供热工程-第九章 热水网络的水力计算和水压图

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1、第九章热水网路的水力计算和水压图教学目的：掌握热水网路的水力计算和水压图的利用教学重点：水压图的绘制和利用教学难点：水压图的绘制热水网路水力计算的主要任务：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。第一节热水网路水力计算的基本公式第二节热水网路水力计算方法和例题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

2、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。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．

3、根据管段的折算长度以及由附录9-1查到的比摩阻，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，同时比摩阻不应大于300Pa／m。第三节水压图的基本概念一、水压图的优点水压图的优点可以清晰地表示出热水管道上各点的压力。通过室内热水供暖系统和热水网路水力计算的阐述，可以看出：水力计算只能确定热水管道中各管段的压力损失(压差)值，但不能确定热水管道上各点的压力(压头)值。二、水压图的理论基础伯努利能量方程三、有关水压图的几个概念

4、四、热水供暖系统的水压图2、绘制水压图的方法设有—室内机械循环热水供暖系统(图9—4)，膨胀水箱1连接在循环水泵2进口侧O点处。如设其基准面为O—O，并以纵坐标代表供暖系统的高度和测压管水头的高度，横坐标代表供暖系统水平干线的管路计算长度；利用前述方法，可在此坐标系统内绘出供暖系统供、回水管的水压曲线和纵断面图。这个图组成了室内热水供暖系统的水压图。（1）、设基准面（2）设膨胀水箱的水位高度为j—j。如系统中不考虑漏水或加热时水膨胀的影响，即认为系统已处于稳定状况，不再发生变化，因而在循环水泵运行时，膨胀水箱的水位是不变的。

5、O点处的压头(压力)就等于Hj(mH2O)。（3）画静水压线。因为水不流，系统中各点压力相等，且都等于定压点，即膨胀水箱的高度，那么系统静水压线为一条平行于基准面的高度等于膨胀水箱高度的水平线，画出各点的静水压线。（4）画动水压线O点处的压头不论在系统工作时还是停止运行时，都是不变的，等于膨胀水箱的高度，那么动压线的起点与静压线在此处重合，即图中的O点。当系统工作时，由于水泵驱动水在系统中循环流动，A点的测压管水头必然高于O点的测压管水头，两者之间的差值就是OA的压力损失，这样A点的测压管水头就确定了，即图中的点，同理可以确

6、定其它各点的测压管水头高度。（5）从动水压线上可以清楚地知道各管段的压力损失和水泵的扬程。可以清楚地知道系统工作对各点的压力大小。如将膨胀水箱连接在热水供暖系统的供水干管上，此时，整个系统各点的压力都降低了。同时，如供暖系统的水平供水干管过长，阻力损失较大，则有可能在干管上出现负压（如图9-5），供水干管的压力低于大气压力，就会吸入空气或发生水的汽化，影响系统的正常运行，所以在机械循环热水供暖系统中，膨胀水箱的膨胀管应连接在循环水泵吸入口侧的回水干管上。3、膨胀水箱的作用贮存，定压，排气（重力循环）4、热水供热系统水压曲线的

7、位置，取决于定压装置对系统施加压力的大小和定压点的位置。采用膨胀水箱定压的系统各点压力，取决于膨胀水箱安装高度和膨胀管与系统的连接位置。第四节热水网络水压图通过绘制热水网路的水压图，用以全面地反映热网和各热用户的压力状况，并确定保证使它实现的技术措施。一、热水网路压务状况的基本技术要求1、在与热水网路直接连接的用户系统内，压力不应超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。（保证设备不压坏）如柱形铸铁散热器的承压能力为Pa，作用在该用户系统最底层散热器的表压力，无论在网络运行或停止运行时都不得超过Pa。2、在高温水网路和用

8、户系统内，水温超过100℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。（保证热水不汽化）3、与热水网路直接连接的用户系统，无论在网络循环水泵运行或停止运行，其用户系统回水管出口处的压力必须高于用户系统的充水高度，以防止系统倒空吸入空气，破坏正常运行和腐蚀管道。（保证系统不倒空）4、网路回水