管路阻力计算和水泵选型
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水泵扬程估算方法水泵扬程的计算公式本来就是估算,所以还不如彻底估算冷冻水泵扬程计算方法空调闭式水系统的扬程计算公式为:H=1.2∑△h,其中1.2为附加安全系数。
而∑△h为管路总阻力损失。
那么,∑△h是怎么计算的?对闭式水系统:∑△h=Hf+Hd+Hm。
Hf、Hd——水系统沿程阻力和局部阻力损失Pa。
Hm——设备阻力损失Pa。
冷冻水泵扬程估算方法估算方法1:暖通水泵的选择:通常选用比转数ns在130~150的离心式清水泵,水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1~1.2倍(单台取1.1,两台并联取1.2。
按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O,水泵扬程(mH2O):Hmax=△P1+△P2+0.05L (1+K)△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
△P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。
L为该最不利环路的管长K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值,当最不利环路较长时K值取0.2~0.3,最不利环路较短时K值取0.4~0.6估算方法2:这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成,因为这种系统是量常用的系统。
1.冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
2.管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。
若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。
目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
3.空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘管机组,组合式空调器等。
它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。
此项阻力一般在20~50kPa范围内。
4.调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。
二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。
冷水机之水泵的选型技巧1、冷水机组阻力:由机组制造厂提供,一般为60~100kPa。
2、管路阻力:包括磨擦阻力、局部阻力,其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。
若取值大则管径小,初投资省,但水泵运行能耗大;若取值小则反之。
目前设计中冷水管路的比摩组宜控制在150~200Pa/m范围内,管径较大时,取值可小些。
3、空调未端装置阻力:末端装置的类型有风机盘管机组,组合式空调器等。
它们的阻力是根据设计提出的空气进、出空调盘管的参数、冷量、水温差等由制造厂经过盘管配置计算后提供的,许多额定工况值在产品样本上能查到。
此项阻力一般在20~50kPa范围内。
4、调节阀的阻力:空调房间总是要求控制室温的,通过在空调末端装置的水路上设置电动二通调节阀是实现室温控制的一种手段。
二通阀的规格由阀门全开时的流通能力与允许压力降来选择的。
如果此允许压力降取值大,则阀门的控制性能好;若取值小,则控制性能差。
阀门全开时的压力降占该支路总压力降的百分数被称为阀权度。
水系统设计时要求阀权度S>0.3,于是,二通调节阀的允许压力降一般不小于40kPa。
根据以上所述,可以粗略估计出一幢约100m高的高层建筑空调水系统的压力损失,也即循环水泵所需的扬程:1、冷水机组阻力:取80kPa(8m水柱);2、管路阻力:取冷冻机房内的除污器、集水器、分水器及管路等的阻力为50kPa;取输配侧管路长度300m与比摩阻200Pa/m,则磨擦阻力为300*200=60000Pa=60kPa;如考虑输配侧的局部阻力为磨擦阻力的50%,则局部阻力为60kPa*0.5=30kPa;系统管路的总阻力为50kPa+60kPa+30kPa=140kPa(14m水柱);3、空调末端装置阻力:组合式空调器的阻力一般比风机盘管阻力大,故取前者的阻力为45kPa(4.5水柱);4、二通调节阀的阻力:取40kPa(0.4m水柱)。
5、于是,水系统的各部分阻力之和为:80kPa+140kPa+45kPa+40kPa=305kPa(30.5m水柱)6、水泵扬程:取10%的安全系数,则扬程H=30.5m*1.1=33.55m。
水泵选型计算公式一、水泵选型计算1、水泵必须的排水能力 Q B =2024maxQ m 3/h 2、水泵扬程估算 H=K (H P +H X ) mH P :排水高度;H X :吸水高度;K :管路损失系数,竖井K=1.1—1.5;斜井∂<20°时K=1.3~1.35;∂=20°~30°时K=1.25~1.3;∂>30°时K=1.2~1.25 二、管路选择计算 1、管径: '900'V Q d nπ=m Qn :水泵额定流量;'V 经济流速m/s ;'Vp =1.5~2.2m/s ;='Vx 0.8~1.5m/s ;'dx ='dp +0.025 m2、管壁厚计算 ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+----+=C P d P PPp )65.0(230*)65.0(230211σσδ mm d P :标准管内径mm ;P :水管内部工作阻力P=0.11Hsy (测地高度m ) Kg/cm 2;σ:许用应力,无缝管σ=8Kg/mm 2,焊管σ=6 Kg/mm 2,C=1mm ; 3、流速计算 2900d Q V nπ=m/s三、管路阻力损失计算∑+=g V g d LV h 22*22ξλ m ; 总阻力损失计算 h w =(h p +h x +gVp 22)*1.71.7:附加阻力系数 四、水泵工作点的确定 H=Hsy+RQ 2 m ; 22QH Q H H R WSY =-= Hsy :测地高度 m 五、校验计算①吸水高度:Hx=Hs-h wx -g Vx 22m ;②η2=85%~90%ηmax ;③稳定性:Hsy ≤0.9H 0六、电机容量计算cm mm H Q KN ηηγ102*3600= Kw ;c η:传动效率,直联时c η=1,联轴节时c η=0.95~0.98; K 备用系数Q m <20m 3/h ,K=1.5;Q m=20—80 m 3/h ,K=1.3—1.2;Q m=80—300 m 3/h ,K=1.2—1.1;Q m >300 m 3/h ,K=1.1;水力计算参数表。
地暖循环水泵选型方法和实例计算地暖循环水泵是地暖系统中的核心设备,负责将水循环送至地暖管路,通过热交换将热量传递至室内。
选对合适的地暖循环水泵对地暖系统的性能和运行效果至关重要。
下面将介绍地暖循环水泵的选型方法,并结合实例进行计算。
1.地暖系统的总热负荷计算:根据地暖系统的设计面积、室内温度、地暖管路长度等因素,计算出地暖系统需要的总热负荷。
2.地暖管路的阻力计算:根据地暖管路的长度、直径、材质等参数,计算出地暖管路的阻力,并确定地暖系统的最大供水压力。
3.地暖循环水泵的性能参数:根据地暖系统的总热负荷和管路阻力,确定地暖循环水泵的流量和扬程要求。
一般来说,地暖循环水泵的流量应略大于地暖系统的总热负荷,加上一定的余量;扬程则应大于地暖管路的最大阻力。
4.地暖循环水泵的选择:根据地暖循环水泵的性能参数,选择合适的水泵型号。
一般来说,地暖循环水泵应具备较高的效率、低噪声、长寿命等特点。
下面结合一个实例进行地暖循环水泵的选型计算:假设一个地暖系统的设计面积为200平方米,室内温度为20℃,管路总长度为200米,管径为20mm,地暖系统的设计供水温度为40℃,回水温度为35℃。
根据地暖系统的设计参数,可以进行以下计算:1.地暖系统的总热负荷计算:2.地暖管路的阻力计算:地暖管路的阻力=管路长度×管路阻力系数=200米×0.1Pa/米=20Pa。
3.地暖循环水泵的性能参数:4.地暖循环水泵的选择:根据地暖循环水泵的性能参数,选择流量略大于1.05m³/h,扬程略大于31.5Pa的水泵型号。
需要注意的是,在实际选型过程中,还应考虑地暖循环水泵的品牌、效率、噪声、可靠性等因素,并与地暖系统的其他设备进行匹配,以确保地暖系统的正常运行。
总之,地暖循环水泵的选型方法主要包括总热负荷计算、管路阻力计算、水泵性能参数计算和水泵选择。
通过合理计算和选择,可以确保地暖系统的性能和运行效果。
一、 喷嘴选型根据要求查雾的池内样本,选10个除磷喷嘴3/8 TDSS 40027kv-lcv(15°R)。
参数:喷角区分40°,额定压力5MPa ,喷量27.7L/min ,喷嘴右倾15°。
二、水泵选型计算1、水泵必须的排水能力 Q B =2016.2242024max ⨯=Q = 19.44 m 3/h 其中,系统需要最大流量16.2)601027.7(10-3max =⨯⨯⨯=Q m 3/h2、水泵扬程估算 H=K (H P +H X )= 1.3 ⨯(178+2)=234 m其中:H P :排水高度,160+18=178m ;(16mPa ,扬程取160m )H X :吸水高度,2m ;K :管路损失系数,竖井K=1.1—1.5,斜井∂<20°时K=1.3~1.35,∂=20°~30°时6K=1.25~1.3,∂>30°时K=1.2~1.25,这里取1.3。
查南方泵业样本,故选轻型立式多级离心泵CDL42-120-2,扬程238m ,流量42m 3/h ,功率45kW ,转速2900r/min 。
三、管路选择计算 1、管径:泵出水管道86.2290042'900'=⨯==ππV Q d nmm泵进水管道121.9190042'900'=⨯==ππV Q d nmm其中: Qn :水泵额定流量;'V 经济流速m/s ;'Vp =1.5~2.2m/s ;='Vx 0.8~1.5m/s ;'dx ='dp +0.025 m ,这里泵进水管流速为1m/s ,泵出水管流速为1.5m/s 。
查液压手册,选泵出水管道内径89mm ,泵进水管道内径133mm 2、管壁厚计算 泵进水口0.7mm600/823318.0][2=⨯⨯==σδpd泵出水口7.12mm600/628916][2=⨯⨯==σδpd查液压手册,选泵出水管道壁厚5mm ,泵进水管道壁厚8mm3、流速计算 泵进水流速0.840.1333.149004290022=⨯⨯==d Q V n π m/s 泵出水流速 1.880.0893.149004290022=⨯⨯==d Q V n π m/s四、管路阻力损失计算∑+=g V g d LV h 22*22ξλ m ; 总阻力损失计算 h w =(h p +h x +g Vp 22)*1.7 1.7:附加阻力系数 四、水泵工作点的确定 H=Hsy+RQ 2 m ; 22QH Q H H R WSY =-= Hsy :测地高度 m 五、校验计算①吸水高度:Hx=Hs-h wx -g Vx 22m ;②η2=85%~90%ηmax ;③稳定性:Hsy ≤0.9H 0六、电机容量计算cm mm H Q KN ηηγ102*3600= Kw ;c η:传动效率,直联时c η=1,联轴节时c η=0.95~0.98;K 备用系数Q m <20m 3/h ,K=1.5;Q m=20—80 m 3/h ,K=1.3—1.2;Q m=80—300 m 3/h ,K=1.2—1.1;Q m >300 m 3/h ,K=1.1;水力计算参数表。
确定扬程后如何选择水泵型号和规格?确定了水泵站的设计流量和设计扬程后,就可以利用有关技术图表,进行确定水泵型号和规格,其方法如下:1. 使用水泵性能规格表选泵型水泵厂在产品目录中都提供了这种表格,表中每一个型号的性能都有三行数据,究竟以哪一行为准呢?一般设计流量和设计扬程应与性能表列出的中间一行的数值相一致,或是相接近,而又必须落在上、下两行的范围内,因为这个范围是水泵运转的高效率区域,这个型号的水泵就认为是符合实际需要的,水泵算是选定了。
2. 使用水泵选型表选泵型根据确定的设计扬程和设计流量,在选型表中,横表头查找出与设计扬程相符合或相接近的扬程数值;再在纵表头找出与设计流量相一致或相接近的流量数值,纵横相交于小方块,它标出了水泵的型号,初步选出泵型。
但有时会出现两种泵型都满足设计要求,此时,可把这两种泵型作方案比较,进行技术经济分析,然后选定其中一个合适的泵型。
这种选择水泵的方法比较简便而又快捷。
3. 使用水泵性能综合型谱图选泵型将离心泵、轴流泵、混流泵的工作区域全部综合画在同一张图上,这就构成了农用水泵系列综合型谱图,该图绘制比较复杂,但使用比较方便。
根据确定的设计流量和设计扬程,在型谱图上,首先在纵坐标上以设计扬程查找出符合扬程要求,而流量不等的几种水泵,然后再在横坐标上以设计流量来确定选用哪一种水泵。
如果设计流量较大时,单泵未能符合要求,可考虑多机作业,但应注意尽量采用相同型号的水泵,以利于施工安装、管理维修。
水泵扬程H=z+hw z是扬水高度即入口处水面到出口处水面的高程差。
hw是水头损失,包括沿程水头损失hf和局部水头损失hw hf的计算用达西公式或谢才公式,hw=&*v^2/2g,&叫做局部水头损失系数,要查相关文献,v就是管中的流速,一般来说,hw发生在入口,弯折,阀门,出口等地方。
水泵流量按照管道流量公式计算Q=uc*A*根号下(2gz),uc要根据你的水管出口处情况来看,若是出口淹没在水下,uc=1/根号下(r*l/d+管中所有的&之和)若没有淹没,uc=1/根号下(1+r*l/d+管中所有的&之和)这个r是沿程阻力系数,一般可以查文献,也可以用一个公式是r=d/n,但是这个d和n上面是有个几分之几次方,我忘记了,你可以去查相关书籍。
2.1水系统管路阻力估算、管路及水泵选择
a)确定管径
一般情况下,按5℃温差来确定水流量(或按主机参数表中的额定水流量),主管道按主机最大能力的总和估算,分支管道按末端名义能力估算。
根据能力查下面《能力比摩阻速查估算表》,选定管型。
b)沿程阻力计算
根据公式沿程阻力=比摩阻×管长,即H y=R×L,pa,计算时应选取最不利管路来计算:第一步:采用插值法计算具体的适用比摩阻,比如能力为,范围属于“6<Q≤11”能力段,K r=,进行插值计算。
R=104+()×= pa/m
第二步:根据所需管长计算沿程阻力,假设管长L=28m,则
H y= R×L=×28= pa= kpa
c)局部阻力计算
作为估算,一般地,把局部阻力估算为沿程阻力的30-50%,当阀门、弯头、三通等管件较多的时候,取大值。
实际计算采用如下公式:
Hj=ξ*ρv2/2,ξ---局部阻力系数,ρv2/2---动压
ρv2/2动压查表插值计算,ξ局部阻力系数参考下表取值:
d)水路总阻力计算及水泵选型
水路总阻力包括:所有管道的沿程阻力、阀门、弯头、三通等管件的局部阻力、室外主机的换热器阻力(损失)、室内末端阻力(损失),后面两项与不同的主机型号和末端相关。
计算式为:
H q=H y+H j+H z+H m+H f
H z——室外主机换热器阻力,一般取7m水柱
H m——室内末端阻力
H f——水系统余量,一般取5m水柱;
总阻力计算完成后,就可以根据总阻力选取流量满足要求的情况下能提供不小于总阻力扬程的水泵来匹配水系统。
选取水泵时要根据“流量——扬程曲线”来确定,但扬程和流量不能超出所需太大(一般不超过20%),避免导致出现水力失调和运行耗能较高。
水系统的沿程阻力和局部阻力与系统水流量和所采用的管径相关,流量、管径及所使用各种配件的多少决定总阻力,流量取决于主机能力(负荷)及送回水温差,流量确定的情况下,管径越大,总阻力越小,水泵的耗能越小,但管路初投资会增大。
PE-RT地暖管的规格(参考)(红色字的为推荐使用规格、计算基准)
➢计算例
现有项目系统图如下:
从项目系统图中可以看出,制冷空调的最不利管程是A-B-C-D-E-F-G-H,其中A-B-C-D和F-G-H是主管段,D-E-F是支管段;制热地暖的最不利管程是A-B-C-J-K-G-H,地暖管采用20管,单路100米。
1套6P主机,2个800风机盘管末端,那么,
制冷主管道长度L AD=26m,支管路长度L DE=19m;
制热主管路长度L AJ=37m;支管路L JK=100m,PE-RTφ20×地暖管
制冷空调的管路阻力计算:
1套6P主机的制冷最大能力为15kW,查上述《能力比摩阻速查估算表》,主管道对应能力段为“11<Q≤20”的Krm= Pa/m*kW,支管段对应能力段为“6<Q≤11”的Krp= Pa/m*kW,则制冷最不利管程的沿程阻力:
查表插值计算主管道比摩阻R m=104+(15-11)×=
查表插值计算主管道比摩阻R m=102+()×=
H y=(Rm*LAD+Rp*LDE)*2=(×26+×19)×2= Pa= kPa
最不利管程局部阻力按沿程阻力的30%估算,H j= H y*30%=×30%= Pa= kPa
室外主机的水阻力H z=70 kPa
最不利流程中室内风机盘管水阻力H m=35 kPa
系统余压H f=50 kPa,那么制冷空调水系统的总水泵扬程需求为:
H qc=H y+H j+H z+H m+H f=++70+35+50= kPa= m?H2O
制热地暖的管路阻力计算基准为:单路管长为100m,设计管内水流速度范围在,计算取值为s;单路管程的散热能力为1350-1500W,计算取值为1450W,则:
R’m=170 Pa/m
采暖流路中,地暖管流程相当于空调的末端,H’m= R’m *L=170×100=17 kPa
制热采暖时,6P主机的最大制热能力为,插值计算对应的R’y= Pa/m
则H’y= R’y *L AJ=×37×2= kPa
H’j= H’y*30%=×30%=5 kPa
同样地计算制热地暖的水泵总扬程需求为:
H qh=H’y+H’j+H’z+H’m+H’f=+5+70+17+50= kPa= m?H2O
对比H qh和H qc的值可知,制冷空调比制热地暖所需总扬程大,则按H qc选型,从水泵的参数和特性曲线中选择一台在扬程为时还能提供h流量的水泵,注意送水温度对水泵流量的影响。
常用的地暖管规格和对应流速比摩阻见下表:。