液体管网水力特征与水力计算.ppt

第3章 液体管网水力特征与水力计算 主要内容： 闭式液体管网水力特征与水力计算 开式液体管网水力特征与水力计算 3.1 闭式液体管网水力特征 任意两个断面之间的能量方程 由于液体密度远大于气体密度，则有： 位压（水柱压力）大。要注意其对于液体管网运行的影响。 空气渗入会严重影响管内的正常流动，要重视“排气”。 3.1 闭式液体管网水力特征 闭式液体管网水力特征 ?Hj:沿管段流动方向起点高程减去终点高程，绝对值； Cj:符号数。当管段流动方向与重力方向一致为正，反之为负。 3.1 闭式液体管网水力特征 重力循环液体管网的工作原理与水力特征 忽略管道散热的影响： 3.1 闭式液体管网水力特征 重力循环作用力计算方法二 3.1 闭式液体管网水力特征 流动动力是散热器和锅炉之间的水柱密度差与高差的乘积。水温95/70℃,每米高差作用压力156Pa. 环路中若积有空气，会形成气塞，阻碍循环，要重视排气—设置膨胀水箱。如在回水管中，有个充满回水管断面、高2cm的气泡，产生约192Pa的反循环力。 重力循环系统中，水流速较低，空气能够逆着水流方向，由供水干管汇集到系统最高处，通过膨胀水箱排除。 3.1 闭式液体管网水力特征 供暖系统水平管道应有一定坡度，坡向利于排气，供回水支、干管坡度宜0.003，不得小于0.002，立管与散热器连接支管，坡度不得小于0.01。 无法保持必要坡度时，局部可无坡敷设，流速不得小于0.25m/s。 汽水逆向流动的蒸汽管不得小于0.005。 供暖系统管道不得小于DN20。 3.1 闭式液体管网水力特征 1 并联管路的水力特征 环路a-S1-b-热源-a 环路a-S2-b-热源-a 3.1 闭式液体管网水力特征 双管系统的垂直失调 重直失调：建筑内同一竖向各层房间室温出现上、下层冷热不均的现象。 原因：各层散热器所在环路的循环作用动力不同。 解决办法：在设计时正确计算不同环路的循环动力，采用不同的管道与设备尺寸及调节措施。 3.1 闭式液体管网水力特征 结论： 独用管段阻力与独用管段作用动力平衡。 各并联独用管路动力相同时，其阻力才相等。 并联环路与最不利环路压力关系： 独用管段作用动力Pd＝并联环路作用动力P－与最不利环路共用管段阻力Pg 3.1 闭式液体管网水力特征 独用管段作用动力Pd＝并联环路作用动力P－与最不利环路共用管段阻力Pg 例题：独用管路a-S1-b动力＝环路a-S1-b-c-a作用动力 减去共用管路b-c-a阻力 3.1 闭式液体管网水力特征 并联管路的阻力与流量分配 共用管路是b-热源-a，独用管路a-S1-b和a-S2-b处于并联关系，它们的动力分别为： 3.1 闭式液体管网水力特征 很明显，并联管路a-S1-b和a-S2-b的动力不相等。 并联的独用管路的阻力等于各自的作用动力，故它们之间的流量分配： 3.1 闭式液体管网水力特征 独用管路的阻力与独用管路的作用动力相等。 只有并联的独用管路作用动力相等时，它们的阻力才相等（平衡）。 ?Pi:第i个并联循环管路作用动力； ?PG,i:第i个并联循环管路与最不利环路的共用管路的阻力。 3.1 闭式液体管网水力特征 2 串联管路的水力特征 环路动力：回水密度不同，回水管分段！ 3.1 闭式液体管网水力特征 hi为散热器Si与散热器Si-1的垂直距离，i=1时，h1表示散热器与锅炉垂直距离。 Hi为散热器Si与锅炉的垂直距离。 ρi+1为进入散热器Si中的水的密度，i=N时，ρi+1=ρ g 注意：换热器由下向上逆着水流方向编号。 3.1 闭式液体管网水力特征 串联系统，各个散热器处于同一环路，循环动力相同。 需要计算从各个散热器流出的流体的密度,才可计算串联管路重力循环作用动力。 3.1 闭式液体管网水力特征 散热器进出口水的密度推算。 已知：各散热器的散热量Qj（w）、总供水温度tg、总回水温度th，按照热平衡关系式推算。 质量流量GL（kg/h）： 通过第i（i≥1）层散热器的流量： 3.1 闭式液体管网水力特征 流出第i个散热器的水温： 注意：换热器由下向上逆着水流方向编号。 3.1 闭式液体管网水力特征 单管系统的垂直失调 并联环路中各层进出口水温相同，作用动力不同，越往下越低。 在串联环路中，各层散热器循环作用压力相同，但进出口水温不相同，越在下层，进水温度越低。 由于各层散热器的传热系数K随各层散热器平均计算温差变化，在选择设备时没有考虑这一点，也会带来各个散热器的散热量达不到设计要求，引起垂直失调。 3.1 闭式液体管网水力特征 3 水在管路中沿途冷却的影响 水温沿循环环路变化，影响各层散热器的进出口水温和循环动力。由于重力作用形成的循环动力不大，