热器的供热量(W);t 0——立管供水温度(℃);t h——立管回水温度(℃);t si ——第i 组散热器的出水温度(℃);t i——第i组散热器与之后的管道温度(℃);t i-1——第i组散热器之前的管道温度(℃)。
∑Q, G,t0i-1sikisi i h1.6 散热器数量NN =N ' ⋅β1⋅β2⋅β3=Qβ1⋅β2⋅β3(1.6)nC ⋅Δt s式中:N——散热器数量(长度或片数),按本院技术措施12.2.3条取整数。
N ’——设计工况下散热器数量(长度或片数);β1、β2、β3——修正系数,按本院技术措施12.2.2条取值。
Q——房间热负荷(W);C 、n ——系数,由散热器生产厂家提供;Δt s =t 1+t 2−t n (℃)2t 1、t2:散热器进、出口水温,双管系统为系统供、回水温度,单管串联系统为t i-1和t si(见1.5.2各式);tn :室内采暖计算温度。
2 采暖管道水力计算表适用范围及说明2.1 电算表适用范围2.1.1 采用共用立管的住宅采暖系统表1:适用于采用热塑性管材或铝塑复合管的住宅等户内双管系统;(计算至户内管道与共用立管连接处)表2:适用于采用热塑性管材或铝塑复合管的住宅等户内单管系统;(同上)表3:适用于采用钢管的住宅等采暖系统的共用立管;(各立管底层以上管道计算)表4:适用于采用钢管的住宅等采暖系统的室内干管;(由各立管最底层计算至建筑热力入口与室外干线连接处)2.1.2 一般垂直双管采暖系统表5:适用于采用钢管的一般垂直双管系统的室内立管;(各立管底层以上管道计算)表6:适用于采用钢管的一般垂直双管系统的室内干管;(由各立管最底层散热器计算至建筑热力入口与室外干线连接处)2.1.3 一般垂直单管采暖系统表7:适用于采用钢管的一般垂直单管系统;(包括立管及干管,计算至建筑热力入口与室外干线连接处。
为提高计算速度,本表管道摩擦阻力系数λ采用阿里特苏里公式)2.1.4 室外供热管道表8:适用于采用钢管的室外供热管道。
2.2 双管系统2.2.1 住宅等水平双管系统1、一般最远端散热器支路为该户最不利环路。
1、考虑各散热器支路平衡和埋地非金属管道尽量减少接头,户内管道可不变径。
2.2.2 竖向双管系统1、底层散热器支路为该立管的最不利环路。
2、如各立管最底层散热器中心高度不同,各立管阻力计算应考虑重力水头:1)首先确定基准散热器(例如首层),该层距离基准散热器的高差h 为0;2)以上层散热器距离基准散热器的高差h 填正值;3)以下层散热器距离基准散热器的高差h 填负值。
3、1根立管各层散热器支环路距离基准散热器的高差h 值填法同上。
2.2.3散热器温控阀阻力计算表中局部阻力系数和Σξ不包括温控阀的局部阻力系数,温控阀局部阻力根据流量系数单独列项计算,流量系数应由设计人根据生产厂家样本填入温控阀在N位时流量系数Kv值。
2.3 单管系统2.3.1 住宅户内单管系统1.应每组散热器安装跨越管,采用低阻两通或三通温控阀,温控阀流量系数均应采用N 位时Kv 值。
计算时根据每组散热器支路与所并联的跨越管支路的阻力特性系数,按照1.6节公式计算各支路的管道流量,每组散热器的温降,各管段阻力。
2.在选择管径及阀件时,为减少散热器片数,应在满足管路水力平衡的基础上尽量加大散热器分流系数。
2.3.2 竖向单管系统1.一般最远端立管环路为系统最不利环路。
2.进行各立管阻力计算时,应按照2.3.1 条的原则和方法计算和选择管径。
因单管系统中立管阻力所占比例较大,应尽量通过调整管径,使同一干线上各并联环路之间的压力损失相对差额不大于15%。
2.4 散热器数量当设计选用的散热器散热量计算公式与式(1.6)形式不同时,使用者应自行修改计算表内公式。
3 电算表使用说明3.1表中蓝底色格下各列单元格为必须输入的已知数据;字体为蓝色的格表示其中数据使用者可以根据实际情况修改,其中管道局部阻力系数根据院技术措施填写,计算人可自行增加局部阻力种类,需修改“阻力系数和”项计算公式,温控阀Kvs 值可根据生产厂家样本修改;字体为粉色的单元格为中间计算结果,一般情况下使用者不必改动;红色斜体字为最终计算结果。
3.2计算、参数宏表为计算使用的参数或编制的计算函数,如无特殊需要一般不要改动。
3.3 过滤器、热计量表等阻力根据生产厂提供的数据输入。
3.4实际工程中管道分支情况与示例计算表不同时,计算人应修改各并联环路“不平衡率”项计算公式。
附:采暖管道水力计算表图示:61.住宅户内双管系统(表1、3、4)A户型6 5 6 4 5 3 4 2 3 1 2 1 表1 B户型表1 表3 NN-2 N-1 住户双系(1、4)宅内管统表3、2.住宅户内单管系统(表2、3、4)A户型6 6 5 5 4 4 3 3 2 7 2 1 1 表2 B户型表2 表3 NN-2 N-1住宅户内单管系统(表2、3、4)73.垂直双管系统(表5、6)N-6 N-7 N-8 N-9 N-10 N-5 N-4 N-3 N-2 N-1 表5 6 N- 16 N-17 N-18 N-19 7 H2 8 N-15 9 N-14 10 A N-13 5 N-12 4 N-11 3 2 1 H1 表5 16 17 18 19 H4 B 15 14 13 H3 12 114.垂直单管系统(表7)N-6 N-7 N-8 N-9 5 N-5 4 N-4 3 N-3 2 N-2 1 N-1 立管供水6-5 5-44-33-22-1立管回水H2 5 4 H1 3 2 1竖向单管系统(表7)8。