第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 一、，机械循环热水供暖系统的特点 1、机械循环热水供暖系统与重力循环系统相比，作用半 径大。其室内热水供暖系统的总压力损失一般约为 10~20kP4,分户计量水平系统或较大系统可达20 50kPa。 2、自然作用压力的取值 (①)在机械循环系统中，循环压力主要是由水泵提供同 时也存在自然循环作用压力。管道内水冷却产生的自然 循环作用压力，占机械循环总循环压力的比例很小，可忽 略不计：
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 一、机械循环热水供暖系统的特点 1、机械循环热水供暖系统与重力循环系统相比,作用半 径大。其室内热水供暖系统的总压力损失一般约为 10～20kPa,分户计量水平系统或较大系统可达20～ 50kPa。 2、自然作用压力的取值 ⑴ 在机械循环系统中,循环压力主要是由水泵提供同 时也存在自然循环作用压力。管道内水冷却产生的自然 循环作用压力，占机械循环总循环压力的比例很小,可忽 略不计;
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 (2)当系统中没有自动控制阀时，对机械循环双管系 统，由于水在各层散热器冷却所形成的自然循环作用压 力不相等，在进行各立管散热器并联环路的水力计算时 应计算在内，不可忽略： (3)对机械循环单管系统 (4)当系统中有温控阀等自动控制阀时，自然循环作用 压力可以按零取值
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 ⑵ 当系统中没有自动控制阀时，对机械循环双管系 统，由于水在各层散热器冷却所形成的自然循环作用压 力不相等，在进行各立管散热器并联环路的水力计算时 应计算在内，不可忽略; ⑶ 对机械循环单管系统 ⑷ 当系统中有温控阀等自动控制阀时,自然循环作用 压力可以按零取值
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 3、整个热水供暖系统总的计算压力损失，宜增加10% 的附加值，以此确定系统必须的循环作用压力。 4、传统的采暖系统进行水力计算时，机械循环室内热水 采暖系统多根据入口处的资用压力，按最不利循环环路 的平均比摩阻选取该环路各管段的管径。但当入口处的 资用压力较高时，在实际工程设计过程中，最不利循环 环路的各管段水流速过大，会产生两方面问题：
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 3、整个热水供暖系统总的计算压力损失，宜增加10% 的附加值，以此确定系统必须的循环作用压力。 4、传统的采暖系统进行水力计算时,机械循环室内热水 采暖系统多根据入口处的资用压力，按最不利循环环路 的平均比摩阻选取该环路各管段的管径。但当入口处的 资用压力较高时，在实际工程设计过程中，最不利循环 环路的各管段水流速过大，会产生两方面问题：
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 ()各并联环路的压力损失难以平衡，所以通常采取控 制Rpj的方法按Rp=60~120kPaW/m选取管径。对入口 剩余的资用压力，由其调压装置节流； (2)流速过大，另一方面会产生噪声，《暖通规范》 (GB50019-2003)规定有最大允许的水流速度
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 ⑴ 各并联环路的压力损失难以平衡,所以通常采取控 制Rpj 的方法,按Rpj=60～120kPa/m 选取管径。对入口 剩余的资用压力，由其调压装置节流； ⑵ 流速过大，另一方面会产生噪声,《暖通规范》 (GB50019-2003)规定有最大允许的水流速度
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 二、机械循环单管顺流异程式热水采暖系统的水力计算步骤 例题4-2：确定图4-6所示的机械循环垂直单管顺流式热 水供暖系统管路的管径。热媒参数：供水温度1。=95℃： t,=70℃。系统与外网连接，在引入口处外网的供回水 压差为30kP。图中表示系统两个支路中的一个支路散 热器的热负荷(W),楼层高为3m
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 例题4-2：确定图4-6所示的机械循环垂直单管顺流式热 水供暖系统管路的管径。热媒参数:供水温度tg =95℃ ； th=70℃。系统与外网连接，在引入口处外网的供回水 压差为30kPa。图中表示系统两个支路中的一个支路散 热器的热负荷(W)，楼层高为3m 。 二、机械循环单管顺流异程式热水采暖系统的水力计算步骤
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 计算方法及步骤： 1、在轴侧图上，进行管段编号，立管编号并注明各管段 的热负荷和长度，如图4-6所示： 2、确定最不利环路： 3、计算最不利环路各管段的管径： 4、确定立管IV的管径： 5、计算其他立管：方法同立管V: 6、结论：
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 1、在轴侧图上，进行管段编号,立管编号并注明各管段 的热负荷和长度，如图4-6所示: 2、确定最不利环路: 计算方法及步骤： 3、计算最不利环路各管段的管径: 4、确定立管Ⅳ的管径: 5、计算其他立管： 6、结 论: 方法同立管Ⅳ:
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 四、散热器进流系数的确定 1、进流系数概念 流入散热器流量与主管流量之比。 2、垂直单管顺流式热水供暖系统 (4)若散热器单侧连接时，a=1.0; (2)若散热器双侧连接，同时两侧散热器的支管管径及 其长度都相等时，a=0.5。当两侧散热器的支管管径或 长度不相等时，两侧散热器的进流系数就不相等；
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 四、散热器进流系数的确定 ⑴ 若散热器单侧连接时，α=1.0； 1、进流系数概念 流入散热器流量与主管流量之比。 2、垂直单管顺流式热水供暖系统 ⑵ 若散热器双侧连接，同时两侧散热器的支管管径及 其长度都相等时，α=0.5。当两侧散热器的支管管径或 长度不相等时，两侧散热器的进流系数α就不相等;
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 (3)影响两侧散热器之间水流量分配的因素： ①由于散热器负荷不同致使散热器平均水温不同而 产生的自然循环附加作用压力差值： ②并联环路在节点压力平衡状况下的水流量分配规 律，如图4-7所示： 图4-7顺流式系统散热器节点
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 ⑶ 影响两侧散热器之间水流量分配的因素: ② 并联环路在节点压力平衡状况下的水流量分配规 律，如图4-7所示： ① 由于散热器负荷不同致使散热器平均水温不同而 产生的自然循环附加作用压力差值； 1 1 2 Ⅰ Ⅱ l1 l2 图4-7 顺流式系统散热器节点
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 (④)散热器进流系数的确定 ①在机械循环系统中，节点1、2并联环路的压力损 失较大，因此自然循环附加作用压力差值的影响，在一 般情况下可忽略不计，可以近似地按顺流式两侧的阻力 比，来确定散热器的进流系数； ②根据并联环路节点压力平衡原理，可列出下式： (R4+△Pi)I-2=(R42+△P2)hn-2 (4.22) 或根据当量长度法得： R(1,+1n)h-1-2=R(L2+l2h-n-2 (4.23)
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 ⑷ 散热器进流系数的确定 ① 在机械循环系统中，节点1、2并联环路的压力损 失较大，因此自然循环附加作用压力差值的影响，在一 般情况下可忽略不计，可以近似地按顺流式两侧的阻力 比，来确定散热器的进流系数； ② 根据并联环路节点压力平衡原理，可列出下式： R1 l 1 Pj1 1 Ⅰ 2 R2 l 2 Pj2 1 Ⅱ 2 ( ) ( ) + − − = + − − (4.22) 或根据当量长度法得： R1 l 1 l d1 1 Ⅰ 2 R2 l 2 l d 2 1 Ⅱ 2 ) ( ) （ + − − = + − − (4.23)
第三节机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 如支管41=d2,并假设两侧水的流动状况相同，摩擦 阻力系数入值近似相等，则上式可改为： G,21+l2=Gn24+l2h-n-2 (4.24) (4+lnh20+lh-2=G21G,2=(G,-G,21G (4.25) 将式(4.25)变换可得： a,=G,IG=(+a)ia N+ia)na (4.26) 若已知a及G值，流入散热器I和Ⅱ的水流量分别为： GI=QGL (4.27) Gn=(1-a)G (4.28)
LOGO 第三节 机械循环热水供暖系统的水力计算方法和例题 如支管d1=d2 ,并假设两侧水的流动状况相同，摩擦 阻力系数λ值近似相等，则上式可改为： GⅠ l l d Ⅰ GⅡ l 2 l d 2 1 Ⅱ 2 2 1 1 1 2 2 ) ( ) （ + − − = + − − (4.24) 2 2 1 2 2 1 1 1 2 2 2 1 2 （l + l d ) −Ⅰ− /(l + l d ) −Ⅱ− = GⅡ /GⅠ =（G −GⅠ）/GⅠ (4.25) 将式(4.25)变换可得： 1 1 1 1 1 1 2 2 2 1 2 / 1 ) /( ) − = Ⅰ = + + d −Ⅰ− + d −Ⅱ− G G （（l l l l (4.26) 若已知α及GL值，流入散热器Ⅰ和Ⅱ的水流量分别为: GⅠ =1 GL (4.27) GⅡ =（1−Ⅰ ）GL (4.28)