水系统管道阻力计算
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水系统管道阻力计算公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]
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空调水系统的水力计算
根据舒适性空调冷热媒参数,应对冷热源装置、末端设备、循环水泵功率等进
行考虑,因此,空调冷水供回水温差应大于等于5℃。
一、沿程阻力(摩擦阻力)
流体流经一定管径的直管时,由于流体内摩擦力而产生的阻力,阻力的大小与
路程长度成正比的叫做沿程阻力?p m ,即
?p m =λ?l d ?ρ?v 22
(1-1)
若直管段长度l=1m 时,R =
λd ?ρ?v 22 则?p m =R ?l
式中 λ——摩擦阻力系数,m ;
d——管道直径,m ; R ——单位长度直管段的摩擦阻力(比摩阻),Pa/m ;
ρ——水的密度,kg/m 3
;
v——水的流速,m/s 。
对于紊流过渡区域的摩擦阻力系数λ,可由经验公式计算得到。
当水温为
20℃时,冷水管道的摩擦阻力计算表可以从《实用供热空调设计手册》中查询。
根
据管径、流速,查出管道动压、流量、比摩阻等参数。
计算管道沿程阻力时,室内冷、热负荷是计算管道管径大小的基本依据,对于
PAU 机组管道管径进行计算时,应考虑其提供的仅为新风负荷,室内负荷是由风机
盘管承担。
所以这种空调末端承担负荷应计算精确,以避免负荷叠加。
同时应清楚
了解水管系统的方式,如同程式,异程式。
不同的接管方式对沿程阻力具有一定的
影响。
在计算工程中,比摩阻宜控制在100-300Pa/m ,通常不应超过400Pa/m 。
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二、局部阻力
(一)局部阻力及其系数
在管内水的流动过程中,当遇到各种配件如阀门、弯头等时,由于涡流而导致
能量损失,这部分损失习惯上称为局部阻力(P j )。
ΔP j =ζ?ρν2
2 (2-1)
式中 ζ——管道配件的局部阻力系数;
ν——水流速度,m/s 。
常用管道的配件可以通过相应的表格进行查询。
根据管道管径的不同以及管道
上的阀门、弯头、过滤器、除污器、水泵入口等能出现局部阻力的类别进行查询,
得到不同的局部阻力系数,再利用公式计算出局部阻力。
对于三通而言,不同的混合方向及方式,会出现不同的阻力系数,且数值相差
比较大。
因此,查询三通阻力系数时,应根据已有的混合方式进行查询,进而得到
更准确的局部阻力系数。
在实际计算水管局部阻力时,应先确定管道上的管件种类、数目,尤其是水管
接进机组、水泵、末端。
可参见设备安装详图,其中会画出相应的管道配件。
(二)当量长度
利用相同管径直管段的长度表示局部阻力,这样称为局部阻力当量长度
l d (m):
l d =ζ?
d λ
式中 ζ——管道配件的局部阻力系数。
根据各种阀门、弯头、三通以及特殊配件(突扩、突缩、胀管、凸出管等)的
工程直径,可以查出相应的当量长度。
三、设备压力损失
空调系统中含有很多制冷、制热设备,如冷凝器、蒸发器、冷却水塔、冷热盘
管等等。
这些设备自身都有一定的压力损失。
在水系统的水力计算中,除了管道部
分的阻力之外,还有设备的压力损失。
将这两部分加起来,才是整个系统的水力损
失。
但是因为设备的生产厂家、型号、运行条件及工况的不同,压力损失相差比较
大,一般情况下,是由设备厂家提供该设备的压力损失。
若缺乏该方面的资料,可
以按照经验值进行估算。
估算值见表3-1。
表3-1部分设备压力损失估
按照上表中估算值,可以得到一个大概的机组压力损失,用于整个系统的阻力
估算。
但是如果该品牌厂家提供了设备的压损数据,应采用确切的压损数值进行计
算。
这样有利于水力计算的结果以及水泵的选择。
四、冷凝水管
空气冷却处理的过程中,当空气冷却器的表面温度低于或等于处理空气的露点
温度时,空气中的水气将冷却器表面冷凝。
因此末端设备都会设置冷凝水收集装置
及排水口。
为了能够及时将末端设备内的凝结水排走,必须设置相应的冷凝水排水
系统。
1.冷凝水管的水平干管必须保持一定的坡度;
2.一般情况下,根据室内冷负荷查出冷凝水管的公称直径,表4-1
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表4-1冷凝水管的管径选择表
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