泵的工艺计算

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0.175 0.15 0.6 0.16 0.6 0.25 0.7 0.09 0.7 0.20 0.8
0.19 0.16 0.9 0.01 0.9 0.09
0.20 0.17 1 1 1 0
突然扩大
A1/A2 ζ A1/A2 ζ
0.49 0.3 0.38
0.04 0.8 0.15
突然缩小
标准三通管
ζ=0.4 闸阀 全开 0.17 截止阀 (球心阀) 碟阀 全开 ζ=6.4
dvρ µ
液体的密度和 粘度
(2) 计算直管阻力 hf1=λ
科尔布鲁克 (Colebrook) 公式试用范围 Re=4×103~108, ε/d=5×10-2~10-6 从水力 光滑管到完全粗糙管。 公式中
l v2 d 2g
直管长度 lΒιβλιοθήκη 9.35 很小,可 Re λ
① 当 Re≤2000 时为滞流(层流) λ=
(3) 管件阻力: (管件、阀门等) hf2=ζ
v2 2g
(4) 进出口局部阻力 h f3=ζ
v2 v2 = 1.5 2g 2g
2
d1 、 d 2 :小管、
大管管径
d2 突然扩大:ζ= 1 − 12 d2
突然缩小:ζ= 0.5 1 −

d12 2 d2

4
扬程计算
h=D+S+hf1+hf2+h3+ Pd-Ps
h= D-S+hf1+hf2+hf3+ Pd-Ps
h= D+S+hf1+hf2+hf3+ Pd-Ps 表 5-5:计算式中各参数符号的意义 符号 d 意义 管内径 长度 液体的体积流量 雷诺准数 时间 液体的流速 密度 粘度 局部阻力系数 绝对粗糙度 摩擦因数 表 5-6:某些工业管材的 ε 约值见表 1 管道类别 无缝黄铜管、钢管、铅管 新的无缝钢管、镀锌铁管 金 属 管 新的铸铁管 具有轻度腐蚀的无缝钢管 具有显著腐蚀的无缝钢管 旧的铸铁管 绝对粗糙度 ε/mm 0.01~0.05 0.1~0.2 0.3 0.2~0.3 0.5 以上 0.85 以上 非 金 属 管 管道类别 干净玻璃管 橡皮软管 木管道 陶土排水管 很好整平的水泥管 石棉水泥管 绝对粗糙度 ε/mm 0.0015~0.01 0.01~0.03 0.25~1.25 0.45~6.0 0.33 0.03~0.8 单位 m m m3/s - s m/s Kg/m3 Pa.s - m -
l
Q Re T v
ρ µ
ζ ε λ
注:摘至《化工原理》科学出版社 2001 年 9 月第一版,何潮洪、冯霄主编。第 48 页。
项 目 管 径
计算方法 (1) 确定流量、流速 (2) 计算管径:Q=v (3) 确定管子规格
依据条件
备注
πd 2 4
管网局部阻力计算
管 道 阻 力
(1) 计算 Re 准数 Re=
1
弯管
φ R/d 1.5 2.0
30°
45°
60°
75°
90°
105°
120°
0.08 0.07 0 1 0 0.5 0.1 0.81 0.1 0.47
0.11 0.10 0.2 0.64 0.2 0.45 0.3
0.14 0.12 0.4 0.36 0.4 0.34
0.16 0.14 0.5 0.25 0.5 0.3
ζ=1.5 3/4 开 0.9
ζ=1.3 1/2 开 4.5 1/2 开 ζ=9.5
ζ=1 1/4 开 24
a
ζ

10°
20°
30°
40°
45°
50°
60°
70°
0.24
0.52
1.54
3.91
10.8
18.7
30.6
118
751
旋塞
θ ζ
5° 0.24 摇板式 ζ=2
10° 0.52
20° 1.56
由于 d1/d2≈0,所以 ζ=1+0.5=1.5 ⑸ 管网总阻力 hf= hf1+hf2+hf3 表 5-7:常用管件和阀件底局部阻力系数 ζ 值
管件和阀件名 称 标准弯头 90°方形弯头 180°回转头 活接管 45°,ζ=0.35 1.3 1.5 0.4 90°,ζ=0.75 ζ值
工程一般认为,流体在直圆管内流动时,当 Re≤2000 时为层流;当 Re≥4000 时为湍流;当 Re 在 2000~ 4000 范围内,为过渡状态。过渡状态计算 λ 时,工程上按湍流公式计算。
以忽略,即
64 Re
1
② 当 Re≥2000 时为湍流
ε 1 =1.14-2lg d λ
某些工业管材的 ε 约值 见表 5-6 液体流量 Q,管 内径,管件,阀 门型式 常常用管件局部阻力系数 ζ 见表 5-7。 扩大或收缩前 后管的的尺寸
1 9.35 ε =1.14-2lg + λ d Re λ
(5 - 9) 泵的扬程计算是选择泵的重要依据, 这是由管网系统的安装和操作条件决定的。 计算前 应首先绘制流程草图,平、立面布置图,计算出管线的长度、管径及管件型式和数量。 一般管网如下图所示, (更多图例可参考化工工艺设计手册) 。 D——排出几何高度,m; 取值:高于泵入口中心线:为正;低于泵入口中心线:为负; S——吸入几何高度,m; 取值:高于泵入口中心线:为负;低于泵入口中心线:为正; Pd、Ps——容器内操作压力,m 液柱(表压) ; 取值:以表压正负为准 Hf1——直管阻力损失,m 液柱; Hf2——管件阻力损失,m 液柱; Hf3——进出口局部阻力损失,m 液柱; h ——泵的扬程,m 液柱。
40° 17.3 球形式 ζ=70
60° 206
单向阀 角阀(90°) 底阀 滤水器 (或滤水网) 水表(盘形)
5 1.5 2 7
注:管件、阀件底规格形式很多,制造水平,加工精度往往差别很大,所以局部系数 ζ 的变 动范围也是很大。表中数值只是约略值。至于其他管件、阀件等 ζ 值,可参考相关文献。 注:摘至《化工原理》科学出版社 2001 年 9 月第一版,何潮洪、冯霄主编。第 50 页。