燃料或热源设备名称 | 单位 | 低位发热量(大卡) | 热源设备热效率% | 实际转化成热水的热量(大卡) | 投入/产出的能量之比(能效比)% |
煤(标煤) 城市煤气 天然气 液化石油气 0#柴油 汽油 电力 重油 干木材 蒸汽(0.6MPa) (指汽-水换热器) 热泵热水机组 | 公斤 立方米 立方米 公斤 升 升 度(KW.h) 公斤 公斤 公斤 输入电量-度 | 7000 3800 8750 10500 8500 8000 860 10000 2870~4500 663 860 | 60 85 85 85 80 80 95 75 85 90 350 | 4200 3230 7430 25 6800 00 817 7500 2440 597 3010 | 0.60 0.85 0.85 0.85 0.8 0.8 0.95 0.75 0.75 0.90 3.50 |
气态密度 0.802Kg/Nm3
低热值 9474 Kcal/Nm3
广汇: 液态密度(-162℃) 486Kg/m3
气态密度 0.871Kg/m3
低热值10127.5 Kcal/Nm3
西气二线: 低热值: 36.65MJ/ Nm3 (8756kcal/Nm3)
气态密度 0.785kg/Nm3
液态密度 450.Kg/m3
重油密度:~0.98Kg/升 汽油密度:~0.72Kg/升 0#柴油密度 ~0.86Kg/升 煤油0.8 Kg/升 (随温度变)
广东液化石油气气质如下:
气态低热值 25885Kcal/Nm3
高热值 28065Kcal/Nm3
液态热值 11013Kcal/Kg
气相密度 2.351Kg/Nm3
液相密度 568.1Kg/m3(0℃)
514.5Kg/m3(40℃)
运动粘度 3.04×10-6m2/s(气态)
露点 1.0℃(0.07MPa)
爆炸极限(20℃) 8.97%(爆炸上限)
1.75%(爆炸下限)
华白数 87.04MJ/Nm3
燃烧势 44.45
天然气主要组份(V%):
甲烷 (CH4): 91.46%
乙烷 (C2H6): 4.74%
丙烷 (C3H8): 2.59%
正丁烷 (n-C4H10) 0.54%
异丁烷 (i-C4H10) 0.57%
异戊烷 (i-C5H12) 0.01%
氮气 (N2) 0.09%
液态密度 456.5Kg/m3
气态密度 0.802Kg/Nm3
低热值 9474 Kcal/Nm3
高热值 10466Kcal/Nm3
爆炸极限(20℃) 14.57%(爆炸上限)
4.60%(爆炸下限)
华白数 55.MJ/Nm3
燃烧势 41.23
根据西气东输二线的气源资料,作为城市气源的天然气性质,具体如下:
1、天然气组分(V%):
甲 烷 (CH4) 92.55%
乙 烷 (C2H6) 3.96%
丙 烷 (C3H8) 0.34%
正丁烷 (n-C4H10) 0.09%
异丁烷 (i-C4H10) 0.12%
异戊烷 (i-C5H12) 0.22%
氮 气 (N2) 0.84%
二氧化碳(CO2) 1.%
2、热力性质:
低热值: Ql =36.65MJ/ Nm3 (8756kcal/Nm3)
高热值: Qh =40.60MJ/ Nm3 (9700 kcal/Nm3)
爆炸极限(20℃) 15.35%(爆炸上限)
4.96%(爆炸下限)
3、物理性质
密 度: 0.785kg/Nm3
比 重: 0.607(空气=1)
分 子 量: 17.53
运动粘度: 13.00×106 m2/s(计算值)
4、互换性指标
华 白 数: W = 52.11MJ/Nm3
燃 烧 势: CP = 39.26
1、居民用气
户籍人口的耗热指标取值为2850MJ/人.年,暂住人口的耗热指标为2700MJ/人.年。
2、公福、商业用户用气量
公福、商业用气量与居民人口及生活水平有着一定联系,参照广东省类似城镇的相关数据,确定公共福利及商业用气耗热指标,见表。
公福及商业用户耗热指标表
序号 | 用 气 类 别 | 单 位 | 用气指标 |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 | 职工食堂 饮食业 幼儿园、托儿所 全托 半托 医院 旅馆 有餐厅 无餐厅 高级宾馆 大学、大专 中学、 小学 理发 淋浴 | MJ/(人*年MJ) MJ/(座*年) MJ/(人*年) MJ/(人*年) MJ/(床位*年) MJ/(床位*年) MJ/(床位*年) MJ/(人*年) MJ/(人*年) MJ/(人*年) MJ/(人*年) MJ/(人*次) MJ/(人*次) | 2090 8360 2090 1463 3344 4180 837 9630 2512 2303 1256 4.19 38 |
城市各类燃气用户用气不均匀性取决于气候条件、居民的生活水平与生活习惯、工业企业的工作班次、建筑物内用气设备的使用情况等。因此不同的用户,用气的不均匀性也是不一样的。用气的高峰系数应根据城市用气量的实际统计资料确定。
用户的计算流量,应按计算月的小时最大用气量计算。其计算公式如下:
式中: Qh 燃气小时计算流量(m3/h);
Qa 年燃气用量(m3/a);
Km 月高峰系数(计算月的日平均用气量和年的日平均用气量之比);
Kd 日高峰系数(计算月中的日最大用气量和该月日平均用气量之比);
Kh 小时高峰系数(计算月中最大用气量日的小时最大用气量和该日小时平均用气量之比)。
参考周边城市的不均匀性系数,确定不均匀系数如表4-2:
各类用户的高峰系数 表4-2
月高峰系数 | 日高峰系数 | 小时高峰系数 | |
居民和商业用户 | 1.20 | 1.17 | 2.70 |
工业 | 1 | 1 | 1.50 |
燃气汽车 | 1 | 1 | 1.48 |
一、生活热水用水定额
1、集中供应热水时,各类建筑的热水用水定额可按表5.1.1-1
表5.1.1-1 热水用水定额
序号 | 建筑物名称 | 单位 | 各温度时最高日用水定额(L) | |||||
50℃ | 55℃ | 60℃ | 65℃ | 70℃ | 75℃ | |||
1 | 住宅(每户设淋浴设备) | 每人每天 | 107~160 | 96~144 | 87~131 | 80~120 | 74~111 | 69~103 |
2 | 集体宿舍 | |||||||
有盥洗室 | 每人每天 | 33~47 | 30~42 | 27~38 | 25~35 | 23~32 | 21~30 | |
有盥洗室和集中浴室 | 每人每天 | 47~67 | 42~60 | 38~55 | 35~50 | 32~46 | 30~43 | |
3 | 普通旅店、招待所 | |||||||
有盥洗室 | 每床每天 | 33~67 | 30~60 | 27~55 | 25~50 | 23~46 | 21~43 | |
有盥洗室和集中浴室 | 每床每天 | 67~133 | 60~120 | 55~109 | 50~100 | 46~92 | 43~86 | |
设有浴盆的客房 | 每床每天 | 133~200 | 120~180 | 109~1 | 100~150 | 92~138 | 86~129 | |
4 | 宾馆客房 | 每床每天 | 200~267 | 180~240 | 1~218 | 150~200 | 138~185 | 129~171 |
5 | 医院、疗养院、休养所 | |||||||
有盥洗室 | 每病床每天 | 40~80 | 36~72 | 33~65 | 30~60 | 28~55 | 26~51 | |
有盥洗室和集中浴室 | 每病床每天 | 80~160 | 72~144 | 65~131 | 60~120 | 55~111 | 51~103 | |
设有浴盆的客房 | 每病床每天 | 200~267 | 180~240 | 1~218 | 150~200 | 138~185 | 129~171 | |
6 | 门诊部、诊疗所 | 每病人每次 | 7~11 | 6~10 | 5~9 | 5~8 | 5~7 | 4~7 |
7 | 公共浴室 | |||||||
设有淋浴、浴盆、浴 池和理发室 | 每顾客每次 | 67~133 | 60~120 | 55~109 | 50~100 | 46~92 | 43~86 | |
8 | 理发室 | 每顾客每次 | 7~16 | 6~14 | 5~13 | 5~12 | 5~11 | 4~10 |
9 | 洗衣房 | 每千克干衣 | 20~33 | 18~30 | 16~27 | 15~25 | 14~23 | 13~21 |
10 | 公共食堂 | |||||||
营业食堂 | 每顾客每次 | 5~8 | 5~7 | 4~7 | 4~6 | 4~6 | 3~5 | |
工厂、机关、学校、居民食堂 | 每顾客每次 | 4~7 | 4~6 | 3~5 | 3~5 | 3~5 | 3~4 | |
11 | 幼儿园、托儿所 | |||||||
有住宿 | 每儿童每天 | 20~40 | 18~36 | 16~33 | 15~30 | 14~28 | 13~26 | |
无住宿 | 每儿童每天 | 11~20 | 10~18 | 9~16 | 8~15 | 7~14 | 7~13 | |
12 | 体育场 | |||||||
运动员淋浴 | 每人每天 | 33 | 30 | 27 | 25 | 23 | 21 |
表5.1-2 卫生器具一次和一小时热水用水定额
序号 | 卫生器具名称 | 一次用水量 (L) | 一小时用水量 (L) | 水温(℃) |
1 | 住宅、旅店 | |||
带有淋浴器的浴盆 | 150 | 300 | 40 | |
不带淋浴器的浴盆 | 125 | 250 | 40 | |
淋浴器 | 70~100 | 140~200 | 37~40 | |
洗脸盆、盥洗槽水龙头 | 3 | 30 | 30 | |
洗涤盆 | 8~10 | 180 | 60 | |
妇女卫生盆 | 10~15 | 120~180 | 30 | |
家用洗衣机 | 40~60 | 150~360 | 30~60 | |
2 | 集体宿舍 | |||
淋浴器:有淋浴小间 | 70~100 | 210~300 | 37~40 | |
无淋浴小间 | —— | 450~540 | 37~40 | |
洗脸盆、盥洗槽水龙头 | 3~5 | 50~80 | 30 | |
妇女卫生盆 | 10~15 | 60~90 | 30 | |
家用洗衣机 | 40~60 | 240~600 | 30~60 | |
3 | 公共食堂 | |||
洗涤盆(池) | —— | 250 | 60 | |
洗脸盆:工作人员用 | 3 | 60 | 30 | |
顾客用 | 3 | 120 | 30 | |
淋浴器 | 40 | 400 | 37~40 | |
4 | 幼儿园、托儿所 | |||
浴盆:幼儿园 | 100 | 400 | 35 | |
托儿所 | 30 | 120 | 35 | |
淋浴器:幼儿园 | 30 | 180 | 35 | |
托儿所 | 15 | 90 | 35 | |
洗脸盆、盥洗槽水龙头 | 1.5 | 25 | 30 | |
洗涤盆(池) | —— | 180 | 60 | |
家用洗衣机 | 40~60 | 240~360 | 30~60 | |
5 | 医院、疗养院 | |||
洗手盆 | —— | 15~25 | 35 | |
洗涤盆(池) | —— | 300 | 60 | |
浴盆:不带淋浴器 | 125~150 | 250~300 | 40 | |
带淋浴器 | 150 | 300 | 40 | |
妇女卫生盆 | 10~15 | 30~45 | 30 | |
6 | 公共浴室 | |||
浴盆 | 125 | 250 | 40 | |
淋浴器:有淋浴小间 | 100~150 | 200~300 | 37~40 | |
无淋浴小间 | —— | 450~540 | 37~40 | |
洗脸盆 | 5 | 50~80 | 35 | |
7 | 理发室 | |||
洗脸盆 | 10~25 | 60~100 | 35 | |
8 | 实验室 | |||
洗涤盆(池) | —— | 60 | 60 | |
洗手盆 | —— | 15~25 | 30 | |
9 | 剧院 | |||
淋浴器 | 60 | 200~400 | 37~40 | |
演员用洗脸盆 | 5 | 80 | 35 | |
10 | 体育场 | |||
淋浴器 | 30 | 300 | 35 | |
洗脸盆 | 3 | 30 | 35 | |
11 | 工业企业生活间 | |||
淋浴器:一般车间 | 40 | 360~540 | 37~40 | |
脏车间 | 60 | 180~480 | 40 | |
洗脸盆、盥洗槽水龙头: | ||||
一般车间 | 3 | 90~120 | 30 | |
脏车间 | 5 | 100~150 | 35 | |
妇女卫生盆 | 10~15 | 120~180 | 30 |
二、生产热水用水定额
生产热水用水量和小时变化系数,应根据工艺要求或同类型生产实际数据确定。
三、热水使用温度
各种卫生器具的热水用水温度,见表5.1-2。其中淋浴器的用水温度应根据气候条件、使用对象确定,在计算热水用量和耗热量时,一般均按40℃计算。
洗衣机、厨房等热水使用温度与用水对象有关,见5.1-3。
表5.1-3 洗衣机、厨房器具用水温度
用水对象 | 用水温度(℃) |
洗衣机: | |
棉麻织物 | 50~60 |
丝绸织物 | 35~45 |
毛料织物 | 35~40 |
人造纤维织物 | 30~35 |
厨房餐厅: | |
一般洗涤 | 45 |
洗碗机 | 60 |
餐具过清 | 70~80 |
餐具消毒 | 100 |
热水供应系统的热水供水温度视热水系统中配水点所要求的水温而定,见表5.1-4。
表5.1-4 热水系统供水温度
配水点最低水温 | 水加热器出口水温 |
45℃ | 55~60℃ |
50℃ | 60~65℃ |
60℃ | 70~75℃ |
热水系统中,水加热器和管道的散热能耗与配水点要求的水温成正比。从节能的观点考虑,对于局部要求高温度的用水点,如厨房等,宜采用进一步加热供应的方式或单独加热的方式。
五、冷水计算温度
冷水计算温度以当地最冷月平均水温资料确定,在无水温资料时,可参照表5.1-5确定。
表5.1-5 冷水计算温度
分区 | 地区 | 地面水温度(℃) | 地下水温度(℃) |
第一分区 | 黑龙江、吉林、内蒙古的全部,辽宁的大部分、河北、山西、陕西偏北部分,宁夏偏东部分 | 4 | 6~10 |
第二分区 | 北京、天津、山东全部,河北、山西、陕西的大部分,河南北部,甘肃、宁夏、辽宁的南部,青海偏东和江苏偏北的一小部分 | 4 | 10~15 |
第三分区 | 上海、浙江全部,江西、安徽、江苏的大部分,福建北部,湖南、湖北东部,河南南部 | 5 | 15~20 |
第四分区 | 广东、全部,广西大部分,福建、云南的南布 | 10~15 | 20 |
第五分区 | 贵州全部,四川、云南的大部分,湖南、湖北的西部,陕西和甘肃秦岭以南地区,广西偏北的大部分 | 7 | 15~20 |
管道结垢和腐蚀主要因素是暂时硬度含量和水温。应符合《生活饮用水卫生标准》的要求。按65℃计算的日用水量小于10m3时,其原水可以不进行软化处理。水中硬度低于8.4德国度时,加热后结垢量较小;硬水和极硬水在加热后结垢现象就较严重,且当水温大于60℃,结垢量明显增大。生活用热水供应如果不采取水质软化的情况下,为了尽可能减少管道的结垢量,加热器的出口水温不宜大于60℃。
表5.1-6 水的硬度
总硬度 | CaCO3含量(mg/L) | 0~75 | 75~150 | 150~300 | 300以上 |
德国度 | 0~4.2 | 4.2~8.4 | 8.4~16.8 | 16.8以上 | |
类别 | 软水 | 梢硬水 | 硬水 | 极硬水 |
1.根据人数或床位数和其热水用水量额定计算方法
Qh=Khhmqr/T
Qh为最大小时热水用水量(L/h),hqr为热水用水量定额,见表5.1-1,m为用水计算单位数(人或床),T为热水供应时间(h),Khh小时变化系数,全日制供应热水时,按表5.4-1选用。
表5.4-1 热水供应小时变化系数Khh值
建筑性质 | 计算单位数 (住宅、旅馆为居住人数,医院为床位数) | |||||||||||||||
35 | 50 | 60 | 75 | 100 | 150 | 200 | 250 | 300 | 450 | 500 | 600 | 900 | 1000 | 3000 | 6000 | |
住宅 | 5.58 | 5.12 | 4.49 | 4.13 | 3.38 | 3.70 | 3.28 | 2.86 | 2.48 | 2.34 | ||||||
旅馆 | 9.65 | 6.84 | 5.61 | 4.97 | 4.58 | 4.19 | ||||||||||
医院 | 7.62 | 4.55 | 3.78 | 3.54 | 2.93 | 2.60 | 2.23 | 1.95 |
Qh=∑(hqhn0b/100)
qh为卫生器具一小时的热水用水量,见表5.1-2,n0为同类型卫生器具数,b为在一小时内卫生器具同时使用百分数。公共浴室和工厂、学校、剧院、体育馆等浴室中的淋浴器和洗脸盆的同时使用百分数按100计算;客房中设有浴盆的宾馆、普通旅馆,浴盆的同时使用百分数按60~70计算,其他器具的热水用水量不计;医院、疗养院的病房内卫生间的浴盆按25~50%计,其他器具不计。对于全日供应热水的住宅,每户设有浴盆时,仅计算浴盆的热水用水量,其他器具的热水用水量不计,浴盆的同时使用百分率按表5.4-2选用。
表5.4-2 住宅浴盆同时使用百分数
浴盆数n | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 15 |
同时使用百分数 | 100 | 85 | 75 | 70 | 65 | 60 | 57 | 55 | 52 | 49 | 45 |
浴盆数n | 20 | 25 | 30 | 40 | 50 | 100 | 150 | 200 | 300 | 400 | ≥1000 |
同时使用百分数 | 42 | 39 | 37 | 35 | 34 | 31 | 29 | 27 | 26 | 25 | 24 |
3.耗热量计算
W= Qh(tr-tl)C
W为设计小时耗热量(kJ/h);C水的比热,C=4.19kJ/kg℃
4.冷水量、热水量和混合水量换算
hQr+Ql=Qm;Qr/Qm=(tm-tl)/(tr-tl)
Ql、Qr、Qm分别为冷水量、热水量和混合水量(L)
tl、tr、tm分别为冷水温度、热水温度和混合水温度(℃)
八、热媒耗量
1.蒸汽直接加热的耗量
Gm=(1.1~1.2)W/(im-ir)
Gm蒸汽耗量(kg/h); im蒸汽热焓(kJ/kg); ir蒸汽与冷水混合成热水的热焓, ir=trC(kJ/kg)
tr蒸汽与冷水混合成热水的温度(℃).
2.蒸汽间接加热的耗量
Gm=(1.1~1.2)W/(im-in)
im蒸汽凝结水的热焓(kJ/kg).
3.高温热水间接加热的耗量
Qm=(1.1~1.2)W/C(t1-t2)
Qm高温热水耗量(kg/h); t1高温热水进口温度(℃);t2高温热水出口温度(℃)。
九、热水贮水器容积计算
1.根据供水曲线和耗热曲线计算
集中热水供应系统中,当小时供热量小于或周期性小于耗热量时,热水贮水器的贮水容积应根据小时供热量曲线和小时耗热量曲线以及热水贮水器的工作情况计算决定,见表5.4-5。
2.集中热水供应系统中,当小时供热量等于设计小时耗热量时,热水贮水器的贮水容积可按经验计算决定。
a.住宅、旅店、医院、集体宿舍和公共浴室,热水贮水器的有效贮水容积应小于45min设计小时耗热量。V≥0.75W/[C(tr-t1)],V——热水贮水器的有效贮水容积(L)。
b.工业企业淋浴室热水贮水器的有效容积应不小于30min设计小时耗热量。V≥0.5W/[C(tr-t1)]。
贮存和加热合一的容积式水加热器和开式加热水箱,冷水从下部进入,热水从上部送出,还需要附加箱底加热部分的容积。立式容积式水加热器附加10%,卧式容积式水加热器和开式加热水箱附加20~25%。
c.集中热水供应系统,如采用半即热式加热器,且蒸汽量随时满足要求,并设有自动调温装置,可不设热水贮水器。
表5.4-5 热水贮水器容积计算
热水贮水器工作情况和图式 | 加热、贮热和供水方式 | 计算公式 | |
定温变容 | 一次充水,关闭冷水进水阀,加热后一次用完的间断工作 | V=(1.1~1.2)Wmax/[C(tr-t1)] (5.4-13) 式中 V—热水贮水器容积(L),Wmax--热水贮水器所需的最大贮热量(kJ),1.1~1.2—容积附加系数,闭式热水罐应采用1.2 | |
热水由快速水加热器加热,送入高位热水箱-供水 | |||
热水锅炉与闭式热水罐加热供水方式 | |||
变容变温 | 冷水由下进,热水由上出的容积式水加热器 | 热水贮水器内水温发生分层变化,理论贮水容积应采用试算法,较复杂,可近似采用定容变温公式计算。唯容积附加系数应取1.2~1.25 | |
冷水由下进,热水由上出的加热水箱,冷水箱水位需保持恒定 |
kJ/h.m2
气温 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
露天 | 4522 | 4187 | 3852 | 3433 | 2931 | 2847 | 2721 | 2596 | 2470 | 2302 |
室内 | 2345 | 2177 | 2010 | 1842 | 1507 | 1465 | 1382 | 1340 | 1256 | 1172 |