畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）-學(xué)生公寓空氣源熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) （ 屆） 題 目 學(xué)生公寓空氣源熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專(zhuān) 業(yè) 班級(jí)學(xué)號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 制冷與冷藏技術(shù)專(zhuān)業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目 學(xué)生公寓空氣源熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 課題形式 獨(dú)立 本人 承擔(dān) 姓 名 班級(jí)學(xué)號(hào) 同組成員 指導(dǎo)教師 - 1 - 目 錄 1. 設(shè)計(jì)題目 . 1 1.1. 5#學(xué)生公寓空氣源熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì) . 1 2. 設(shè)計(jì)依據(jù)： . 1 2.1. 詳見(jiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) . 1 3. 設(shè)計(jì)參數(shù) . 1 3.1. 詳見(jiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) . 1 4. 工程概況 . 1 5. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 . 1 5.1. 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 . 1 5.1.1. 參數(shù)選擇： . 2 5.1.2. 耗熱量計(jì)算條件（參數(shù)）及數(shù)據(jù)處理 . 3 5.2. 用熱水量計(jì)算 . 4 5.2.1. 設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量可按下列方法計(jì)算： . 4 5.2.2. 用水量數(shù)據(jù)整理 . 4 5.3. 冷熱水比例計(jì)算 . 5 5.4. 空氣源熱泵熱水機(jī)組選型 . 5 5.4.1. 根據(jù)冬天的冷熱水設(shè)計(jì)要求結(jié)合機(jī)組的工況進(jìn)行選型 . 5 5.5. 機(jī)組制熱功率計(jì)算 . 7 5.6. 配水量估算 . 7 5.6.1. 最大小時(shí)用水量 . 7 5.6.2. 配水量確定 . 8 5.6.3. 根據(jù)配水量選擇保溫水箱（配水量 80 噸） . 8 5.7. 配水管網(wǎng)水力計(jì)算 . 9 5.7.1. 配水管網(wǎng)的水力計(jì)算方法 . 9 5.7.2. 管網(wǎng)水力計(jì)算圖 (原圖見(jiàn) CAD） . 10 5.7.3. 配水管網(wǎng)水力計(jì)算步驟 . 10 5.7.4. 南樓管路壓力損失數(shù)據(jù)整理 . 12 - 2 - 5.7.5. 北樓管路壓力損失數(shù)據(jù)處理 . 12 5.8. 回水管網(wǎng)水力計(jì)算 . 15 5.9. 循環(huán)流量計(jì)算 . 13 附錄 2：設(shè)計(jì)圖紙 . 14 1. 熱水系統(tǒng)平面圖 . 14 2. 熱水系統(tǒng)原理圖 . 14 3. 水系統(tǒng)圖 . 14 4. 空氣源熱泵機(jī) 組原理布置圖 . 14 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 1 - 1. 設(shè)計(jì) 題目 1.1. 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院 5#學(xué)生公寓空氣源熱泵熱水系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2. 設(shè)計(jì)依據(jù)： 2.1. 詳見(jiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 3. 設(shè)計(jì)參數(shù) 3.1. 詳見(jiàn)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 4. 工程概況 常州工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院的 5 號(hào)學(xué)生公寓熱水工程提供系統(tǒng)設(shè)計(jì)，采用空氣源熱泵熱水系統(tǒng)。 常州 市 地理位置 特征屬 于 亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候。受季風(fēng)氣候影響，四季分明，冬冷夏熱，春溫多變，秋高氣爽，光能充足，熱量富裕。 冬季常州冷水的計(jì)算溫度 5；春夏秋季常州冷水的計(jì)算溫度 20；全年平均冷水溫度為 15；熱水出水溫度為 55；全市年無(wú)霜期一般在 220天左右 。 本樓有宿 316 間，分為南樓和北樓。南樓有房間 114間，住宿人數(shù) 456 人；北樓房間 202 間，住宿人數(shù) 808 人，樓宇為 6層。 學(xué)生用水高峰為二個(gè)時(shí)段：早上起床后一小時(shí)內(nèi)，及下午放學(xué)后至晚上熄燈前的五個(gè)小時(shí)，主要用水在下午放學(xué)后。該建筑南樓是磚混結(jié)構(gòu)，北樓是鋼混結(jié)構(gòu)；水箱及設(shè)備機(jī)組安裝在樓頂 5. 設(shè)計(jì)內(nèi)容 5.1. 熱水供應(yīng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 按下式計(jì)算 (全日供應(yīng)熱水 )： Qh=KhmqrC(tr-tl) r /86400 ( 式中： Qh 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 （ W）； 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 2 - m 用水計(jì)算單位數(shù) （人數(shù)或床位數(shù)）； qr 熱水用水定額 （ L/人 d 或 L/床 d）按 建筑給水排水設(shè)計(jì) 規(guī)范表 5.1.1-1 采用； C 水的比熱， C 4187（ J/kg）； tr 熱水溫度， tr 55（）； tl 冷水溫度，按 建筑給水排水設(shè)計(jì) 規(guī)范表 5.1.4 選用； r 熱水密度 （ kg/L）； Kh 小時(shí)變化系數(shù)，可按 建筑給水排水設(shè)計(jì) 表 5.3.1-1表 5.3.1-3 采用。 5.1.1. 參數(shù)選擇 ： 熱水用水定額表 5.1.1-1 建筑物名稱(chēng) 單位 最 高 日用 水 定額 /L 使用 時(shí) 間/h 單身職 工宿舍、學(xué)生宿舍、招待所、培訓(xùn)中心、普通旅館 設(shè)公用浴室 設(shè)公用盥洗室、淋浴室 設(shè)公用盥洗室、淋浴室、洗衣室 設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間、公用洗衣室 每人每日 每人每日 每人每日 每人每日 2540 4060 5080 60100 24 或定時(shí)供應(yīng) 由上表可取 熱水用水定額 qr=60（ L/人 d） 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 3 - 住宅、別墅的熱水小時(shí)變化系數(shù) Kh值 5.3.1-1 居住人數(shù)(m) 100 150 200 250 300 500 1000 3000 6000 Kh5.12 4.49 4.13 3.88 3.70 3.28 2.86 2.48 2.34 由表 5.3.1-1 可取 小時(shí)變化系數(shù) 南樓 Kh=3.37 北樓 Kh/=3.00 5.1.2. 耗熱量 計(jì)算條件（參數(shù)）及數(shù)據(jù)處理 M=456 人（南樓 住宿人數(shù) 456 人 ） M =808 人（北樓 住宿人數(shù) 808 人 ） r=0.9856kg/L（ 50 988.1kg/m3； 60 983.1kg/m3 ） 南樓 小時(shí)變化系數(shù) Kh=3.37 北樓 小時(shí)變化系數(shù) Kh=3.00 qr=60（ L/人 d） C 4187（ J/kg） Qh=KhmqrC(tr-tl) r /86400 季節(jié) 溫度 冬季 春、 夏、 秋季 平均溫度 / t1=5 t2=15 自來(lái)水進(jìn)水溫度 / t1 =5 t2 =20 出水溫度 / t1 =55 t2 =55 溫度差 / T1=50 T2=35 南樓設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量/W Qh1=220194.22 Qh2=154135.95 北樓設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量/W Qh1 =347331.19 Qh2 =243131.83 總設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 /W Qh1/ =567525.41 Qh2/ =397267.78 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 4 - 5.2. 用熱水量計(jì)算 5.2.1. 設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量可按下列方法計(jì)算 ： Qr=Qh/1.163(tr-tl) r Qr 設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量， L/h Qh 設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量， W tr 熱水溫度，； tl 冷水溫度， r 熱水密度， kg/L 5.2.2. 用水量 數(shù)據(jù)整理 季節(jié) 溫度 冬季 春、夏、秋季 南樓設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 Qh(W) Qh1=220194.22 Qh2=154135.95 北樓設(shè)計(jì) 小時(shí)耗熱量 Qh/(W) Qh1 =347331.19 Qh2 =243131.83 熱水溫度 tr( ) 55 55 冷水溫度 tl ( ) 5 20 熱水密度 r (kg/L) 0.9856 0.9856 南樓設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量 Qr (L/h) 3841.98 3841.98 北樓設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量 Qr (L/h) 6060.29 6060.29 總設(shè)計(jì)小時(shí)熱水量 Qr (L/h) 9902.27 9902.27 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 5 - 由上表可知冬季熱水用量等于春、夏、秋季熱水用量。即： Qr1=Qr2 5.3. 冷熱水比例計(jì)算 Kr=（ th-tl/tr-tl） 100%=70% (th=40 ) Kl=1-Kr=0.3 Kr 熱水用量占混合水量的百分率 th 混合水水溫， tl 冷水水溫， tr 熱水水溫， Kl 冷水量占混合水量的百分率 冬季冷熱水比例 Kr=（ th-tl/tr-tl） 100% =（ 45-5） /(55-5) 100% =80% 春、夏、秋季熱水比例 Kr=（ th-tl/tr-tl） 100% =（ 45-20） /(55-20) =71% 注：熱水供水溫水溫度是指熱水供應(yīng)設(shè)備如熱水鍋爐、水加熱器的出口最高水溫度和配水點(diǎn)的最低水溫，按設(shè)計(jì)要求采用 。 5.4. 空氣源熱泵熱水機(jī)組選型 5.4.1. 根據(jù)冬天的冷熱水設(shè)計(jì)要求結(jié)合機(jī)組的工況進(jìn)行選型 tr 熱水溫度， 55； tl 冷水溫度， 5 根據(jù)設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 ： 南樓設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 Qh1=220194.22W 北樓設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 Qh1 =347331.19W 空氣源熱泵機(jī)組額定制熱量為 84KW 選型如下 ： 臺(tái)數(shù)：南樓： N= Qh1/84KW=220.19422/84 3(臺(tái) ) 北樓： N/= Qh1 84KW=347.33119/84 5(臺(tái) ) 產(chǎn)品名稱(chēng)： 天舒熱泵機(jī)組 DKFXRS-64IIB 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 6 - 產(chǎn)品參數(shù) 產(chǎn)品型號(hào) DKFXRS-64B 普通型 名義工況 額定輸入功率 W 19000 額定制熱量 W 84000 額定電流 A 36.5/34/32.8 低溫型 名義工況 額定輸入功率 W 18300 額定制熱量 W 63500 額定電流 A 35.5/32/30.5 超低溫工況 輸入功率 W 16000 制熱量 W 38000 電流 A 27/26.5/27.5 電源 380V/3N /50Hz 最大輸入功率 /電流 W/A 29300/50 額定循環(huán)水流量 L/h 12000 機(jī)組進(jìn)出水口壓差 KPa 45 制冷劑型號(hào) Kg R22 最高出水溫度 60 制熱水量（ 40 溫升） L/h 1800 外形尺寸（長(zhǎng) *寬 *高） mm 208510301880 防水等級(jí) IPX4 防觸電保護(hù)類(lèi)型 I 機(jī)組噪聲 dB(A 65 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 7 - ) 循環(huán)水管 管徑 DN50 管口連接 絲接 機(jī)器重量（約） KG 820 注： 1、普通型名義 工況：環(huán)境干球溫度 20，濕球溫度 15，初始水溫 15，終止水溫 55。 2、低溫型名義工況：環(huán)境干球溫度 7，濕球溫度 16，初始水溫 9，終止水溫55。 3、超低溫工況：環(huán)境干球溫度 -12，濕球溫度 -14，初始水溫 9，終止水溫55。 4、最大功率工況：環(huán)境干球溫度 43，濕球溫度 26，進(jìn)水 5.5. 機(jī)組制熱功率計(jì)算 機(jī)組制熱功率 =設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量 /COP 冬季 ：南樓 P1=220194.22/3=73398.07W 北樓 P1/=347331.19/3=115777.06W 春夏秋季：南樓 P2=154135.95/4=38533.99W 北樓 P2/=243131.83/4=60782.96W 5.6. 配水量估算 5.6.1. 最大小時(shí)用水量 最大小時(shí)用水量應(yīng)根據(jù)最高日生活用水量、使用時(shí)間和時(shí)間變化系數(shù)按下式 計(jì)算。 Qh=KhQp (4-3) Qp=Qd/T=mqd/T (4-1,4-2) Qd 最高日生活用水量， L/d； m 設(shè)計(jì) 用水 單位數(shù)，人或床的個(gè)數(shù)等； m=456(南樓 ) m/=808（北樓） qd 最高日生活 用水定額，取 80 L/(人 d ) Qh 最大小時(shí)生活用水量， L/h； 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 8 - Qp 平均小時(shí)用水量， L/h； Kh 小時(shí)變化系數(shù)， T 建筑物的用水時(shí)間，工業(yè)企業(yè)建筑為每班用水時(shí)間。具體時(shí)間查表 4-9 集體宿舍、旅館和公共建筑生活用水定額及小時(shí)變化系數(shù)。（摘錄建筑給水排水與采暖設(shè)計(jì)） 表 4-9 集體宿舍、旅館和公共建筑生活用水定額及小時(shí)變化系數(shù) 序號(hào) 建筑物名稱(chēng) 單位 最高日生活 用水標(biāo)準(zhǔn)/L 使用時(shí)間 h 小時(shí)變化系數(shù) Kh 1 單身職工宿舍、學(xué)生宿舍、招待所、培訓(xùn)中心、普通旅館 設(shè)公用盥洗室 設(shè)公 用盥洗室、淋浴室 設(shè)公用盥洗室、淋浴室、洗衣室 設(shè)單獨(dú)衛(wèi)生間、公用洗衣室 每 人 每 日 50 100 80 130 100 150 120 200 24 3.0 2.5 南樓 Qh=Kh Qd/T=3 456 80/24000=4.56t/h 北樓 Qh/= Kh Qd/T=3 808 80/24000=8.08t/h 5.6.2. 配水量確定 學(xué)生用水高峰為二個(gè)階段：早上起床后一小時(shí)內(nèi)，及下午放學(xué)后至晚上熄燈前的五個(gè)小時(shí)，主要用水在下午飯放學(xué)后。所以總共的高峰期用水時(shí)間為 6 小時(shí) 。 配水量 : 南樓 Q=4.56t/h 6h=27.36t 北樓 Q/=8.08t/h 6h=48.48t 總配水量 Q/=27.36+48.48=75.84t 80t 5.6.3. 根據(jù)配水量選擇保溫水箱 （配水量 80 噸） 日正常供應(yīng) 55熱水 80 噸。 根 據(jù)不同季節(jié)洗浴的要求，冬季以 80%的使用率計(jì)算，日 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 9 - 供應(yīng) 55 熱水 64噸；春 夏 秋季以 95%的使用率計(jì)算，日供應(yīng) 55 熱水 76 噸 。 根據(jù)配水量 80 噸選擇熱水保溫水箱如下 : 臺(tái)數(shù)：南樓： N=30/10=3(臺(tái) ) 北樓： N/=50/10=5(臺(tái) ) 產(chǎn)品名稱(chēng)： 不銹鋼保溫水箱 產(chǎn)品型號(hào) ：不銹鋼保溫水箱 產(chǎn)品信息： 健和不銹鋼保溫水箱內(nèi)外桶均采用進(jìn)口 SUS304BA.2B 食品級(jí)不銹鋼板制造。 健和不銹鋼保溫水箱詳細(xì)規(guī)格 : 5.7. 配水管網(wǎng) 水力計(jì)算 第二循環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算，采用開(kāi)式、全日制機(jī)械循環(huán)熱水管網(wǎng)，上行下給的給水方式，集中式熱水供應(yīng)系統(tǒng) （參考建筑給水排水與采暖設(shè)計(jì) 環(huán)管網(wǎng)的水力計(jì)算 ） 5.7.1. 配水管網(wǎng)的水力計(jì)算 方 法 按冷水供應(yīng)的計(jì)算方法對(duì)熱水配水管網(wǎng)進(jìn)行水力計(jì)算，需查熱水水力計(jì)算表，其具體步驟為： 1) 熱水配水管網(wǎng)的設(shè)計(jì)秒流量可按生活給水（冷水系統(tǒng)）設(shè)計(jì)秒流量計(jì)算公式計(jì)算 2) 衛(wèi)生器具熱水給水額定流量、當(dāng)量、支管管徑和最低工作壓力同給水規(guī)定 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 10 - 3) 熱水管道內(nèi)的流速，宜按表 8-19 選用 4) 熱水管網(wǎng)壓力損失計(jì)算 :熱水管網(wǎng)中單位長(zhǎng)度壓力損失和局部壓力損失的計(jì)算與冷水管道的計(jì)算方法和計(jì)算公式相同，但熱水管道的計(jì)算內(nèi)徑 d；應(yīng)考慮結(jié)垢和腐蝕引起國(guó)稅斷面積縮小的因素，管道結(jié)垢造成管徑縮小量見(jiàn)表 8-21 5) 熱水管道的水力計(jì)算 ，應(yīng)根據(jù)采用的管材，選用 相應(yīng)的熱水管道水力計(jì)算圖表或公式計(jì)算。 6) 根據(jù)給水系統(tǒng)圖，確定最不利點(diǎn)為最上層末端配水龍頭，即圖 a 中的 32點(diǎn)；確定 1點(diǎn)引入管起端 32 點(diǎn)之間管路作，應(yīng)根據(jù)采用的管材，選用相應(yīng)的熱水管道水力計(jì)算圖表或公式進(jìn)行計(jì)算 7) 熱水管網(wǎng)采用聚丙烯（ PP-R）管時(shí)，壓力損失計(jì)算公式如下 ： Hf=【 Lv2 10】 /2gdj 式中： Hf 管道的沿程壓力損失， Kpa 沿程阻力系數(shù) L 管段長(zhǎng)度 ,m V 管道內(nèi)水流平均速度 ,m/s g 重力加速度 ,m/s2 dj 管道計(jì)算內(nèi)徑， m 除按上 式計(jì)算外，也可查 8-23和表 8-24選用管徑（該設(shè)計(jì)時(shí)按查表計(jì)算） 5.7.2. 管網(wǎng)水力計(jì)算圖 (原圖見(jiàn) CAD） 5.7.3. 配水管網(wǎng)水力計(jì)算 步驟 給水管網(wǎng)所需水壓力計(jì)算包括沿程壓力損失計(jì)算和局部壓力損失計(jì)算 首先確定最不利點(diǎn) 給水管網(wǎng)所需水壓應(yīng)滿(mǎn)足衛(wèi)生器具和用水設(shè)備用途要求的規(guī)定 ： 其配水出口在單位時(shí)間內(nèi)流出的數(shù)量成為額定流量；各種配水裝置為克服給水配件內(nèi)摩擦、沖擊集流速變化等阻力而流出額定流量的最小靜壓力稱(chēng)為最低工作壓力；給水系統(tǒng)中如若某一配水點(diǎn)的水壓被滿(mǎn)足則系統(tǒng)中其他任何用水點(diǎn)的壓力也均能被滿(mǎn)足，則該點(diǎn)被稱(chēng)為給水系統(tǒng)中的最不利 點(diǎn)。要滿(mǎn)足建筑內(nèi)給水系統(tǒng)各配水點(diǎn)單位時(shí)間內(nèi)使用時(shí)所需的水量，給水系統(tǒng)的水壓就應(yīng)保證最不利配水器具有足夠的流出水頭。 對(duì)計(jì)算管路進(jìn)行節(jié)點(diǎn)編號(hào)，如圖所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 11 - (1)查表 1-1 得出各衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)。一個(gè)淋浴器使用熱水時(shí)的給水當(dāng)量數(shù)為Ng=0.75。 (2)選用 生活給水 設(shè)計(jì) 秒 流量計(jì)算公式（ 建筑給水排水 與采暖 設(shè)計(jì) 4-9），計(jì)算各管段給水設(shè)計(jì)流量 ，即： qg=0.2 Ng 式中 qg 計(jì)算管段的給水設(shè)計(jì)秒流量， L/S Ng 計(jì)算管段的衛(wèi)生器具給水當(dāng)量總數(shù)； 根據(jù)建筑物用途而定的系數(shù)，查建筑技術(shù)排水與采暖設(shè) 計(jì)表 4-19。 表 4-19 根據(jù)建筑用途額定的系數(shù) （ ）值 建筑物名稱(chēng) a 建筑物名稱(chēng) a 幼兒園、托兒所、養(yǎng)老院 1.2 醫(yī)院、療養(yǎng)所、休養(yǎng)所 2.0 門(mén)診部、診所部 1.4 集體宿舍、旅館、招待所、賓館 2.5 辦公樓、市場(chǎng) 1.5 客運(yùn)站、會(huì)展中心、公共廁所 3.0 學(xué)校 1.8 注 ： 1. 如計(jì)算值小于 該管段上的一個(gè)最大衛(wèi)生器具給水流量時(shí)，應(yīng)采用一個(gè)最大的衛(wèi)生器具給水流量作為設(shè)計(jì)秒流量； 2. 如計(jì)算值大于該管段上按衛(wèi)生器具額定流量累加所得的流量值時(shí)，應(yīng)按衛(wèi)生器具給水額定累加所得流量值采用； 3. 有大 便延時(shí)自閉沖洗閥的給水管段，大便延時(shí)自閉沖洗閥的給水當(dāng)量均為 0.5計(jì)，計(jì)算得到的 qg附加 1.10L/S 的流量后，為該管段的給水設(shè)計(jì)秒流量； 4. 綜合樓建筑的 值應(yīng)應(yīng)按加權(quán)平均法計(jì)算 : 即 z=1Ng1+2Ng2+ +nNgn/Ng1+Ng2+ +Ng2 管段 1-2，給水當(dāng)量總數(shù)為 0.75（淋浴器一個(gè) Ng=0.75） ，該管段設(shè)計(jì)流量按公式 qg=0.2 Ng =0.2 2.5 0.75=0.433（ L/s） 其值大于該管段上衛(wèi)生器具其給水額定流量累加所得的流量，按規(guī)定，應(yīng)以該管段上淋浴室的給水額定 流量 0.15(L/s)作為管段 1-2的設(shè)計(jì)流量。 5. 從系統(tǒng)圖中按比例量出各設(shè)計(jì)管段的長(zhǎng)度 L 。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 12 - 6. 根據(jù)各管段設(shè)計(jì)流量 qg和流速 v 查附錄 3，確定各管段管徑 d、管段單位長(zhǎng)度的沿程壓力損失 i值 7. 按公式 3-11 hf=iL 8. 計(jì)算各管段的沿程壓力損失值及計(jì)算管路沿程壓力損失值。 9. 在允許范圍內(nèi)確定流速，計(jì)算設(shè)計(jì)管路中各管段的直徑和水頭損失，流速的選定見(jiàn)下表： 公稱(chēng)直徑 /mm 15-20 25-40 50-70 80 水流速度 /m/s 1.0 1.2 1.5 1.8 5.7.4. 南樓管路壓力損失數(shù)據(jù)整理 計(jì)算室內(nèi)給水系統(tǒng)所需總壓力 H，按公式（ 1-1）計(jì)算。 即 H=9.81H1+H2+H3+H4+H5 式中 H室內(nèi)給水系統(tǒng)所需總壓力， kPa H1計(jì)算配水點(diǎn) 19 與引入管起段 25 點(diǎn)的靜壓差， H1=9.81*(5*3.2+1.5)=171.675KPa H2建筑內(nèi)部給水管網(wǎng)沿程和局部水頭損失之和，計(jì)算中取局部水頭損失為沿程水頭損失的 30%，則 H2 為 32197.984 pa H3水表的水頭損失，因管路中無(wú)水表，故 H3=0 H4最不利處配水點(diǎn) 1 所需流出水頭，查建筑給排水工程表 1-1，淋浴器的流出壓力為 50KPa H5為不可預(yù)見(jiàn)因素留有余地而予以考慮的富裕水頭，按 20kpa 因此： H=171.675+32.197+0+50+20=278KPa=0.28MPa 室外給水管網(wǎng)供水壓力為 0.25mpa,衛(wèi)生器具給水配件處的最大靜水壓力 0.28Mpa,不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，需設(shè)水泵 5.7.5. 北樓管路壓力損 失數(shù)據(jù)處理 計(jì)算室內(nèi)給水系統(tǒng)所需總壓力 H，按公式（ 1-1）計(jì)算。 即 H=9.81H1+H2+H3+H4+H5 式中 H室內(nèi)給水系統(tǒng)所需總壓力， kPa H1計(jì)算配水點(diǎn) 20 與引入管起段 26點(diǎn)的靜壓差， H1=9.81*(5*3.2+1.5） )=171.7KPa 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 13 - H2建筑內(nèi)部給水管網(wǎng)沿程和局部水頭損失之和，計(jì)算中取局部水頭損失為沿程水頭損失的 30%，則 H2=23.75*(1+30%)=31.1KPa H3水 表的水頭損失，因管路中無(wú)水表，故 H3=0 H4最不利處配水點(diǎn) 1 所需流出水頭，查建筑給排水工程表 1-1，淋浴器的流出壓力為 50KPa H5為不可預(yù)見(jiàn)因素留有余地而予以考慮的富裕水頭，按 20kpa 因此： H=171.7+31.1+0+50+20=273.3KPa=0.27MPa 室外給水管網(wǎng)供水壓力為 0.25mpa,衛(wèi)生器具給水配件處的最大靜水壓力 0.27Mpa,不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，需設(shè)水泵 5.8. 循 環(huán)流量計(jì)算 5.8.1. 計(jì)算各管段終點(diǎn)水溫 計(jì)算 可按下式 計(jì)算 （給水排水設(shè)計(jì)手冊(cè) -第二版（ 3-16） tz=tc- t 式中 tc 計(jì)算管段的起點(diǎn)水溫， tz 計(jì)算管段的終點(diǎn)水溫， t 計(jì)算管段溫度降， / t=M T/ M 式中 M 計(jì)算管段溫降因素 M=L(1-)/D 式中 L 計(jì)算管段的長(zhǎng)度 T 配水管網(wǎng) 最大 溫 度 差 ， 為 5 10 D 計(jì)算管段管徑 ,mm 保溫系數(shù)，不保溫時(shí) =0，較簡(jiǎn)單保溫時(shí) =0.6，較好保溫時(shí) =0.7 0.8 M 計(jì) 算管 段溫降因素之和 5.8.2. 管段的熱損失 計(jì)算 W=DLK（ 1-） （ tM+tK） ,(KJ/h) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 14 - 式中 W 管段的熱損失，（ kj/h） D 計(jì)算管段外徑， m L 計(jì)算管段長(zhǎng)度， m K 無(wú)保溫時(shí)管道的傳熱系數(shù) kj/(m2 h ) PP-R 管段為 8.07W/ ,即 29.05 KJ/( m2 h )； tm 計(jì)算 管段的平均 水溫 / tk 計(jì)算管段周?chē)目諝鉁囟?/， 無(wú)資料時(shí)可按建筑排水設(shè)計(jì)手冊(cè) -第二版表 3-16采用 。 常州市全年氣溫平均為 17 。 5.8.3. 循環(huán)流量計(jì)算 管網(wǎng)總循環(huán)量： 管網(wǎng)總循環(huán)流量攜帶的有效熱量，應(yīng)等于循環(huán)配水管網(wǎng)總的熱損失（一般為設(shè)計(jì)小時(shí)耗熱量的 5% 10%），按公式（ 3-20）計(jì)算： qx= W/C T= W/C(tc-t2)r 式中 qx 官網(wǎng)總循環(huán)量， L/h； W 循環(huán)配水管網(wǎng)的總熱損失， KJ/h； C 水的比熱， C=4.187KJ/(kg )； t1 終點(diǎn)水溫 /； tc 起點(diǎn)水溫 /； r 熱水密度為 0.9856kg/L 從保溫水箱的第一個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始。依次進(jìn)行循環(huán)流 量分配。對(duì)任一節(jié)點(diǎn)，流向流節(jié)點(diǎn)的各循環(huán)流量之和等于流離該節(jié)點(diǎn)的各循環(huán)流量之和。對(duì)任一節(jié)點(diǎn)后，各分支管的循環(huán)流量與其后全部循環(huán)配水管道的損失之和成正比。 式中 流離節(jié)點(diǎn) n 正向分支管段的循環(huán)流量， L/h； 流量節(jié)點(diǎn) n 的循環(huán)流量； (5)計(jì)算循環(huán)管路各管段通過(guò)的循環(huán)流量計(jì)算循環(huán)管路各管段通過(guò)的循環(huán)流量按下式計(jì)算 q(n+1)x=qnx【 q(n+1)x/ qnx】 式中 qnx、 q(n+1)x n、 n+1 管段所通過(guò)的循環(huán)流量， L/S q(n+1)x n+1 管段及其后各管段的熱損失之和， W qnx n 管段以后各管段的熱損失之和， W (6)計(jì)算循環(huán)管網(wǎng)的總壓力損失，按下式計(jì)算 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 15 - H=(Hp+Hx)+Hj 式中 H 循環(huán)管網(wǎng)的總壓力損失， kpa Hp 循環(huán)流量通過(guò)配水計(jì)算管路的沿程和局部壓力損失， kpa. Hx 循環(huán)流量通過(guò)回水計(jì)算管路的沿程和局部壓力損失， kpa Hj 循環(huán)流量通過(guò)水計(jì)水加熱器的壓力損失， kpa 5.8.4. 回水管網(wǎng)水力計(jì)算 回水管網(wǎng)水力計(jì)算的目的在于確定回水管網(wǎng)的管徑?；厮懿慌渌瑑H通過(guò)用以補(bǔ)償配水管熱損失的循環(huán)流量。回水管網(wǎng)各管 段管徑，應(yīng)按管中循環(huán)流量計(jì)算。初步設(shè)計(jì)時(shí)，可參照建筑給水排水與采暖設(shè)計(jì)表 8-25 選用。 為保證各立管的循環(huán)效果，盡量減少干管的壓力損失，熱水配水干管和回路干管均不宜變徑，可按其相應(yīng)的最大管徑確定 。 5.8.5. 選擇循環(huán)水泵 Qb qx Hb Hp+Hx+Hj 式中 Qb 循環(huán)水泵的流量， L/S qx 全日制熱水供應(yīng)系統(tǒng)的總循環(huán)流量， L/S Hb 循環(huán)水泵的楊程， kpa Hp 循環(huán)流量通過(guò)配水計(jì)算管路的沿程和局部壓力損失， kpa Hx 循環(huán)流量通過(guò)回水計(jì)算管路的沿程和局部壓力損失， kpa Hj 循環(huán)流量通過(guò)水加熱器壓力損失， kpa 南樓水泵選型計(jì)算 由下表 可得出結(jié)果：按管網(wǎng)熱損失計(jì)算的循環(huán)流量通過(guò)配水管網(wǎng)的水頭損失為 Hp=15211.73*(1+30%)=19775.25pa 按管網(wǎng)熱損失計(jì)算的循環(huán)流量通過(guò)回水管網(wǎng)的水頭損失為 Hx=15839.889*(1+30%)=20591.86pa 確定附加循環(huán)流量：配水點(diǎn)的水溫，平均在 55，每人每日用熱水量， 取 60L,最大小時(shí)熱水用量為 Qh=kh*mqr/24=2.5*456*60/24=2850L/h 循環(huán)附加流量 取最大小時(shí)熱水用量的 15% 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 16 - qf=2850*15%=427.5L/h 循環(huán)水泵的流量 Qb=2313.994+427.5=2741.5L/h 循環(huán)水泵楊程為 Hb=Hp* （ qx+qf)/qx+Hx=19775.25*(2313.994+427.5 ）/2313.994+20591.86=44020.55pa=44kpa 北樓水泵選型 計(jì)算 由下 表可得出結(jié)果：按管網(wǎng)熱損失計(jì)算的循環(huán)流量通過(guò)配水管網(wǎng)的水頭損失為 Hp=17936.61*(1+30%)=23317.59pa 按管網(wǎng)熱損失計(jì)算的循環(huán)流量通過(guò)回水管網(wǎng)的水頭損失為 Hx=9473.2*(1+30%)=12315.16pa 確定附加循環(huán)流量：配水點(diǎn)的水溫，平均在 55，每人每日用熱水量，取 60L,最大小時(shí)熱水用量為 Qh=kh*mqr/24=2.5*808*60/24=5050L/h 循環(huán)附加流量 取最大小時(shí)熱水用量的 15% qf=5050*15%=757.5L/h 循環(huán)水泵的流量 Qb=5050.5+757.5=5808L/h 循環(huán)水泵楊程為 Hb=Hp* （ qx+qf)/qx+Hx=23317.59*(5050.5+757.5 ）/5050.5+12315.16=39130.04pa=39kpa 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 1 - 順序號(hào) 管段號(hào) 衛(wèi)生器具名稱(chēng)、當(dāng)量值 及數(shù)量淋浴器0.75 總當(dāng)量數(shù) N 流量Q(L/S) 管徑D(mm) 流速 v(m/s) 單位管長(zhǎng)壓力損失i(kpa/m) 管長(zhǎng)L(M) 管段沿程壓力損失h(pa) 1 管段 1-2 0.75 0.75 0.15 20 0.39 0.12330 3.6 443.88 2 管段 2-3 1.50 1.50 0.25 20 0.66 0.30520 3.6 1098.72 3 管段 3-4 2.25 2.25 0.35 25 0.53 0.14840 3.6 534.24 4 管段 4-5 3.00 3.00 0.45 25 0.68 0.23160 3.6 833.76 5 管段 5-6 3.75 3.75 0.5 25 0.76 0.27920 3.6 1005.12 6 管段 6-7 5.25 5.25 0.6 32 0.59 0.13740 3.6 494.64 7 管段 7-8 6.75 6.75 0.7 32 0.69 0.18060 3.6 650.16 8 管段 8-9 8.25 8.25 0.8 32 0.79 0.22890 3.6 824.04 9 管段9-10 9.75 9.75 0.9 40 0.54 0.08750 3.6 315.00 10 管段10-11 11.25 11.25 1 40 0.60 0.10550 3.6 379.80 11 管段11-12 12.75 12.75 1.1 40 0.66 0.12500 3.6 450.00 12 管段 14.25 14.25 1.2 40 0.72 0.14580 3.6 524.88 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 2 - 12-13 13 管段13-14 15.75 15.75 1.3 40 0.78 0.16810 3.6 605.16 14 管段14-15 17.25 17.25 1.4 50 0.53 0.06340 3.6 228.24 15 管段15-16 18.75 18.75 1.5 50 0.57 0.07160 3.6 257.76 16 管段16-17 20.25 20.25 1.6 50 0.61 0.80300 3.6 2890.80 17 管段17-18 21.75 21.75 1.7 50 0.64 0.08950 3.6 322.20 18 管段18-19 23.25 23.25 1.8 50 0.68 0.09900 3.6 356.40 19 管段19-20 24.75 24.75 1.9 50 0.72 0.10900 3.6 392.40 20 管段20-21 26.25 26.25 2 50 0.76 0.11940 4 477.60 21 管段20-22 26.25 26.25 2.1 50 0.80 0.13010 3.2 416.32 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 3 - 22 管段22-23 52.50 52.50 2.2 70 0.57 0.05760 3.2 184.32 23 管段23-24 78.75 78.75 2.3 70 0.60 0.06230 3.2 199.36 24 管段24-25 105.00 105.00 0.2*2.5*55.5=5.12 70 1.33 0.25590 3.2 818.88 25 管段25-26 131.25 131.25 5.72 70 1.48 0.31180 3.2 997.76 26 管段26-27 157.50 157.50 6.27 80 1.14 0.15590 1.5 233.85 27 管段27-28 157.5 157.5 6.27 80 1.14 0.15590 40 6236.00 28 合計(jì) 22171.29 北樓配水管網(wǎng)管路沿程阻力 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 4 - 順序號(hào) 管 段 號(hào) 衛(wèi)生器具 名稱(chēng)、當(dāng)量 值及數(shù)量淋浴器 0.75 總當(dāng)量數(shù) N 量 Q(L/S) 徑 D(mm) 流速v(m/s) 單位管長(zhǎng) 壓力損失 i(kpa/m) 管長(zhǎng) L(M) 管段沿程壓力損失h(pa) 1 管段1-2 0.75 0.75 0.15 20.00 0.39 0.12330 3.6 443.88 2 管段2-3 1.5 1.5 0.25 20.00 0.66 0.30520 3.6 1098.72 3 管段3-4 2.25 2.25 0.35 25.00 0.53 0.14840 3.6 534.24 4 管段4-5 3 3 0.45 25.00 0.68 0.23160 3.6 833.76 5 管段5-6 3.75 3.75 0.5 25.00 0.76 0.27920 3.6 1005.12 6 管段6-7 4.5 4.5 0.6 32.00 0.59 0.13740 3.6 494.64 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 5 - 7 管段7-8 5.25 5.25 0.7 32.00 0.69 0.18060 3.6 650.16 8 管段8-9 6 6 0.8 32.00 0.79 0.22890 3.6 824.04 9 管段9-10 6.75 6.75 0.9 40.00 0.54 0.08750 3.6 315.00 10 管段10-11 7.5 7.5 1 40.00 0.60 0.10550 3.6 379.80 11 管段11-12 8.25 8.25 1.1 40.00 0.66 0.12500 3.6 450.00 12 管段12-13 9 9 1.2 40.00 0.72 0.14580 3.6 524.88 13 管段13-14 9.75 9.75 1.3 40.00 0.78 0.16810 3.6 605.16 14 管段14-15 10.5 10.5 1.4 50.00 0.53 0.06340 3.6 228.24 15 管段15-16 11.25 11.25 1.5 50.00 0.57 0.07160 3.6 257.76 16 管段 12 12 1.6 50.00 0.61 0.80300 3.6 2890.80 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 6 - 16-17 17 管段17-18 12.75 12.75 1.7 50.00 0.64 0.08950 3.6 322.20 18 管段18-19 13.5 13.5 1.8 50.00 0.68 0.09900 3.6 356.40 19 管段19-20 14.25 14.25 0.2*2.514.25=1.89 50.00 0.72 0.10900 4 0 436.00 20 管段20-21 14.25 14.25 1.89 50.00 0.72 0.10900 3.2 348.80 21 管段21-22 2*14.25=28.5 2*14.25=28.5 0.2*2.528.5=2.669 70.00 0.70 0.08280 3.2 264.96 22 管段22-23 3*14.25=42.75 3*14.25=42.75 3.27 70.00 0.86 0.11820 3.2 378.24 23 管段23-24 4*14.25=57 4*14.25=57 3.77 70.00 0.99 0.15190 3.2 486.08 24 管段24-25 5*14.25=71.25 5*14.25=71.25 4.22 70.00 1.09 0.18140 3.2 580.48 25 管段25-26 6*14.25=85.5 6*14.25=85.5 4.62 70.00 1.20 0.21310 7.2 1534.32 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 7 - 26 管段26-27 6*14.25=85.6 6*14.25=85.6 4.62 70.00 1.20 0.21310 40 8524.00 27 合計(jì) 24767.68 南樓配水管網(wǎng)管路沿程 阻力 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 8 - 南樓熱損失及循環(huán)流量計(jì)算表 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 管 段 編 號(hào) 管長(zhǎng)L/m 管徑D/mm 保溫系數(shù) 溫降因素 M 起點(diǎn) 溫度 tc/ 平均 溫度 tm/ 環(huán)境 溫度 / 溫差/ 管段 熱損失KJ/h 管段 循環(huán) 流量qx/(L/h) 總熱損失 KJ/h 1 管段 1-2 3.60 20 0.00 0.18 50.00 50.26 10.00 40.26 264.41 64.54336 264.41 2 管段 2-3 3.60 20 0.00 0.18 50.52 50.78 10.00 40.78 267.82 129.0867 532.23 3 管段 3-4 3.60 25 0.00 0.14 51.04 51.25 10.00 41.25 338.61 194.0437 870.84 4 管段 4-5 3.60 25 0.00 0.14 51.45 51.66 10.00 41.66 342.02 269.4943 1212.87 5 管段 5-6 3.60 25 0.00 0.14 51.87 52.08 10.00 42.08 345.43 345.4905 1558.30 6 管段 6-7 3.60 32 0.00 0.11 52.28 52.45 10.00 42.45 446.04 422.0765 2004.34 7 管段 7-8 3.60 32 0.00 0.11 52.61 52.77 10.00 42.77 449.45 516.0047 2453.80 8 管段 8-9 3.60 32 0.00 0.11 52.93 53.10 10.00 43.10 452.86 610.5196 2906.66 9 管段 9-10 3.60 40 0.00 0.09 53.26 53.39 10.00 43.39 569.92 705.6399 3476.58 10 管段 10-11 3.60 40 0.00 0.09 53.52 53.65 10.00 43.65 573.33 821.3158 4049.91 11 管段 11-12 3.60 40 0.00 0.09 53.78 53.91 10.00 43.91 576.74 937.5859 4626.65 12 管段 12-13 3.60 40 0.00 0.09 54.04 54.17 10.00 44.17 580.15 1054.461 5206.80 13 管段 13-14 3.60 40 0.00 0.09 54.30 54.43 10.00 44.43 583.56 1171.951 5790.36 14 管段 14-15 3.60 50 0.00 0.07 54.56 54.66 10.00 44.66 733.29 1290.062 6523.64 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 9 - 15 管段 15-16 3.60 50 0.00 0.07 54.76 54.87 10.00 44.87 736.70 1435.071 7260.34 16 管段 16-17 3.60 50 0.00 0.07 54.97 55.08 10.00 45.08 740.11 1580.685 8000.45 17 管段 17-18 3.60 50 0.00 0.07 55.18 55.28 10.00 45.28 743.52 1726.912 8743.97 18 管段 18-19 3.60 50 0.00 0.07 55.39 55.49 10.00 45.49 746.93 1873.755 9490.89 19 管段 19-20 4.00 50 0.00 0.08 55.60 55.80 10.00 45.80 835.61 2021.218 10326.50 20 管段 20-21 3.20 50 0.00 0.06 55.83 55.92 10.00 45.92 670.17 2059.274 10996.67 21 管段 21-22 3.20 70 0.60 0.02 56.01 56.04 10.00 46.04 376.26 2184.772 21699.43 22 管段 22-23 3.20 70 0.60 0.02 56.06 56.09 10.00 46.09 376.70 2222.656 32402.63 23 管段 23-24 3.20 70 0.60 0.02 56.12 56.14 10.00 46.14 377.13 2248.495 43106.25 24 管段 24-25 3.20 70 0.60 0.02 56.17 56.20 10.00 46.20 377.56 2268.167 53810.31 25 管段 25-26 7.20 70 0.60 0.04 56.22 56.28 10.00 46.28 851.08 2284.082 64987.89 26 管段 26-27 40 70 0.60 0.23 56.34 28.17 10.00 18.17 1856.33 2313.994 66844.23 27 合計(jì) 2.43 15211.73 局部阻力 =15211.7330%=456.518 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) - 10 - 北 樓熱損失及循環(huán)流量計(jì)算表 節(jié)點(diǎn)編號(hào) 管段編號(hào) 管長(zhǎng)L/m 管徑D/mm 保溫系數(shù) 溫降因素 M 起點(diǎn)溫度tc/ 平均溫度tm/ 環(huán)境溫度 / 溫差/ 管段熱損失 KJ/h 總熱損失kj/h 總循環(huán)流量qx/(L/h) 1 管段 1-2 3.6 20 0 0.180 50 50.25383 10 40.25 264.37 264.37 75.44967 2 管段 2-3 3.6 20 0 0.180 50.51 50.76148 10 40.76 267.71 532.08 150.8993 3 管段 3-4 3.6 25 0 0.144 51.02 51.21837 10 41.22 338.38 870.46 226.8218 4 管段 4-5 3.6 25 0 0.144 51.42 51.6245 10 41.62 341