3.6.3單管系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算

在單管系統(tǒng)中必須知道各散熱器的進(jìn)、出口水溫，才能計算出散熱器的面積或片數(shù)；才可利用式（3—19）、（3—20）計算出系統(tǒng)的重力作用壓頭。3.6.3單管系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算13.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算

在單管系統(tǒng)中必須知道各散熱器的進(jìn)、出口水溫，才能計算出散熱器的面積或片數(shù)；才可利用式（3—19）、（3—20）計算出系統(tǒng)的重力作用壓頭。3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算23.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算

圖3—30（a）所示單管順流式系統(tǒng)從底層到頂層各層散熱器的采暖熱負(fù)荷分別為若不計管道熱損失，則立管熱負(fù)荷為3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算33.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算式中—立管流量，kg/s；—第層散熱器的熱負(fù)荷，W；C—水的比熱，C=4187W/(Kg.℃)；—散熱器進(jìn)、出口溫度，℃3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算43.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算對第二到第N層散熱器，也可參照式（3—23）寫出下式：（3—24）3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算53.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算從上式可算出流出第二層散熱器的水溫將（3—24）式代入上式，得：3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算從上式可63.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算同理，對第層散熱器可寫出： （3—25）式中—流出第層散熱器的水溫，℃；—沿水流方向，立管上第j層散熱器之前所有散熱器熱負(fù)荷之和，W；其它符號同前。3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算同理，對73.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算同理，對第層散熱器可寫出： （3—25）式中—流出第層散熱器的水溫，℃；—沿水流方向，立管上第j層散熱器之前所有散熱器熱負(fù)荷之和，W；其它符號同前。3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算同理，對83.6.3.2單管跨越式系統(tǒng)散熱器的進(jìn)、出水溫計算

在單管系統(tǒng)中必須知道各散熱器的進(jìn)、出口水溫，才能計算出散熱器的面積或片數(shù)；才可利用式（3—19）、（3—20）計算出系統(tǒng)的重力作用壓頭。3.6.3.2單管跨越式系統(tǒng)散熱器的進(jìn)、出水溫計算93.6.3.2單管跨越式系統(tǒng)散熱器的進(jìn)、出水溫計算由于單管跨越式系統(tǒng)α<1，當(dāng)立管或水平支路的流量、散熱器的熱負(fù)荷及系統(tǒng)設(shè)計供、回水溫度相同時，單管跨越式比順流式系統(tǒng)散熱器的平均溫度低、散熱器用量要增加。原則上只有已知進(jìn)流系數(shù)之后，才能確定散熱器的出水溫度、平均溫度及散熱器的面積和計算其重力作用壓頭。3.6.3.2單管跨越式系統(tǒng)散熱器的進(jìn)、出水溫計算103.6.4單管系統(tǒng)散熱器的水循環(huán)及進(jìn)流系數(shù)由于水在散熱器內(nèi)冷卻，在圖中第1點與第2點并聯(lián)的管路間通過散熱器的支路存在附加重力作用壓頭，稱為小循環(huán)作用壓頭。3.6.4單管系統(tǒng)散熱器的水循環(huán)及進(jìn)流系數(shù)113.6.4單管系統(tǒng)散熱器的水循環(huán)及進(jìn)流系數(shù)由于水在散熱器內(nèi)冷卻，在圖中第1點與第2點并聯(lián)的管路間通過散熱器的支路存在附加重力作用壓頭，稱為小循環(huán)作用壓頭。3.6.4單管系統(tǒng)散熱器的水循環(huán)及進(jìn)流系數(shù)123.6.4.1單管跨越式系統(tǒng)小循環(huán)作用壓頭的計算3.6.4.1單管跨越式系統(tǒng)小循環(huán)作用壓頭的計算133.6.4.2單管采暖系統(tǒng)散熱器的進(jìn)流系數(shù)散熱器進(jìn)流系數(shù)越小，散熱器的平均溫度越低，散熱器的用量增加得越多，因此應(yīng)盡力提高散熱器的進(jìn)流系數(shù)。散熱器的進(jìn)流系數(shù)應(yīng)根據(jù)并聯(lián)節(jié)點壓力平衡原理和考慮散熱器的小循環(huán)作用壓力來確定。

3.6.4.2單管采暖系統(tǒng)散熱器的進(jìn)流系數(shù)143.7熱水采暖系統(tǒng)的水力計算

室內(nèi)熱水采暖系統(tǒng)的水力計算，通常有以下三種情況：已知系統(tǒng)各管段的流量和系統(tǒng)的總作用壓頭確定各管段的管徑；已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所需的作用壓頭；已知系統(tǒng)各管段的流量和允許阻力損失，確定各管段的流量。

水力計算的目的之一是計算阻力損失，并與作用壓頭協(xié)調(diào)。水力計算方法是為了達(dá)到這一目的所采用的手段。熱水采暖系統(tǒng)的水力計算方法有等溫降和不等溫降兩種。3.7熱水采暖系統(tǒng)的水力計算室內(nèi)153.7.1等溫降水力計算方法

等溫降方法認(rèn)為水流過垂直式采暖系統(tǒng)的各立管或水平式系統(tǒng)的各水平支路（采暖系統(tǒng)中一個完整的基本組合體）時其溫降相等，并據(jù)此計算各立管的流量。等溫降方法既可用于異程式系統(tǒng)，也可用于同程式系統(tǒng)。3.7.1等溫降水力計算方法163.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

1．計算最不利環(huán)路一個采暖系統(tǒng)中，有多個環(huán)路。一般設(shè)計計算異程式系統(tǒng)時，從最不利環(huán)路開始，把允許平均比摩阻最小的環(huán)路稱為最不利環(huán)路。如圖3—32中熱媒從O點進(jìn)入有5個立管的異程式系統(tǒng)，用雙線表示的、從公共管路通過立管V的管路為最不利環(huán)路。3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法173.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法183.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法其平均比摩阻可用下式計算：（3—30）3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法其平均比摩阻可用下193.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

（3—31）3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法203.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

2．計算富裕壓頭值和富裕度 比較系統(tǒng)可資利用的作用壓頭和計算出的總阻力損失，求出富裕壓頭值。系統(tǒng)的作用壓頭應(yīng)留有10%以上的富裕度，用于考慮設(shè)計計算中未計入的損失。即：

100%≥10%（3—32）3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法213.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

如不滿足上式，則需要調(diào)整環(huán)路中某些管段的管徑。如＜10%，則要增大串聯(lián)管路中某一個或幾個管段的管徑，減小阻力損失；如遠(yuǎn)大于10%，則要減少某一個或某幾個管段的管徑，增大阻力損失。如用減小管徑的辦法來減少阻力損失已無可能，可借助于減小用戶入口閥門的開啟度來增加阻力損失。3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法223.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

3．繪出最不利環(huán)路干線的壓力和阻力變化圖，確定各立管的資用壓力。異程式系統(tǒng)最不利環(huán)路水力計算完畢即可給出沿供水干管和回水干管全線的阻力損失，可據(jù)此繪出最不利環(huán)路干線的壓力和阻力變化圖，如圖3—33所示。3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法233.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

3—33異程式系統(tǒng)壓力平衡圖3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法243.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

4．計算其它立管的阻力損失在等溫降方法中，各立管流量已事先計算出來。為了防止實際運行時通過各立管的流量過分偏離計算流量，設(shè)計時力求使并聯(lián)管路的資用壓力與阻力損失相等。3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法4253.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法

1.計算“主計算環(huán)路”

由于同程式系統(tǒng)通過各立管環(huán)路的管長基本相同，最不利環(huán)路不一定是通過離熱力入口最遠(yuǎn)立管的環(huán)路，在設(shè)計計算時并不知道通過哪個立管的環(huán)路為最不利環(huán)路，可以稱開始計算時的環(huán)路為主計算環(huán)路。3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法263.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法273.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法

1.計算“主計算環(huán)路”驗算熱力入口處的富裕作用壓力

100%≥10%3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法283.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法

2.計算“次計算環(huán)路”選定通過最近立管I的環(huán)路為“次計算環(huán)路”。

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法293.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法3.計算上述兩并聯(lián)環(huán)路的阻力損失不平衡率，使其值在5%以內(nèi)。即100%≤5%

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法303.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法4.繪制系統(tǒng)干管壓力和阻力損失平衡圖。繪制方法見圖3—34（b）。

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法313.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法5.確定其它立管管徑。已知立管流量選管徑。計算立管的阻力損失并與相應(yīng)立管的資用壓力進(jìn)行比較，使其平衡率在10%以內(nèi)，例如立管Ⅱ的總阻力損失為2與2”間縱坐標(biāo)差，如驗算立管不平衡率達(dá)不到要求，則要改換立管管徑。如改換立管管徑還不滿足立管阻力平衡的要求，有時還要回過來調(diào)整個別供、回水干管的管徑。3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法323.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法5.確定其它立管管徑。同程式系統(tǒng)中各立管環(huán)路管長接近相等，易于達(dá)到平衡要求。但不經(jīng)阻力平衡計算也會發(fā)生失調(diào)，一旦發(fā)生失調(diào)比異程式系統(tǒng)的調(diào)整還要麻煩。在實踐中多次遇到中間立管欠熱的情況。因此也可采用選通過中間環(huán)路為“主計算環(huán)路”，最近、最遠(yuǎn)立管環(huán)路為“次計算環(huán)路”的計算方法

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法333.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法343.7.2不等溫降水力計算方法

不等溫降方法既可用于異程式系統(tǒng)，也可用于同程式系統(tǒng)；既可用于垂直式系統(tǒng)，也可用于水平式系統(tǒng)。不等溫降方法的實質(zhì)是在設(shè)計階段考慮實際運行時并聯(lián)管路的阻力損失一定相等的原理，在管路結(jié)構(gòu)確定后按這一原理分配流量，從而避免或大大減輕失調(diào)。

3.7.2不等溫降水力計算方法353.7.2不等溫降水力計算方法

由于對垂直異程式系統(tǒng)設(shè)計計算時，采用等溫降方法遠(yuǎn)近立管的不平衡率往往不滿足要求，實際運行時調(diào)整不好容易產(chǎn)生水平失調(diào)。所以不等溫降計算方法以往多用于垂直單管異程式系統(tǒng)，近年來也開始用于水平式系統(tǒng)。采用不等溫降方法對垂直式系統(tǒng)是從設(shè)計計算方法上來消除或減輕水平失調(diào)；對水平式系統(tǒng)是從設(shè)計計算方法上來消除或減輕豎向失調(diào)。3.7.2不等溫降水力計算方法由于對垂直異程363.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法373.7.2不等溫降水力計算方法

以圖3—36為例。這是一個由四個環(huán)路組成的異程式系統(tǒng)，首先應(yīng)分別用不等溫降方法計算四個環(huán)路A、B、C、D，然后對各環(huán)進(jìn)行平差。假定某系統(tǒng)四個環(huán)路總設(shè)計熱負(fù)荷140103W，每個環(huán)路的熱負(fù)荷分別為37200W，38530W，34840W，29430W。計算步驟如下：3.7.2不等溫降水力計算方法383.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法393.7.2不等溫降水力計算方法

1．計算最遠(yuǎn)立管Ⅴ環(huán)路的平均比摩阻（同等溫降計算方法）。2．設(shè)最遠(yuǎn)立管Ⅴ的溫降比設(shè)計供回水溫度高2~5℃，由此根據(jù)該立管的熱負(fù)荷求得該立管的流量。確定立管Ⅴ、干管5和5’的管徑及其阻力損失。3.7.2不等溫降水力計算方法403.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法413.7.2不等溫降水力計算方法

3．選定立管Ⅳ的管徑。立管Ⅳ與管路5-Ⅴ-5’并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)管路阻力損失相等的原則，用當(dāng)量局部阻力系數(shù)方法求出立管Ⅳ的流量和溫降。然后確定并計算干管4、4’的管徑及其阻力損失。3.7.2不等溫降水力計算方法423.7.2不等溫降水力計算方法

4．用同樣的方法順次確定立管Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ和干管3、3’；2，2’；1、1’的管徑及流量。5．計算環(huán)路A（從b—立管Ⅴ—b’）的總阻力損失。3.7.2不等溫降水力計算方法433.7.2不等溫降水力計算方法

6．用同樣的方法計算其它環(huán)路，得到各管段的管徑、流量及阻力損失，假設(shè)其計算結(jié)果如下：

環(huán)路號流量(kg/h)阻力損失(Pa) A11964513（管路b—A環(huán)—b’總阻力損失）

B11804100（管路b—B環(huán)—b’總阻力損失）

C10503900（管路c—C環(huán)—c’總阻力損失）

D9004050（管路c—D環(huán)—c’總阻力損失）3.7.2不等溫降水力計算方法443.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法453.7.2不等溫降水力計算方法

從計算結(jié)果可見，并聯(lián)環(huán)路的計算阻力損失不等，而實際運行時并聯(lián)環(huán)路的實際阻力損失一定相等。為此，必須進(jìn)行平差，重新分配流量，使各并聯(lián)環(huán)路的阻力損失相等。3.7.2不等溫降水力計算方法463.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法473.7.2不等溫降水力計算方法

7．對并聯(lián)環(huán)路平差。其步驟如下：①增加B環(huán)流量。使A、B環(huán)的阻力損失相等。② 第一次調(diào)整B環(huán)后，計算A、B環(huán)的共同管段ab、a’b’的流量為

kg/h假設(shè)用第一次調(diào)整B環(huán)后的流量計算管段ab、a’b’的阻力損失為

Pa3.7.2不等溫降水力計算方法7．對并聯(lián)環(huán)路483.7.2不等溫降水力計算方法

7．對并聯(lián)環(huán)路平差。其步驟如下：①增加B環(huán)流量。使A、B環(huán)的阻力損失相等。② 第一次調(diào)整B環(huán)后，計算A、B環(huán)的共同管段ab、a’b’的流量為

kg/h假設(shè)用第一次調(diào)整B環(huán)后的流量計算管段ab、a’b’的阻力損失為

Pa3.7.2不等溫降水力計算方法7．對并聯(lián)環(huán)路493.7.2不等溫降水力計算方法

③第一次調(diào)整B環(huán)后，通過A環(huán)或B環(huán)及其公共管段ab、a’b’總阻力損失為 Pa④對C、D環(huán)進(jìn)行平差，使，與用調(diào)整B環(huán)同樣的方法調(diào)整C環(huán)，即須增加C環(huán)流量，使

kg/h3.7.2不等溫降水力計算方法③第一次調(diào)503.7.2不等溫降水力計算方法

⑤第一次調(diào)整C環(huán)后，計算C環(huán)或D環(huán)的公共管段ac、a’c’的總流量為

kg/h假設(shè)用第一次調(diào)整C環(huán)后的流量算出管段ac、a’c’的阻力損失為

Pa3.7.2不等溫降水力計算方法⑤第一次調(diào)513.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法523.7.2不等溫降水力計算方法

⑥第一次調(diào)整C環(huán)后，通過C環(huán)或D環(huán)及其公共管段ac、a’c’的總阻力損失為Pa3.7.2不等溫降水力計算方法533.7.2不等溫降水力計算方法

⑦由于，需對AB和CD環(huán)進(jìn)行平差，設(shè)第二次調(diào)整C、D環(huán)（對C環(huán)為第二次調(diào)整，對D環(huán)為第一次調(diào)整）的流量后的阻力損失為，可使，則第二次調(diào)整CD環(huán)總管cd、c’d’的流量應(yīng)為：

kg/h。C、D兩環(huán)總管的流量應(yīng)增加4.75%。3.7.2不等溫降水力計算方法⑦由于，需543.7.2不等溫降水力計算方法

⑧將CD環(huán)的總流量重新分配到C、D環(huán)（第二次調(diào)整），C環(huán)和D環(huán)的流量也分別增加4.75%，即

kg/h

kg/h或

kg/h3.7.2不等溫降水力計算方法⑧將CD環(huán)的553.7.2不等溫降水力計算方法

⑨計算系統(tǒng)總流量，它由AB環(huán)與CD環(huán)流量構(gòu)成。用上述最后計算結(jié)果，求出系統(tǒng)的總流量為kg/hAB環(huán)的流量調(diào)整過一次（使B環(huán)阻力與A環(huán)平衡），CD環(huán)的流量調(diào)整過兩次（使C環(huán)與D環(huán)阻力平衡和使CD環(huán)與AB環(huán)阻力平衡）。3.7.2不等溫降水力計算方法⑨計算系統(tǒng)總563.7.2不等溫降水力計算方法

⑩用平差后的總流量算出系統(tǒng)的總溫降為℃3.7.2不等溫降水力計算方法573.7.2不等溫降水力計算方法

⑾用平差后的總溫降計算系統(tǒng)的總流量。集中供熱系統(tǒng)中外網(wǎng)向所有各熱力入口提供的流量應(yīng)為計算溫差所對應(yīng)的設(shè)計流量。室內(nèi)采暖系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)遵照該條件。本設(shè)計中給定熱力入口計算溫差為25℃，所以第⑩步得到的計算溫差應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，即溫差應(yīng)減少倍，各管段的流量應(yīng)增大1.071倍。用上面最后調(diào)整得到的流量乘以該數(shù)值，得到各環(huán)的最后流量和流量調(diào)整系數(shù)。3.7.2不等溫降水力計算方法⑾用平差后的583.7.2不等溫降水力計算方法注意計算流量調(diào)整系數(shù)值時分母應(yīng)用各環(huán)平差前的流量，以便用來計算各環(huán)最后的溫差修正系數(shù)。

A環(huán)kg/hB環(huán)kg/h C環(huán)kg/h D環(huán)kg/h

，

kg/h3.7.2不等溫降水力計算方法注593.7.2不等溫降水力計算方法

⑿計算系統(tǒng)總阻力損失首先計算調(diào)整后通過A環(huán)和通過B環(huán)以及通過C環(huán)和通過D環(huán)管路阻力損失，它們分別為Pa

Pa3.7.2不等溫降水力計算方法⑿計算系統(tǒng)總603.7.2不等溫降水力計算方法

然后計算調(diào)整后的管段ab(或a’b’)和cd（或c’d’）并聯(lián)環(huán)路公共管段阻力損失。因此，總阻力損失為Pa3.7.2不等溫降水力計算方法613.7.2不等溫降水力計算方法

⒀計算各環(huán)溫差調(diào)整系數(shù)，并計算各立管的最后“計算溫差”。由于流量與溫差成反比，如分別用φ、μ表示溫差調(diào)整系數(shù)和流量調(diào)整系數(shù)，則φ1/μ。各環(huán)路的溫差修正系數(shù)如下 環(huán)號溫差修正系數(shù)φ A環(huán) B環(huán) C環(huán) D環(huán)3.7.2不等溫降水力計算方法623.7.2不等溫降水力計算方法分別用各環(huán)的溫差調(diào)整系數(shù)乘以各立管第一次計算出來的溫差，得到最后各立管的溫差用于計算相應(yīng)各立管的散熱器，由于各立管的溫降不同，通常計算結(jié)果為近處立管流量比按等溫降法計算得到的流量大而溫差小，因此，近處立管散熱器面積比等溫降時會有所減少，從而從設(shè)計方法上改善了等溫降方法中阻力損失不平衡時近熱遠(yuǎn)冷的水平失調(diào)。3.7.2不等溫降水力計算方法633.6.3單管系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算

在單管系統(tǒng)中必須知道各散熱器的進(jìn)、出口水溫，才能計算出散熱器的面積或片數(shù)；才可利用式（3—19）、（3—20）計算出系統(tǒng)的重力作用壓頭。3.6.3單管系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算643.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算

在單管系統(tǒng)中必須知道各散熱器的進(jìn)、出口水溫，才能計算出散熱器的面積或片數(shù)；才可利用式（3—19）、（3—20）計算出系統(tǒng)的重力作用壓頭。3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算653.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算

圖3—30（a）所示單管順流式系統(tǒng)從底層到頂層各層散熱器的采暖熱負(fù)荷分別為若不計管道熱損失，則立管熱負(fù)荷為3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算663.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算式中—立管流量，kg/s；—第層散熱器的熱負(fù)荷，W；C—水的比熱，C=4187W/(Kg.℃)；—散熱器進(jìn)、出口溫度，℃3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算673.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算對第二到第N層散熱器，也可參照式（3—23）寫出下式：（3—24）3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算683.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算從上式可算出流出第二層散熱器的水溫將（3—24）式代入上式，得：3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算從上式可693.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算同理，對第層散熱器可寫出： （3—25）式中—流出第層散熱器的水溫，℃；—沿水流方向，立管上第j層散熱器之前所有散熱器熱負(fù)荷之和，W；其它符號同前。3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算同理，對703.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算同理，對第層散熱器可寫出： （3—25）式中—流出第層散熱器的水溫，℃；—沿水流方向，立管上第j層散熱器之前所有散熱器熱負(fù)荷之和，W；其它符號同前。3.6.3.1單管順流式系統(tǒng)散熱器進(jìn)、出口水溫的計算同理，對713.6.3.2單管跨越式系統(tǒng)散熱器的進(jìn)、出水溫計算

在單管系統(tǒng)中必須知道各散熱器的進(jìn)、出口水溫，才能計算出散熱器的面積或片數(shù)；才可利用式（3—19）、（3—20）計算出系統(tǒng)的重力作用壓頭。3.6.3.2單管跨越式系統(tǒng)散熱器的進(jìn)、出水溫計算723.6.3.2單管跨越式系統(tǒng)散熱器的進(jìn)、出水溫計算由于單管跨越式系統(tǒng)α<1，當(dāng)立管或水平支路的流量、散熱器的熱負(fù)荷及系統(tǒng)設(shè)計供、回水溫度相同時，單管跨越式比順流式系統(tǒng)散熱器的平均溫度低、散熱器用量要增加。原則上只有已知進(jìn)流系數(shù)之后，才能確定散熱器的出水溫度、平均溫度及散熱器的面積和計算其重力作用壓頭。3.6.3.2單管跨越式系統(tǒng)散熱器的進(jìn)、出水溫計算733.6.4單管系統(tǒng)散熱器的水循環(huán)及進(jìn)流系數(shù)由于水在散熱器內(nèi)冷卻，在圖中第1點與第2點并聯(lián)的管路間通過散熱器的支路存在附加重力作用壓頭，稱為小循環(huán)作用壓頭。3.6.4單管系統(tǒng)散熱器的水循環(huán)及進(jìn)流系數(shù)743.6.4單管系統(tǒng)散熱器的水循環(huán)及進(jìn)流系數(shù)由于水在散熱器內(nèi)冷卻，在圖中第1點與第2點并聯(lián)的管路間通過散熱器的支路存在附加重力作用壓頭，稱為小循環(huán)作用壓頭。3.6.4單管系統(tǒng)散熱器的水循環(huán)及進(jìn)流系數(shù)753.6.4.1單管跨越式系統(tǒng)小循環(huán)作用壓頭的計算3.6.4.1單管跨越式系統(tǒng)小循環(huán)作用壓頭的計算763.6.4.2單管采暖系統(tǒng)散熱器的進(jìn)流系數(shù)散熱器進(jìn)流系數(shù)越小，散熱器的平均溫度越低，散熱器的用量增加得越多，因此應(yīng)盡力提高散熱器的進(jìn)流系數(shù)。散熱器的進(jìn)流系數(shù)應(yīng)根據(jù)并聯(lián)節(jié)點壓力平衡原理和考慮散熱器的小循環(huán)作用壓力來確定。

3.6.4.2單管采暖系統(tǒng)散熱器的進(jìn)流系數(shù)773.7熱水采暖系統(tǒng)的水力計算

室內(nèi)熱水采暖系統(tǒng)的水力計算，通常有以下三種情況：已知系統(tǒng)各管段的流量和系統(tǒng)的總作用壓頭確定各管段的管徑；已知系統(tǒng)各管段的流量和各管段的管徑，確定系統(tǒng)所需的作用壓頭；已知系統(tǒng)各管段的流量和允許阻力損失，確定各管段的流量。

水力計算的目的之一是計算阻力損失，并與作用壓頭協(xié)調(diào)。水力計算方法是為了達(dá)到這一目的所采用的手段。熱水采暖系統(tǒng)的水力計算方法有等溫降和不等溫降兩種。3.7熱水采暖系統(tǒng)的水力計算室內(nèi)783.7.1等溫降水力計算方法

等溫降方法認(rèn)為水流過垂直式采暖系統(tǒng)的各立管或水平式系統(tǒng)的各水平支路（采暖系統(tǒng)中一個完整的基本組合體）時其溫降相等，并據(jù)此計算各立管的流量。等溫降方法既可用于異程式系統(tǒng)，也可用于同程式系統(tǒng)。3.7.1等溫降水力計算方法793.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

1．計算最不利環(huán)路一個采暖系統(tǒng)中，有多個環(huán)路。一般設(shè)計計算異程式系統(tǒng)時，從最不利環(huán)路開始，把允許平均比摩阻最小的環(huán)路稱為最不利環(huán)路。如圖3—32中熱媒從O點進(jìn)入有5個立管的異程式系統(tǒng)，用雙線表示的、從公共管路通過立管V的管路為最不利環(huán)路。3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法803.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法813.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法其平均比摩阻可用下式計算：（3—30）3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法其平均比摩阻可用下823.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

（3—31）3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法833.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

2．計算富裕壓頭值和富裕度 比較系統(tǒng)可資利用的作用壓頭和計算出的總阻力損失，求出富裕壓頭值。系統(tǒng)的作用壓頭應(yīng)留有10%以上的富裕度，用于考慮設(shè)計計算中未計入的損失。即：

100%≥10%（3—32）3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法843.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

如不滿足上式，則需要調(diào)整環(huán)路中某些管段的管徑。如＜10%，則要增大串聯(lián)管路中某一個或幾個管段的管徑，減小阻力損失；如遠(yuǎn)大于10%，則要減少某一個或某幾個管段的管徑，增大阻力損失。如用減小管徑的辦法來減少阻力損失已無可能，可借助于減小用戶入口閥門的開啟度來增加阻力損失。3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法853.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

3．繪出最不利環(huán)路干線的壓力和阻力變化圖，確定各立管的資用壓力。異程式系統(tǒng)最不利環(huán)路水力計算完畢即可給出沿供水干管和回水干管全線的阻力損失，可據(jù)此繪出最不利環(huán)路干線的壓力和阻力變化圖，如圖3—33所示。3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法863.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

3—33異程式系統(tǒng)壓力平衡圖3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法873.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法

4．計算其它立管的阻力損失在等溫降方法中，各立管流量已事先計算出來。為了防止實際運行時通過各立管的流量過分偏離計算流量，設(shè)計時力求使并聯(lián)管路的資用壓力與阻力損失相等。3.7.1.1異程式系統(tǒng)等溫降水力計算方法4883.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法

1.計算“主計算環(huán)路”

由于同程式系統(tǒng)通過各立管環(huán)路的管長基本相同，最不利環(huán)路不一定是通過離熱力入口最遠(yuǎn)立管的環(huán)路，在設(shè)計計算時并不知道通過哪個立管的環(huán)路為最不利環(huán)路，可以稱開始計算時的環(huán)路為主計算環(huán)路。3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法893.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法903.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法

1.計算“主計算環(huán)路”驗算熱力入口處的富裕作用壓力

100%≥10%3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法913.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法

2.計算“次計算環(huán)路”選定通過最近立管I的環(huán)路為“次計算環(huán)路”。

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法923.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法3.計算上述兩并聯(lián)環(huán)路的阻力損失不平衡率，使其值在5%以內(nèi)。即100%≤5%

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法933.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法4.繪制系統(tǒng)干管壓力和阻力損失平衡圖。繪制方法見圖3—34（b）。

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法943.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法5.確定其它立管管徑。已知立管流量選管徑。計算立管的阻力損失并與相應(yīng)立管的資用壓力進(jìn)行比較，使其平衡率在10%以內(nèi)，例如立管Ⅱ的總阻力損失為2與2”間縱坐標(biāo)差，如驗算立管不平衡率達(dá)不到要求，則要改換立管管徑。如改換立管管徑還不滿足立管阻力平衡的要求，有時還要回過來調(diào)整個別供、回水干管的管徑。3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法953.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法5.確定其它立管管徑。同程式系統(tǒng)中各立管環(huán)路管長接近相等，易于達(dá)到平衡要求。但不經(jīng)阻力平衡計算也會發(fā)生失調(diào)，一旦發(fā)生失調(diào)比異程式系統(tǒng)的調(diào)整還要麻煩。在實踐中多次遇到中間立管欠熱的情況。因此也可采用選通過中間環(huán)路為“主計算環(huán)路”，最近、最遠(yuǎn)立管環(huán)路為“次計算環(huán)路”的計算方法

3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法963.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法3.7.1.2同程式系統(tǒng)計算方法973.7.2不等溫降水力計算方法

不等溫降方法既可用于異程式系統(tǒng)，也可用于同程式系統(tǒng)；既可用于垂直式系統(tǒng)，也可用于水平式系統(tǒng)。不等溫降方法的實質(zhì)是在設(shè)計階段考慮實際運行時并聯(lián)管路的阻力損失一定相等的原理，在管路結(jié)構(gòu)確定后按這一原理分配流量，從而避免或大大減輕失調(diào)。

3.7.2不等溫降水力計算方法983.7.2不等溫降水力計算方法

由于對垂直異程式系統(tǒng)設(shè)計計算時，采用等溫降方法遠(yuǎn)近立管的不平衡率往往不滿足要求，實際運行時調(diào)整不好容易產(chǎn)生水平失調(diào)。所以不等溫降計算方法以往多用于垂直單管異程式系統(tǒng)，近年來也開始用于水平式系統(tǒng)。采用不等溫降方法對垂直式系統(tǒng)是從設(shè)計計算方法上來消除或減輕水平失調(diào)；對水平式系統(tǒng)是從設(shè)計計算方法上來消除或減輕豎向失調(diào)。3.7.2不等溫降水力計算方法由于對垂直異程993.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法1003.7.2不等溫降水力計算方法

以圖3—36為例。這是一個由四個環(huán)路組成的異程式系統(tǒng)，首先應(yīng)分別用不等溫降方法計算四個環(huán)路A、B、C、D，然后對各環(huán)進(jìn)行平差。假定某系統(tǒng)四個環(huán)路總設(shè)計熱負(fù)荷140103W，每個環(huán)路的熱負(fù)荷分別為37200W，38530W，34840W，29430W。計算步驟如下：3.7.2不等溫降水力計算方法1013.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法1023.7.2不等溫降水力計算方法

1．計算最遠(yuǎn)立管Ⅴ環(huán)路的平均比摩阻（同等溫降計算方法）。2．設(shè)最遠(yuǎn)立管Ⅴ的溫降比設(shè)計供回水溫度高2~5℃，由此根據(jù)該立管的熱負(fù)荷求得該立管的流量。確定立管Ⅴ、干管5和5’的管徑及其阻力損失。3.7.2不等溫降水力計算方法1033.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法1043.7.2不等溫降水力計算方法

3．選定立管Ⅳ的管徑。立管Ⅳ與管路5-Ⅴ-5’并聯(lián)，根據(jù)并聯(lián)管路阻力損失相等的原則，用當(dāng)量局部阻力系數(shù)方法求出立管Ⅳ的流量和溫降。然后確定并計算干管4、4’的管徑及其阻力損失。3.7.2不等溫降水力計算方法1053.7.2不等溫降水力計算方法

4．用同樣的方法順次確定立管Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ和干管3、3’；2，2’；1、1’的管徑及流量。5．計算環(huán)路A（從b—立管Ⅴ—b’）的總阻力損失。3.7.2不等溫降水力計算方法1063.7.2不等溫降水力計算方法

6．用同樣的方法計算其它環(huán)路，得到各管段的管徑、流量及阻力損失，假設(shè)其計算結(jié)果如下：

環(huán)路號流量(kg/h)阻力損失(Pa) A11964513（管路b—A環(huán)—b’總阻力損失）

B11804100（管路b—B環(huán)—b’總阻力損失）

C10503900（管路c—C環(huán)—c’總阻力損失）

D9004050（管路c—D環(huán)—c’總阻力損失）3.7.2不等溫降水力計算方法1073.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法1083.7.2不等溫降水力計算方法

從計算結(jié)果可見，并聯(lián)環(huán)路的計算阻力損失不等，而實際運行時并聯(lián)環(huán)路的實際阻力損失一定相等。為此，必須進(jìn)行平差，重新分配流量，使各并聯(lián)環(huán)路的阻力損失相等。3.7.2不等溫降水力計算方法1093.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法1103.7.2不等溫降水力計算方法

7．對并聯(lián)環(huán)路平差。其步驟如下：①增加B環(huán)流量。使A、B環(huán)的阻力損失相等。② 第一次調(diào)整B環(huán)后，計算A、B環(huán)的共同管段ab、a’b’的流量為

kg/h假設(shè)用第一次調(diào)整B環(huán)后的流量計算管段ab、a’b’的阻力損失為

Pa3.7.2不等溫降水力計算方法7．對并聯(lián)環(huán)路1113.7.2不等溫降水力計算方法

7．對并聯(lián)環(huán)路平差。其步驟如下：①增加B環(huán)流量。使A、B環(huán)的阻力損失相等。② 第一次調(diào)整B環(huán)后，計算A、B環(huán)的共同管段ab、a’b’的流量為

kg/h假設(shè)用第一次調(diào)整B環(huán)后的流量計算管段ab、a’b’的阻力損失為

Pa3.7.2不等溫降水力計算方法7．對并聯(lián)環(huán)路1123.7.2不等溫降水力計算方法

③第一次調(diào)整B環(huán)后，通過A環(huán)或B環(huán)及其公共管段ab、a’b’總阻力損失為 Pa④對C、D環(huán)進(jìn)行平差，使，與用調(diào)整B環(huán)同樣的方法調(diào)整C環(huán)，即須增加C環(huán)流量，使

kg/h3.7.2不等溫降水力計算方法③第一次調(diào)1133.7.2不等溫降水力計算方法

⑤第一次調(diào)整C環(huán)后，計算C環(huán)或D環(huán)的公共管段ac、a’c’的總流量為

kg/h假設(shè)用第一次調(diào)整C環(huán)后的流量算出管段ac、a’c’的阻力損失為

Pa3.7.2不等溫降水力計算方法⑤第一次調(diào)1143.7.2不等溫降水力計算方法圖3—36不等溫降水力計算方法例題圖3.7.2不等溫降水力計算方法1153.7.2不等溫降水力計算方法

⑥第一次調(diào)整C環(huán)后，通過C環(huán)或D環(huán)及其公共管段ac、a’c’的總阻力損失為Pa3.7.2不等溫降水力計算方法1163.7.2不等溫降水力計算方法

⑦由于，需對AB和CD環(huán)進(jìn)行平差，設(shè)第二次調(diào)整C、D環(huán)（對C環(huán)為第二次調(diào)整，對D環(huán)為第一次調(diào)整）的流量后的阻力損失為，可使，則第二次調(diào)整CD環(huán)總管cd、c’d’的流量應(yīng)為：

kg/h。C、D兩環(huán)總管的流量應(yīng)增加4.75%。3.7.2不等溫降水力計算方法⑦由于，需1173.7.2不等溫降水力計算方法

⑧將CD環(huán)的總流量重新分配到C、D環(huán)（第二次調(diào)整），C環(huán)和D環(huán)的流量也分別增加4.75%，即