空调冷冻水和冷却水循环系统水力计算简便方法

105. 60 199. 5 1. 52 170. 97 118. 6 1. 41 321. 83 129. 2 1. 70 583. 32 167. 5 2. 16 955. 45 104. 5 2. 03
110. 63 218. 8 1. 59 181. 03 132. 8 1. 50 341. 95 145. 7 1. 80 603. 44 179. 2 2. 24 985. 62 111. 2 2. 10
流量
R
v
/ (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s) / (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)
8. 05 92. 5 0. 62 16. 09 151. 0 0. 88 35. 20 169. 5 1. 11
管径 DN125/ mm
内径 131. 0/ mm
流量
R
v
/ (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)
56. 32 142. 6 1. 16
3. 82 78. 0 0. 48 8. 55 104. 3 0. 65 17. 10 170. 2 0. 93 36. 21 179. 2 1. 14 59. 34 158. 1 1. 22
7. 04 259. 3 0. 89 14. 08 279. 1 1. 08 24. 14 336. 8 1. 32 46. 26 291. 3 1. 46 80. 46 289. 3 1. 66
7. 54 297. 2 0. 95 15. 09 319. 9 1. 15 25. 14 365. 2 1. 37 48. 28 317. 0 1. 52 83. 48 311. 2 1. 72
流量
R
v
/ (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)
502. 87 124. 7 1. 86
100. 57 450. 7 2. 07
管径 DN400/ mm
内径 408/ mm
流量
R
v
/ (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)
834. 76 79. 9 1. 77
92. 53 153. 5 1. 33 140. 80 80. 7 1. 16 261. 49 85. 5 1. 38 522. 98 134. 8 1. 94 864. 93 85. 8 1. 84
125. 72 282. 0 1. 80 221. 26 197. 8 1. 83 402. 29 201. 3 2. 12 663. 78 216. 6 2. 46 1 076. 13 132. 4 2. 29
130. 75 304. 9 1. 88 241. 38 235. 2 1. 99 422. 41 221. 8 2. 23 683. 90 229. 8 2. 53 1 106. 31 139. 9 2. 35
115. 66 239. 0 1. 66 191. 09 147. 9 1. 58 362. 06 163. 2 1. 91 623. 55 191. 2 2. 31 1 015. 79 118. 1 2. 16
120. 69 260. 0 1. 73 201. 15 163. 7 1. 66 382. 18 181. 8 2. 02 643. 67 203. 7 2. 39 1 045. 96 125. 1 2. 22
流量
R
v
/ (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)
3. 62 70. 2 0. 46
表 1 冷却水管不同流量 、不同管径 、不同流速的沿程比摩阻
管径 DN70/ mm
内径 68. 0/ mm
流量
R
v
管径 DN80/ mm
内径 80. 5/ mm
流量
R
v
管径 DN100/ mm
内径 106. 0/ mm
8. 05 337. 6 1. 01 16. 09 363. 5 1. 23 26. 15 394. 8 1. 43 50. 29 343. 7 1. 58 86. 49 334. 0 1. 78
8. 55 380. 6 1. 08 17. 10 409. 9 1. 31 27. 15 425. 5 1. 48 53. 30 385. 9 1. 68 89. 51 357. 5 1. 85
统管路 K = 0. 5 mm; 空调冷却水系统管路 K =
0. 5 mm. 空调水循环管路 ,管道设计中采用较低水流速 ,
流动状态一般处于紊流过渡区内 , 沿程阻力系数 λ 可采用柯列勃洛克公式 (3) 和阿里特苏里公式 (4) 进行计算 ,即
1 λ
=-
2
l
g
(
3
.
K 7
d
+
R2e. 5λ1 )
(3)
4. 02 86. 2 0. 51 9. 05 116. 7 0. 69 18. 10 190. 6 0. 99 37. 21 189. 2 1. 17 62. 36 174. 5 1. 29
4. 53 108. 6 0. 57 9. 55 129. 8 0. 73 19. 11 212. 1 1. 04 38. 22 199. 5 1. 20 65. 37 191. 6 1. 35
112 沿程阻力损失计算表 管道内的流速 、流量和管径的关系表达式为
v
=
4 qm 3 600ρπd2
=
பைடு நூலகம்qm
900ρπd2
(5)
式中 : qm —管段中的水质量流量 , kg/ h ;
将式 (5) 的流速 v 代入式 (2) , 整理成更方便的
计算公式
R
= 6. 25
×10 -
8
λ ρ
q2m d5
(6)
135. 77 328. 6 1. 95 261. 49 275. 7 2. 16 442. 52 243. 3 2. 33 704. 01 243. 5 2. 61 1 136. 48 147. 6 2. 42
140. 80 353. 3 2. 02 281. 61 319. 6 2. 33 462. 64 265. 8 2. 44 724. 13 257. 5 2. 68 1 166. 65 155. 5 2. 48
空调水系统的管路水力计算是在已知水流量和 推荐流速下 ,确定水管管径 ,计算水在管路中流动的 沿程阻力损失和局部阻力损失 ,确定水泵的扬程和 流量.
1 空调水循环管路水力计算的原理
111 沿程阻力损失
水管路将流量和管径不变的一段管路称为一个
计算管段 ,计算管段沿程阻力损失 ,即
△py
=
λ
l d
ρv2 2
λ
=
0. 11 (
K d
+
68 ) 0. 25 Re
(4)
Ξ 收稿日期 :2004 - 09 - 22 基金项目 :建设部计划科技项目 (032111) 作者简介 :许淑惠 (1966 年 —) ,女 ,工学硕士 ,副教授 ,热工流体教研室.
2
北京建筑工程学院学报 第 20 卷
10. 06 525. 2 1. 27
管径 DN150/ mm
内径 156/ mm
流量
R
v
/ (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)
89. 51 143. 7 1. 28
20. 11 565. 9 1. 54
管径 DN200/ mm
内径 207/ mm
流量
R
v
/ (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)
5. 03 133. 6 0. 63 10. 06 143. 6 0. 77 20. 11 234. 7 1. 10 39. 22 210. 0 1. 24 68. 39 209. 5 1. 41
5. 53 161. 2 0. 70 11. 06 173. 3 0. 85 21. 12 258. 5 1. 15 40. 23 220. 8 1. 27 71. 41 228. 3 1. 47
一个完整的中央空调系统有三大部分组成 ,即 冷热源 、供热与供冷管网 、空调用户系统. 空调水系 统包括冷冻水系统和冷却水系统. 冷冻水系统是把 冷热源产生的冷或热量通过管网输送到空调用户的 系统 ;冷却水系统是整个空调系统的重要组成部分 , 他以水作为冷却剂将冷凝器 、吸收器 、压缩机放出的 热量转移到冷却设备 (冷却塔 、冷却水池等) 中 ,最后 放入大气. 水系统管路水力计算是系统正确设计和 优化的基础.
=
Rl
(1)
式中 : △py —计算管段沿程阻力损失 , Pa ;
λ—沿程阻力系数 ,无因次量 ;
l —直管段长度 ,m;
d —管道直径 ,m;
ρ—水密度 , kg/ m3 ;
v —水速度 ,m/ s ;
R —单位长度沿 程 阻 力 损 失 , 又 称 比 摩 阻 ,
Pa/ m. 冷水管采用钢管或镀锌管时 , 比摩阻一
6. 03 191. 3 0. 76 12. 07 205. 8 0. 92 22. 13 283. 5 1. 21 42. 24 243. 2 1. 33 74. 42 247. 8 1. 53
6. 54 224. 0 0. 82 13. 07 241. 0 1. 00 23. 13 309. 6 1. 26 44. 25 266. 7 1. 39 77. 44 268. 2 1. 60
135. 77 75. 1 1. 12
30. 17 524. 5 1. 65
管径 DN250/ mm
内径 259/ mm
流量
R
v
/ (m3/ h) / ( Pa/ m) / (m/ s)
241. 38 73. 0 1. 27
62. 36 433. 6 1. 96
管径 DN300/ mm
内径 309/ mm
9. 05 426. 2 1. 14 18. 10 459. 1 1. 39 28. 16 457. 3 1. 54 56. 32 430. 5 1. 77 92. 53 381. 9 1. 91
9. 55 474. 4 1. 20 19. 11 511. 1 1. 46 29. 17 490. 3 1. 59 59. 34 477. 5 1. 87 96. 55 415. 6 1. 99
空调冷冻水和冷却水循环系统水力计算简便方法 Ξ
许淑惠 , 罗文斌
(城市建设工程系 ,北京 100044)
摘 要 :根据空调水系统的计算原理 ,在不同管径下按不同流量把空调冷冻水和冷却水管路水力计算中 的比摩阻绘制成计算表 ,应用该计算表能快速 、准确 、方便进行空调水系统管路水力计算 ;采用具体实 例 ,说明空调水系统管路水力计算简便方法. 关键词 :冷冻水 ;冷却水 ;水力计算 中图分类号 :TU83 文献标识码 :A
般 为 100 Pa/ m ～ 400 Pa/ m , 最 常 用 的 为
250 Pa/ m[1] .
R
=
λρv2 d2
(2)
沿程阻力系数λ与流体的流态和管壁的相对粗
糙度有关 ,即 λ = f ( Re , K/ d)
式中 : Re —雷诺数 , Re = vd/ν = ρvd/ μ; ν—水的运动粘滞系数 ,m2/ s ; μ—水的动力粘滞系数 , Pa ·s ; K —管壁的当量糙粒高度 ,m ; 空调冷冻水闭式系统管路 K = 0. 2 mm ,开式系
96. 55 167. 0 1. 39 150. 86 92. 5 1. 25 281. 61 99. 1 1. 49 543. 10 145. 3 2. 01 895. 10 91. 8 1. 90
100. 57 181. 1 1. 44 160. 92 105. 1 1. 33 301. 72 113. 6 1. 59 563. 21 156. 2 2. 09 925. 27 98. 1 1. 97
在给定水状态参数及其流动状态的条件下 ,λ 和ρ值均为已知 ,则式 (6) 就表示为 R = f ( d , qm) 的 函数式.
利用公式 (4) , (5) , (6) ,计算出冷却水和冷冻水 在不同水流量 、不同管径 、不同速度的沿程比摩阻 , 详见表 1 和表 2.
管径 DN50/ mm
内径 53. 0/ mm
第 20 卷 第 3 期 2004 年 9 月
北京建筑工程学院学报 Journal of Beijing Institute of Civil Eng. and Architecture
文章编号 :1004 - 6011 (2004) 03 - 0001 - 07
Vol. 20 No. 3 Sep . 2004