9 空调水系统方案确定和水力计算
9.1 冷冻水系统的确定
9.1.1 冷冻水系统的基本形式
9.1.1.1 双管制、三管制和四管制系统
(1)双管制系统夏季供应冷冻水、冬季供应热水均在相同管路中进行。优点是系统简单,初投资少。绝大多数空调冷冻水系统采用双管制系统。但在要求高的全年空调建筑中,过渡季节出现朝阳房间需要供冷而背阳房间需要供热的情况,这时改系统不能满足要求。
(2)三管制系统分别设置供冷、供热管路,冷热回水管路共用。优点是能同时满足供冷供热的要求,管路系统较四管制简单。其最大特点是有冷热混合损失,投资高于两管制,管路复杂。
(3)四管制系统供冷、供热分别由供回水管分开设置,具有冷热两套独立的系统。优点是能同时满足供冷、供热要求,且没有冷热混合损失。缺点是初投资高,管路系统复杂,且占有一定的空间。
9.1.1.2 开式和闭式系统
(1)开式水系统与蓄热水槽连接比较简单,但水中含氧量较高,管路和设备易腐蚀,且为了克服系统静水压头,水泵耗电量大,仅适用于利用蓄热槽的低层水系统。
(2)闭式水系统不与大气相接触,仅在系统最高点设置膨胀水箱。管路系统不易产生污垢和腐蚀,不需克服系统静水压头,水泵耗电较小。
9.1.1.3 同程式和异程式系统
(1)同程式水系统除了供回水管路以外,还有一根同程管,由于各并联环路的管路总长度基本相等,各用户盘管的水阻力大致相等,所以系统的水力稳定性好,流量分配均匀。高层建筑的垂直立管通常采用同程式,水平管路系统范围大时宜尽量采用同程式
(2)异程式水系统管路简单,不需采用同程管,水系统投资较少,但水量分配。调节较难,如果系统较小,适当减小公共管路的阻力,增加并联支管的阻力,并在所有盘管连接支路上安装流量调节阀平衡阻力,亦可采用异程式布置。
9.1.1.4 定流量和变流量系统
(1)定流量水系统中的循环水量保持定值,负荷变化时可以通过改变风量或改变供回水温度进行调节,例如用供回水支管上三通调节阀,调节供回水量混合比,从而调节供水温度,系统简单操作方便,不需要复杂的自控设备,缺点是水流量不变输送能耗
始终为设计最大值。
(2)变流量水系统中供回水温度保持定值,负荷改变时,通过改变供水量来调节。输送能耗随负荷减少而降低,水泵容量和电耗小,系统需配备一定的自控装置。
9.1.1.5 单式泵和复式泵系统
(1)单式泵水系统的冷热源侧和负荷侧只有一组循环水泵,系统简单初投资省,这种系统不能调节水泵流量,不能节省水泵输送能量。
(2)复式泵水系统的冷热源侧和负荷侧分别设置循环水泵,可以实现负荷侧水泵变流量运行,能节省输送能耗,并能适应供水分区不同压降的需要,系统总的压力低。但系统较复杂,初投资高。
9.1.2 确定冷冻水系统形式
除了参考以上几种系统划分优缺点的比较,在工程设计中,应根据具体的情况来考虑系统形式。对于本设计,空调水路中以风机盘管和吊顶式空气处理器为空调设备,由于各处风机盘管的型号相差不大,其水流阻力的差距较小,且平面布置规律性较强,采用同程式系统有利于环路中各风机盘管小环路的水力平衡,但在竖直方向高度不是很高,采用竖程浪费管材且阻力加大,所以本系统只采用水平同程竖向不同程,竖向加阀门调节不平衡率;在管制方面,由于本设计不考虑过渡季节出现即供冷又供热的情况,在系统的复杂性和初投资方面,采用两管制系统;由于开式系统水中含氧量较高,管路和设备易腐蚀,且需要克服系统静水压头,水泵耗电量大,仅适用于利用蓄热槽的低层水系统,所以对于本设计而言,采用闭式系统;为了节约能耗和更有效地控制冷冻水系统本设计采用二次泵变流量水系统。
综上所述,本设计采用的冷冻水系统形式为闭式同程式两管制二次泵变流量水系统。
9.2 水管水力计算内容
空调水系统阻力一般由三大部分组成,即设备阻力、附件阻力和管道阻力。设备阻力通常由设备生产厂家提供,因此进行水力计算的主要内容是附件和管件(如阀门、三通、弯头等)的阻力以及直管段的阻力。通常前者也称局部阻力,后者称为沿程阻力。
9.2.1 空调水系统的管材
空调水系统中,常用管材有焊接钢管、无缝钢管、镀锌钢管及PVC塑料管。空调冷热水一般采用焊接钢管和无缝钢管,当公称直径DN<50mm时,采用普通焊接钢管;DN ≥50mm时,采用无缝钢管;DN≥250者,采用螺旋焊接钢管。管道在使用之前,应进行除锈及涮防锈漆处理,然后必须进行保温。所以本工程空调水系统的管材采用钢管,DN <50mm时,采用普通的焊接钢管,DN≥50mm时,采用无缝钢管。
9.2.2 管内流速
无论是局部阻力还是沿程阻力,都与水流速有关。流速过小,尽管水阻力较小,对运行及控制较为有利,但在水流量一定时,其管径要求加大,既带来投资(管道及保温
等)的增加。当流速超过3m/s 时还将对管件内部产生严重的冲刷腐蚀,影响使用寿命。因此必须合理地选择管内流速。不同管径闭式系统和开式系统管内流速推荐值按表9-1选用。该空调水系统采用的是闭式系统,所以初选流速时应按闭式系统的流速去选择。
表9-1 不同管径闭式系统和开式系统管内流速推荐值 (单位:m/s )
9.2.3空调管道水力计算的基本公式
空调水在管道内流动时像其他流体一样会产生压力损失,这种损失包括沿程摩擦损失和局部摩擦损失。
(1)沿程摩擦压力损失计算公式
22m P l R l d λρν
?=??=?
式中 m P ?——摩擦压力损失,Pa ;
λ——摩擦系数;
d ——管道内径,m ;
l ——管道长度,m ;
ν——流体在管道内的流速,m/s ;
ρ——流体的密度,3/kg m ;
R ——单位长度沿程摩擦压力损失,简称比摩阻Pa/m 。
(2)局部压力损失计算公式
22j P ρνξ?=?
式中 j P ?——局部压力损失,Pa ;
ξ——局部阻力系数。
(3)水系统总压力损失
m j s P P P P ?=?+?+?
式中 s P ?——水系统设备阻力,Pa ;
P ?——水系统总压力损失,Pa 。
9.3 水系统管路设计计算方法
空调水系统的管路计算是在已知水流量和推荐流速下,确定水管管径及水流动阻力。选择水泵及配用电机。
空调水系统管路计算流程图如图9-2所示:
图9-2 水系统管路计算流程图
9.4 冷冻水系统和冷却水系统水力计算详细说明
在水力计算时,初选管内流速和确定最后的流速时必须满足规范要求。空调水系统
的系统图见附录图4。
1.选定最不利环路,给管段标号。
2.用假定流速法确定管段管径。
根据各管段的冷负荷确定管段的供回水流量,计算式如下:
G=0.86·Q/(t g -t h ) Kg/h
=0.86·Q/「(t g -t h )* ρ」 m 3/h
式中 Q:冷负荷,W ;
ρ:水的密度,Kg/ m 3;
t g :冷冻水、冷却水供水温度,分别为7℃、30℃;
t h :冷冻水、冷却水回水温度,分别为12℃、35℃;
故:冷冻水、冷却水t g -t h =5℃。
根据假定的流速和确定的流量计算出管径,计算式如下:
V
G d ρπ900=
根据给定的管径规格选定管径,由确定的管径和选定的设备的流量计算出管 内的实际流速:
ρπ=2d 900G
v 3.计算比摩阻从而计算管段的沿程阻力
沿程阻力的计算式如下:
式中 y p ?:沿程阻力,P a
R :每米管长的沿程损失(比摩阻),P a /m
L :管段长度,m
摩擦阻力系数λ由柯列勃洛克公式确定:
/2)
3.72K d
=-+ 式中 K :管道的相对粗糙度,本设计中取K=0.15mm ;
Re :雷洛数。
4.用局部阻力系数法求管段的局部阻力
局部阻力计算式如下:
2p 2j ρν
ξ∑=?
式中: j p ?:局部阻力,Pa ;
ξ∑:管段中总的局部阻力系数。
5.计算总的阻力,计算式如下:△P=△P y+△P j
水力计算的详细步骤,见附录表一。
6.将此环路的总阻力累加起来得P
?=61150.9184 Pa= 61 KPa
7.已知最不利环路上的各个附件的总阻力损失之和为160 KPa,冷水机组的水阻力为69 KPa ,风机盘管的阻力为35 KPa,因此此最不利环路总阻力为:
?= 61+160+69+35=325 KPa
P
8.同理可得出其它各层环路的水管管径。其中四层环路的水力计算详细计算步骤和图见附录表二和图5,三层环路的水力计算详细计算步骤和图见附录表三和图6,二层环路的水力计算详细计算步骤和图见附录表四图7,一层环路的水力计算详细计算步骤和图见附录表五和图8。
9.5 冷凝水系统的设计
9.5.1 水封的设置
不论空调末端设备的冷凝水盘是位于机组的正压段还是负压段,冷凝水盘出水口处均需设置水封,水封高度应大于冷凝水盘处正压或负压值。在正压段设置水封是为了防止漏风,在负压段设置水封是为了顺利排除冷凝水。
9.5.2 冷凝水管材
冷凝水管处于非满流状态,内壁接触水和空气,不应采用无防锈功能的焊接钢管;冷凝水为无压自流排放,若采用软塑料管会形成中间下垂,影响排放。因此空调冷凝水管材应采用强度较大和不易生锈的镀锌钢管或排水PVC管,管道应采取防结露措施。
9.5.3 冷凝水水管管径
冷凝水管管径应按冷凝水的流量和管道坡度确定。一般情况下,1KW冷负荷每小时约产生0.4~0.8kg的冷凝水,在此范围内管道最小坡度为0.003时冷凝水管管径可按下表9-2进行估算。
表9-2 冷凝水管管径选择表
本设计冷凝水管的管径按上表进行计算,管径大小标在系统轴侧图和各层水平面图上。
9.5.4 冷凝水的排放
冷凝水排入污水系统时,应有空气隔断措施,冷凝水管不得与室内密集雨水系统直接连接。以防锈味和雨水从空气处理机组冷凝水盘外溢。为便于定期冲洗、检修,冷凝水水平干管始端应设扫除口。本设计空调的冷凝水直接排入卫生间。
9.5.5 冷凝水排水系统常遇到的问题及解决办法
(1)由于冷凝水排水管坡度较小,或根本没有坡度而造成的漏水。或由于风机盘管的集水盘安装不平,或盘内排水口堵塞而盘水外溢。
(2)由于冷水管及阀门的保温质量差,保温层未贴近冷水管壁,造成管道外壁冷凝水的滴水。还有的集水盘下表面的二次凝结水滴水。
(3)尽可能多地设置垂直冷凝水排水立管,这样可缩短水平排水管的长度。水平排水管的坡度不得小于1/100。从每个风机盘管引出的排水管尺寸,应不小于DN20mm。而空气处理机组的凝结水管至少应与设备的管口相同。在控制阀和关断阀的下边均应附加集水盘,而且集水盘下要保温。
第三章给水排水管道系统水力计算基础 本章内容: 1、水头损失计算 2、无压圆管的水力计算 3、水力等效简化 本章难点:无压圆管的水力计算 第一节基本概念 一、管道内水流特征 进行水力计算前首先要进行流态的判别。判别流态的标准采用临界雷诺数Re k,临界雷诺数大都稳定在2000左右,当计算出的雷诺数Re小于2000时,一般为层流,当Re大于4000时,一般为紊流,当Re介于2000到4000之间时,水流状态不稳定,属于过渡流态。 对给水排水管道进行水力计算时,管道内流体流态均按紊流考虑 紊流流态又分为三个阻力特征区:紊流光滑区、紊流过渡区及紊流粗糙管区。 二、有压流与无压流 水体沿流程整个周界与固体壁面接触,而无自由液面,这种流动称为有压流或压力流。水体沿流程一部分周界与固体壁面接触,另一部分与空气接触,具有自由液面,这种流动称为无压流或重力流 给水管道基本上采用有压流输水方式,而排水管道大都采用无压流输水方式。 从水流断面形式看,在给水排水管道中采用圆管最多 三、恒定流与非恒定流 给水排水管道中水流的运动,由于用水量和排水量的经常性变化,均处于非恒定流状态,但是,非恒定流的水力计算特别复杂,在设计时,一般也只能按恒定流(又称稳定流)计算。 四、均匀流与非均匀流 液体质点流速的大小和方向沿流程不变的流动,称为均匀流;反之,液体质点流速的大小和方向沿流程变化的流动,称为非均匀流。从总体上看,给水排水管道中的水流不但多为非恒定流,且常为非均匀流,即水流参数往往随时间和空间变化。 对于满管流动,如果管道截面在一段距离内不变且不发生转弯,则管内流动为均匀流;而当管道在局部有交汇、转弯与变截面时,管内流动为非均匀流。均匀流的管道对水流的阻力沿程不变,水流的水头损失可以采用沿程水头损失公式进行计算;满管流的非均匀流动距离一般较短,采用局部水头损失公式进行计算。
目录 目录 目录 (1) 第 1 章风管水力计算使用说明 (2) 1.1 功能简介 (2) 1.2 使用说明 (3) 1.3 注意 (8) 第 2 章分段静压复得法 (9) 2.1 传统分段静压复得法的缺陷 (9) 2.2 分段静压复得法的特点 (10) 2.3 分段静压复得法程序计算步骤 (11) 2.4 分段静压复得法程序计算例题 (11)
鸿业暖通空调软件 第 1 章 风管水力计算使用说明 1.1 功能简介 命令名称: FGJS 功 能: 风管水力计算 命令交互: 单击【单线风管】【水力计算】,弹出【风管水力计算】对话框,如图1-1所示: 图1-1 风管水力计算对话框 如果主管固定高度值大于0,程序会调整风系统中最长环路 的管径的高度为设置值。
第 1 章风管水力计算使用说明 如果支管固定高度值大于0,程序会调整风系统中除开最长 环路管段外的所有管段的管径的高度为设置值。 控制最不利环路的压力损失的最大值,如果程序算出的最不 利环路的阻力损失大于端口余压,程序会提醒用户。 当用户需要从图面上提取数据时,点取搜索分支按钮,根据 程序提示选取单线风管。当成功搜索出图面管道系统后,最 长环路按钮可用,单击可以得到最长的管段组。 计算方法程序提供的三种计算方法,静压复得法、阻力平衡法、假定 流速法,可以改变当前的选项卡,就会改变下一步计算所用 的方法,而且在标题栏上会有相应的提示。 计算结果显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路的各个管段数 据。 1.2使用说明 1.从图面上提取数据 单击按钮 2.从文件中提取数据(如果是从图面上提取数据则这步可以跳过) 单击按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件,确定即可。
一、设计课题 水电站有压引水系统水力计算。 二、设计资料及要求 1、设计资料见《课程设计指导书、任务书》; 2、设计要求: (1)、对整个引水系统进行水头损失计算; (2)、进行调压井水力计算球稳定断面; (3)、确定调压井波动振幅,包括最高涌波水位和最低涌波水位; (4)、进行机组调节保证计算,检验正常工作状况下税基压力、转速相对值。 三、调压井水力计算求稳定断面 <一>引水道的等效断面积:∑= i i f L L f , 引水道有效断面积f 的求解表 栏号 引水道部位 过水断面f i (m 2 ) L i (m) L i/f i
所以引水道的等效断面积∑= i i f L L f =511.28/21.475=23.81 m 2 <二>引水道和压力管道的水头损失计算: 引水道的水头损失包括局部水头损失 h 局和沿程水头损失h 沿两部分 压力管道的水头损失包括局部水头损失h 局和沿程水头损失h 沿两部分 1, 2 2g 2h Q ?ξ局局= g :重力加速度9.81m/s 2 Q :通过水轮机的流量取102m 3/s ω :断面面积 m 2 ξ:局部水头损失系数 局部水头损失h 局计算表 栏号 引水建筑物部位及运行 工况 断面面积 ω(m 2 ) 局部水头损失系数 局部水头损失 10-6Q 2(m ) 合计(m) (1) 进 水 口 拦污栅 61.28 0.12 0.017 0.307 (2) 进口喇叭段 29.76 0.10 0.060 (3) 闸门井 24.00 0.20 0.184 (4) 渐变段 23.88 0.05 0.046 (5) 隧 洞 进口平面转弯 23.76 0.07 0.066 0.204 (6) 末端锥管段 19.63 0.10 0.138 (7) 调 压 正常运行 19.63 0.10 0.138 2.202 (1) 拦污栅 61.28 4.1 0.067 (2) 喇叭口进水段 29.76 6.0 0.202 (3) 闸门井段 24.00 5.6 0.233 (4) 渐变段 2 3.88 10.0 0.419 (5) D=5.5m 23.76 469.6 19.764 (6) 锥形洞段 21.65 5.0 0.231 (7) 调压井前管段 19.63 10.98 0.559
风路系统水力计算 1 水力计算方法简述 目前,风管常用的的水力计算方法有压损平均法、假定流速法、静压复得法等几种。 1.压损平均法(又称等摩阻法)是以单位长度风管具有相等的摩擦压力损失 m p ?为前提 的,其特点是,将已知总的作用压力按干管长度平均分配给每一管段,再根据每一管段的风量和分配到的作用压力,确定风管的尺寸,并结合各环路间压力损失的平衡进行调整,以保证各环路间的压力损失的差额小于设计规范的规定值。这种方法对于系统所用的风机压头已定,或对分支管路进行压力损失平衡时,使用起来比较方便。 2.假定流速法 是以风管内空气流速作为控制指标,这个空气流速应按照噪声控制、风管本身的强度,并考虑运行费用等因素来进行设定。根据风管的风量和选定的流速,确定风管的断面尺寸,进而计算压力损失,再按各环路的压力损失进行调整,以达到平衡。各并联环路压力损失的相对差额,不宜超过15%。当通过调整管径仍无法达到要求时,应设置调节装置。 3.静压复得法(略,具体详见《实用供热空调设计手册》之11.6.3) 对于低速机械送(排)风系统和空调风系统的水力计算,大多采用假定流速法和压损平均法;对于高速送风系统或变风量空调系统风管的水力计算宜采用静压复得法。工程上为了计算方便,在将管段的沿程(摩擦)阻力损失m P ?和局部阻力损失 j P ?这两项进行叠加时, 可归纳为下表的3种方法。 将m P ?与 j P ?进行叠加时所采用的计算方法 计算方法名称 基本关系式 备注 单位管长压力损失法(比摩阻法) 管段的全压损失 ) (2 222j m e j m P l p V l V d P l P P ?+?=+= ?+?=?ρζρ λ P ?——管段全压损失,Pa ; m p ?——单位管长沿程摩擦阻力,Pa/m 用于通风、空 调的送(回)风和排风系统的压力损失计算,是最常用的方法 当量长度法 2222ρ ζρ λV V d l e e = 风管配件的当量长度 λζ e e d l = 常见用静压 复得法计算高速风管或低速风管系统的压力损失。提供各类常用风管配
第二节水带系统水力计算 一、了解水带压力损失计算方法 每条水带的压力损失,计算公式如下:hd= SQ2 式中:hd――每条20米长水带的压力损失,104 Pa S ――每条水带的阻抗系数, Q――水带内的流量,L/ s 注:1mH2O=104 Pa(1米水柱=104帕);1Kg/cm2=105 Pa(1千克/厘米2) 二、了解水带串、并联系统压力损失计算方法 同型、同径水带串联系统压力损失计算: 压力损失叠加法:公式Hd=nhd 式中:Hd――水带串联系统的压力损失,104 Pa; n――干线水带条数,条; hd――每条水带的压力损失,104 Pa 。 阻力系数法:公式Hd=nSQ2 式中:Hd――水带串联系统的压力损失,104 Pa; n――干线水带条数,条; S――每条水带的阻抗系数; Q――干线水带内的流量,L/ s 。 不同类型、不同直径水带串联系统压力损失计算: 压力损失叠加法:公式Hd =hd1+ hd2+ hd3+…+ hdn 式中:Hd――水带串联系统的压力损失,104 Pa;
hd1、hd2、hd3、hdn――干线内各条水带的压力损失,104 Pa 。 阻力系数法:公式:Hd=S总Q2 Hd――水带串联系统的压力损失,104 Pa; S总――干线内各条水带阻抗系数之和; Q――干线水带内的流量,L/ s 。 同型、同径水带并联系统压力损失计算: 流量平分法公式:Hd =hd1+ hd2+ hd3+…+ hdn或Hd=S总(Q∕n)2 式中:Hd――并联系统水带的压力损失,104 Pa; hd1、hd2、hd3、hdn――任一干线中各条水带的压力损失,104 Pa; S总――并联系统中任一干线中各条水带阻抗系数之和;Q――并联系统的总流量,L/ s n――并联系统中干线水带的数量,条。 阻力系数法公式:Hd=S总Q2或S总=S∕n2 式中:Hd――并联系统水带的压力损失,104 Pa; S总――并联系统总阻抗系数之和; Q――并联系统的总流量,L/ s S――每条干线的阻抗; n――并联系统中干线水带的数量,条 灭火剂喷射器具应用计算
住宅套内给水排水管道水力计算 专业--给排水常识2010-05-26 18:06:18 阅读21 评论0 字号:大中小订阅 1 入户管管径计算 《住宅建筑规范》[1]第5.1.4条规定:“卫生间应设置便器、洗浴器、洗面器等设施或预留位置;……。”这是现阶段住宅内卫生器具配置的最低要求,从《建筑给水排水设计规范》[2]中可知普通住宅Ⅱ、Ⅲ类符 合此项要求。 以普通住宅Ⅱ类为计算算例,表1-1为普通住宅Ⅱ类最高日生活用水定额及小时变化系数,表1-2为住宅常见卫生器具的给水额定流量、当量和连接管公称管径。表1-3为生活给水管道的水流流速要求值。 普通住宅Ⅱ类常见户型配置情况:所有户型配置均配置一间厨房,一套洗衣设施,以卫生间间数不同,分为一卫户(一间卫生间的户型)、二卫户(二间卫生间的户型)和三卫户(三间卫生间的户型)。表1-4 为常见户型卫生器具不同组合的当量数。 以PP-R管道和PAP管道作为典型管材进行水力计算。三通分水连接方式常用的建筑给水用无规共聚聚丙烯(PP-R)管道,当冷水管工作压力≤0.6MPa时,常选用S5系列,S5系列计算内径较大;分水器分水连接方式常用的铝塑复合(PAP)管道,铝塑复合(PAP)管道采用对接焊型,计算内径较小。表1-5为住宅常见户型入户管水力计算表。由表1-5可知,普通住宅Ⅱ类常见户型入户管公称管径应为DN25~DN32;如入户管管径采用小一级的,首先流速不满足规范要求,其次同样长度的入户管水头损失比满足流 速要求管径的水头损失大3倍左右。 表1-1 最高日生活用水定额及小时变化系数[2]
注:(1)流出水头[7] 是指给水时,为克服配水件内摩阻、冲击及流速变化等阻力而能放出的额定流量的 水头所需的静水压。 (2)最低工作压力[2] 是指在此压力下卫生器具基本上可以满足使用要求,它与额定流量无对应关系。 住宅入户管上水表的水头损失取0.010[2]~0.015MPa[4]。笔者以水表本层出户集中布置方式(水表距楼面1.0m),常见户型厨房、卫生间和阳台用水点为算例,根据管件采用三通分水或分水器分水的连接情况,经过管道、配件沿程和局部水头损失计算后,加上卫生器具的最低工作压力和水表的水头损失不同组合,表前最低工作压力在0.10~0.15MPa。对分水器集中配水连接方式水头损失较小,对应的表前最低工 作压力可采用较小的数值。 现代住宅给水支管设计常常只到水表后(或在室内预留一处接口),表前最低压力值的大小关系到住户将来装修后的正常用水,对于这一点应加以重视。同时必须指出,目前大部分水箱供水方式,水箱设置高度难以满足顶上1~3层表前最低工作压力(卫生器具的最低工作压力)的要求,这一点在设计时应特别注意。 3 排水横支管管径计算 排水横支管设计排水流量(通水能力)是按照重力流(不满流)进行计算,同管径的排水横支管设计排水流量远小于排水立管的设计排水流量。表3-1 为住宅常见卫生器具排水的流量、当量和排水(连接)管的 管径。 以常用的建筑排水硬聚氯乙烯(UPVC)管道(公称外径50~110mm)作为计算算例。表3-2为水力 计算参数、计算过程和计算结果。 表3-1卫生器具排水的流量、当量和排水管的管径[2]
风道的水力计算 水力计算是通风系统设计计算的主要部分。它是在确定了系统的形式、设备布置、各送、排风点的位置及风管材料后进行的。 水力计算最主要的任务是确定系统中各管段的断面尺寸,计算阻力损失,选择风机。 3.2.1 水力计算方法 风管水力计算的方法主要有以下三种: (1)等压损法 该方法是以单位长度风道有相等的压力损失为前提条件,在已知总作用压力的情况下,将总压力值按干管长度平均分配给各部分,再根据各部分的风量确定风管断面尺寸,该法适用于风机压头已定及进行分支管路阻力平衡等场合。 (2)假定流速法 该方法是以技术经济要求的空气流速作为控制指标.再根据风量来确定风管的断面尺寸和压力损失.目前常用此法进行水力计算。 (3)静压复得法 该方法是利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力,根据这的断面尺寸,此法适用于高速风道的水力汁算。 3.2.2水力计算步骤 现以假定流速法为例,说明水力计算的步骤: (1)绘制系统轴测示意图,并对各管段进行编号,标注长度和风量。通常把流量和断面尺寸不变的管段划为一个计算管段。 (2)确定合理的气流速度 风管内的空气流速对系统有很大的影响。流速低,阻力小,动力消耗少,运行费用低,但是风管断面尺寸大,耗材料多,建造费用大。反之,流速高,风管段面尺寸小,建造费用低,但阻力大,运行费用会增加,另外还会加剧管道与设备的磨损。因此,必须经过技术经济分析来确定合理的流速,表3-2,表3-3,表3-4列出了不同情况下风管内空气流速范围。
时应首先从最不利环路开始,即从阻力最大的环路开始。确定风管断面尺寸时,应尽量采用通风管道的统一规格。 ⑷其余并联环路的计算 为保证系统能按要求的流量进行分配,并联环路的阻力必须平衡。因受到风管断面尺寸的限制,对除尘系统各并联环路间的压损差值不宜超过10%,其他通风系统不宜超过15%,若超过时可通过调整管径或采用阀门来进行调节。调整后的管径可按下式确定 225 .0''? ? ? ????=P P D D mm 式中 'D ——调整后的管径,m ; D 一原设计的管径,m ; P ?——原设计的支管阻力,Pa ; 'P ?——要求达到的支管阻力,Pa 。 需要指出的是,在设计阶段不把阻力平衡的问题解决,而一味的依靠阀门开度的调节,对多支管的系统平衡来说是很困难的,需反复调整测试。有时甚至无法达到预期风量分配,或出现再生噪声等问题。因此,我们一方面加强风管布置方案的合理性,减少阻力平衡的工作量,另一方面要重视在设计阶段阻力平衡问题的解决。 (5)选择风机 考虑到设备、风管的漏风和阻力损失计算的不精确,选择风机的风量,风压应按下式考虑考虑 L K L L f = m 3/h P K P f f ?= Pa 式中 f L ——风机的风量,m 3 /h ; L ——系统总风量,m 3 /h ; f P ——风机的风压,Pa ; P ?——系统总阻力,Pa ; L K ——风量附加系数,除尘系统L K =-;一般送排风系统L K =;
给水水力计算 1. 给水水力计算:1,根据轴测图最不利配水点,确定计算管路2,节点编号3,计算各管段的设计秒流量4,校核,将H与市政管网提供的水压比较 5.增压:水泵,气压给水设备 6.贮水设备:贮水池,吸水井,水箱 7.供水方式:1,直接给水方式,适用于室外给水管网的水量,水压在一天内均能满足用水要求的建筑;2,设水箱的给水方式,宜在室外给水管网供水压力周期性不足时采用;3,社水泵的给水方式,宜在室外给水管网的水压经常不足时采用;4,设水泵,水箱联合的给水方式,宜在室外给水管网压力低于或经常不满足建筑内给水管网所需的水压,且室内用水不均匀时采用;5,气压给水方式,宜在室外给水管网压力低于或经常不能满足建筑内给水管网所需水压,室内用水不均匀,且不宜设置高位水箱时采用;6分区给水方式,室外给水管网的压力只能满足建筑下层供水要求时;7,分质给水方式,只能用于建筑内冲洗便器,绿化洗车,扫除等用水。 8.高层建筑供水分区:垂直并联分区,H<100M,垂直串联分区,H>100M。 9.自动喷淋的两个设计要素:作用面积,设计喷水强度 10.屋顶试验消防栓作用:1,检查其他消火栓是否能工作;2,避免临近建筑火灾波及 11.自动喷水系统分类:1,湿式自动喷水灭火系统2,干式自动喷水灭火系统3,预作用喷水灭火系统4,雨淋喷水灭火系统5,水幕系统 12.管网水力计算方法:1,作用面积法2,特性系数法 13.水封:设在卫生器具排水口下,用来抵抗排水管内气压变化防止排水管道中气体窜入室内的一定高度的水柱。 14.充满度:管道当中水流的高度
15.自净流速:能边排冲洗杂质不致沉淀淤积的最小流速 水封破坏:因静态和动态原因造成存水弯内水封高度减少,不足以抵抗管道内允许的压力变化值时,管道内气体进入室内的现象叫做水封破坏。 存水弯:卫生器具排水管上或卫生器具内部设置的有一定高度的水柱,防止排水管内气体窜入室内的附件。 给水设计秒流量:建筑物内卫生器具按最不利情况组合出流时的最大瞬时流量通气系统:建筑内部排水管道内是水气两相流。为使排水管道系统内空气流通,压力稳定,避免因管道内压力波动使有毒有害气体进入室内,需要设置与大气相通的通气管道系统。 13.排水最小管径:DN50 特殊要求:DN75 14.通用坡度:条件允许时采用;最小坡度:管长非常长时或空间受限制 15.为什么排水系统采用通气设备:让有害气体排出,保证排水系统里水压稳定 16.为什么高层采用底层单排:防止底层卫生器具发生正压喷溅 17.一个排水当量:0.33L/S 18.排水系统的水力计算步骤:1,计算管路2,节点编号3 19.通气管道的设置方式:伸顶通气管,汇合通气管,结合通气管 20.中水:区别于上水、下水,指给类排水经过一定的物理处理、物理化学处理或生物处理,达到规定的水质标准,其标准低于生活饮用水水质标准,所以称为中水。 21.檐沟排水:建筑屋面面积较小,重力流 22.天沟排水:建筑屋面面积较大,重力半有压流 23.内排水:由雨水斗,连接管,悬吊管,立管,排出管,埋地干管和附属构筑物组成 24.热水组成:热媒系统,热水供水系统 25.热水分类:局部热水供应系统,集中热水供应系统,区域热水供应系统
7.2 空调水系统设计空调水系统设计是空气—水中央空调系统设计的主要内容之一。由于受到建筑空间和使用条件的限制,现代民用建筑大都采用风机盘管加新风的系统形式。特别是写字楼、酒店等高层、综合性建筑,面积大,层数和房间多,功能复杂,使用的空调设备数量和品种也多,而且布置分散,使得空调水系统庞大而复杂,造成管路系统和设备投资大,水泵能耗大,水系统对整个空调系统的使用效果影响也大。因此,在进行空调水系统设计时,应尽量考虑周全,在注意减小投资的同时也不忘为方便日后的运行管理和减少水泵的能耗创造条件。 7.2.1 空调水系统设计的步骤空调水系统设计的一般步骤如下: 1)根据各个空调房间或区域的使用功能和特点,确定用水供冷或供暖的空调设备形式采用大型的组合式空调机或中型柜式风机盘管,还是小型风机盘管。 2)根据工程实际确定每台空调设备的布置位置和作用范围,然后计算出由作用范围的调负荷决定的供水量,并选定空调设备的型号和规格。 3)选择水系统形式,进行供回水管线布置,画出系统轴测图或管道布置简图。 4)进行管路计算(含水泵的选择)。 5)进行绝热材料与绝热层厚度的选择与计算 (参见 6.4 部分内容)。 6)进行冷凝水系统的设计。 7)绘制工程图。空调水系统的管路计算空调水系统的管路计算(又称为水力计算、阻力计算)是在已知水流量和选定流速下确水系统各管段管径及水流阻力,计算出选水泵所需要的系统总阻力。 1. 管径的确定 1)连接各空调设备的供回水支管管径宜与空调设备的进出水接管管径一致,可由相设备样本查得 2)供回水干管的管径 (内径)d ,可根据各管段中水的体积流量和选定的流速由下式d=44v}c v (7 一4) 4v 一水的体积流量,单位为m3/s 一。一水流速度,单位为m/so 在水流量一定的情况下,管内水流速的高低既影响水管管径的大小,又涉及到水流阻力大小,还分别与投资费用和运行费用有关,过低或过高都不经济。一般水系统中管内水流速按表7-i 中的推荐值选用。 显然,由式(7-4 )求出的管径为计算管径,不是符合管道规格的管径,还需以此管径值为依据按管道的规格选定相近管径的管道型号。空调水系统通常使用钢管,主要是镀锌钢管和无缝钢管,当管径蕊DN 125 时可采用镀锌钢管,当管径>DN 125 时要采用无缝钢管。 2. 水流阻力的确定 空调水系统的水流阻力一般由设备阻力、管道阻力以及管道附件和管件阻力三部分组成。设备阻力通常可以在设备生产厂家提供的产品样本上查到,因此进行空调水系统水流阻力计算的主要内容是进行直管段的阻力(摩擦阻力)计算及管道附件(如阀门、水过滤器等)与管件(如弯头、三通等)的阻力(局部阻力)计算。 由流体力学知识可知,空调水系统的水流阻力△ P 的基本计算式为:
3.2风道的水力计算 水力计算是通风系统设计计算的主要部分。它是在确定了系统的形式、设备布 置、各送、排风点的位置及风管材料后进行的。 水力计算最主要的任务是确定系统中各管段的断面尺寸,计算阻力损失,选择 风机。 3.2.1水力计算方法 风管水力计算的方法主要有以下三种: (1)等压损法 该方法是以单位长度风道有相等的压力损失为前提条件,在已知总作用压力的情况下,将总压力值按干管长度平均分配给各部分,再根据各部分的风量确定风管 断面尺寸,该法适用于风机压头已定及进行分支管路阻力平衡等场合。 (2)假定流速法 该方法是以技术经济要求的空气流速作为控制指标.再根据风量来确定风管的 断面尺寸和压力损失.目前常用此法进行水力计算。 (3)静压复得法 该方法是利用风管分支处复得的静压来克服该管段的阻力,根据这的断面尺寸,此法适用于高速风道的水力汁算。 3.2.2水力计算步骤 现以假定流速法为例,说明水力计算的步骤: (1)绘制系统轴测示意图,并对各管段进行编号,标注长度和风量。通常把流量 和断面尺寸不变的管段划为一个计算管段。 (2)确定合理的气流速度 风管内的空气流速对系统有很大的影响。流速低,阻力小,动力消耗少,运行 费用低,但是风管断面尺寸大,耗材料多,建造费用大。反之,流速高,风管段面 尺寸小,建造费用低,但阻力大,运行费用会增加,另外还会加剧管道与设备的磨 损。因此,必须经过技术经济分析来确定合理的流速,表 3-2 ,表 3-3 ,表 3-4 列出了不同情况下风管内空气流速范围。 表 3-2 工业管道中常用的空气流速(m/s) 建筑物类管道系统的 风速靠近风自然通机械通机处的极限 别部位 风风流速吸入空气的百叶 0- 1.02-4 窗 吸风道1-22-6 辅助建筑支管及垂直0.5-1. 2-510- 12风道5 水平总风道 0.5-1. 5-8 近地面的进0.2-0.0.2 -
建筑给水系统设计实例 1. 建筑给水系统设计的步骤 (1) 根据给水管网平面布置绘制给水系统图,确定管网中最不利配水点(一般为距引入管起端最远最高,要求的流出压力最大的配水点),再根据最不利配水点,选定最不利管路(通常为最不利配水点至引入管起端间的管路)作为计算管路,并绘制计算简图。 (2) 由最不利点起,按流量变化对计算管段进行节点编号,并标注在计算简图上。 (3) 根据建筑物的类型及性质,正确地选用设计流量计算公式,并计算出各设计管段的给水设计流量。 (4) 根据各设计管段的设计流量并选定设计流速,查水力计算表确定出各管段的管径和管段单位长度的压力损失,并计算管段的沿程压力损失值。 (5) 计算管段的局部压力损失,以及管路的总压力损失。 (6) 确定建筑物室内给水系统所需的总压力。系统中设有水表时,还需选用水表。并计算水表压力损失值。 (7) 将室内管网所需的总压力与室外管网提供的压力进行比较。比较结果按节处理。 (8) 设有水箱和水泵的给水系统,还应计算水箱的容积;计算从水箱出口至最不利配点间的压力损失值,以确定水箱的安装高度;计算从引入管起端至水箱进口间所需压力来校核水泵压力等。 2. 建筑给水系统设计实例 图为某办公楼女卫生间平面图。办公楼共2层,层高,室内外地面高差为。每层盥洗间设有淋浴器2个,洗手盆2个,污水池1个;厕所设有冲洗阀式大便器6套。室外给水管道位置如图所示,管径为100mm,管中心标高为–(以室内一层地面为±,室外给水管道的供水压力为250kPa,镀锌钢管,排水管道采用塑料管材。 (1)试进行室内给水系统设计。 (2)试进行室内排水系统设计。
9 空调水系统方案确定和水力计算 9.1 冷冻水系统的确定 9.1.1 冷冻水系统的基本形式 9.1.1.1 双管制、三管制和四管制系统 (1)双管制系统夏季供应冷冻水、冬季供应热水均在相同管路中进行。优点是系统简单,初投资少。绝大多数空调冷冻水系统采用双管制系统。但在要求高的全年空调建筑中,过渡季节出现朝阳房间需要供冷而背阳房间需要供热的情况,这时改系统不能满足要求。 (2)三管制系统分别设置供冷、供热管路,冷热回水管路共用。优点是能同时满足供冷供热的要求,管路系统较四管制简单。其最大特点是有冷热混合损失,投资高于两管制,管路复杂。 (3)四管制系统供冷、供热分别由供回水管分开设置,具有冷热两套独立的系统。优点是能同时满足供冷、供热要求,且没有冷热混合损失。缺点是初投资高,管路系统复杂,且占有一定的空间。 9.1.1.2 开式和闭式系统 (1)开式水系统与蓄热水槽连接比较简单,但水中含氧量较高,管路和设备易腐蚀,且为了克服系统静水压头,水泵耗电量大,仅适用于利用蓄热槽的低层水系统。 (2)闭式水系统不与大气相接触,仅在系统最高点设置膨胀水箱。管路系统不易产生污垢和腐蚀,不需克服系统静水压头,水泵耗电较小。 9.1.1.3 同程式和异程式系统 (1)同程式水系统除了供回水管路以外,还有一根同程管,由于各并联环路的管路总长度基本相等,各用户盘管的水阻力大致相等,所以系统的水力稳定性好,流量分配均匀。高层建筑的垂直立管通常采用同程式,水平管路系统范围大时宜尽量采用同程式 (2)异程式水系统管路简单,不需采用同程管,水系统投资较少,但水量分配。调节较难,如果系统较小,适当减小公共管路的阻力,增加并联支管的阻力,并在所有盘管连接支路上安装流量调节阀平衡阻力,亦可采用异程式布置。 9.1.1.4 定流量和变流量系统 (1)定流量水系统中的循环水量保持定值,负荷变化时可以通过改变风量或改变供回水温度进行调节,例如用供回水支管上三通调节阀,调节供回水量混合比,从而调节供水温度,系统简单操作方便,不需要复杂的自控设备,缺点是水流量不变输送能耗
三种中央空调系统风道水力计算方法 如同学过流体力学的人都做过流体分析一样,做过中央空调系统的人都熟悉水力计算,也害怕水力计算。水力计算基本上是中央空调设计计算里面最繁杂的计算之一。很多设计过程中的中央空调风道水力计算,都是采用的经验公式或者估算值,下面制冷快报就为大家介绍几种中央空调风道系统水力计算的方法。 风道的水力计算是在系统和设备布置、风管材料、各送、回风点的位置和风量均已确定的基础上进行的。 风道水力计算的主要目的是确定各管段的管径(或断面尺寸)和阻力,保证系统内达到要求的风量分配,最后确定风机的型号和动力消耗。 风道水力计算方法比较多,如假定流速法、压损平均法、静压复
得法等。对于低速送风系统大多采用假定流速法和压损平均法,而高速送风系统则采用静压复得法。 1.假定流速法 假定流速法也称为比摩阻法。先按技术经济要求选定风管的风速,再根据风管的风量确定风管的断面尺寸和阻力。这是低速送风系统目前最常用的一种计算方法。 2.压损平均法 压损平均法也称为当量阻力法。这种方法以单位管长压力损失相等为前提,在已知总作用压力的情况下,取最长的环路或压力损失最大的环路,将总的作用压力值按干管长度平均分配给环路的各个部分,再根据各部分的风量和所分配的压力损失值,确定风管的尺寸,并结合各环路间的压力损失的平衡进行调节,以保证各环路间压力损失的差值小于15%。该方法适用于风机压头已定,以及进行分支管路压损平衡等场合。 3.静压复得法 静压复得法的含义是,当流体的全压一定时,风速降低,则静压增加,利用这部分“复得”的静压来克服下一段主干管道的阻力,以确定管道尺寸,从而保持各分支前的静压都相等,这就是静压复得法。此方法适用于高速空调系统的水力计算。
目录 目录 (1) 第1 章风管水力计算使用说明 (2) 1.1 功能简介 (2) 1.2 使用说明 (3) 1.3 注意 (8) 第2 章分段静压复得法 (9) 2.1 传统分段静压复得法的缺陷 (9) 2.2 分段静压复得法的特点 (10) 2.3 分段静压复得法程序计算步骤 (11) 2.4 分段静压复得法程序计算例题 (11)
第 1 章风管水力计算使用说明 1.1功能简介 命令名称:FGJS 功能:风管水力计算 命令交互: 单击【单线风管】【水力计算】,弹出【风管水力计算】对话框,如图1-1所示: 图1-1 风管水力计算对话框 如果主管固定高度值大于0,程序会调整风系统中最长环路 的管径的高度为设置值。
如果支管固定高度值大于0,程序会调整风系统中除开最长 环路管段外的所有管段的管径的高度为设置值。 控制最不利环路的压力损失的最大值,如果程序算出的最不 利环路的阻力损失大于端口余压,程序会提醒用户。 当用户需要从图面上提取数据时,点取搜索分支按钮,根据 程序提示选取单线风管。当成功搜索出图面管道系统后,最 长环路按钮可用,单击可以得到最长的管段组。 计算方法程序提供的三种计算方法,静压复得法、阻力平衡法、假定 流速法,可以改变当前的选项卡,就会改变下一步计算所用 的方法,而且在标题栏上会有相应的提示。 计算结果显示包含搜索分支里面选取的管段的一条回路的各个管段数 据。 1.2使用说明 1.从图面上提取数据 单击按钮 2.从文件中提取数据(如果是从图面上提取数据则这步可以跳过) 单击按钮 从打开文件对话框从选取要计算的文件,确定即可。 3.选择要计算的方法,设置好相应的参数 静压复得法: 是最不利环路最末端的分支管(不是从最 后一根支管)的风速。
给排水水力计算工具集 *********************************************************** ******************** 版本号:1.1 更新日期:2004.7.28 版本更新说明: 1.修正了给水水力计算默认管材下改变温度时计算报错的bug; 2.修正了排水水力计算铸铁管和PVC-U排水管管径变化时无法 自动调整坡度的bug,修正了PVC-U管材计算内径。 *********************************************************** ******************** 摘要依据国家最新规范及标准图等,并通过实际工程应用,设计开发的给排水计算工具。 关键词给排水设计计算软件开发Visual Basic 从事给排水设计过程中,使用过一些他人开发的计算软件,发现有些软件的操作不太方便,功能不全,毕业到现在2年来,机器上积攒了不少软件,存在功能交叉,管理不便,同时由于新规范的颁布,有些计算方法已不能满足新规范要求,为此决定开发一个功能相对集成的软件。部分版块参考相关软件进行界面设计,经过数月内部测试,目前v1版基本完成,主要包括如下版块:给水水力计算、满流非满
流水力计算、雨水水力计算、消火栓水力计算、灭火器配置计算、化粪池选型、钢制管件、防水套管、排水管件。下面将介绍各版块的设计依据及设计思路。https://www.doczj.com/doc/3514845208.html, 中国最大的管理资料库下载 1. 给水水力计算 用于钢衬塑复合管、PP-R 冷、热水管、薄壁不锈钢管、衬树脂铸铁管、普通钢管、铸铁管、铜管的水力计算。 设计依据 《建筑给排水设计规范》 GB50015-2003 《给水排水设计手册》第二版 《2003全国民用建筑工程设计技术措施》给排水分册 沿程水头损失h i =k ·i ·L= k ·105C h -1.85d j -4.87q g 1.85·L, 流速v= 2g 4 1q j d S h i -沿程水头损失 i-单位长度水头损失 d j -管道计算内径
室内热水供暖系统的水力计算 本章重点 ? 热水供热系统水力计算基本原理。 ? 重力循环热水供热系统水力计算基本原理。 ? 机械循环热水供热系统水力计算基本原理。 本章难点 ? 水力计算方法。 ? 最不利循环。 第一节热水供暖系统管路水力计算的基本原理 一、热水供暖系统管路水力计算的基本公式 当流体沿管道流动时,由于流体分子间及其与管壁间的摩擦,就要损失能量;而当流体流过管道的一些附 件 ( 如阀门、弯头、三通、散热器等 ) 时,由于流动方向或速度的改变,产生局部旋涡和撞击,也要损失能量。前者称为沿程损失,后者称为局部损失。因此,热水供暖系统中计算管段的压力损失,可用下式 表示: Δ P =Δ P y + Δ P i =R l + Δ P i Pa 〔 4 — 1 〕 式中Δ P ——计算管段的压力损失, Pa ;
Δ P y ——计算管段的沿程损失, Pa ; Δ P i ——计算管段的局部损失, Pa ; R ——每米管长的沿程损失, Pa / m ; l ——管段长度, m 。 在管路的水力计算中,通常把管路中水流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。任何一个热水供暖系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。 每米管长的沿程损失 ( 比摩阻 ) ,可用流体力学的达西.维斯巴赫公式进行计算 Pa/m ( 4 — 2 ) 式中一一管段的摩擦阻力系数; d ——管子内径, m ; ——热媒在管道内的流速, m / s ; 一热媒的密度, kg / m 3 。 在热水供暖系统中推荐使用的一些计算摩擦阻力系数值的公式如下: ( — ) 层流流动 当 Re < 2320 时,可按下式计算;
风管的水力计算 1、对各管段进行编号,标注管段长度和风量 2、选到管段1-2-3-4-5-6为最不利环路,逐步计算摩擦阻力和局部阻力管段 1-2: 摩擦阻力部分: L=2300,单位长度摩擦阻力Rm=0.88Pa,?Pm1-2=0.88*2.3=2Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有双层百叶送风口、渐扩口、弯头、多页调节阀、裤衩 三通 双层百叶送风口:查得ζ=3, 渐扩口:查得ζ=0.6 弯头:ζ=0.39 多页调节阀:ζ=0.5 裤衩三通:ζ=0.4,V=3.47m/s 汇总的1-2段的局部阻力为=(3+0.6+0.39+0.5+0.4)*1.2*3.47*3.47/2=35.3Pa 所以1-2段的总阻力为:35.3+2=37.3Pa 管段2-3: 摩擦阻力部分: L=2250,单位长度摩擦阻力Rm=1.0Pa,?Pm1-2=1.0*2.25=2.25Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有多页调节阀、裤衩三通 多页调节阀:ζ=0.5 裤衩三通:ζ=0.4,V=4.34m/s
汇总的2-3段的局部阻力为=(0.5+0.4)*1.2*4.34*4.34/2=10.2Pa 所以2-3段的总阻力为:2.25+10.2=12.5Pa 管段3-4: 摩擦阻力部分: L=8400,单位长度摩擦阻力Rm=1.33Pa,?Pm1-2=1.33*8.4=11.2Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有四通:ζ=1,V=5.56m/s 局部阻力=1*1.2*5.56*5.56/2=18.5Pa 所以管段3-4的总阻力 为:11.2+18.5=29.7Pa 管段4-5: 摩擦阻力部分: L=1100,单位长度摩擦阻力Rm=0.93Pa,?Pm1-2=0.93*1.1=1.023Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有70?防火阀、静压箱 70?多页调节阀:ζ=0.5,V=5.56m/s 静压箱的阻力约30Pa 局部阻力=0.5*1.2*5.56*5.56/2+30=39.25Pa 所以管段4-5的总阻力 为:1.023+9.25+30=40.25Pa 管段5-6: 单层百叶风口:ζ=3,V=3.17m/s 静压箱的阻力约30Pa 局部阻力=3*1.2*3.17*3.17/2+30=48Pa 所以管段5-6的总阻力为:48Pa 机外余压=机外静压+机外动压=沿程阻力+局部阻力+风管系统最远送风口的动压 =37.3+12.5+29.7+40.25+48+1.2*3.47*3.47/2=175Pa 机外静压=机外余压-设备出口处的动压
1、对各管段进行编号,标注管段长度和风量 2、选到管段1-2-3-4-5-6为最不利环路,逐步计算摩擦阻力和局部阻力 管段1-2: 摩擦阻力部分: L=2300,单位长度摩擦阻力Rm=0.88Pa,△Pm1-2=0.88*2.3=2Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有双层百叶送风口、渐扩口、弯头、多页调节阀、裤衩三通 双层百叶送风口:查得ζ=3, 渐扩口:查得ζ=0.6 弯头:ζ=0.39 多页调节阀:ζ=0.5 裤衩三通:ζ=0.4,V=3.47m/s 汇总的1-2段的局部阻力为=(3+0.6+0.39+0.5+0.4)*1.2*3.47*3.47/2=35.3Pa 所以1-2段的总阻力为:35.3+2=37.3Pa 管段2-3: 摩擦阻力部分: L=2250,单位长度摩擦阻力Rm=1.0Pa,△Pm1-2=1.0*2.25=2.25Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有多页调节阀、裤衩三通 多页调节阀:ζ=0.5 裤衩三通:ζ=0.4,V=4.34m/s 汇总的2-3段的局部阻力为=(0.5+0.4)*1.2*4.34*4.34/2=10.2Pa 所以2-3段的总阻力为:2.25+10.2=12.5Pa 管段3-4: 摩擦阻力部分: L=8400,单位长度摩擦阻力Rm=1.33Pa,△Pm1-2=1.33*8.4=11.2Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有四通:ζ=1,V=5.56m/s
局部阻力=1*1.2*5.56*5.56/2=18.5Pa 所以管段3-4的总阻力为:11.2+18.5=29.7Pa 管段4-5: 摩擦阻力部分: L=1100,单位长度摩擦阻力Rm=0.93Pa,△Pm1-2=0.93*1.1=1.023Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有70℃防火阀、静压箱 70℃多页调节阀:ζ=0.5,V=5.56m/s 静压箱的阻力约30Pa 局部阻力=0.5*1.2*5.56*5.56/2+30=39.25Pa 所以管段4-5的总阻力为:1.023+9.25+30=40.25Pa 管段5-6: 单层百叶风口:ζ=3,V=3.17m/s 静压箱的阻力约30Pa 局部阻力=3*1.2*3.17*3.17/2+30=48Pa 所以管段5-6的总阻力为:48Pa 机外余压=机外静压+机外动压=沿程阻力+局部阻力+风管系统最远送风口的动压 =37.3+12.5+29.7+40.25+48+1.2*3.47*3.47/2=175Pa 机外静压=机外余压-设备出口处的动压 =175-1.2*5.56*5.56/2=156.5Pa 风管不平衡率的计算: 风管4-7-8的总阻力为: 管段8-7: 摩擦阻力部分: L=2300,单位长度摩擦阻力Rm=0.89Pa,△Pm1-2=0.89*2.3=2Pa 局部阻力部分: 该段的局部阻力的部件有双层百叶送风口、渐扩口、弯头、多页调节阀、裤衩三通
给水管网水力计算基础 为了向更多的用户供水,在给水工程上往往将许多管路组成管网。管网按其形状可分为枝状[图1(a)]和环状[图1(b)]两种。 管网内各管段的管径是根据流量Q 和速度v 来决定的,由于v d Av Q )4/(2 π==所以管径v Q v Q d /13.1/4== π。但是,仅依靠这个公式还不能完全解决问题,因为在流 量Q 一定的条件下,管径还随着流速v 的变化而变化。如果所选择的流速大,则对应的管径就可以小,工程的造价可以降低;但是,由于管道内的流速大,会导致水头损失增大,使水塔高度以及水泵扬程增大,这就会引起经常性费用的增加。反之,若采用较大的管径,则会使流速减小,降低经常性费用,但反过来,却要求管材增加,使工程造价增大。 图 1管网的形状 (a)枝状管网;(b)环状管网 因此,在确定管径时,应该作综合评价。在选用某个流速时应使得给水工程的总成本(包括铺设水管的建筑费、泵站建筑费、水塔建筑费及经常抽水的运转费之总和)最小,那么,这个流速就称为经济流速。 应该说,影响经济流速的因素很多,而且在不同经济时期其经济流速也有变化。但综合实际的设计经验及技术经济资料,对于一般的中、小直径的管路,其经济流速大致为: ——当直径d =100~400mm ,经济流速v =0.6-1.0m/s ; ——当直径d>400mm ,经济流速v=1.0~1.4m/s 。 一、枝状管网 枝状管网是由多条管段而成的干管和与干管相连的多条支管所组成。它的特点是管网内任一点只能由一个方向供水。若在管网内某一点断流,则该点之后的各管段供水就有问题。因此供水可靠性差是其缺点,而节省管料,降低造价是其优点。 技状管网的水力计算.可分为新建给水系统的设计和扩建原有给水系统的设计两种情况。 1.新建给水系统的设计 对于已知管网沿线的地形资料、各管段长度、管材、各供水点的流量和要求的自由水头(备用水器具要求的最小工作压强水头),要求确定各管段管径和水塔水面高度及水泵扬程的计算,属于新建给水系统的设计。 自由水头由用户提出需要,对于楼房建筑可参阅下表。 建筑物层数 1 2 3 4 5 6 7 8 自由水头Hz (m ) 10 12 16 20 24 28 32 36 这一类的计算,首先应从各管段末端开始,向水塔方向求出各管段的流量,然后选用经