粗水滤器压力损失计算

粗水滤器压力损失计算
当流体经管段时，由于管道内壁的粗糙不平，会受到由于流体自身的粘滞性剪切应力及发生在管道内壁紊流而引起的阻力，这种阻力通常被称作管路摩擦损失，表达为多少米压头，因此，压头损失应用于表达流体的阻力。

影响管段压力损失的因素很多，诸如流体的粘度、管段的直径、管段内表面的粗糙度、高度的变化及管段的长度等因素。

当流体经过管路系统中的粗水滤器时，也会受到相应的阻力，是组成整个压头损失不可缺少的一部分，为了确保管路系统的设计的准确性，在配有粗水滤器的管路系统中，其压力损失的计算也需给予考虑。

标签：粗水滤器；压力损失；计算
1 粗水滤器描述
在海工船舶管路系统中，粗水滤器是系统中的常用附件，通常滤网用多孔板制作而成。

其作用是过滤介质，阻挡流通介质内一定粒度大小范围内的杂质，保证相应的阀件、仪表、设备避免被杂质卡阻，从而保证管路系统的安全运行。

在很多海工的管路系统应用中，估算海水流经粗水滤器而引起的能量损失或压头损失是设计的一个考虑因素之一。

2 多孔板粗水滤器的压力损失
粗水滤器中的压力损失计算有不同的方式，可经过复杂的计算公式计算得出，也可通过经验数据或相关经验图表查出，本文着重描述通过计算及图表方式得出粗水滤器的压力损失。

图表1中的压力损失图是通过实验，用流体经通过多孔板测量出来的。

在实验当中，该流体没有涡流影响，且流体垂直作用于多孔板，不同的多孔板被插入匀速流体中，在不同流速下的压力损失被实际测量出来，并记录为汞柱英寸压力损失。

这些数据呈献的是最好流体状况下的压力损失值，当流体流速超过图表中的流速时，其压力损失亦可预估，即用实际流速与图表中最大流速中的比值的平方乘上最大流速的压力损失，可得实际流速的压力损失。

对于不同密度的流体，其压力损失亦可估算，即用实际流体的密度与图表中流体密度的比值，再乘上图表中流体对应的压力损失。

在实际应用中，需注意流体作用于多孔板的具体情况，不规则的流体而造成的高流速区将增加压力损失，流体不垂直作用于多孔板亦会增加压力损失。

3 计算示例
某海工管路系统中，流量为2174m3/h的海水，流经一粗水滤器，滤网直径为0.48米，高为1.54米，开孔面积比为35%，计算粗水滤器的压力损失。

计算方法如下：
滤网总面积=？仔D2/4+（？仔D2×L）
=/4+（？仔0.48×1.54）
=2.50m2
其中：L：滤网高度（米）
D：滤网直径（米）
滤网开孔面积A=2.50×0.35
=0.875m2
海水流径滤网流速：V=/A
=2174/3600×0.875
=0.69m/s
=135.8ft/min（fpm）
其中：Q：流量（S）
A：开孔面积（m2）
V：流速（m2）
利用上面图表，35%开孔面积的滤网匀速为135.8 fpm。

其压为损失为：1.4英寸汞柱高。

转换成巴=1.4×0.033864
=0.05巴
考慮实际状况中，50%的开孔被堵塞了，从上面的计算中得到：滤网的开孔面积：=0.5×0.875
=0.4375m2
海水流径滤网流速V=/A
=2174/3600×0.4375
=1.38m/s
=271.6ft/min（fpm）
同上面一样，用图表查得。

压力损失为：3.2英寸汞柱高。

转换成巴=3.2×0.033864
=0.11巴
4 结束语
在针对配有粗水滤器的船舶管路系统中，通过以上粗水滤器压力损失计算，在校对整个管路系统损失中，可以做到全面的压力损失考虑，从而保证管路系统的安全运转。