给排水课程设计说明书

扬州大学

建筑给排水课程设计

题目：扬州市某宿舍给水排水工程设计

院(系)别 水能学院 专 业 建筑环境与能源应用工程 班 级 建环 学 号

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姓 名 指导教师

日

期

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1. 建筑给水排水设计任务书 ....................................................................................... 1

1.1. 设计题目............................................................................................................................. 1 1.2. 基本要求............................................................................................................................. 1 1.3. 提交成果............................................................................................................................. 1 1.4. 主要参考文献 ..................................................................................................................... 1

2. 设计方案概述 ........................................................................................................... 2

2.1. 给水工程............................................................................................................................. 2 2.2. 排水工程............................................................................................................................. 2 2.3. 消防排水............................................................................................................................. 2 2.4. 管道的平面布置与管材 ..................................................................................................... 2

3. 建筑内部给水系统 ................................................................................................... 3

3.1. 给水系统方式的确定 ......................................................................................................... 3 3.2. 确定用水定额及时变化系数 ............................................................................................. 3 3.3. 计算水系统所需压力 ......................................................................................................... 3

4. 建筑内部排水系统 ................................................................................................... 7

4.1. 设计规定............................................................................................................................. 7 4.2. 水力计算............................................................................................................................. 7

五、热水系统设计....................................................................................................... 10

5.1热水供应方案确定 ............................................................................................................. 10 5.2热水管道的布置与敷设 ..................................................................................................... 10 5.3热水供应系统水力计算 ..................................................................................................... 10

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1. 建筑给水排水设计任务书

1.1. 设计题目

某宿舍建筑给水排水工程设计

该建筑位于扬州市，市政给水管网可提供水压为0.3MPa，供水管DN200mm，位于建筑东侧绿地内，管中心埋深0.40m，建筑物南侧有DN200排水管网，管内底埋深0.85m，建筑内一层地面标高为±0.00m。

平面布置见平面图。

设计者需要完成该建筑的给水系统、排水系统和消防系统和热水系统计算并绘图。 1.2. 基本要求

1、按时完成所规定的设计任务与内容。设计中涉及的设备与器材需

要明确型号与安装要求。设计成果需符合国家现行的规范、标准。

2、设计说明书应包括工程设计的主要原始资料、方案选择的分析说明、主要设备材料的选择，设计计算与相关简图、以及主要参考文献资料等。要求内容系统完整，计算正确，论述简洁明了，文理通顺，数据可靠，图表设计合理详实，装订整齐。

3、设计图纸应能较准确地表达设计意图，图面力求布局合理正确清晰，符合制图标准，专业规范及有关规定，用工程字注文。 1.3. 提交成果

各系统平面图，系统图，厨房卫生间大样图； 设计计算说明书一份。 1.4. 主要参考文献

《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003) 《建筑设计防火规范》（GBJ16-87）（2001年版） 《给水排水制图标准》（GB/T 50106-2001） 《给水排水标准图集》 《建筑给水排水设计手册》

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《给水排水设计手册》第1、2、11册

2. 设计方案概述

2.1. 给水工程

本工程为盐城市永宁寺僧众宿舍，该宿舍共3层，每间宿舍2位僧人。宿舍卫生间内设一个洗手盆一个淋浴头一个大便器。

该建筑位于盐城市，市政给水管网可提供水压为0.3MPa，供水管DN200mm，位于建筑南侧绿地内，管中心埋深0.40m，建筑物南侧有DN200排水管网，管内底埋深0.85m，建筑内一层地面标高为±0.00m。充分利用市政管网直接给水是首先要考虑的，建筑内给水方案采用由室外市政给水管网直接供水。且均采用下行上给方式。

2.2. 排水工程

根据要求，为减少污废水处理量，采用分流排水系统。宿舍大便器污水排往建筑外的化粪池处理，洗手盆淋浴器的所有废水水经环保部门同意后可直接排入排水管网。废水和污水分别采用单管排往建筑外。

2.3. 消防排水

根据《建筑防火规范》，本建筑为民用建筑（层），耐火等级2级，建筑类别3类。设消火栓给水系统。消火栓用水量10L/S。室内消火栓系统不分区，火灾前期10分钟用水量设于办公楼屋顶水箱内。每个消火栓口径为65mm单栓口，水喷嘴口径19mm,充实水柱为12m水柱，采用衬胶水带，直径65mm，长度20m。

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（布置见平面图）

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2.4. 管道的平面布置与管材

建筑内给水工程、排水工程、消防给水工程、管道平面布置见平面图。 由市政给水管网引入建筑物的埋地0.4m的DN200铸铁横管设置闸阀和LXS旋翼湿式水表。综合考虑经济、技术、供水可靠性，除建筑物外的埋地的供水管采用铸铁管，给水立管、横支管都采用塑料管沿墙壁明装敷设。

室内生活污水立管设于宿舍接纳大便器废水。室内生活废水立管设于洗涤池内侧，接纳洗涤池排水，排水管材采用硬聚氯乙烯管。

消防立管明装于楼道走廊。室外生活和消防给水横干管管中心线标高为-0.4米，室内加上地坪标高给水变为0.4米，消防变为0.9米。排水横干管管中心的起始标高为-0.85米，室内加上地坪标高变为-0.4米。消防给水管采用普通镀锌铸铁管，外部刷为红色。

3. 建筑内部给水系统

3.1. 给水系统方式的确定

查《建筑给排水设计规范》GB50015-2003,由规范中的条例3.3.3可知，建筑物内的给水系统宜按下列要求确定：

应利用室外给水管网的水压直接供水。当室外给水管网的水压和（或）水量不足时，应根据卫生安全、经济节能的原则选用贮水调节和加压供水方案； 给水系统的竖向分区应根据建筑物用途、层数、使用该要求、材料设备性能、维护管理、节约供水、能耗等因素综合确定；

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不同使用性质或计费的给水系统，应在引入管后分成各自的给水管网。 常见的给水方式有：直接供水方式，其优点为供水较可靠，系统简单，投资省，安装维护简单，可充分利用水压，节省能源；其确定是内部无贮水量停水时内部立即断水。单设水箱供水方式，其优点为供水较可靠，系统较简单，投资较省，安装、维护较简单，可充分利用水压，节省能源；其缺点是需设高位水箱，增加结构载荷，若水箱容积不足，可能造成上、下层同时停水。设水泵水箱供水方式，其优点为水箱贮备一定水量，停水停电时可延时供水，供水可靠，可充分利用水压，节省能源；安装、维护较麻烦，投资较大；有水泵振动和噪声干扰；需设高位水箱，增加结构载荷。

本次设计采用直接供水方式。

3.2. 确定用水定额及时变化系数

查《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003，由规范中的表可知，僧众宿舍的最高日生活用水定额为100~150L ，小时变化系数Kh为3.0~2.5。据本建筑物的性质和室内卫生设备之完善程度，选用最高日生活用水定额为：qdl130L/(床•d)，取小时变化系数Kh=3.0 。 最高日用水量： Qdmqd66130最高日最大时用水量：Qh10008.58m3/d Qd•K8.583.01.0725m3/h hT24设计秒流量按公式：qg0.2aNg 本工程为宿舍(Π类)，a=2.5，所以， qg0.5Ng 3.3. 计算水系统所需压力

根据给水管道的平面布置和系统图，进行水力计算。在轴测图上定出最不利

配水点（淋浴器），确定计算管路，以流量变化处为结点，从最不利配水点开始，进行结点编号。结合平面系统图，给水系统水力计算如下：

图3.1 室内给水系统图

根据各管段的卫生器具给水当量总数可求出所有管段的设计秒流量qg，流速应控制在允许范围内，查附表2-3可得管径DN和单位长度沿程水头损失i，局部阻力折算成当量长度并入沿程损失。该最不利环路各段当量长度如下表所示：

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表3.1 当量长度表

表3.1 当量长度表 管段编号 管件名称 当量长度 总计 8-9 90°弯头 三通 2.1 4.6 6.7 7-8 异径 三通 90°弯头 0.6 3.7 1.8 6.1 6-7 三通 异径 3.1 0.5 3.6 5-6 异径 90°弯头 0.3 1.2 1.5 4-5 三通 异径 1.8 0.3 2.1 3-4 三通 1.8 1.8 2-3 三通 异径 1.5 0.2 1.7 由式（2-13）hi=iL计算出管路的沿程水头损失Σhi。各项计算结果均列入下表中。

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表3.2 层室内给水管网水力计算表 表3.2 给水管网水力计算表 卫生器具 卫生器具名称、数量、当量 管段编号 设计秒当量总数 流量DN（mm） v（m/s） qg(L/s) 单阻i管长沿程水头损失hy=iL（kpa） （kpa） （m） 当量 淋浴头 洗手池 坐便器

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1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 （n/N） n/N n/N n/N n/N n/N n/N n/N n/N 0.5 1/0.5 1/0.5 2/1.0 4/2.0 6/3.0 12/6.0 18/9.0 0.5 0 1/0.5 2/1.0 4/2.0 6/3.0 12/6.0 18/9.0 0.5 0 1/0.5 2/1.0 4/2.0 6/3.0 12/6.0 18/9.0 ΣN 0.5 1.5 3.0 6.0 9.0 18.0 27.0 49.5 0.35 0.61 0.87 1.22 1.50 2.12 2.60 3.52 20 25 32 32 40 50 70 80 0.92 0.91 0.85 1.2 0.9 0.81 0.68 0. 0.56 0.39 0.27 0.50 3.5 2.7 5.4 5.7 1.96 1.05 1.46 2.85 2.22 2.27 1.01 0.71 0.22 10.1 0.21 10.8 0.08 12.6 0.06 11.8 33/16.5 33/16.5 33/16.5 Σhy=10.667kpa

要满足建筑内给水系统各配水点单位时间内使用时所需的水量，给水系统的水压（自室外引入管起点管中心标高算起）最不利配水点具有足够的流出水头，去计算公式如下：

HH1H2H3H4 H:建筑内给水系统所需水压，kPa；

H1：引入管起点之最不利配水点位置高度所要求的静水压，kPa；

H2:引入管起点值最不利配水点的给水管路即计算管路的沿程与局部水 头损失之和，kPa；

H3：水流通过水表时的水头损失，kPa；

H4：最不利配水点所需的最低工作压力，kPa；（见表2-1）.

由表图、表、可知：H1=7.2+0.8-（-0.4）=8.4mH2O=84kpa（其中0.8为配水嘴距室内地坪的安装高度）。 H2=1.3Σhy=1.3×6.725=8.74kpa

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H4=50kpa（即最不利点水嘴的最低工作压力）

因住宅建筑用水量较小，总水表和分户水表均选用LXS湿式水表，分户表和总水表分别安装在(和⑧管段上，q4=0.87L/s=3.13m3/h，q=2.81L/s=10.116m3/h，查附表1-1，选25mm口径的分户水表，其常用流量3.5m3/h＞q4，过载流量为7m3/h。所以分户水表的水头损失：

hdq2q2qg2Kb（Qmax3.13219.99kPa7（））100100 2选口径50mm的总水表，其常用流量为15m3/h＞q8，过载流量为30m3/h。所以总

H，dqg2水表的水头损失为：Kb10.11622（3010011.37kPa） hd和H，d均小于水表水头损失允许值。水表的总水头损失为：

H3hdH，d19.9911.3731.36kPa 所以。给水系统所需压力H：H=H1+H2+H3+H4=174.1KPa＜300KPa满足要求。

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4.1. 设计规定

4. 建筑内部排水系统

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为保证管道系统有良好的水利条件，稳定管内气压，防止水封被破坏，保证良好的室内环境卫生，在设计计算横支管和横干管时，必须满足下列规定。

4.1.1. 最大设计充满度

建筑内部横水管按非满流设计，以便使污废水释放出的气体能自由流动排入大气，调节排水管道系统内部的压力，按接纳意外的高峰流量。建筑物内部排水横管的最大设计充满度见表

表4.1 排水横管最大设计充满度 排水管道类型 管径（mm） ≤125 生活排水管道 150~200 50~75 生产废水管道 100~150 ≥200 50~75 生产污水管道 100~150 ≥200 0.6 0.6 0.7 1.0 0.6 0.7 0.8 最大设计充满度 0.5 4.1.2. 管道坡度 设计中排水管采用塑料管，标准的塑料排水管件（三通、弯头）的夹角为91.5°，

塑料排水横管的标准坡度均为0.026.参考《给水排水设计手册02 表（4-16）》

4.1.3. 最小管径

设计中只有洗手盆、小便器、大便器3类卫生器具。参考《给水排水设计手册》，建筑物的排出管径不小于50mm。医院、厨房、浴室以及大便器排放的污水水质特殊，其最小管径应大于50mm。

4.2. 水力计算

根据《建筑给水排水设计规范》，生活排水管道设计秒流量按公式：

qp0.12Npqmax （式5-1）

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式中：qp—计算管段排水设计秒流量，L/s； Np—计算管段卫生器具排水当量总数；

qmax—计算管段上排水量最大的一个卫生器具的排水流量，L/s； —根据建筑物用途而定的系数，按表2.4确定。

表4.2 根据建筑物用途而定的系数值 宿舍（Ⅰ、Ⅱ）、住宅、宾馆、酒店式公寓、医院、疗养院、幼儿园、养老院卫生间 1.5 旅馆和其他公共建筑的盥洗室和厕所间 2.0~2.5 建筑物名称 值 设计中建筑为宿舍，属于住宿（Ⅰ、Ⅱ）类，所以=1.5。 设计计算及参数

本建筑内卫生间类型、卫生器具类型均相同。采用生活污水与生活废水分流排放。生活污水系统qmax=1.5L/s，生活废水系统，qmax=0.15L/s。

4.2.1. 支管

污水系统分两类。一类每层支管只连接一个大便器，支管管径取DN100，采用

通用坡度i=0.020；另一类每层支管上连接两个大便器。

洗手盆排水支管和淋浴器排水支管管径都取DN50，采用通用坡度i=0.035。不需要设专用通气立管。

洗手盆与淋浴器汇合后支管管段的排水设计秒流量按公式计算为：

qp0.12aNpqmax0.121.5（0.450.3）0.150.31L/s 结果大于洗手盆和浴盆排水量之和0.10+0.15=0.25L/s，取qp0.25L/s，查附表5-2，管径为DN75，采用通用坡度i=0.025。不需要设专用通气立管。

4.2.2. 立管

生活污水排水系统每根立管的排水设计秒流量为：

qp0.12aNpqmax0.121.534.521.52.44L/s

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其中3为层数，4.5为设冲洗水箱蹲式大便器排水当量，2为每根立管每层接纳坐便器的个数。出户管管径选DN100排水铸铁管，h/D=0.5，坡度为0.01时，其排水量为2.58L/s，流速为0.66m/s，满足要求。 生活废水排水系统每根立管的排水设计秒流量为：

qp0.12aNpqmax0.121.53（0.450.3）20.150.53L/s 其中，0.45为淋浴器排水当量，0.3为洗手盆排水当量，3为层数，2为每根立管每层接纳卫生器具的个数。出户管管径选DN75排水铸铁管，h/D=0.5，坡度为0.005时，其排水量为0.85/s，流速为0.38m/s，满足要求。所以不需要设专用通气立管，设伸顶通气管即可，管径取DN50，顶伸出屋面0.5m,其顶端装设风帽或网罩，避免杂物落入排水立管。

4.2.3. 排水横干管计算

计算各管段设计秒流量，根据已标注管段查附表5-2，选用合适坡度，计算结果见下表：

表4.3 横支管水力计算表（污水系统1） 卫生器具名称 设计秒管段编号 Np=0.4Np=0.3 Np=4.5 5 A—B

6 12 6 12 27 54 27 54 洗手盆 淋浴器 大便器 排水当量流量) 坡度i 总数Np qp(L/sde（mm） 管径2.44 100 0.012 2.82 100 0.015 2.44 100 0.012 2.82 100 0.015 图4.1 污水系统图

B—C D—E E—F

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表4.4 横支管水力计算表（污水系统2） 卫生器具名称 设计管段编号 洗手盆 淋浴器 大便器 排水当量总数Np 秒流量s) 管径de坡度i qp(L/（mm） Np=0.Np=0.Np=4.3 a—b

c—d

45 5 6 6 27 27 2.44 100 0.012 2.44 100 0.012 图4.2 污水系统图

表4.5横支管水力计算表（废水管1） 卫生器具名称 设计管段编号 洗手盆 淋浴器 大便器 排水当量总数Np 秒流量s) 管径de坡度i qp(L/（mm） Np=0.Np=0.Np=4.3

图4.3 废水系统图

4—5

5—6 12 12 9 6 6 4.5 1—2 2—3 6 12 45 6 12 5 4.5 9 1.38 100 0.012 1.54 100 0.015 1.38 100 0.012 1.54 100 0.015 表4.6 横支管水力计算表（废水管2）

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卫生器具名称 设计秒管段编洗手盆 淋浴器 大便器 排水当量总流量管径de号 Np=0.3 Np=0.45 6 6 Np=4.5 数Np qp(L/s（mm） ) 坡度i 1—2

图4.4 废水系统图

3—4 6 6 4.5 4.5 1.38 1.38 100 100 0.012 0.012 五、热水系统设计

5.1热水供应方案确定

本次对办公楼的热水供应采用的供应系统为集中热水供应系统，采用间接加热，半循环、下行上给、定时循环的热水供水方式，加热和贮热设备选用半容积式水加热器。热水管材均选用聚丙烯管。

5.2热水管道的布置与敷设

热水管网同给（冷）管网，有明设和暗设两种敷设方式。铜管、薄壁不锈钢管、衬塑钢管等可根据建筑、工艺要求暗设或明设。热水管道穿过建筑物的楼板、墙壁和基础处应加套管，穿越屋面及地下室外墙时，应加防水套管，以免管道膨胀时损坏建筑结构与管道设备。当穿过有可能发生积水的房间地面或楼板面时，套管应高出地面50-100mm。热水管道在吊顶内穿墙时，可预留孔洞。下行上给式热水系统设有循环管道时，其回水立管应在最高配水点0.5m处与配水立管连接。

5.3热水供应系统水力计算

5.3.1热水供应系统水力计算

（1）热水量

按要求取每日供应热水时间为8h，取计算用的热水温度为70℃，冷水为10℃。查《建

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筑给排水设计规范》GB-500015-2003(

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2009年版)表5.1.1-1热水用水定额表，取60℃的热水用水定额5L/（人·班）。

则最高日用水量为

其中66为员僧人数。

折合成70℃热水的最高日用水量为

查《建筑给水排水设计规范》GB 50015—2003（2009年版）表5.3.1办公楼的热水小时变化系数表，员工用热水量相对较少，忽略不计。

再按卫生器具1h用数量计算；洗手盆数目3套，取同类卫生器具同时使用百分数70%，

，查《建筑给水排水设计规范》

GB-500015-2003(2009年版)表5.1.1-2卫生器具的1次和1h热水用水定额及水温表，办公楼洗手盆小时用水量为50-100L,使用水温为35℃，取50L/h（35℃），则

比较用水量，即

与，两者结果存在差异，为供水安全起见，取两者较大者作为设计小时

。

（2）耗热量

冷水取用扬州市地下水，其温度为10℃，热水温度取70℃，则耗热量

（3）加热设备选择计算

拟采用半容积式水加热器。设蒸汽表压为1.96×，相对应的绝对压强为2.94×

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，其饱和温度为=133℃，热媒和被加热水的计算温差

根据半容积式水加热器相关资料，铜盘管的传热系数K为1047w/（m²·℃），传热效率修正系数=0.7，取1.1，水加热器的传导面积

半容积式水加热器的贮热量应大于15min设计小时耗热量，则其最小贮水容积V=15×60×0.012=10.8L

根据计算所得的F，V分比对照样本提供的参数，选择水加热器的型号 5.3.2热水配水管网水力计算

计算用图如图5-1所示。水力计算表如表5-1。

图5-1热水系统水力计算用图 表5-1热水配水管网水力计算表

热水配水管网水力计算中，设计秒流量公式与给水管网计算相同。但查热水水力计算表进行配管和计算水头损失。

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表3.1 当量长度表 管段编号 管件名称 当量长度 8-9 90°弯头 三通 2.1 4.6 7-8 异径 三通 90°弯头 0.6 3.7 1.8 6-7 三通 异径 3.1 0.5 5-6 异径 90°弯头 0.3 1.2 4-5 三通 异径 1.8 0.3 3-4 三通 1.8 2-3 三通 异径 1.5 0.2 表3.2 给水管网水力计算表 卫生器具 卫生器具名称、数量、当量 管段编号 当量 （n/N） 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 6-7 7-8 8-9 n/N n/N n/N n/N n/N n/N n/N n/N 淋浴头 0.5 1/0.5 1/0.5 2/1.0 4/2.0 6/3.0 12/6.0 18/9.0 洗手池 0.5 0 1/0.5 2/1.0 4/2.0 6/3.0 12/6.0 18/9.0 6.0 9.0 18.0 27.0 49.5 1.22 1.50 2.12 2.60 3.52 32 40 50 70 80 1.2 0.9 0.81 0.68 0. 0.50 5.7 2.85 2.22 2.27 1.01 0.71 沿程水头损当量总数 设计秒单阻i管长流量DN（mm） v（m/s） 失hy=iL（kpa） （m） qg(L/s) （kpa） ΣN 0.5 1.5 3.0 0.35 0.61 0.87 20 25 32 0.92 0.91 0.85 0.56 0.39 0.27 3.5 2.7 5.4 1.96 1.05 1.46 0.22 10.1 0.21 10.8 0.08 12.6 0.06 11.8 33/16.5 33/16.5 Σhy=10.667kpa

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热水配水管网的局部水头损失按沿程水头损失的30％计算。热水配水管网的水力计算管路总水头损失为：

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7.3×1.3=9.49kPa取10kPa。

水加热器出口至最不利点配水嘴的几何高差为： 11.9+0.4-（-0.3）=12.6m=126kPa

考虑50kPa的流出水头，则热水配水管网所需水压为：

比温降为tT/F ，其中F为配水管网计算管路的管道展开面积，计算F时，立管均按无保温层考虑，干管均按25mm保温层厚度取值。

如图4-2所示，热水配水管网计算管路的管道展开面积

F=0.1325×13.5+0.1325×3.6+0.1251×3.4=2.69

然后从第4点开始，按公式tztctf依次计算出各节点的水温值，将计算结果列

于

表

4-2

中

的

第

7

栏

内

。

例

如

：

5.3.3选择循环水泵

根据公式

循环水泵流量应满足根据公式

（式5-3）

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其中，则

37.6mm

根据选择循环水泵，选用G32型管道泵（，）

5.3.4蒸汽管道计算

已知总设计小时耗热量为

10860.5kJ/h

蒸汽的比热取2167kJ/kg，蒸汽耗量为

蒸汽管道管径可查蒸汽管道管径计算表（

），选用管径DN100。

（注：可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!）