采暖循环泵流量扬程计算

（转）循环泵的流量和扬程计算

2011-12-07 16:25

事例见最后

1、先计算出建筑的热负荷 然后

0.86*Q/(Tg-Th)=G

这是流量

2、我设计的题目是沧州市某生活管理处采暖系统的节能改造工程。这个集中供热系统的采暖面积是33.8万平方米 。通过计算可知，该系统每年至少可节煤5000吨。换句话说，30%多的能量被浪费了。如果我的设计被采纳，这个管理处每年可以节约大约一百万元的经费（如果煤价是200元/吨）。而我所做的仅仅是装调节阀，平衡并联管路阻力；安装温度计，压力表，对采暖系统进行监控；换掉了过大的循环水泵和补给水泵；编制了锅炉运行参数表。

原始资料

1.供热系统平面图，包括管道走向、管径、建筑物用途、层高、面积等。

2.锅炉容量、台数、循环水泵型号及台数等。本系统原有15吨锅炉三台，启用两台；10吨锅炉三台，启用一台；配有12SH-9A型160KW循环水泵三台，启用两台。

3.煤发热量为23027KJ/kg（5500kcal/kg）。

4.煤耗量及耗煤指标，由各系统资料给出。采暖面积：33.8万m2；单位面积煤耗量：39.54kg/m2•年。

5.气象条件：沧州地区的室外供热计算温度是-9℃，供热天数122天，采暖起的平均温度-0.9℃。

6.锅炉运行平均效率按70%计算。

7.散热器以四柱为主，散热器相对面积取1.5。

8.系统要求采用自动补水定压。

设计内容

1.热负荷的校核计算

《节能技术》设计属集中供热系统的校核与改造。鉴于设计任务书所提供的原始资料有限，拟采用面积热指标法进行热负荷的概算。

面积热指标法估算热负荷的公式如下：

Qnˊ= qf × F / 1000 kW

其中：Qnˊ—— 建筑物的供暖设计热负荷，kW；

F —— 建筑物的建筑面积，㎡；

qf —— 建筑物供暖面积热指标，W/㎡；它表示每1㎡建筑面积的供暖设计热负荷。

因此，为求得建筑物的供暖设计热负荷Qnˊ，需分别先求出建筑物供暖面积热指标qf 和建筑物的建筑面积F。

1.1 热指标的选择

由《节能技术》附表查得：住宅的热指标为46~70W/㎡。

我们知道,热指标与建筑物所在地的气候条件和建筑类型等因素有关。根据建筑物的实际尺寸，假定一建筑模型，使用当地的气象资料，计算出所需热指标。这样可以使热指标接近单位面积的实耗热量，以减小概算误差。

建筑模型：长30米，宽10米，高3.6米。普通内抹灰三七砖墙；普通地面；普通平屋顶。东、西及北面均无窗，南面的窗墙面积比按三比七。不考虑门的耗热量。

注：考虑到简化计算热指标时，选用的建筑模型忽略了门的耗热量，东窗、西窗和北窗的耗热量，且业主有安装单层窗户的可能性，还考虑到室外管网热损失及漏损，为使概算热指标接近实际情况，楼层高度取值适当加大；本设计若无特殊说明，资料即来源于《供热工程》；若无沧州的数据，则取与之毗邻的天津市的资料进行计算。

1.1.1 冷风渗透耗热量Q´2的计算

根据附录1-6，沧州市的冷风朝向修正系数：南向n = 0.15。

按表1-7，在冬季室外平均风速vpj = 2.8 m/s下，双层木窗冷风渗透量L = 3.58 m³/m·h。窗墙面积比按三比七，若采用尺寸（宽×高）为1.5×2.0，带上亮的三扇两开窗，应有窗户11个。而每个窗户可开启部分的缝隙总长为13米。那么南向的窗户缝隙总长度为11×13 = 143 m。

V = L×l×n = 2.2×143×0.15 = 42.04 m³/ h

冷风渗透耗热量Q´2等于：

Q´2= 0.278Vρwcp（ tn- t´w）

= 0.278×42.04×1.34×1×[18-（-9）]

= 423 W

1.1.2 围护各部分耗热量Q´的计算

将所选建筑模型分成顶棚，墙体及窗，地面三部分，分别求其耗热量。 有关计算请参见“耗热量计算表”。

Q´顶棚 = 6885 W

Q´墙体及窗 = 12340 W

Q´地面 = 2701 W

1.1.3 不同层高的热指标：

一层：q1 =（2701+12340+6885）/ 300 = 73 W/㎡

二层：q2 =（2701+12340×2+6885）/ 600 = 57 W/㎡

三层：q3 =（2701+12340×3+6885）/ 900 = 52 W/㎡

四层：q4 =（2701+12340×4+6885）/ 1200 = 49 W/㎡

说明：四层以上的建筑物，为保险起见，其热指标按四层的取值。

1.1.4 各用户的计算流量

流量计算公式：

GL = 0.86×∑Q /（tg-th） Kg /h

其中：GL —— 流量，Kg /h；

∑Q —— 热负荷，W；

tg、th —— 供回水温度，℃。

说明：在选择概算热指标时已经考虑室外管网热损失及漏损，故在此不再考虑此系数

2.外网水力平衡的计算与较核

这部分的计算已经列于水力计算表中，在此只给出扼要的计算说明。

2.1 外网的编号

由于本工程的管段较多，若从1开始，顺次递增编完所有的管段，其最后的一个管段编号会很大。而且，从锅炉房出来的是六根管，如此编号，各管始末段不直观，不利于水力计算。

因此，从锅炉房出来的六根管，各个均由1开始顺次递增编号，分别用圆形、斜三角形、三角形、菱形、方形和多边形圈住管段编号并命名为圆形环路、斜三角形环路、三角形环路、菱形环路、方形环路和多边形。

2.2 比摩阻的计算

《节能技术》中给出了计算公式为：

R = 0.00688×0.00050.25×G2 /（U1×D0.25）

其中：R —— 比摩阻，Pa/m；

G —— 流量，Kg /h；

U1 —— 水的密度。近似取100℃时的值：958.38Kg /m3；

D —— 管径，m。

2.3 沿程阻力的计算

《节能技术》中给出的计算公式为：

R = H×L

其中：R —— 沿程阻力，Pa；

H —— 比摩阻，Pa/m；

L —— 管段长度，m。

2.4 管段阻力公式：

《节能技术》中给出了计算公式为：

R = H×L（1+α）

其中：R —— 沿程阻力，Pa；

H —— 比摩阻，Pa/m；

L —— 管段长度，m。

α —— 局部阻力系数。局部阻力与沿程损失的比例百分数，一般取α = 0.3 。

对比2.2和2.3 中的两个公式，可得出以下关系式：

R管段 = 1.3×R沿程

2.5 用户阻力的确定

按照指导老师给出的经验值（采暖面积为4000㎡的用户压头取2m水柱，2000㎡的取1m），结合实际情况稍做扩展，用户压力按以下原则选取：

采暖面积/㎡

用户压头/ Pa

2500

12500

3000

15000

3500

17500

4000

20000

4500

22500

采暖面积/㎡

用户压头/Pa

F≤500

2500

500

2500

1000

5000

1500

7500

2000

10000

个别采暖面积大于5000㎡的，其用户压头按以上表格类推。末端用户的用户压头按上表的1.5倍选取。

实际流量计算事例：

供水温度95度回水温度70度

取暖面积10000平方米

每平方米供暖面积每小时耗能70W

流量计算公式：0.86×Q/(Tg-Th)=G（Kg/h） Q＝10000×70W

将实际参数带入公式得：G＝0.86×70×10000/（95－70）＝24080(Kg/h)＝24.08(t/h)

在一个封闭循环热水系统中，循环泵扬程为32米，膨胀（补）水箱设于相对水泵高45米的屋面。

定压的真正意义是为了保证整个采暖系统为正压，不会使系统局部产生负压（尤其是循环泵入口及最高点），导致热水汽化、腐蚀管线及设备，定压压力为热源与最高用户高差再加3~5米水柱。而设循环泵是为了克服系统水力损失，跟建筑物高度没有直接关系（系统越长越远水力损失越大）。

一般定压方式有3种：

1、膨胀水箱定压，用于中小型采暖系统且最高用户离热源比较近。

2、气压罐定压，用于中小型采暖系统且最高用户离热源比较远。

3、变频泵定压，用于大型采暖系统。

理论上 只要泵够大，多远都可以，只不过不太经济.有很多种说法：1.锁定供热站规模20万平米，供热半径的大小就和小区建设的容积率有关。2.楼内系统损失+二次网阻力损失+站内系统损失来决定循环泵扬程。与楼高无关。楼的高度，确切的说是楼房的高程与换热占高程的差决定补水泵的扬程。

机械循环采暖的作用半径一般为七、八百米，热水管网的经济比摩阻，在设计供回水温度小于40度时，一般取60Pa/m，假设供暖半径八百米，乘以60Pa/m，供水压力损失48000Pa，近半公斤，这样整个外网压损1.2公斤左右（这里加上用户内部压损0.2），这样循环水泵至少要提供1.5公斤以上的压差才可以。 你想一步步算就看供热工程，你想估算没那么麻烦，循环水泵扬程和楼高没关系，保守点估，量出最不利环路总长，乘以120PA/M算出沿成阻力，加上25%的局部阻力。最后加上换热器5米压降

你的换热器是多少平米呀 一般一平方米板换带建筑面积不超过700平方米 二次管径DN150 偏小 会增加阻力 至少应选DN200的管径 因为当供回水的温差在20℃时 最大流量在140吨/小时（标准流量）

至于散热器的阻力 你可以参照你选择的散热器的说明书 可能有所说明 因为散热器有很多种 阻力是不一样的热水锅炉循环泵扬程的选用：

扬程H大于等于（1.1-1.2）（H1+H2+H3）

H1锅炉房（泵房）内阻力损失：5-13米；

H2干路阻力损失：（1.2-1.3）X0.02XL；

H3系统可用阻力损失：5-12米。

注意：干管不计算立管。 （北京世纪安泰建筑设计有限公司 张永素）问：采暖循环泵的扬程应该选多少？如果按照阻力损失计算的话，即使走很远的外线，阻力损失最大也不过十几m，可是选十几m扬程的循环泵显然不合适。但是具体应该怎么办呢？我通常都是选个25m左右的，但是心里总感觉没底。特意向您请教一下。

（北京市建筑设计研究院 张锡虎教授级高工）答：

1）采暖循环泵的扬程，当然应该根据最不利环路的阻力损失，并按照《采暖通风与空气调节设计规范》4.8.10条规定：“采暖系统计算压力损失的附加值宜采用10％”。另外，应该关注各种调节和计量装置的阻力。

2）“心里总感觉没底”，主要是因为在许多实际工程中，由于水力平衡没有解决好，致使最不利环路流量不足。因此，应该特别重视系统的水力平衡。按照新的《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》（报批稿）5.9.11条的说法：“室内热水供暖系统的设计应进行水力平衡计算，并应采取措施使设计工况时各并联环路之间（不包括共用段）的压力损失相对差额不大于15%”。所谓“应采取措施”，包括对众多供回水压差过剩环路的节流。