管道压头损失计算式
管道系统的压力损失和流量平衡
管道系统的压力损失和流量平衡一、平衡流量指系统的压头(扬程)改变后随之改变的新流量。
它可以通过以下公式计算:G 1 = G ×(H 1/H )0.525 公式(1)其中:G 1=系统平衡后流量(新流量) H 1=系统新的压头 G=系统原流量 H=系统原压头注:G 1,G ,H 1,H 的单位应该一致。
比如G 用m 3/h 为单位,则G 1也应该是m 3/h 。
以上公式根据流体动力学的理论衍变出来,它假设在水循环系统中,压力损失的总和与流量的指数为1.9的关系,即Z=ΔP X G 1.9, Z 就是系统流量曲线的特征系数。
这个公式适合于我们在上一个章节里讲到的高、中、低粗糙度管道。
新流量与原流量的关系通过倍率F 表述:F =G 1 / G 公式(2)这个倍率用于确定系统经过平衡后每个支路、末端的新流量。
范例(1)一个传统双管系统的平衡流量计算方式如图1所示:循环回路A有四个末端,其特征为:HA=980mm水柱(扬程)GA=550 l/h(流量)G1=160 l/h , G2=140 l/h, G3=140 l/h, G4=110 l/h循环回路B有3个末端,其特征为:HB=700mm水柱(扬程)GB=360 l/h (流量)G5=140 l/h ,G6=120 l/h,G7=100 l/h现在,如果A、B回路汇合到一起,其流量及压损特征都会产生变化。
以下我们将用3种方式进行计算。
在AB汇合后,其汇合点的压差一致。
这个压差值可以选择其中一个回路的压差值或者重新设定一个压差值。
A,按压差值大的回路A为标准计算:即Hn=HA=980mm水柱,因此只需要平衡回路B的流量。
通过公式(1)计算B回路的新流量,得出:GBn=GB×(Hn/HB) 0.525=360×(980/700) 0.525 = 429.5 l/h通过公式(2)得到倍率F=429.5/360=1.193因此,B回路每个末端新的流量就变为:G5=140×F=167 l/h,G6=120×F =143 l/h,G7=100×F=119 l/hB,按压差值小的回路B为标准计算:即Hn=HB=700mm水柱,因此只需要平衡回路A的流量,通过公式(1)计算A回路新流量,得出:GAn=GA×(Hn/HA) 0.525=550×(700/980) 0.525 = 460.9 l/h通过公式(2)得到倍率F=460.9/550=0.838因此可以计算出A回路每个末端的新流量:G1=160×F=134 l/h,G2=140 ×F =117 l/h,G3=140 ×F =117 l/h,G4=110×F=92 l/hC,按平均压差值为标准计算:即Hn =(HB+HA)/2 = 840mm水柱,因此A,B回路流量却需要进行平衡,通过公式(1)计算A,B回路新流量,得出:Gan = GA×(Hn/HA) 0.525 = 550×(840/980) 0.525 = 507.2 l/hGBn = GB×(Hn/HB) 0.525 = 360×(840/700) 0.525 = 396.2 l/h通过公式(2)得到倍率:FA=507.2/550=0.922,FB=396.2/360=1.101,因此可以计算出A和B回路每个末端的新流量:G1=160×FA=147 l/h,G2=140 ×FA =129 l/h,G3=140 ×FA =129 l/h,G4=110×FA=101 l/h,G5=140×FB=154 l/h,G6=120 ×FB =132 l/h,G7=100×FB=110 l/h结论:按大的压差计算方法保证了最远端的热效率,但在压差更小的回路内末端流量大于设计流量,因此在这个环路内可能造成过高的流速。
输油管道设计与管理22
水力光滑区: 混合摩擦区: 粗糙区:
e / e 3
0.157 e / e 3
e / e 0.157
输油管道的压能损失
取
e
30D 3 e Re1 e
0.25
λ按紊流光滑区的Blasius公式计算:
0.3164/ Re1
令
0.25 30 D / e 代入边界层厚度计算公式,得 3 Re 1 0.3164 Re 1
其中:
Re1 59.7
8
7
Re2 665 765lg 2e D
输油管道中所遇到的流态一般为: 热含蜡原油管道、大直径轻质成品油管道:水力光滑区 小直径轻质成品油管道:混合摩擦区
高粘原油和燃料油管道:层流区
长输管道一般很少工作在粗糙区。
2、管壁粗糙度的确定 管壁粗糙度 : 相对粗糙度:绝对粗糙度与管内径的比值(e/D或2e/D)。 绝对粗糙度:管内壁面突起高度的统计平均值。 紊流各区分界雷诺数 Re1、Re2及水力摩阻系数都与管壁粗糙 度有关。我国《输油管道工程设计规范》中规定的各种管子 的绝对粗糙度如下: 无缝钢管:0.06mm 直缝钢管:0.054mm
2e / D
则
Re1 59.22 /
8 7
输油管道的压能损失
规范上取 Re1 59.7 / ,这就是Re1的来历。
8 7
取
e / e 0.157
(1.74 2 lg )2
(混摩区与粗糙区的分界相对粗糙度) (粗糙区摩阻系数计算公式)
代入边界层厚度计算公式,得
如某条管道Re=5×105,若取e=0.1mm,则Re1=6.7×105, Re<Re1,为水力光滑区;若取e=0.15mm,则 Re1=4.2×105,Re>Re1,为混合摩擦区。
哈森和达西公式计算压头损失
式中:
ε—长期绝对粗糙度,0.05mm(承插连接的管道,长期绝对粗糙度为0.07 mm);
Re——雷诺数无量纲:Re=VD/υ;
υ——动力粘度,1.2×10-6m2/s。
如果取管径1100
流速v=0.91
得出:f=0.01037
使用30年
使用40年
130
107-113
89-100
74.9
64-83
新钢管
130
铝合金管、镀锌钢管
120
普通混凝土管
70-90
例如:
管线长12260米
流量Q=75000m3/日=3125m3/h
玻璃钢管径d=1100mm
hf=5.88米
球墨铸铁管径d=1200mm
hf=5.0米
达西公式
压头损失:
J=fv2/(2gD)
哈森威廉斯公式:这个是水力学课本上的简化经验公式,应用较为普遍
压头损失:
Ch是沿程摩擦系数,玻璃钢管道一般取160-165,偏保守取150;d是管径,mm;Q是流量,m3/h;l是管线140-150
石棉水泥管
140
铜管
130-140
铸铁管
新管
使用10年
使用20年
J=4.92米
如果取管径1000
流速v=1.11m/s
得出:f=0.01054
J=8.05米
两种方法结果差不多,一般取压头损失计算值较大的方法计算,这样较安全。
管道压头损失计算表
0 2 0 0 1 0 0 1.3779 45 0 0 0 1 45 0 0 0 1 1 0 0
No No No No No No No Inches Degrees No No No Inches Degrees No No No Inches Inches No No
0.000 0.098 0.000 0.000 0.481 0.000 0.000
0.000 0.032 0.000 0.420 0.000
0.000 0.000 0.000
0.000 0.000 0.000
0.000 0.000
10 13.83 15.56 15.49
18 0.27 0.31 0.31
15.54 14.1 15.87 15.8
2.05 m/s 0.0525 m 107770 0.021568
6.73 feet/sec 2.067 inches
2-K 41.38 405858.72 58.77 675 N/m
2
3-K 41.28 404541.29 58.66
Input the values in appropriate cells of Column C below Component Elevation Pipe Length 0 90 Elbow Threaded, r/D = 1 Threaded, Long Radius, r/D = 1.5 Flanged, Welded, Bend, r/D = 1 Flanged, Welded, Bend, r/D = 2 Flanged, Welded, Bend, r/D = 4 Flanged, Welded, Bend, r/D = 6 Mitered, 1 Weld, 90 Degree Mitered, 2 Welds, 45 Degree Mitered, 3 Welds, 30 Degree Mitered, 4 Welds, 22.5 Degree Mitered, 5 Welds, 18 Degree 0 45 Elbow Standard, r/D = 1 Long Radius, r/D = 1.5 Mitered, 1 Weld, 45 Degree Mitered, 2 Welds, 22.5 Degree 0 180 Elbow Threaded, r/D = 1 Flanged/ Welded, r/D = 1 Long Radius, r/D = 1.5 Tees As Elbow Standard, Threaded, r/D = 1 Long Radius, threaded, r/D = 1.5 Standard, Flanged/Welded, r/D = 1 Stub-in Branch Run Through Threaded, r/D = 1 Run Through Flanged/Welded, r/D = 1 Run Through Stub in Branch Valves Angle Valve - 45 Degree, b = 1 Angle Valve - 90 Degree, b = 1 Globe Valve, b = 1 Plug Valve, Branch Flow Plug Valve, Straight Through Plug Valve, 3-way, Flow Through Qty 12.5 300 0 0 10 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Unit m m No No No No No No No No No No No No No No No No No No Hooper 2-K 12.500 26.467 0.000 0.000 0.813 Darby 3-K 12.500 26.467 0.000 0.000 0.840 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000
气体力学-2-气流的压头损失
Re*<30, 30<Re*<700, Re*>7000, λ*=220/Re*, λ*=28/(Re*)0.4, λ*=1.26, 层流区; 过渡区; 湍流区; 湍流区。
700< Re*<7000,λ*=7.04/(Re*)0.2,
可以看出:料层高度愈高,阻力损失愈大,料块尺寸加大, 阻力损失减少,气流速度增加,阻力损失增加;气流温度增高, 实际流速增加,阻力损失也随之增加;此外,料块形状ф及堆 积时所形成的孔隙率ε都影响料层的阻力。
A=0.175,n==0.12。
在一般的工程计算时, λ 值可近似选取。
光滑的金属管道
氧化的金属管道 砖砌管道
λ=0.02~0.025;
λ=0.035~0.04; λ=0.05~0.06
第二章 气体力学
2.2 气体流动的压头损失
二、局部阻力
当气体通道发生局部变形,如扩张、收缩、拐弯、通道设
闸板等障碍物时,气流速度与方向均发生变化,气体质点与
第二章 气体力学
2.2 气体流动的压头损失 三、气体通过散料层的阻力 2、料层阻力损失的计算公式 计算气体通过散料层流动阻力损失hls的基本公式为
hls= λ0(H/de) (ρu20/2)
H—料层高度,m,
de—孔隙当量直径,m,
Pa
式中: λ0—气体通过孔隙通道流动的阻力系数:
u0—气体通过孔隙流动的流速,m/s。
(ρu2/2) — 气体动压头,Pa。
第二章 气体力学
2.2 气体流动的压头损失
一、摩擦阻力:
气体在直管内做层流流动,其摩擦阻力系数 λ =64/Re 在湍流流动情况下,摩擦阻力系数可采用如下公式计算 λ =A/Ren
管路沿途阻力损失及经济流速
绰尔河供水每天费用 659.4954545 0.67666231
绰尔河高约667米
它随流量的增加而增大。 是管路中的沿途压力损失值) 8)
是300毫米水银柱,泵的汽蚀 油高度是:
4.33
m
是泵的安装高度。
4500
流量 45.23904
400
6.39
17.2417452
78
40.0
620
12949.71
1.51610436
50
108.0
3000
133.20
1.51610436
50
108.0
3000
133.20
0.39611804
25.2
150.0
2000
3.95
注:管路局部损失较途损小,约为5%。
已知泵的流量Q(m3/s)、扬程H(m)、水的密度ρ(kg/m3) 功率(瓦)Ne=Q*H*ρ*g(g是重力加速度)
水的饱和蒸 汽压(Pa)
260 610 872.6 1228 1705.6 2338 3169 4243 1.233E4 3.854E4 1.013E5
200
1.555E6
圆管满流) 流速小于1.2m/s
计算数据 管路阻力损失(m)
30.40 135.52 263.53
圆管满流)
流速小于1.2m/s
已知流量、流速、管长,求管径和管路沿途阻力损失(圆管满流)
流速大于1.2m/s
原始数据 原始数据
计算数据 原始数据
计算数据
流速(m/s) 流量(m3/h) 管径(mm) 管长(m)
管路阻力损失(m)
0.8
567
500.7
17000
化工原理1.6管路计算
)
二、分支管路与汇合管路
A C O
A O C
B 分支管路
B 汇合管路
17
1. 特点 (1)主管中的流量为各支路流量之和 qm = qm 1 + qm 2 不可压缩流体 qV = qV 1 + qV 2 ( 2)分支管路:流体在各支管流动终了时的总机械能 与能量损失之和相等。
pB
1 2 1 2 pA + z B g + uB + W fO − B = + z A g + u A + W fO − A ρ 2 ρ 2
18
例题: 如图所示的分支管路,当阀A关小时,分支点压力 , 分支管流量qVA ,qVB ,总管流量 qVO pO 。
1
1 A O B 2 3
思考题:主管和支管阻力分配问题?
19
例题 :图为溶液的循环系统,循环量为 3m3/h ,溶液的密 度为900kg/m3。输送管内径为25mm,容器内液面至泵入口的 垂直距离为 3m,压头损失为1.8m ,离心泵出口至容器内液面 的压头损失为2.6m。试求: (1)管路系统需要离心泵提供的压头; (2)泵入口处压力表读数。 0 A z 2 1 1
12
B
1.6.2 复杂管路
一、并联管路 qV1 qV qV2 A qV3 1. 特点 (1)主管中的流量为并联的各支路流量之和 B
qm = qm 1 + qm 2 + qm 3
不可压缩流体 qV = qV 1 + qV 2 + qV 3
13
(2)并联管路中各支路的能量损失均相等
∑ W f 1 = ∑ W f 2 = ∑ W f 3 = ∑ W fA− B
压头损失计算
序号风机段入口出口长度风量(m3/s)平均风速(m/s)压头损失(Pa)1变径300019192380409 6.62直径200030004012.723.43变径2000840348040 4.2151.44直径8408404072.2504.35变径84012009714054220.96直径120012004035.4121.27变径1200171413634027.452.18直径171411004017.318.69变径171430002666407.29.2统计1107.7序号测管段入口出口长度风量(m3/s)平均风速(m/s)压头损失(Pa)1直径120066694035.4673.82变径120016002286409.8106.83直径160020004019.947.94变径160012002286409.8106.85直径120046274035.4467.56变径120025003785403.643.9统计1446.7压头损失(Pa)1风机出口消声器1702风机出口消声器(转角)123风机出口消声器204混响室后消声器(转角)125混响室后消声器2206风扇入口消声器90统计3241风机段1107.7总计2878.42测试端1446.7Pa 3其它324最大值总计风机段测管段其它注释:1、最大值由文丘里管计算,最小值由替换直管计算。
2、摩擦系数取值0.15。
序号风机段入口出口长度风量(m3/s)平均风速(m/s)压头损失(Pa)1变径300019192380409 6.62直径200030004012.723.43变径20001200211340 4.2514直径120031784035.4320.856直径120012004035.4121.27变径1200171413634027.452.18直径171411004017.318.69变径171430002666407.29.2统计602.9序号测管段入口出口长度风量(m3/s)平均风速(m/s)压头损失(Pa)1直径120066694035.4673.82变径120016002286409.8106.83直径160020004019.947.94变径160012002286409.8106.85直径120046274035.4467.56变径120025003785403.643.9统计1446.7压头损失(Pa)1风机出口消声器1702风机出口消声器(转角)123风机出口消声器204混响室后消声器(转角)125混响室后消声器2206风扇入口消声器90统计3241风机段602.9总计2373.62测试端1446.7Pa 3其它324最小值总计风机段测管段其它。
NOVEC1230灭火剂管路沿程压力损失计算方法
NOVEC1230灭火剂管路沿程压力损失计算方法张孝华;孙骞【摘要】分析气体灭火系统规范采用的中期压力计算方法,假定NOVEC1230灭火剂在管路中为液相流动,根据流体力学管流损失的达西公式和阻力平方区的尼古拉茨公式,结合沿程阻力损失系数分析,得到NOVEC1230灭火剂管路沿程压力损失的计算公式,计算NOVEC1230系统喷头末端的压力,并同试验测量值进行对比,计算值与测量值的误差在10%以内,满足相关标准中关于精度的要求.%Based on the middle-pressure calculation method used in GB50370 Gaseous Fire-extinguish System Code,the coefficient of pipe pressure loss forNovec1230 agent was analyzed acording to the Darcy formula on the pressure loss in round-pipe and Nikuradse formula in drag square zone.The nozzle pressure of a single cylinder fire-extinguishing system and a two cylinder fire-extinguishing system was calculated.The calculation result was compared with the measured value to validate the accuracy of the calculation method.The error between calculation result and measured value is under 10%,so that the proposed method can reach the requirement of relative standard.【期刊名称】《船海工程》【年(卷),期】2017(046)003【总页数】5页(P21-25)【关键词】清洁气体;气体灭火系统设计;中期压力计算方法;沿程压力损失系数【作者】张孝华;孙骞【作者单位】中国船舶重工集团第七二六研究所,上海201108;中国船舶重工集团第七二六研究所,上海201108【正文语种】中文【中图分类】U664.88NOVEC1230是由美国3M公司于2000年研发成功的一种新型清洁气体灭火剂[1]。
管路压力损失经验估算
注:例如100mm直径管,底阀折合100倍直径等于
100*100=10000mm=10m直管长度,假定流量为8L/S查上表,直管每100m损失1.3m,则10m损失0.13m,即一个100mm底阀。
流量为8L/S时,则损失扬程0.13米。
一定管路直径之最大流量限制
阀及弯管折合直管长度(每个)
设计扬程H=h1+h2+h3(H--所需总扬程;h1--所需几何高度;h2--管道的压头损失;h3--管道出口余压,一般取2-3m液柱)。
所选泵扬程H S≥H/K(H S--所选泵的扬程;K--折减系数,一般取0.85-0.95)
N=(QpHsρ/102ηsη)/ ηo
N--电机功率kw;Qp---设计流量(L/s)
Hs---所选泵扬程(米液柱)
ρ--矿浆密度,kg/L
ηs--渣浆泵效率,% ;η--机械传动效率,%
ηo---功率富裕系数
参考:《煤炭加工与综合利用》2010年6期
合格介质密度1.4-1.8kg/L;稀介质密度1.25-1.35kg/L;浓介质密度1.8-2.0kg/L;精矿密度1.2-1.3kg/L;尾矿密度1.1-1.2kg/L;煤泥水密度1.05-
1.15kg/L;循环水密度1.0kg/L。
N=QHρ/102η
Q---流量(m3/s)
H---扬程(米)
ρ=1--1.3
η=60%-70% (大泵选70%)
N=轴功率同一台泵改变转速比例定律公式
H/H1=(n/n1)2
Q/Q1=n/n1
N/N1=(n/n1)3。
室内热水供暖系统的水力计算
进行第一种情况的水力计算时,可以预先求出最不 利循环环路或分支环路的平均比摩阻,即
式中 P ——最不利循环环路或分支环路的循环作用压力;
L
——最不利循环环路或分支环路的管路总长度;
a ——沿程损失约占总压力损失的估计百分数
根据Rpj及环路中各管段的流量G,可选出最接 近管径,并求出最不利循环环路或分支环路中各管 段的实际压力损失和整个环路的总压力 损失值。
计算管段 – 在管路的水力计算中,通常把管路中水流量和管径都 没有改变的一段管子称为一个计算管段。 比摩阻 – 每米管长的沿程损失 – 达西.维斯巴赫公式
R
–
d 2
2
Pa / m
式中 λ——管段的摩擦阻力系数; d——管子内径,m; v——热媒在管道内的流速,m/s; ρ——热媒的密度;kg/ms。
R 6.25108
G2 5 d
Pa / m
R=f(d,G) 附录4-1给出室内热水供暖系统的管路水力计 算表。
管段的局部损失
Pj
v 2
2
Pa
式中
–
——管段中总的局部阻力系数。
水流过热水供暖系统管路的附件(如三通、弯 头、阀门等)的局部阻力系数值,可查附录4— 2。 附录4—3给出热水供暖系统局部阻力系数 1 时的局部损失值。
室外热水网路(K=0.5mm)
– 设计都采用较高的流速(流速常大于0.5mss) – 水在热水网路中的流动状态,大多处于阻力平方区内。
5.管路热媒流速与流量的关系式
v G 3600
d
4
水头损失计算
流量Q = 10/3600 = 0.002778 m3 / S;每米水头损失I = 105×(130-1.85)×(0.1-4.85)×(0.1-4.87)×(0.0027781.85)= 0.018kpa / M; 1300米管道水头损失= 1300×0.018 / 9.8 = 2.39 m;如果使用30%来估计本地人头损失,则总人头损失为2.39×1.3 = 3.11M;管道速度v = 0.002778 /(3.14×0.1×0.1×0.25)= 0.35 M / g / v = 0.002778 /(3.14×0.1×0.1×0.1×0.25)= 0.35 M / 3 / v = 0.35 M / v = 0秒。
供水管道的水头损失可以根据以下公式计算:i = 105Ch-1.85dj-4.87qg1.85哪里:I-每单位管道长度的水头损失(kPa / M);DJ-计算出的管道内径(米);QG-设计供水流量(m3 / s);Ch-海城-William系数。
各种塑料管和带衬里(涂层)塑料管的Ch = 140;铜管和不锈钢管的Ch = 130;衬有水泥和树脂的铸铁管ch = 130;普通钢管和铸铁管ch = 100。
加:水流中每单位质量液体的机械能损失称为压头损失。
头部丢失的原因有两个:内部原因和外部原因。
外部对水流的阻力是造成水头损失的主要原因,液体的粘度是造成水头损失的主要内部原因和根本原因。
在液体流动的过程中,在流动方向,壁面粗糙度,流动截面形状和面积相同的均匀流动部分上产生的流动阻力称为摩擦阻力。
沿途阻力的影响导致流体流动过程中的能量损失或压头损失。
阻力均匀分布在整个均匀流段中,并且与管道段的长度成比例。
阻力的另一种类型发生在流域变化迅速的盆地,能量损失主要集中在盆地和附近的盆地。
管道压头损失计算式
管道压头损失计算式一、流体运动形式在管道中,流体可以是层流或湍流。
层流是指流体的流动呈现出有序的层状结构,流速分布均匀,流动轨迹平行且不交织。
湍流是指流体的流动呈现出无序的旋涡结构,流速分布不均匀,流动轨迹交织和混乱。
层流和湍流的特性决定了压头损失的计算公式不同。
二、压头损失计算公式1.层流情况下的压头损失计算公式在层流情况下,压头损失主要由摩擦力引起。
根据流体力学的基本原理,层流情况下压头损失的计算公式如下:h=f*(L/D)*(v^2/2g)其中,h为压头损失(单位为米),f为摩擦系数(与管道的材料和表面粗糙度相关),L为管道长度(单位为米),D为管道直径(单位为米),v为流速(单位为米/秒),g为重力加速度(单位为米/秒^2)。
2.湍流情况下的压头损失计算公式在湍流情况下,压头损失主要由湍流产生的涡旋摩擦和流体速度剪切引起。
湍流情况下压头损失的计算公式如下:h=ξ*(L/D)*(v^2/2g)其中,h为压头损失(单位为米),ξ为湍流阻力系数,其值与流体流动的特性有关,可通过经验公式或实验测定获得。
三、附加阻力系数除了上述摩擦力和湍流阻力引起的压头损失外,还需要考虑一些附加阻力,如管道的弯曲、分支和收缩等。
附加阻力的计算需要引入附加阻力系数,将其乘以压力差(流量乘以管道截面积)得到附加阻力。
附加阻力系数的计算一般依赖于实验和经验公式。
四、总压头损失管道系统中的总压头损失等于各个部分的压头损失之和,即:H = h1 + h2 + ... + hn其中,H为总压头损失,h1, h2, ..., hn分别是各个部分的压头损失。
五、计算示例以一段长度为1000米的钢管道为例,管道直径为0.5米,流速为2米/秒,且管道壁面光滑,根据层流情况下的压头损失计算公式,可以计算出该段钢管道的压头损失:h=f*(L/D)*(v^2/2g)其中,f为钢管道的摩擦系数,根据实验和经验公式得到的数值通常在0.008-0.02之间。
充填相关计算公式
充填相关计算公式1.采矿要求充填能力:Q n=k Q k Z/γ,式中Q n 为充填能力;Q k为日产矿量;γ为矿石密度;k为采充时间不平衡系数;Z为采充与作业不平衡系数。
2.选厂供砂能力:Q s=Q kγ1÷δ,式中Q s为供砂能力;Q k为日产矿量;γ1为全尾砂产率;δ为尾砂密度。
3.充填输送管径与料浆流速的关系式V=Q/(3600×π/4×D2),式中V为料浆流速;Q为充填料浆流量。
4.充填倍线(H+L)/H=γ/1.20i,式中(H+L)/H为管道总长与垂直管道高度之比,即充填倍线。
5.压力损失i=4/D×﹙4/3τ0+8v/DμB﹚6.充填体强度变化率7.砂仓容量的确定V =V y /K, V 为砂仓总容积;V y 为砂仓有效容积;k 为砂仓容积利用系数,一般取0.8-0.95。
V y=q /ρ, q 为日产矿量,ρ为矿石密度。
8. 充填空区计算a m Q R Q k cc C /7.630万=÷=γ 式中: C Q ——矿山年充填量,万m 3/a ;Q ——矿山采矿生产能力,a t Q /200万=;CC R ——井下采充比,CC R =0.9;k γ——矿石/尾砂密度,k γ=2.68t/m 3。
9. 尾砂年产量TT 0TT R Q Q ∙=式中:TT Q ——尾砂年产量,万t/a ;0Q ——矿山采矿生产能力,TT R ——选厂尾砂产率,%。
10. 充填尾砂量a m Q K K Q C T /8.87**321万==式中:T Q ——年充填尾砂量,万m 3/a ;K 1——尾砂脱水浓缩系数,K 1=1.15;K 2——充填材料流失系数,K 2=1.02;11. 尾矿输送临界管径计算克诺罗兹公式:β43248.21(2.0l Z l l D M D Q +=MZ ——重量砂水比,β——固体物料比重校正系数,17.21--=t γβDl ——临界管径, 12. 临界流速计算临界流速采用克诺罗兹公式计算克诺罗兹公式:式中:M z ——重量砂水比,砂重/水重×100;β——固体物料比重校正系数;当γt ≤2.7t/m 3时,β=1; 当γt ≤2.7t/m 3时,17.21--=k γβD 1——临界管径。
常规泵压头损失估算
256 m³/h 1.45 m/s 250 mm 附件类型 90°焊接弯头 R=1.5~2.0D 侧流三通 直流三通 40°扩散管 浆闸阀(闸板) 旋转阀门(球阀)
256.4084 50 50 m³/h 1.45 0.785422 0.8 m/s 250 150 148.6271 mm 个数 7 0 0 0 2 0 4 22.5 5 14.7 %或以上 (m)
a b
系数a、b、A值 打浆度(°SR) A 14 0.218 33.5 0.254 未漂硫酸 52 0.238 盐木浆 81 0.178 18 0.229 20 0.238 25.3 0.254 32 0.26 未漂硫酸 36.8 0.256 盐木浆 40.3 0.242 51.5 0.213 66 0.185 75 0.176 22 0.192 46 0.134 漂白硫酸 72 0.146 盐木浆 87 0.119 机械木浆 71 0.19 褐色磨木浆 52 0.205 漂白稻草浆 50 0.116 未漂稻草浆 20 0.177
25 0.84
30 0.808
附件类型 90°焊接弯头 R=1.5~2.0D 侧流三通 直流三通 40°扩散管 浆闸阀(闸板) 旋转阀门
4 10 12 2 6 2.5 2.5
5以上 *D(m) *D(m) (m) (m)
输入
Q= V= D=
28.7 (m) 38.6 (m) 5 16.9 m压头 22.7 m压头
未漂白麦草浆 漂白麦草浆
浓度 H阻=
7.4 7.1
未漂白麦草浆 漂白麦草浆
上式只适用于铜管或钢管,铸鉄管应*1.1,塑料管应*0.8 当浆料中有大量填料时,f值降低,见下表 5 10 15 20 0.968 0.936 0.904 0.872
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管道阻力损失计算式
一、雷若数Re 的计算 Re =d u ρ/μ =(m )(m/s )(kg/m 3)/(N.s/m 2)=m 0kg 0s 0 式中:d 管径,u 流速,μ流体粘度,ρ流体密度。
流体粘度μ的计算式:
μ=469
.0R
(00158.0460.0s
11
)
φη--
= (mPa.s )
式中:溶剂(水)密度η1(g/cm 3),纯溶质密度η2(g/cm 3
), R =η1/η2 , 固体体积分率Φs 。
(备注:20℃时,水密度η1=1g/cm 3
,石灰密度η2=0.64g/cm 3
,
石灰浆液中质量浓度为5%,8%,10%,15%,20%的石灰浆液密度ρ(g/cm 3
)和固体体积分率
Φs 分别为:1.031,1.055,1.061,1.093,1.126;0.05,0.08,0.1,0.15,0.2。
)
二、湍流时的摩擦损失因数 λ (一)光滑管 1. 柏拉修斯式:
λ=0.316/Re 0.25
其适用范围为Re =5×103~105 2. 顾袖珍式:
λ=0.0056+0.5/ Re 0.32
其适用范围为Re =3×103~3×106 3. 尼库拉则与卡门式
1/λ
0.5
=2 logRe λ
0.5
-0.8
此式可用于更广的湍流范围,但由于式两边都含有待求的λ,计算较为不便。
(二)粗糙管 1. 顾袖珍式:
λ=0.01227+0.7543/ Re 0.38
上式适用范围为Re =3×103~3×106。
此式所指的粗糙管为内径50~200mm 的新钢铁管。
2. 柯尔布鲁克式:
1/λ
0.5
=1.14-2 log[ e/d + 9.35/ (Re λ
0.5
)]
其适用范围甚广(Re =4×103~108,e/d =5×10-2~10-6),但由于算式两边都含
有待求的λ,计算较为不便。
(e/d为管壁粗糙度与管径之比,即相对粗糙度)
三、阻力损失计算
直管(管径一至)损失:h f = λL/d×u2/2g = (m)
90°弯头损失:h f = ∑ξu2/2g =λ∑Le/d×u2/2g = (m)
式中:ξ为90°弯头阻力系数,ξ=0.75,
λ为管道摩擦因数,
L/d为管长与管径之比,Le为当量长度,
90°弯头的当量长度与管径之比Le/d=35。