《建筑给水排水工程》教案 第9章建筑内部热水供应系统的计算 第9章建筑内部热水供应系统的计算 9-1水质、水温及热水用水量定额 热水水质 生活用热水的水质应符合我国现行的《生活饮用水卫生标准》 钙镁离子含量:日用水量<10m3(按60℃计算)的热水供应系统可不进行水质处理, 日用水量≥10m(按60℃计算),且原水总硬度>357mg/L时,需要进行水质处理。 二、热水水温 冷水水温以当地最冷月平均水温为依据,可按表9-1计算画表 热水水温按表9-2计算。画表 三、用水定额 1.根据建筑物的使用性质和内部卫生器具的完善程度来确定 2.根据建筑物的使用性质和内部卫生器具的单位用水量来确定。 9-2热水量、耗热量、热媒耗量的计算 设计用水量计算 1.按用水单位数计算: 式中:Q-—设计小时用水量,L/h; m一用水计算单位数,人数或床位数; K一一热水小时变化系数,全天供应热水系统可按表采用 q—一—热水用水量定额,L/人·d或L/床·d,按表确定。 2.按使用热水的卫生器具数计算 Q=∑K,qnb (9-2) 式中:Q一一设计小时用水量,L/h q一卫生器具的热水小时小时用水定额,L/h b—一同类卫生器具同时使用百分数 K一一热水混合系数
《建筑给水排水工程》教案 第 9 章 建筑内部热水供应系统的计算 - １ - 第 9 章 建筑内部热水供应系统的计算 9-1 水质、水温及热水用水量定额 一 、热水水质 生活用热水的水质应符合我国现行的《生活饮用水卫生标准》 钙镁离子含量：日用水量<10m3 (按 60℃计算)的热水供应系统可不进行水质处理， 日用水量≥10m3 (按 60℃计算)，且原水总硬度>357mg/L 时，需要进行水质处理。 二 、热水水温 冷水水温以当地最冷月平均水温为依据，可按表 9－1 计算画表 热水水温按表 9－2 计算。画表 三 、用水定额 1． 根据建筑物的使用性质和内部卫生器具的完善程度来确定。 2． 根据建筑物的使用性质和内部卫生器具的单位用水量来确定。 9-2 热水量、耗热量、热媒耗量的计算 一. 设计用水量计算 1. 按用水单位数计算： 24 h r h mq Q = k （9－1） 式中：Qr——设计小时用水量，L/h； m——用水计算单位数，人数或床位数； Kh——热水小时变化系数，全天供应热水系统可按表采用； qr——热水用水量定额，L/人·d 或 L/床·d，按表确定。 2 .按使用热水的卫生器具数计算 Qr = Krqhn0b （9－2） 式中：Qr——设计小时用水量，L/h； qh——卫生器具的热水小时小时用水定额，L/h； b——同类卫生器具同时使用百分数； Kr——热水混合系数
《建筑给水排水工程》教案 第9章建筑内部热水供应系统的计算 根据混合水、冷水、热水以及水温之间的关系,按照热平衡方程式,求出冷 热水混合百分数为 1 -t, 式中:t一一热水系统供水温度℃; t-—混合后卫生器具出水温度,℃; tL一冷水计算温度,℃ 耗热量计算 0=CB(-1Do (9-4) 式中:Q—一设计小时耗热量,kJ/h Q—一设计小时热水量,Lh; CB—水的比热,kJ/Kg·℃ t1一一热水温度,℃ t一一冷水计算温度,℃。 热媒耗量计算 1.采用蒸汽直接加热: Q 式中:G—一蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量,kgh Q一一设计小时耗热量,kJ/h i—一蒸汽热焓,kJh,按蒸汽绝对压力查査表决定 Q一一蒸汽与冷水混合后的热焓,kJh 2.采用蒸汽间接加热: Gn=(1-12)9 式中:G—一蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量,kgh 7h一一蒸汽的气化热,可查表决定 一一设计小时耗热量,kJh
《建筑给水排水工程》教案 第 9 章 建筑内部热水供应系统的计算 - ２ - 根据混合水、冷水、热水以及水温之间的关系，按照热平衡方程式，求出冷 热水混合百分数为： r l h l r t t t t K − − = （9－3） 式中：tr——热水系统供水温度℃； th——混合后卫生器具出水温度，℃； tL——冷水计算温度，℃。 二 .耗热量计算 B r l Qr Q = C (t − t ) （9－4） 式中：Q——设计小时耗热量，kJ/h； Qr——设计小时热水量，L/h； CB——水的比热，kJ/Kg·℃； tr——热水温度，℃； tL——冷水计算温度，℃。 三 .热媒耗量计算 1 .采用蒸汽直接加热： (9-5) 式中： Gm——蒸汽直接加热热水时的蒸汽耗量，kg/h； Q ——设计小时耗热量，kJ/h； i——蒸汽热焓，kJ/h，按蒸汽绝对压力查表决定； Qhr——蒸汽与冷水混合后的热焓，kJ/h。 2. 采用蒸汽间接加热： (9-6) 式中：Gmh——蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量，kg/h； h ——蒸汽的气化热，可查表决定； Q ——设计小时耗热量，kJ/h。 ( ) hr m i Q Q G − = 1.1 ~ 1.2 ( ) h mh Q G = 1.1 ~ 1.2
《建筑给水排水工程》教案 第9章建筑内部热水供应系统的计算 3采用热水间接加热 式中 蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量,Kg/h tmc—一热媒热水供应温度,℃; tmz-一热媒热水回水温度,℃ Q、CB同上。 当热媒采用热力网热水时,tmε与tmz的温差不得小于10℃。 93加热器及贮存设备的选择计算 加热设备的选择计算 1.传热面积的计算 F 9-8 E·K·△t 式中:Fp-—水加热器的传热面积,m2; Q—一制备热水所需的热量,可按设计小时耗热量计算,W E一一由于传热表面结垢影响传热效率的修正系数,一般采用ε=06 0.8,采用软化水时取ε=1.0 一一热水系统的热损失附加系数,一般取a=1.1~12; K一一传热材料的传热系数,Wm2·℃; t一热媒和被加热水的计算温差,℃ Mt的计算 ①容积式加热器一一算术平均温度差 (9-9) 式中:thme、tmz—一容积式水加热器热媒的初温和终温,℃; 热媒为蒸汽,其压力大于00πMPa时,应按饱和蒸汽温度计算,其压力小于0.07MPa 时,应按100℃计算 热媒为热水时,应按热力管网供、回水的最低温度计算,但热媒的初温应比热水
《建筑给水排水工程》教案 第 9 章 建筑内部热水供应系统的计算 - ３ - 3 采用热水间接加热 (9-7) 式中：Gms——蒸汽间接加热热水时的蒸汽耗量，Kg/h； tmc——热媒热水供应温度，℃； tmz——热媒热水回水温度，℃； Q、CB 同上。 当热媒采用热力网热水时，tmc 与 tmz的温差不得小于 10℃。 9-3 加热器及贮存设备的选择计算 一 加热设备的选择计算 1. 传热面积的计算 j P K t Q F = (9-8) 式中： Fp——水加热器的传热面积，m2； Q——制备热水所需的热量，可按设计小时耗热量计算，W； ε——由于传热表面结垢影响传热效率的修正系数，一般采用ε＝0.6～ 0.8，采用软化水时取ε＝1.0； α——热水系统的热损失附加系数，一般取α＝1.1～1.2 ； K——传热材料的传热系数，W/m2•℃； ⊿tj——热媒和被加热水的计算温差，℃； t 的计算： ①容积式加热器——算术平均温度差： 2 2 mc mz c z j t t t t t + − + = (9-9) 式中： tmc、tmz——容积式水加热器热媒的初温和终温，℃； 热媒为蒸汽，其压力大于0.07MPa时，应按饱和蒸汽温度计算，其压力小于0.07MPa 时，应按 100℃计算； 热媒为热水时，应按热力管网供、回水的最低温度计算，但热媒的初温应比热水 ( ) ( ) B mc mz ms C t t Q G − = 1.1 ~ 1.2
《建筑给水排水工程》教案 第9章建筑内部热水供应系统的计算 的终温高10℃以上 tc、tz-一被加热水的初温和终温,℃。 ②快速式加热器一一对数平均温度差: (9-10) 式中:△M-—一热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差,℃ 热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差, 半容积式水加热器一一按照容积式水加热器公式计算 半即热式水加热器—一按照快速式水加热器公式计算 2贮水器容积的计算 1)理论法 根据建筑内热水用水曲线得逐时耗热曲线一一→根据逐时耗热曲线绘出耗热积 分曲线 拟定供热曲线 2羟经验法 贮水器的贮热量可按经验由下表确定(画表表9-12pl67 Laocan) 9-4热水管网的水力计算 第一循环系统:目的:确定热媒系统的D、∑h 第二循环系统:(配水管、回水管系统)确定热水系统的D、∑h 介绍第二循环系统的计算 .配水系统 内容:确定DN及∑h。 方法:同冷水,但因水温高,y和粘滞系数小于冷水,且考虑结垢等因素,水力 计算采用热水水力计算表,v≤1.2m/s,dn≥20mm。 回水管系 作用:保证让管系内有循环流量在流动,以保证供水温度
《建筑给水排水工程》教案 第 9 章 建筑内部热水供应系统的计算 - ４ - 的终温高 10℃以上； tc、tz——被加热水的初温和终温，℃。 ②快速式加热器——对数平均温度差： min max max min ln t t t t t j − = (9-10) 式中： max t ——热媒和被加热水在水加热器一端的最大温差，℃； min t ——热媒和被加热水在水加热器另一端的最小温差，℃。 半容积式水加热器——按照容积式水加热器公式计算。 半即热式水加热器——按照快速式水加热器公式计算。 2 贮水器容积的计算 1）理论法： 根据建筑内热水用水曲线得逐时耗热曲线——→根据逐时耗热曲线绘出耗热积 分曲线——→拟定供热曲线 2)经验法 贮水器的贮热量可按经验,由下表确定（画表表 9-12p167jiaocai） 9—4 热水管网的水力计算 第一循环系统：目的：确定热媒系统的 D、h 第二循环系统：（配水管、回水管系统）确定热水系统的 D、h 介绍第二循环系统的计算 一．配水系统 内容：确定 DN 及 h。 方法：同冷水，但因水温高， 和粘滞系数小于冷水，且考虑结垢等因素，水力 计算采用热水水力计算表， v 1.2m/s, dmin 20mm。 二．回水管系 作用：保证让管系内有循环流量在流动，以保证供水温度
《建筑给水排水工程》教案 第9章建筑内部热水供应系统的计算 循环方式:自然、机械循环 1.自然循环计算插图见教材热水管网的自然压力上行下给图) 内容:确定管网循环作用水头、回水管经、循环流量及循环流量在配水、回水管 路中的水头损失 实现自然循环的条件:Hx>1.35Hx H=10△(y2-y) (9-11) 式中:Hx-一第二循环系统的自然循环压力值,Pa H—一循环流量通过配水回水管路的水头损失Pa; 啁h——锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差,m Y2——最远处立管管段中点的水的比重,kg/m3; Y1——配水主立管管段中点的水的比重,kg/m3 (1)管网循环流量 管段的热损失 Q=dLK(I-no (9-12) 式中Q—一计算管段热损失,W K一一无保温时管道的传热系数,W/m2·℃ η—一保温系数,无保温时η=0,简单保温时η=06,较好保温时n=0.7~0.8 计算管段周围空气温度,℃ 管道的外径,m L一一计算管段的长度,m t-一计算管段的起点水温,℃ t—一计算管段的终点水温,℃。 管段的循环流量:旦 (9-13) 式中:Qx——循环流量,L/s; C—一水的比热,一般取C=419kJ水kg℃; t、tz-一计算管路起点、终点的水温,℃
《建筑给水排水工程》教案 第 9 章 建筑内部热水供应系统的计算 - ５ - 循环方式：自然、机械循环 1. 自然循环计算 （插图见教材热水管网的自然压力上行下给图） 内容：确定管网循环作用水头、回水管经、循环流量及循环流量在配水、回水管 路中的水头损失。 实现自然循环的条件：Hzr>1.35Hx ( ) 10 2 1 H = h − zr （9－11） 式中：Hzr——第二循环系统的自然循环压力值，Pa； HX——循环流量通过配水回水管路的水头损失 Pa； ⊿h——锅炉或水加热器的中心至立管顶部的标高差，m； γ2——最远处立管管段中点的水的比重，kg/m3； γ1——配水主立管管段中点的水的比重，kg/m3。 (1) 管网循环流量 管段的热损失： ) 2 (1 )( j c z s t t t Q DLK − + = − （9－12） 式中 Qs——计算管段热损失,W； K——无保温时管道的传热系数，W/m2•℃； η——保温系数，无保温时η=0，简单保温时η=0.6，较好保温时η=0.7～0.8； tj——计算管段周围空气温度，℃； D——管道的外径，m； L——计算管段的长度，m； tc——计算管段的起点水温，℃； tz——计算管段的终点水温，℃。 管段的循环流量： ( ) c z s x C t t Q Q − = （9－13） 式中：Qx——循环流量，L/s； C——水的比热， 一般取 C=4.19kJ/kg•℃； tc、tz——计算管路起点、终点的水温，℃；