兰州交通大学毕业设计（论文）
在实际工程设计中，为了简化计算，采用“当量局部阻力法”或“当量长度法”进行管路的水力计算。
当量局部阻力法又称为动压头法，是将管路的沿程损失转变为局部损失来进行计算。设管段的沿程损失相当于某一局部损失ΔPj，计算公式表示如下：
??2???2 ΔPj=ξd=l Pa (6—3)
2d2式中：ξd——当量局部阻力系数；
本设计即采用了这种方法。
其中，管段的局部损失，可按下式计算：
???P???j??22 Pa (6—4)
式中：??——管段中总的局部阻力系数
其中局部阻力系数见附表5
6.3水力计算的步骤
1、首先在计算草图上，对各管段进行编号，并注明管段长度和热负荷。
2、计算通过立管I-1环路的总阻力，根据所选值Roj（60～120 Pa/m），和每个管段的流量G的值，查阅《供暖通风设计手册》中初选各管段的d、R、v的值，算出通过最远立管的环路的总阻力。流量G的值可用以下公式计算得出：
G?0.86Q ㎏/h (6—5)
(tg'?th')式中： Q——管段的热负荷，W；
tg'——系统的设计供水温度，℃； th'——系统的设计回水温度，℃。
3、计算立管I-2环路的总阻力，计算方法同1，2两步。
4、求并联环路I-1， I-2的压力损失不平衡率，使其不平衡率在?5%以内，以确定通过I-1， I-2环路各管段的管径。
5、根据水力计算的结果，求出系统的的总压力损失，及各立管的供、回水节点间的资用压力。
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6、根据立管的资用压力和立管的计算压力损失，求中间各并联立管I～VI的压力损失不平衡率，使其不平衡率在?10%以内，从而确定出I～VI 各立管的管径。
7、计算最不利环路的压力损失不平衡率，使其不平衡率在?5%以内。
按上面的方法计算环路各立管的管径，把整个系统的水力计算及不平衡率都算出来后，以附表的方式列在后面，详见附表4。
6.4计算举例（以低区立管IV为例）
已知立管IV用户2的室内热负荷为4769W，供回水温度分别为95/70 1、户内系统的阻力的确定
1).在轴测图上进行管段编号，水平管与跨越管编号并注明各管段的热负荷和管长。 2).计算各管段的管径
利用(6—5)可计算出水平管段1、3、5、7、9的流量为
G=0.86*4769/(95-70)=164.1 ㎏/h
跨越管2、4、6、8、10的流量为
GK=（1-0.345）G=105.0 kg/h 从而确定各管段的管径，见附表 3).各管段局部阻力系数的确定，见附表 4).各管段总阻力损失，由(6—2)计算出 Σ(ΔPy+ΔPj)1-9=3569Pa
同理计算出立管IV用户2的阻力损失为 Σ(ΔPy+ΔPj)1-9=4575Pa 2、不平衡率的计算
1).立管IV一层1用户和2用户的不平衡率 X=(4575-3569)/4575=22.0% 2). 立管IV各层用户与1用户的不平衡率 立管IV一层1用户的阻力损失为
ΔPI1=ΔPII1=ΔPIII1=ΔPIV1=ΔPV1=ΔPVI1=ΔPVII1=ΔPVIII1=3569Pa 立管IV一层2用户的阻力损失为
ΔPI2=ΔPII2=ΔPIII2=ΔPIV2=ΔPV2=ΔPVI2=ΔPVII2=ΔPVIII2=4575Pa 重力循环自然附加压力为
PzI=2/3Δρ*g*Δh=2/3(977.81-961.92)*9.8*1.5=155.7Pa 则立管IV一层1用户的资用压力为
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ΔP′I1=ΔPI1-PzI=3569-155.7=3413.3Pa
3).立管I（最远端）相对于立管IV一层用户的不平衡率
（1） 经过立管IV一层1用户的管段21、立管IV一层用户管段、管段22、管段41、 管段43、管段44的阻力损失为
ΔP21+ΔPIV1+ΔP22+ΔP41+ΔP43-ΔPzIV=429.6+3569+105.9+157.9+104.3-155.7=4211Pa （2） 立管I八层1用户的资用压力为（1）的计算结果与该用户的自然附加压力的 和为=6473.3Pa
（3）经过立管I八层1用户的管段39、管段40、管段42、供水立管I、立管I八 层用户管段、回水立管I的阻力损失为
ΔP39+ΔP40+ΔP42+ΔPI供+ΔPI+ΔPI回=71.7+58.7+56.7+(429.6+64.6+45.7+99+63.3 +116.8+95.3+93.6)+3569+(93.6+95.3+116.8+63.3+99+45.7+64.6+254.3)=5596.6Pa (4)立管I八层1用户相对于立管IV一层1用户的不平衡率为 X=（6473.3-5596.6）/6473.3*100%=13.5%
按上面的方法把整个系统的水力计算及不平衡率都算出来后，以附表的方式列在后面，详见水力计算附表。 水力计算中应注意的问题：
l、采暖系统水力计算必须遵守流体连续性定律，即对于管道节点(如三通、四通等处)热媒流入流量之和等于流出流量之和。
热媒流速的选择：
热媒的流速是影响系统的经济合理程度的因素之一。为了满足热媒流量要求，对于机械循环热水采暖系统，增大热水流速虽然可以缩小管径，节省管材，但流速过大，压力损失增加，会多消耗电能，甚至可能在管道配件(如三通、四通等)处产生抽力作用，破坏系统内热水正常流动，使管道发生振动．产生噪音。因此，《采暖规范》中规定：采暖管道中的热媒流速，应根据热水或蒸汽的资用压力、系统形式、防噪声要求等因素确定。
2、采暖系统水算必须遵守并联环路压力损失平衡定律。
系统在运行中，构成并联环路的各分支环路的压力损失总是相等的，并且等于其分流点与合流点之间的压力总损失。在设计时只能尽量的选择在保证热媒设计流量的同时使各个并联环路的压力损失接近于平衡的管径。只要保证并联环路各分支环路之间的计算压力损失差值在允许范围之内，则流量的变化是不大的。
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热水采暖系统的并联环路各分支环路之间的计算压力损失允许差值查表。在进行系统水力计算时，系统并联环路各分支环路之间的计算压力损失差值如果超过了允许差值，就必须调整一部分管道的管径，使之满足要求。
并联环路备分支环路之间的压力损失允许差值查手册。
表6.1 并联环路各分支环路之间的压力损失允许差值
系 统 形 式 双管同程式 双管异程式 允 许 差 值（%） 系 统 形 式 15 25 单管同程式 单管异程式 允 许 差 值（%） 10 15 3、热水采暖系统最不利环路的单位长度沿程压力损失，除很小的系统外，一般以不超过60～120Pa／m为宜。
4、由于计算、施工误差和管道结垢等因素的存在，采暖系统的计算压力损失宜采用10％的附加值。
5，供水干管末端和回水干管始端的管径不宜小于20ram，以利于排除空气，并小数显著的影响热水流量。
6、采暖系统各并联环路，应设置关闭和调节装置。主要是为了系统的调节和检修创造必要的条件。
7、热水和蒸汽采暖系统，应根据不同情况，设置排气、泄水、排污和疏水装置-是为了保证系统的正常运行并为维护管理创造必要的条件。
不论是热水采暖还是蒸汽采暖都必须妥善解决系统内空气的排除问题。通常做法是：对于热水采暖系统，在有可能积存空气的高点(高于前后管段)排气．
机械循环热水干管尽量抬头走，使空气与水同向流动；下行上给式系统，在最上层散热器上装排气阀或做排气管；水平单管串联系统在每组散热器上装排气阀，如为上进下出式系统，在最后的散热器上装排气阀。
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7 附属设备
7.1 除污器的确定：
1.除污器的选择
根据规定，热水泵循环系统进口侧的回水管上应装设除污器，除污器的型号可根据回水干管管径确定，除污器用于清除、过滤管路中杂质和污物，以保证系统内水质清洁，减少阻力并防止堵塞管路
回水干管为DN150mm的无缝钢管，根据国家建筑标准设计图集选取DN150型卧式直通除污器。
表7.1 除污器的主要参数
DN 150 Φ 260 e 4.5 d1×δ1 159×4.5 d2×δ2 219×6.5 2.除污器在管网设计、安装、使用过程中应该注意的事项。
a. 所有除污器安装时均应在进、出水管一侧各装一块适合于工作压力的压力表，用于观察除污器两侧压力是否正常。
b.为了便于排污和清除沾附在滤网上的污物，除污器应设计如上图所示的旁通管路。正常运行时旁通阀门必须关闭，需要排污或对滤网进行反冲时，可以关闭进、出水阀门，打开旁通阀，使系统保持正常运行状态，然后再打开排污阀，进行无压排污。为了彻底冲洗掉底杂质和沾附在滤网上的污物，这时要稍稍打开除污器已关闭的出水管阀门，并适当控制流量，使大部分水流继续循环，少部分水流返回除污器进行反冲，以利于清除沾附在滤网上的污物及筒底杂质，使除污器保持正常运行。严禁高压大流量排污或反冲滤网，以免发生意外。
c.管网新建投入运行时，也是杂质、污物最多的时候，应采取非常措施进行排污，政策运行以后，即可按常规进行排污和反冲，以保持除污器的正常运行。
7.2主要阀门的确定：
阀门是用来开闭管路和调节输送介质流量的设备。在供热管道上，常用的阀门形式有：截止阀、闸阀、蝶阀、止回阀、调节阀和球阀等。本设计所用的阀门主要有以下几种类型：
1.自动排排气阀：它的工作原理是，依靠水对附体的浮力，通过杠杆机构传动，使排气孔自动启闭，实现自动阻水排气的功能。本设计采用B11X-4型立式自动排气阀。自动
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