第3章 液体输配管网水力特征与水力计算

第3章液体输配管网水力特征与水力计算

3-1 计算例题3-1中各散热器所在环路的作用压力tg=95℃，tg1=85℃，tg2=80℃，tn=70℃。

题3-1

解：双管制：第一层：ΔP1=gh1(ρh-ρg)=9.8×3×(977.81-961.92)=467.2Pa

第二层：ΔP2=gh2(ρh-ρg)=9.8×6×(977.81-961.92)=934.3Pa 第三层：ΔP3=gh3(ρh-ρg)=9.8×8.5×(977.81-961.92)=1323.6Pa 单管制：ΔP h=gh3(tg1-tg)+gh2(tg2-tg1)+gh1(ρh-ρg2)=9.8×8.5×(968.65-961.

92)

+9.8×6×(971.83-968.65)+9.8×3×(977.81-971.83)=923.4Pa

3-2 通过水力计算确定习题图3-2所示重力循环热水采暖管网的管径。图中立管Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ各散热器的热负荷与Ⅱ立管相同。只算I、II立管，其余立管只讲计算方法，不作具体计算，散热器进出水管管长1.5m，进出水支管均有截止阀和乙字弯，没根立管和热源进出口设有闸阀。

图3-2

解

：

ΔP Ⅰ1′=gH(ρH -ρg )+ΔP f =9.81×(0.5+3)(977.81-961.92)+350=896Pa ∑l Ⅰ1=8+10+10+10+10+(8.9-0.5)+1.5+1.5+(0.5+3)+10+10+10+10+8+(8.9+3)=122.8m

水力计算表

管 段 号

Q (w )

G (kg /h)

L (m )

D (m m)

v (m /s ) R (Pa

/m) ΔP y =Rl

(Pa)

Σξ

P d (P a)

ΔP j (Pa )

ΔP (P a)

局部阻力统计

1

1800

62

5.8

20

0.05

3.11

18.0

25

.0 1.

23

30.8

48

.8 散热器1×2.0，截止

阀2×10，90º弯头1×1.5，合流三通

1.5×1

2 5300 182

13.5

32

0.05

1.65 2

2.3

2.5

1.23 3.1 25.4 闸阀1×0.5，直流三通1×1.0，90º弯头1×1.0 3

99

341 10 40 0. 2.5

25.8 1.

2.

2.2

28

直流三通1×1.0

00 07 8 0 25 5 .1 4

14500 499 10 40

0.11 5.21 52.1

1.0 5.98 5.98 58.1 直流三通1×1.0

5

19100 657 10 50 0.08 2.42 24.2 1.0 3.14 3.14

27.3 直流三通1×1.0

6

23700 815

9

50

0.11 3.60 28.8 1.5 5.98 9.0

37

.8 闸阀1×0.5，90º弯

头2×0.5 7

23700 815 19.9

50

0.11 3.60 71.6

2.5 5.98 15.0 86.6 闸阀1×0.5，90º弯头2×0.5，直流三通1×1.0 8

19100 657 10 50

0.08 2.42 24.2

1.0 3.14 3.14 27.3 直流三通1×1.0

9

14500 499 10 40 0.11 5.21 52.1 1.0 5.98 5.98 58.1 直流三通1×1.0

10

9900 341 10 40

0.07 2.58 25.8 1.0 2.25 2.25 28.1 直流三通1×1.0 11 5300 182 12.8 32 0.05 1.65 21.1

2.5 1.23

3.1

24.3 闸阀1×0.5，直流三通1×1.0，90º弯1×1.0 12 3300

114 2.8

25 0.06

2.88

8.1 1.0

1.77

1.8

9.9

直流三通1×1.0

Pa ，系统作用压力富裕率，

满足

富裕压力要求，过剩压力可以通过阀门调节。

立管Ⅰ，第二层ΔP Ⅰ，2=9.81×6.3×(977.81-961.92)+350=1332Pa 通过第二层散热器的资用压力：ΔP 13，14′=1332-896+48.8=485Pa ，R pj =0.5×485/5.8=41.8Pa/m

管

段 Q

(w

G (kg

L (m

D (m

v (m

R (Pa

ΔP y =Rl

Σ

ξ P d (P

ΔP j (Pa

Δ

P

局部阻力统计

号) /h) ) m) /s

) /m) (Pa) a) ) (P

a)

13 15

00

52 3 15

0.

08

9.9

2

30 37

3.

14

116

14

6

散热器1×2，截止阀

2×16，旁流三通

2×1.5

14 35

00

120

2.

8

15

0.

17

65.

93

128.

6

1.

14

.2

2

14.

2

14

3

直流三通1×1.0

压降不平衡率

因13、14管均选用最小管径，剩余压力只能通过第二层散热器支管上的阀门消除。

立管Ⅰ，第三层ΔPⅠ，3=9.81×9.1×(977.81-961.92)+350=1768Pa

资用压力：ΔP′15，16，14=1768-896+48.8+9.9=931Pa

管段号

Q

(w

)

G

(kg

/h)

L

(m

)

D

(m

m)

v

(m

/s

)

R

(Pa

/m)

ΔP y=

Rl

(Pa)

Σ

ξ

P d

(P

a)

ΔP j

(Pa

)

Δ

P

(P

a)

局部阻力统计

15 20

00

68.

8

3 15

0.

1

15.

26

45.8 35

4.

9

172

21

7

散热器1×2，截止阀

2×16，90º弯头

1×1.0

16 20

00

68.

8

2.

8

15

0.

1

15.

26

42.7

1.

4.

9

4.9

48

.0

直流三通1×1.0

压降不平衡率

因管段15、16、14已选用最小管径，剩余压力通过散热器支管的阀门消除。

计算立管Ⅱ，ΔPⅡ1=9.81×3.5×(977.81-961.92)+350=896Pa

管段17、18、23、24与管段11、12、1、2并联

Ⅱ立管第一层散热器使用压力ΔPⅡ,1′=24.3+9.9+48.8+25.4=108.4Pa