石家庄铁道大学毕业设计
管段10—4#的资用压力为：
Δp10—4#=Δp10—12+Δp12—13+Δp13—6#=2820.6Pa
设局部阻力损失与沿程阻力损失的估计比值αj=0.6，则比摩阻大致可控制为 R=Δp10—4#/l10—4#(1+0.6)=235.4Pa/m
根据线10—4#管段的流量和R值的范围，由热水网络水力计算表查得线3—1#管段的比摩阻R=236Pa/m,d=50mm,ν=0.99m/s
管段线10—4#的局部阻力当量长度ld可由热水网络局部阻力当量长度表查出 分流三通 1×0.97m=0.97m 阀门 1×7.8m=1m,所以ld=0.97+7.8=8.77m. 管段线10—4#的折算长度lzh=6.9m+3m=15.67m. 管段线10—4#的压力损失Δp=R×lzh=3673.0Pa ④支线12—5#的计算
G?3.6?Q80?3.6??5.4t/h tg?th80?60管段12—5#的资用压力为： Δp12—5#=Δp12—13+Δp13—6#=927.9Pa
设局部阻力损失与沿程阻力损失的估计比值αj=0.6，则比摩阻大致可控制为 R=Δp12—5#/l12—5#(1+0.6)=87.34Pa/m
根据线12—5#管段的流量和R值的范围，由热水网络水力计算表查得线3—1#管段的比摩阻R=91.4Pa/m,d=50mm,ν=0.5m/s
管段线12—5#的局部阻力当量长度ld可由热水网络局部阻力当量长度表查出 分流三通 1×1.3m=0.97m 阀门 1×0.65m=1m,所以ld=1..3+0.65=1.95m. 管段线12—5#的折算长度lzh=3.4m+1.95m=5.35m. 管段线10—4#的压力损失Δp=R×lzh=785.1Pa ⑤支线13—6#的计算
G?3.6?Q100?3.6??4.3t/h tg?th80?60管段13—6#的资用压力为： Δp13—6#=781.5Pa
设局部阻力损失与沿程阻力损失的估计比值αj=0.6，则比摩阻大致可控制为 R=Δp13—6#/l13—6#(1+0.6)=109.0Pa/m
根据线13—6#管段的流量和R值的范围，由热水网络水力计算表查得线3—1#管段的比摩阻R=135Pa/m,d=50mm,ν=0.62m/s
管段线13—6#的局部阻力当量长度ld可由热水网络局部阻力当量长度表查出
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分流三通 1×1.3m=0.97m 阀门 1×0.65m=1m,所以ld=1..3+0.65=1.95m. 管段线13—6#的折算长度lzh=4.3m+1.95m=6.25m. 管段线13—6#的压力损失Δp=R×lzh=868.1Pa (5)分支干线的计算
与11—8#并联的管段是11—6#，于是Δp11—8#=Δp11—12+Δp12—13+Δp13—
6#=1775.9Pa
可得参考比摩阻R=Δp11—8#/l11—8#(1+0.6)=164.0Pa/m ①支线11—13#的计算
确定线11—13#的流量
G?3.6?Q60?3.6??2.6t/h tg?th80?60取主干线的平均比摩阻在164Pa左右，根据线11—13#管段的流量和R值的范围，由热水网络水力计算表查得线12—13管段的比摩阻R=175Pa/m,d=40mm,ν=0.6m/s
管段线12—13的局部阻力当量长度ld可由热水网络局部阻力当量长度表查出 分流三通 1×0.75m=0.75m 弯头 1×0.97m=0.97m 闸阀 1×7.8m=7.8m 变径接头 1×0.14m=0.14m , 所以ld=0.75+0.97+7.8+0.14=12.95m.
管段线12—13的折算长度lzh=2.04m+12.95m=14.9m. 管段线12—13的压力损失Δp=R×lzh=2241.8Pa ②支线13—8#的计算 确定线11—13#的流量
G?3.6?Q200?3.6??8.6t/h tg?th80?60取主干线的平均比摩阻在164Pa左右，根据线11—13#管段的流量和R值的范围，由热水网络水力计算表查得线12—13管段的比摩阻R=106Pa/m,d=70mm,ν=0.68m/s
管段线12—13的局部阻力当量长度ld可由热水网络局部阻力当量长度表查出 分流三通 1×2m=2m 所以ld=2m.
管段线12—13的折算长度lzh=2.04m+12.95m=14.9m. 管段线12—13的压力损失Δp=R×lzh=1143.7Pa (6)分支支线的计算
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①支线13—7#的计算
管线13—7#与管线13—8#并联，所以13—7#的资用压力为 Δp13—7#=Δp13—8#=1143.7Pa 于是参考比摩阻为
R=Δp11—7#/l11—7#(1+0.6)=449.6Pa/m 水力计算表见附录B。
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第5章 水压图的绘制
5.1 绘制网路水压图的必要性
热网中连结着许多的热用户，它们对供水温度及压力可能各有不同，而且它们所处的地势高低不一，在设计阶段必须对整个网路的压力状况有个整体考虑，而水力计算通常只能确定热水管道中各管段的压降，并不能确定热水供暖系统中管道上各点的压力，因此，只有通过绘制热水网路的水压图，用以全面地反映热网和各热用户的压力状况，并确定保证使它实现的技术措施。
在运行中，通过网路的实际水压图，可以全面地了解整个系统在调节过程中或出现故障时的压力状况。从而揭露关键性的问题并采取必要的技术措施，保证安全运行，另外，各个用户的连接方式以及整个供热系统的自控调节装置，都需要根据网路的压力分布或其波动情况来选定，既需要以水压图作为这些工作的决策依据。
5.2 网路水压图的原理及其作用
5.2.1 原理
水压图是根据伯努利方程原理绘制的，即
PV12P2V221 ?Z???Z2???H1?2 (5-1)
?g12g?g2g式中，P1、P2——断面1、2的压力，Pa；
Z1、Z2——断面1、2的管中心线距某一基准面O—O的位置高度，m；
V1、V2——断面1、2的水流平均速度，m/s；
?——水的密度，kg/m3；
g——自由落体的重力加速度，取9.81m/s2； ?H1?2——水流经管段1—2的水头损失，m。
5.2.2 作用
(1)利用水压曲线，可以确定管道中任何一点的压力值。 (2)利用水压曲线，可以表示各管段阻力损失值。
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(3)根据水压曲线的坡度，可确定管段单位长度的平均压降值。
(4)只要已知或固定管道上任何一点的压力，则其它各点的压力值就已知。
5.3 绘制水压图的原则和要求
热水供热系统在运行和停止运行时，系统内热媒必须满足下列基本技术要求： (1)不超压 在与热水网路直接连接的用户系统内，必须保证系统内任何一点不发生实际压力超过该用户系统用热设备及其管道构件的承压能力。
(2)不汽化 在高温水网路和用户系统内，水温超过100℃的地点，热媒压力应不低于该水温下的汽化压力。从安全角度考虑，《热网规范》规定，除上述要求外，还应留有30~50Kpa的富裕压力，以防止高温水汽化。不同水温下得汽化压力见表5-1。
表5-1 不同水温下得汽化压力
水温/ ℃ 汽化压力/ mH2O
100 0
110 4.6
120 10.3
130 17.6
140 26.9
150 38.6
(3)不倒空 与热水网路直接连接的用户系统，无论在网路循环水泵运行和停止运行时，其用户系统回水管出口压力必须高于用户系统内的充水高度，以防止系统倒空吸入空气破坏正常的运行和腐蚀管道。
(4)保证热用户有足够的资用压力 在热水网路的热力站或用户入口处，供、回水干管之间必须有足够的资用压差，满足热力站或用户系统克服内部阻力所需的作用压头，以保证用户系统流量。
(5)回水管内任何一点的压力都应比大气压高出5mH2O以免吸入空气。
5.4 绘制水压图的步骤和方法
5.4.1 确定热水网路水压图的基准面及坐标轴
通常以热水供热系统循环水泵吸热口侧的回水管中心线的高度(或其他适合的高度)为基准面。做出O—x，O—y轴，沿供热断网主干线，按一定的比例标出地面标高和房屋标高。
纵坐标表示供热管道地形纵面图、用户系统建筑标高和热网各点热媒测压管水头高度。按照网路上各点和各用户从热源出口开始沿管线的计算距离，在O—x轴上的相应位置按一定的比例标出地面标高和房屋标高。
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