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中能 集中供热基本知识 中能 集中供热基础理论 第一章基础理论 热源 t F 中能 集中供热基础理论 供暖热负荷 热负荷概算公式:Qf=q×A1000 式中,Qf—供暖设计总热负荷,KW; A—供暖建筑物的建筑面积,m2; 供暖建筑面积概算热指标,W/m2;指每一平方米供暖建筑面积的 设计热负荷。 供热管网输送热量 管网输送热量公式:Qg= G x Cp x(tg-th) 式中,Qg—管网输送热量,KW; G—管网流量,t/h cp——流体比热容,流体为水时,cp=1.163 tg—供热管网的供水温度,℃; th——供热管网的回水温度,℃; 中能 集中供热基础理论 三.换热器换热量 换热器换热量公式:Q1=kXFX△tm/1000 式中,Qh一换热器换热量,KW k——换热器传热系数,W(m2.℃) F—换热器有效换热面积,m2; △tm一热侧(一次侧)流体与冷侧(二次侧)流体计算对数温差℃ 四.室内散热设备散热量 Q2=Ks×Asx△t/1000 式中QS—室内散热设备散热量,KW; s—室内散热设备传热系数,W/(m2.℃) 室内散热设备换热面积,m2; 载热流体平均温度与室内温度差℃;△t=(tg+th)/2tn 根据热平衡原则:Qf=ag=Qh=Qs 中能 集中供热基础理论 五.管网阻力特性 流体在管道中流动必须克服管道阻力,流体产生一定的压力损失。流体在 管道中的压力损失与管道粗细、管网布置形式和流体的流动速度(流量)有关 基本关系如下: △H=R×(L+Ld)≥=S×G2 H2 O △H—以mH2O为单位的管段压降 G——管段的体积流量,m3/h; S——管段的阻力特性系数,它的物理意义是通过单位流量管道(或管网) 阻力的变化。当视水的密度p(kg/m3)为常数时,则S值只是管道直径、长度、 绝对粗糙度的函数,即S的大小只取决于管道的结构。也就是说,对于一定的 管网,其阻力特性系数也固定不变。 1.管网阻力特性计算 ①串联管段:总阻力特性系数等于各管段阻力特性系数之和,即 S=s1+s2+S2+ 说明:在串联管段中,串联管段愈多,总阻力特性系数值愈大,各串联管段流 量相等,总压降为各管段压降之和。 中能 集中供热基础理论 ②并联管段:总阻力特性系数的平方根倒数等于各管段阻力特性系数的平方根 倒数之和,即 说明:在并联管段中,各并联管段的压降Ap/总压降相等,即Δp=△pj。当并 联管段的阻力特性系数值增大时,总阻力特性系数值也增大,反之亦然。 2管网阻力特性线 ①不同阻力特性系数的阻力特性曲线 少D G/m/n G// G/m/h 图1-1管网阻力特性曲线图1-2串联管网阻力特性曲线图1-3并联管网阻力特性曲线 中能 集中供鹚基础理论 ②串联管网阻力特性曲线 ③并联管网阻力特性曲线 五.离心水泵特性 1水泵的特性: 水泵样本给出的基本参数:流量Q, 扬程H,效率η,必需汽蚀余量NPSH 等,这些参数表示水泵性能是由泵厂 以常温清水为介质通过试验测得的值 离心水泵特性如图1-4所示。 图1-4水泵特性曲线 1)流量Q:泵的流量是单位时间内泵排出口所输出的液体量。 2)扬程:泵的扬程H是指单位重量液体通过泵获得的能量增量(Pa或m柱)。 泵样本给出的扬程是以水为基准得出的,在任何条件下泵的扬程与流体的密度 无关。而压力与密度有关。 中能 集中供热基础理论 3).功率和效率:: ①有效功率:单位时间内对液体所作的功,其计算公式(特兰跟定律)如下: No= QHY /367 ②效率:泵效率是指泵的有效功率No和泵轴功率N之比,其公式如下所示 n= No /NX 100 ③轴功率:由电机传给泵的功率,其公式如下所示: N=QHY /(367xn) 4).汽蚀余量(NPSH): 又称为净正吸入头,是指在泵进口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的 富裕能量。 2水泵流量G、扬程H、功率N和叶片转速n之间的关系 中能 集中供热基础理论 3水泵工作点 水泵最佳区段并不就是水泵实际工作点。水泵实际工作点,除与水泵本身 的性能曲线有关外,还与水泵连接的管网阻力特性有关。 确定水泵工作点最常用的一种方法是作图法。在图上绘制水泵工作特性曲线 HG和管网阻力特性曲线△HG,其交点即为水泵实际工作点 在供暖系统中,循环水泵可以多台并联运行,也可以多台串联运行。水泵工 作点的求法,是先作出水泵的(并联或串联)综合特性曲线,再与管网阻力特 性曲线相交。从图1-5,6可看出,无论水泵是并联或串联运行,水泵的流量、扬 程都将增加。但并联运行主要是增加流量,串联运行主要是提高扬程。 注意: 在管网阻力特 性不变的情况下 减少并联运行水泵 台数时,单台水泵 Q的功率将增加,要 提防超载烧坏电机。 图15串联水泵工作点 15并联水泵工作点