采暖管道水力计算

采暖供热管道水力计算说明电算表编制说明1.1采暖供热管道的沿程损失采用以下计算公式：Pm=Lλρ?v2dj?2（1.1）；式中：△Pm——计算管段的沿程水头损失（Pa）——计算管段长度（m）；λ——管段的摩擦阻力系数；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（Re≤2000）λ=64Re2紊流区（Re＞2000）一般采用柯列勃洛克公式1?2.51K/dj=-2lg?+?λ?Reλ372.K68?λ=011?.+??djRe?0.25????简化计算时采用阿里特苏里公式雷诺数Re=v?djγ以上各式中λ——管段的摩擦阻力系数；Re——雷诺数；dj——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；－——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：={dj?b1.312(2lg3.7-?b0.5?+lgRes-1?2??3.7djlgK??????}2式中b＝1＋lgReslgRezv?djRes=γRez=500djK式中b——水的流动相似系数；Res——实际雷诺数；Rez——阻力平方区的临界雷诺数；-5——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：=jξρ?v22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Kv=GPv-52）根据上式，可计算出温控阀阻力和阻力特性系数25Pv＝2×10（Pa）Kv105Sv＝2Kv式中:G——流经阀门的流量（m3/h）；5Kv——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）；Pv——温控阀阻力（Pa）；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）＜450450～1200150～250方形补偿器300～350400～500600～1200局部阻力与沿程阻力的比值0.30.40.60.80.91.01.4热水采暖的垂直双管系统各层支管之间重力水头HzHz=2h(ρh-ρgg（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=Gs+Gk（1.5.1－1）Gs=G11+SsSk（由SsGs=SkGk导出）（1.5.1－2）22以上2式中:3——立管流量（m/h）；3s、Gk——流经散热器支路和跨越管支路的流量（m/h）；32Ss、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=ρ2×900πdj22(4λdjL+∑ξ（1.5.1－3）注：上式由下式推导得出，式中各项见1.1。P=P+mΔPj＝（λdj+∑ξρv22=ρ2×900πdj22(4λdjL+∑ξG2=SG21.5.2管道温降(采用等温降法立管（或住宅户内单管系统）流量=ΣQ1.163(t（1.5.2－1）0-th散热器出水温度tQisi=ti-1-1.163G（1.5.2－2）si散热器之后管道温度t?Gki+tsi?Gsii=ti-1G（1.5.2－3）公式（1.5.2－1）～（1.5.2－3）中各项示意如下图：——立管流量（m3/h）；G3si——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）；Qi——第i组散热器的供热量（W）；t0——立管供水温度（℃）；th——立管回水温度（℃）；si——第i组散热器的出水温度（℃）；ti——第i组散热器与之后的管道温度（℃）；ti－1——第i组散热器之前的管道温度（℃）。∑Q,G,t0i-1sikisiih1.6散热器数量NN=N'?β1?β2?β3=Qβ1?β2?β3（1.6）nC?Δts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。’——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）；、n——系数，由散热器生产厂家提供；Δts=t1+t2-tn（℃）21、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ti－1和tsi（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656453423121表1B户型表1表3NN-2N-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6655443327211表2B户型表2表3NN-2N-1住宅户内单管系统（表2、3、4）73.垂直双管系统（表5、6）N-6N-7N-8N-9N-10N-5N-4N-3N-2N-1表56N-16N-17N-18N-197H28N-159N-1410AN-135N-124N-11321H1表516171819H4B151413H312114.垂直单管系统（表7）N-6N-7N-8N-95N-54N-43N-32N-21N-1立管供水6-55-44-33-22-1立管回水H254H1321竖向单管系统（表7）8