第8章建筑内部热水供应系统的计算.ppt
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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。,8-2 热水量、耗热量、热媒耗量的计算 一、最大时热水用量计算(用于加热设备选型) 1、按建筑物使用人数或用水单位数来计算 适用范围:全天供应热水的住宅、医院、疗养院、 宾馆、别墅、培训中心等建筑 Qr:设计热水用量(L/hr); kh:热水的时变化系数; m:用水单位数 (人); qr:热水定额( L/人,d)(供应温度60) ; T:一天内热水供应时间(hr)。,2、按卫生器具1次或1小时用水量计算 适用范
3、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
4、,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:
5、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
6、 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
7、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 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
8、.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
9、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151,80,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=1937.6
10、kg/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
11、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0.9
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