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1、第8章 建筑内部热水供应系统的计算,8-1 水质、水温及热水定额 一、热水水质 生产用热水水质：取决于生产工艺 生活用热水水质： 1）满足生活饮用水卫生标准 2）Ca、Mg离子含量： 洗衣房10m3 300mg/L 应 150-300mg/L 宜 其他 10m3 300mg/L 宜,50-100mg/L,75-150mg/L,二、热水水温 设计时采用下列的水温标准： 1、冷水水温 1）以当地最冷月的平均水温为标准 2）无气候资料时，以表8-5为标准,2、热水水温（供应温度） 1）热水贮罐和水加热器出口水温：6075(?) 2）配水管网最不利点的最低水温：50 3）配水管网起点和最不利点的温差：
2、25,三、热水定额 1、生活用热水定额 1）全日制 （表8-1 热水用水定额，水温按60计） 2）定时使用 （表8-2，水温按实际使用要求计） 2、生产用热水定额 取决于生产工艺要求。,2、按卫生器具1次或1小时用水量计算 适用范围：定时供应热水的住宅、工业企业生活间、学校、公共浴室、影剧院、体育馆等建筑 Qr：使用温度下的设计用水量（L/hr） （冷、热水混合水量） ； qh：卫生器具1次或1小时热水用量（L/hr，个） （使用温度30-50）； no：同类卫生器具数量； b：同时使用百分数.,Note： （1）不同水温的热水量换算 k r：冷、热水的混合系数 （2）同时使用百分数的确定 只
3、考虑浴盆（淋浴器）和洗脸盆 （P265）,Kr热水占混合水的百分数系数求定： 热平衡方程式。 （质量） （热量） 热水占混合水的百分数系数：,二、热水系统设计小时耗热量计算 Qh ：设计小时耗热量，kJ/h； Qr：设计小时热水量，L/h； CB：水的比热， CB = 4.187kJ/kg ； t r，t l： 热、冷水的温度； r：热水密度 (70时，=0.978kg/L)。 (60时，=0.983kg/L)。,A设有集中热水供应系统的居住小区： 当住宅与公用建筑的最大用水时段 一致时，应按二者的设计Q h叠加计算。 若不一致，按照住宅的设计Q h + 公共建筑的平均Q h B具有多种使用功
4、能的综合性建筑，同一热水供应系统供应时，设计小时耗热量，可按同一时间内出现用水高峰的 主要部门的设计Q h + 其他部门的平均Q h,三、热媒耗量计算 1、采用蒸汽直接加热： I m: 蒸汽热焓，kJ/kg（表8-7）； I r：蒸汽与冷水混合后的热水热焓， （I rC B t r ,kJ/kg） 【公式推导】 G m I m Q l C B t l =（GmQ l) C B t r Gm =,（蒸汽携带的热量）,（冷水携带的热量）,（热水携带的热量）,2 采用蒸汽间接加热： 3 采用热水间接加热,【例8.1】 热水量、耗热量和热媒耗量的计算 【例】某住宅楼共100户，每户按3人计，采用全日制
5、集中热水供应系统。热水用水定额按100L/（人d）计（60，=0.9832 kg/L），冷水温度按10计（=0.9997 kg/L），则该住宅楼的设计小时耗热量为（） Kh=3.70 A 319680W； B 264438W； C 474895W； D 298700W A 1.15106KJ/h； B 0.95106KJ/h ； C 1.71106KJ/h ； D 1.08106KJ/h,一、局部加热设备计算（自学） 二、集中热水供应加热及贮存设备的选择计算,起加热和贮存作用的设备：容积式水加热器、加热水箱、半容积式水加热器、半即热式水加热器 仅有加热作用的设备：快速式水加热器 仅有贮热作用的
6、设备：贮水器（热水贮罐） 主要计算内容： （1）确定加热设备的传热面积 （2）确定贮热设备的贮存容积 （3）加热设备供热量计算,8-3 热水加热及贮存设备的选择计算,1、传热面积的计算 (换热量计算公式） 则有 选型时取管网热损失系数(1.11.2）；,热水供应系统热损失系数的选用,tj 的 确定（经验法）： （1）容积式（半容积式）水加热器 A.热媒为蒸汽时： B.热媒为热水时：,tj 的 确定（经验法）： （2）快速式（半即热式）水加热器 tj是采用平均对数温度差。,2、某住宅楼共100户，每户按3人计，采用全日制集中热水供应系统。热水用水定额按100L/（人d）计（60，=0.9832
7、kg/L），冷水温度按10计（=0.9997 kg/L），则该住宅楼的设计小时耗热量为（ ）Kh=3.70 A 319680W； B 264438W； C 474895W； D 298700W A 1.15106KJ/h； B 0.95106 KJ/h； C 1.71106 KJ/h； D 1.08106KJ/h 3、上题中，若热媒采用热水，其供、回水温度分别为80和60，水加热器为半容积式加热器，出口温度60，则热媒与被加热水的计算温度差为（ ） A 20； B 25； C 30； D 35 4. 上述题中，若加热器传热系数为5076KJ /（m2.h） 【1410W/（m2）】，传热效率为
8、0.7，热损失系数为1.1，则加热器的换热面积为（ ） A 8.4m2； B 10.5m2； C 13.9m2； D 7.6m2,2、热水贮水器的容积计算 （1）理论法（与工况有关，按热平衡方程求解，少用） 建筑内热水用水曲线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）按用水单位数进行估算（表8-12）,2、热水贮水器的容积计算 （2）经验法 按贮存热量占系统设计小时耗热量的百分比来估算。 +附加容积 T：根据经验确定的贮热时间（min),例题：某医院床位数800，全日集中供应热水60，热水定额为160L/床d，冷水供水温度为10，热媒为饱和蒸汽，其初温、终温分别为151，
9、80，蒸汽热焓2749kj/kg，采用有效贮热容积系数=0.95的半容积式水加热器制备65热水，热水密度均为0.983kg/L，以下关于设备选型计算及最大蒸汽量G为（ ）。 A 选一个总容积为2632L的水加热器，G=1937.6kg/h B 选二个总容积为1291L的水加热器，G=1123.9kg/h C 选二个总容积为1487L的水加热器，G=1115.3kg/h D 选一个总容积为2974L的水加热器，G=2013.8kg/h,（3）加热设备供热量计算 容积式水加热器或贮热容积与其相当的水加热器、热水机组的供热量。 意义：系统的设计小时耗热量由两部分组成： 一部分是Q h时间段内热媒的供
10、热量Q g； 一部分是之前水加热器内已贮存好的热量， 即,例题：某居住区集中热水供应系统设有2台容积式热水器，已知该系统设计小时耗热量Qh =700kJ/h，加热器的总贮热量为200kJ/h,若设计小时耗热量的持续时间为2h，则其总的设计小时供热量为（）kJ/h。 A 500 B 200 C 700 D 600,（3）加热设备供热量计算 半容积式供热量按照Q h计算。 贮水容积只有容积式的1/2-1/3，主要稳定温度，防止忽冷忽热，调节Q h与q g之间的差值，即保证在2-5min高峰秒流量时不断水。 半即热式、快速式水的等无贮热容积的水加热设备的供热量按照q g计算。 半即热式贮热容积一般不
11、足2min设计小时耗热量所需的贮热容积式，对水量无调节平衡作用。,例题： 某宾馆客房有300个床位，热水当量总数N=289有集中热水供应，热水用水定额取平均值，设导流型容积式水加热器，热媒为蒸汽。加热器出水温度为60，密度为0.98kgL；冷水温度为10，密度为1kgL；设计小时耗热量持续时间取3小时，试计算 设计小时耗热量 设计小时热水量（60） 贮热总容积 设计小时供热量,解：计算设计小时耗热量 =5.613001404.187(60-10) 0.98/24 =2.01 106KJ/h(=559497 W) 计算设计小时热水量（60） Qr= Qh/(tr-tL) Cr = 2.01 10
12、6KJ/h /(60-10) 4.187 0.98=9818 L 计算贮热容积 +附加容积 =(0.5 2.01 106KJ/h )/(60-10)4.187 =4811 L 贮热总容积 Vr=(1+0.15) 4811=5533 L 设计小时供热量 = 2.01 106KJ/h -0.855533(60-10) 4.1870.98/3 =470159 W= 1.69 106KJ/h,例题：同例题2,但设半容积式水加热器 解：计算设计小时耗热量 同例题2 计算设计小时热水量（60） 同例题2 贮热总容积 Vr=(0.25 2.01 106KJ/h )/(60-10) 4.187=2405 L
13、设计小时供热量 Qg= Qh =559497 W= 2.01 106KJ/h,例题同例题2，但设半即热式水加热器 解： 计算设计小时耗热量 同例题2 计算设计小时热水量（60） 同例题2 贮热总容积 V=0 设计秒流量 qg=0.22.5289 0.5=8.5L/s 设计小时供热量 Qg=8.5（60-10）41870.98=1743886 w =6.28 106KJ/h,三、锅炉选择计算（锅炉房设计参阅暖通专业教材） 1、较大的集中供热系统 锅炉一般由采暖、供热专业设计人员结合整个建筑采暖、空调、食堂用蒸汽等供热需要综合考虑。给排水专业人员提供热水供应系统的设计小时耗热量即可。 2、小型建筑
14、物的热水系统 单独选择锅炉 一般按下式计算： Wg（1.11.2） W Wg:锅炉小时供热量，KJ/hr； W：系统的设计小时耗热量,KJ/hr； (1.11.2)：热水系统的热损失附加系数。 确定锅炉型号时，从锅炉样本中查出锅炉发热量Wk,应保证WkWg.,热水管网水力计算内容： 第一循环管网（热媒管网）的管径和水头损失 第二循环管网（配水管网和回水管网）的设计秒流量、循环流量、管径、水头损失； 确定循环方式，进行设备选型（循环泵、疏水器、膨胀水箱等）,8-4 热水管网的水力计算方法,一、热媒循环管网的水力计算步骤 1、热媒为热水时 （1）计算热媒流量Gms （2）确定D（热媒水力计算表）
15、V1.2m/s ； （3）计算循环水头损失Hh （4）计算热自然循环水头Hzr （P280 式8-35）,热水锅炉,水加热器,（5）比较自然循环水头和循环水头损失的大小 A.满足Hzr（1.11.15）Hh 时，采用自然循环. B.不满足上述条件时，需设循环水泵. （6）循环水泵的选型 水泵扬程确定 Hb+Hzr（1.11.15）Hh 流量确定 QbGms 2、热媒为蒸汽时(参见图示） 高压蒸汽 相对压力70kPa 低压蒸汽 相对压力70kPa 热水供应系统常用高压蒸汽为热媒.,以蒸汽为热媒的第一循环管网图示,（1）计算蒸汽耗量Gm（P265 式8-6，8-7） （2）确定蒸汽管的管径 依据： a.蒸汽耗量Gm， b.管道经济流速v（见表8.4.2）,表 8.4.2,c.比压降R 管道的比压降R由下式决定： R（Pc-Pz)/ (L+LN) Pc :锅炉出口的蒸汽压力（Pa); Pz :加热器蒸汽进口处压力（Pa); L ：蒸汽管总长（m
