熱水供應(yīng)系統(tǒng)的計算

8-1水質(zhì)、水溫及熱水用水量定額

一、水質(zhì)水質(zhì)應(yīng)符合我國現(xiàn)行的《生活飲用水衛(wèi)生標準》;鈣鎂離子含量：日用水量<10m3(按60℃計算)可不進行水質(zhì)處理；日用水量≥10m3且原水總硬度>357mg/L時，需進行水質(zhì)處理。二、水溫冷水計算水溫為當?shù)刈罾湓缕骄疁兀幢?選用。熱水水溫按表2選用。三、用水定額1按建筑物使用性質(zhì)和衛(wèi)生器具完善程度來確定。2按建筑物使用性質(zhì)和衛(wèi)生器具的單位用水量來確定。第8章

熱水供應(yīng)系統(tǒng)的計算

表1冷水計算溫度表2熱水水溫計算8-2熱水量、耗熱量、熱媒耗量的計算

一設(shè)計用水量計算

二耗熱量計算三熱媒耗量計算

設(shè)計用水量計算

1按用水單位數(shù)計算：

Qr——設(shè)計小時用水量，L/h；m——用水計算單位數(shù)，人數(shù)或床位數(shù)；Kh——熱水小時變化系數(shù)；qr——熱水用水量定額，L/人·d或L/床·d。2按使用熱水的衛(wèi)生器具數(shù)計算

Qr——設(shè)計小時用水量，L/h；

qh——衛(wèi)生器具的小時用水定額，L/h；

b——同類衛(wèi)生器具同時使用百分數(shù)；

Kr——熱水混合系數(shù)。Kr熱水占混合水的百分數(shù)系數(shù)求定：根據(jù)混合水、冷水、熱水以及水溫之間的關(guān)系，按照熱平衡方程式，求出冷熱水混合百分數(shù)。

Qr+QL=QhQr·tr·CB+QL·tL·CB=Qh·th·CB熱水占混合水的百分數(shù)系數(shù)：

Kr＝＝

tr——熱水系統(tǒng)供水溫度，，

th——混合后衛(wèi)生器具出水溫度，℃

tL——冷水計算溫度，℃耗熱量計算

W——設(shè)計小時耗熱量，kJ/h；

Qr——設(shè)計小時熱水量，L/h；

CB——水的比熱，kJ/Kg·℃；

tr——熱水溫度，℃；

tL——冷水計算溫度，℃。

耗熱量計算1 設(shè)有集中熱水供應(yīng)的居住小區(qū)的設(shè)計耗熱量2 具有多個不同使用熱水部門的單一建筑或多種使用功能的綜合性建筑的設(shè)計小時耗熱量當公共建筑的最大用水時時段與住宅的最大用水時時段一致時——按兩者的設(shè)計小時耗熱量迭加計算當公共建筑的最大用水時時段與住宅的最大用水時時段不一致時——按住宅的設(shè)計小時耗熱量+公共建筑的平均小時迭加計算按同一時間內(nèi)出現(xiàn)用水高峰的主要用水部門的設(shè)計小時耗熱量+其他用水部門的平均小時迭加計算

熱媒耗量計算

1采用蒸汽直接加熱：Gm——蒸汽直接加熱熱水時的蒸汽耗量，kg/h；W——設(shè)計小時耗熱量，kJ/h；hm——蒸汽熱焓，kJ/h，按蒸汽絕對壓力查表決定。hr——蒸汽與冷水混合后的熱焓，kJ/h，

hr=C?tr2采用蒸汽間接加熱：

Gmh——蒸汽間接加熱熱水時的蒸汽耗量，kg/h；

——蒸汽的氣化熱，可查表決定；

W——設(shè)計小時耗熱量，kJ/h。3采用熱水間接加熱Gms——蒸汽間接加熱熱水時的蒸汽耗量，kJ/h；

tmc——熱媒熱水供應(yīng)溫度，℃；

tmz——熱媒熱水回水溫度，℃；

Q、CB同上。8-3熱水的加熱和貯熱設(shè)備計算8.3.1局部加熱設(shè)備1、燃氣熱水器Qf=kWC(tr-tl)/(3.6ητ)Qf－燃具熱負荷，kg/s η

－燃具熱效率Ｗ－被加熱水質(zhì)量，kg τ

－升溫所需時間，hC－水的比熱,取4187(J/kg℃) tr

－熱水溫度，℃k－安全系數(shù)k=1.28～1.4 tl－冷水溫度，℃Φ=3.6Qf/Qd

dΦ

－燃氣耗量，m3/hQd－燃氣低熱值，kJ/m3N=(1.1~1.2)q(tr-tl)Cρr/ηN－耗電功率，kWC－水的比熱（J/kg℃),取4187(J/kg℃)tl－冷水溫度℃tr－熱水溫度℃ρr－熱水密度（kg/L）q

－熱水流量，L/sη

－加熱器效率，一般為0.95~0.982、電加熱器(1)快速加熱器3.太陽能熱水器洗浴設(shè)備木桶花灑浴盆用水量(kg/人?d)305080太陽能熱水器貯水箱容積: V=μAc×100μ——使用熱水工況系數(shù)，定時使用μ=1.0， 全日使用μ=0.65，定溫供水μ=0.5；Ac——太陽能熱水器采光面積，m28-3加熱器及貯存設(shè)備的選擇計算

1.傳熱面積的計算

Fp——水加熱器的傳熱面積，m2；

Qz——制備熱水所需的熱量，可按設(shè)計小時耗熱量計算，W；

ε——傳熱效率的修正系數(shù)，

Cr——熱損失附加系數(shù)，一般取Cr＝1.1～1.2；

K——傳熱材料的傳熱系數(shù)，W/m2?℃；⊿tj——熱媒和被加熱水的計算溫差，℃；具體計算方法

8.3.2集中熱水供應(yīng)加熱設(shè)備的選擇△t的計算

①容積式加熱器、半容積式加熱器——算術(shù)平均溫度差：

tmc、tmz——容積式水加熱器熱媒的初溫和終溫，℃；

tc、tz——被加熱水的初溫和終溫，℃。②快速式加熱器、半即熱式水加熱器——對數(shù)平均溫度差：

△tmax

——熱媒和被加熱水在水加熱器一端的最大溫差，℃；

△tmin

——熱媒和被加熱水在水加熱器另一端的最小溫差，℃。半容積式水加熱器——按照容積式水加熱器公式計算。半即熱式水加熱器——按照快速式水加熱器公式計算。

返回某集中熱水供應(yīng)系統(tǒng)采用2臺導流型容積式水加熱器制備熱水，設(shè)計參數(shù)為熱損失系數(shù)C，=1．15，換熱量Q=1080kW，熱媒為0．4MPa飽和蒸汽，初溫為151．1℃，終溫為60℃。被加熱水初溫為1O℃，終溫為60℃，熱媒與被加熱水的算術(shù)溫度差為70．6℃，對數(shù)溫度差為68．5℃，傳熱系數(shù)為1500W／(m2·℃)，傳熱影響系數(shù)為0．8。計算每臺水加熱器的換熱面積為多少？例題2貯水器容積的計算1）理論法：建筑內(nèi)熱水用水曲線→逐時耗熱曲線→根據(jù)逐時耗熱曲線繪出耗熱積分曲線→擬定供熱曲線2)經(jīng)驗法貯水器的貯熱量可按經(jīng)驗,由下表確定8-4熱水管網(wǎng)的水力計算第一循環(huán)系統(tǒng)：目的：確定熱媒系統(tǒng)的D、

第二循環(huán)系統(tǒng)：（配水管、回水管系統(tǒng)）目的：確定熱水系統(tǒng)的D、

8.4.1第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計算1.熱媒為熱水熱水管道的流速公稱直徑（mm）15~2025~40≥50流速(m/s)≤0.8≤1.0≤1.2當鍋爐與水加熱器或儲水器連接時，熱水自然循環(huán)壓力HZR

≥（1.10~1.15）Hh時候，可以形成自然循環(huán)。否則采用機械循環(huán)。管徑計算方法：先求出G、確定熱水管道允許流速，查附錄[熱水管道水力計算表]，計算出管道總水頭損失Hh。8.4.1第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計算1.熱媒為熱水8.4.1第一循環(huán)管網(wǎng)的水力計算p263熱水自然循環(huán)壓力——熱水自然循環(huán)壓力，Pa——鍋爐中心與水加熱器內(nèi)盤管中心或儲水器中心垂直高度，m——鍋爐出水密度，kg/m3——水加熱器或儲水器的出水密度，kg/m3——管道的總水頭損失，PaHzr〉Hh時，可形成自然循環(huán)8.4.2第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計算1.配水管網(wǎng)的水力計算——根據(jù)建筑物性質(zhì)確定的系數(shù)（1.2~3.0）（查表）Ng——計算管道的衛(wèi)生器具給水當量總數(shù)——計算管道的設(shè)計秒流量，L/s——衛(wèi)生器具同時給水百分數(shù)，%（查表）——熱水配水管計算管道的設(shè)計秒流量，L/s8.4.2第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計算2.回水管網(wǎng)的水力計算熱水管網(wǎng)回水管管徑選用表（mm）配水管20~253240507080100150200回水管2020253240405080100熱水配水干管和回水干管管徑不宜變化?。?！可以按照最大管徑確定?。。?.4.2第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計算3.機械循環(huán)管網(wǎng)的計算——選擇循環(huán)水泵（1）全日制熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱水管網(wǎng)計算方法和步驟1）計算各管段終點水溫——面積比溫降法——計算管道起點和終點的水溫差，=5℃

~10℃——計算管道的總外表面積，m2——計算管道的起點、終點水溫，℃——計算管道的面積比溫降，℃/m2——計算管道的終點以前配水管網(wǎng)的總外表面積，m2第二循環(huán)系統(tǒng)的計算

一．配水系統(tǒng)內(nèi)容：確定DN及（系統(tǒng)所需總水壓）方法：同冷水，但因水溫高，和粘滯系數(shù)小于冷水，且考慮結(jié)垢等因素，水力計算采用熱水水力計算表.

(1)

管網(wǎng)循環(huán)流量

管段的熱損失：

Ws——計算管段熱損失,kJ/h；K——無保溫時管道的傳熱系數(shù)，kJ/(m2?h?℃)；η——保溫系數(shù)；tj——計算管段周圍空氣溫度，℃；D——管道的外徑，m；L——計算管段的長度，m；tc——計算管段的起點水溫，℃；tz——計算管段的終點水溫，℃。管段的循環(huán)流量：

Qx——循環(huán)流量，L/s；

CB——水的比熱，kJ/kg?℃；

tc、tz——計算管路起點、終點的水溫，℃；

Ws——計算管段的熱損失，kJ/h。

②分支環(huán)路循環(huán)流量確定

節(jié)點1：

流入節(jié)點1時流量Q1=Qx攜帶熱量為

流離節(jié)點1進入Ⅱ時Q1~2攜帶熱量為：

流入A管段循環(huán)流量QA攜帶的熱量為WA

節(jié)點2：流入節(jié)點2的流量Q1-2,所攜帶的熱量為流離節(jié)點2流量Q2-3,用來補充熱損失

8.4.2第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計算3.機械循環(huán)管網(wǎng)的計算——選擇循環(huán)水泵（1）全日制熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱水管網(wǎng)計算方法和步驟6）復(fù)核各管段的終點水溫——各管段起點水溫，

℃——各管段的循環(huán)流量，L/s——各管段終點水溫，℃——水的比熱，=4187J/（kg·℃

）——熱水密度，kg/L8.4.2第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計算3.機械循環(huán)管網(wǎng)的計算——選擇循環(huán)水泵（1）全日制熱水供應(yīng)系統(tǒng)熱水管網(wǎng)計算方法和步驟7）計算循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失——循環(huán)管網(wǎng)的總水頭損失，kPa——循環(huán)管網(wǎng)的供水管道的總水頭損失，