解析供暖系统工作压力

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工作压力的计算过程:1、何为系统工作压力?依据《采暖通风与空气调节术语标准》中的3.5.27 工作压力 working pressure;operating pressure系统正常运行时所应保持的压力。通常在供暖系统正常运行时系统各处的压力并不相同,为了满足系统正常运行,确定系统工作压力时,一般只需确定系统工作时,压力最大处的压力即可。如上图所示,该供暖系统中循环泵出口处压力最大(E点),在水压图中可以看出,该系统由高位水箱定压,即系统的静压,该静压由供暖系统高度来决定,一般静压=系统高度+(3~5)m,经过循环水泵的加压,压力升高,此时循环泵出口处压力=静压+循环泵的扬程,且这一点的压力为系统最大的压力值。在系统运行中由E-D-C-B-A-O,由于管线压力损失的发生,压力逐渐降低,直至循环泵的吸入口处 (O点)。因此要确定系统运行时工作压力,需要的条件包括有系统定压值(静压)、循环水泵的扬程、管网水压图等。举例说明如下:如上图所示:这个供暖系统由三个建筑(1#、2#、3#)、换热器、循环泵及管网组成,单体供暖系统设计时,要确定每个单体内部系统工作压力,即分别确定的是1#楼的A处、2#楼的C处,3#楼的E处。第一步,依据各建筑高度确定系统静压:设1#楼最高,其高度20m系统静压=1#楼高度+(3~5)m=20+5=25m第二部,查循环泵扬程,设水泵杨程为21m。第三部,查管网水压图,设其中P-A管网损失4m,A-C、C-E、F-D、D-B及B-J管网损失均3m,1、2、3楼内系统管网损失2m。第四部,分析A处工作压力,工作压力=系统静压+系统静压-P-A管网损失=25+21-4=42m。分析C处工作压力,工作压力=系统静压+系统静压-P-A管网损失-A-C管网损失=25+21-4-3=39m。分析E处工作压力,工作压力=系统静压+系统静压-P-A管网损失-A-C管网损失- C-E管网损失=25+21-4-3-3=36m。2、工作压力如何计算?本次设计的住宅楼供暖系统工作压力是多少? 在做单体设计时,往往不具备这些条件,所以,这时确定的工作压力只能估算大概数值,并不十分准确,以本次设计为例,前提条件为:小区地势高差很小,忽略不计,小区所有楼高相同,均为67.8m,所以此时能够确定的是这样小区供热系统静压=67.8+(3~5)m=70.8-72.8m,外网损失和循环水泵扬程不确定,因此利用估算公式:工作压力=静压+20-30m(水泵的扬程-部分管网损失)工作压力=(70.8-72.8)m+20-30m=90.8-102.8m>0.8 Mpa所以该建筑供暖系统需要分区!分区步骤:1、 本次设计住宅楼共23层,按照《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》【GB50736-2012】中5.4.5 热水地面辐射供暖系统的工作压力不宜大于0.8MPa的规定,利用工作压力估算公式反的推算出系统的最大高度是多少,即系统负担最多层数是多少:0.8-0.3-0.05=0.45 Mpa=45m查图可以看出十六层地面标高44.6m,所以低区系统可以是1-15层,高区为16-23层。2、 再根据《全国民用建筑工程设计技术措施》(暖通空调·动力) 2.5.9 条的4.每组共用立管连接的用户数不应过多,一般不宜超过40户。本建筑中两个单元为一梯四户,一个单元为一梯三户,所以若低区1-15层,则一梯四户单元低区系统立管连接户数大于40户,此时高区共8层,不超40户,所以将高区系统增加两层,即14-23层,而低区为1-13层。3、又依据《居住建筑节能设计标准》【DBJ04-242-2012】5.1.5公共建筑的采暖与居住建筑分开设置的要求,所以低区系统中,一层商业部分为一个低区系统,2-13层为另一个低区系统,但是其中两个单元立管户数仍然大于40户,因此将2~3层独立设立管进行供暖。所以本次供暖热水系统分区形式 商铺部分(一层)→不在管井里设置立管,由地 下一层管道层直接供给一层各分集水器 低区 1)2~3层 一梯四户 2)4~13层住宅部分 3)14~23层 → 高区 一梯三户 1)2~13层 →低区住宅部分 2)14~23层 →高区接下来计算1-13层低区工作压力:根据估算式工作压力=静压+20-30m工作压力=十四层地面标高38.8+5+(20-30)=63.8-73.8m小于0.8MPA高区14-23层低区工作压力:屋面高度67.8+5+(20-30)=92.8-102.8m,还是超了0.8MPA吗?再想一下,高区系统14-23层中,那一层加热管压力最大?如果高区热力入口压力92.8-102.8m,那14层加热管压力是多少呢?14层加热管压力=(92.8-102.8)-38.8(14层地面标高)=54-64m。其它层压力均小于14层加热管压力,所以在高区系统中14层加热管压力最大为54-64m,小于0.8MPA。《辐射供暖供冷技术规程》【JGJ142-2012】中的5.4.5 辐射供暖系统工作压力要求。系统工作压力的高低,直接影响到塑料加热管的管壁厚度、使用寿命、耐热性能、价格等一系列因素,所以不宜定得太高。所以“5.4.5 热水地面辐射供暖系统的工作压力不宜大于0.8MPa,毛细管网辐射系统的工作压力不应大于0. 6MPa。当超过上述压力时,应采取相应的措施。” 这句话应该指的是加热管工作压力不宜大于0.8 MPa。
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