暖通设计水喷射器设计计算实例
一种新的制冷喷射器计算方法
一种新的制冷喷射器计算方法
张于峰
【期刊名称】《工程热物理学报》
【年(卷),期】1996(0)S1
【摘要】一种新的制冷喷射器计算方法张于峰（天津大学热能工程系天津３０００７２）关键词喷射制冷；喷射器设计１前言喷射制冷装置的关键部件一喷射器，有很多值得研究的问题，喷射器工作性能的好坏直接影响系统的制冷效果，甚至会使系统无冷运行。
对喷射器的设计计算常用两种方...
【总页数】4页(P27-30)
【关键词】喷射制冷;喷射器设计
【作者】张于峰
【作者单位】天津大学热能工程系
【正文语种】中文
【中图分类】TB657
【相关文献】
1.一种新的喷射器模型及其实验验证 [J], 祝银海;厉彦忠;鱼剑琳;蔡文剑
2.一种喷射器膨胀直接供液制冷循环及性能分析 [J], 谢令;陈光明
3.喷射器的新计算方法 [J], 韩惠霖
4.一种基于二维速度场的R141b喷射器新模型 [J], 陈汉;卢苇;刘纪云;许浩;徐昆;刘进阳
5.小型太阳能喷射制冷用喷射器结构优化的实验研究及计算方法改进 [J], 汤小亮;曹家枞;孙小国
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水喷雾计算示例 (柴发机房)
水喷雾案例计算示例（柴油发电机房）（一）基本情况简介：柴油发电机房火源一般为发电机本体、油箱间和输油管道，故保护对象主要针对上述设备，其基本情况如下：a 柴油发电机本体：以尺寸为A×B×H= 1.5m×3.3m×2.2m (包括基础高0.2m)的典型柴油发电机为例，如下图所示：b 油箱一般油箱位于油箱间内，容积为1m3，尺寸为A×B×H= 1.0m×1.0m ×1.0m。
油箱置于油箱间高位。
c 输油管道布置于油箱至柴油发电机本体之间，沿机房地坪或管沟设置。
d 水喷雾喷头为便于后续计算，建议水喷雾喷头按下述参数选型：●喷头喷射角θ＝90°●流量系数K＝33.7●最不利点压力P＝0.35MPa按喷头保护面积不叠加的最不利情况设计，单个喷头流量最不利点喷水强度20L/min·m2单个喷头最大保护面积（二）柴发本体喷头布置计算（立体布置法）a顶面喷头布置计算●喷头最大保护半径●喷头距顶面最大高度h＝R＝1.0m（喷射角为90°）●喷头间最大间距★注意：以上计算得出的f值为h=1.0时的喷头最大间距，实际应按各项目中实际选取的h值代入到上式的R值中计算得出。
b 侧面喷头布置计算●喷头间最大间距●侧喷距柴发顶面、底面高度考虑到侧面喷头的布置高度与控制柜的关系，设定侧喷距柴发顶面高度a＝0.5m则侧喷离底面高度b=H-a＝2.2-0.5＝1.7m●喷头距侧面距离●喷头安装角度★注意：在全部计算完后还应复核喷头距最远处距离d不应大于喷头最大保护距离2.5m（三）油箱间布置（平面布置法）●喷头最大保护半径●喷头距顶面最大高度h＝R＝1.0m（喷射角为90°）●喷头间最大间距（按正方形布置）★注意：按实际油箱间大小布置喷头，使油箱间内油箱顶所在的平面上喷头满布，无空白点。
（四）油路布置（平面布置法）●喷头最大保护半径●喷头距油路最大高度h＝R＝1.0m（喷射角为90°）●喷头间最大间距（五）平面布置图（六）系统布置图（七）系统水量估算按上图布置，共18个喷头（含3个预留油路喷头），最不利点喷头流量。
水喷射器设计计算实例
水喷射器设计计算实例例：佳木斯市XXX 小学，供热面积为1867平方米，热指标为60W ，供热负荷为112560W 。
一次水供水温度为95 0C ，回水温度为60 0C 。
用户二次水供水温度为71.6 0C ，回水为55 0C ，用户系统压力损失为△P 为2000Kg/m 2试设计一台用户入口水喷射器。
1、 根据已知条件计算混水系数：0gg hμT -T =T -Tμ:混水系数T 0：一次水供水温度 Tg 用户二次水供水温度 T h 用户二次水回水温度μ= 9571.671.655-=-μ=1.42、计算水喷射器最佳截面比：F 2/ F 24b b ac-±-F 2： 混合室截面积M 2F 0： 喷口截面积M 2a= 0.975b=-[0.975＋1.19×(1＋U )2－0.78 U 2]=[0.975＋1.19×(1＋1.4)2－0.78×1.42] =-6.3C=1.19(1＋U )2=1.19(1＋1.4)2=6.85F 3/ F 0= 26.3(6.3)40.975 6.86±-⨯⨯ 5.073、计算喷管出口工作流体应有的压降△P g : 用户系统内部压力损失 Kg/m 20200.88gF F ∆P =⨯∆P △P 0:工作水流经喷管的压力损失 Kg/m 25.070.882000∆P =⨯020005.070.88∆P =⨯△P 0=11522 Kg/m 2△P 0=1.15 Kg / C m 24、计算工作水流量 0 3.64.186QG =⨯∆TG 0：工作水流量 Kg /hQ ：供热负荷 W Q=1867×60=101220W△T ：工作水温差 0C △T=95-60=35 0CG 0 =3.610122024874.18635⨯=⨯K g /h=0.69 Kg /s5、计算喷管出口截面积F 012GV g ϕ⨯∆P 1ϕ：工作水流速度系数 1ϕ=0.95V 0：工作水流比容 Kg/m 3g :重力加加速度m /s 2F 0=29.80.690.0010.9511522⨯⨯= 4.8×10-5m26、计算喷管出出口直径D 0=1.13 0F 54.810-⨯7、计算混合室截面积25.07F F = 255.074.810F -=⨯ F 2=4.8×10-5×5.07=2.4×10-5 m 28、计算混合室截直径D 23F 42.410-⨯9、计算混合室截长度L 2=(6—10) D 3=8 D 3=8×17.6=140 mm10、 计算喷管出口与混合室入口轴向距离L K =（1—1.5）D 2=1.2 D 2=1.2×17.6=21 mmL K ：计算喷管出口与混合室入口轴向距离 mm11、 计算扩散管出出口截面积()03331u G V F W +=F 3: 扩散管出出口截面积 m 3V 3: 混合水比容 Kg/m 3w 3：混合水流流速 m /s w 3取1 m /s()31 1.40.690.0011F +⨯⨯==1.6×10-3m 312、计算扩散管出口直径D 3=1.13 3F 31.610-⨯5×10-2=45.2 mm12、 计算扩散管长度3232g D D L t θ-=⨯θ: 扩散角 θ取40345.217.620.6993L -=⨯ =197.3 mm13、 计算水喷射泵特性方程002g F F ∆P =∆P ×()02202021.750.71.071F F F F μμ-⎡⎤+-+⎢⎥⎣⎦2F F =5.0702F F =10.1975.07= 020F F -= 20020.1970.24510.1971F F F F ==--g∆P ∆P =0.197()221.750.70.245 1.070.1971μμ⎡⎤+⨯-⨯+⎣⎦g ∆P ∆P =0.345+0.0338()220.04151μμ-+当 1.4μ=时:g ∆P ∆P =0.345+0.0338×1.4()220.04151 1.4-+g ∆P ∆P =0.17214、 水喷射泵特性曲线g∆P ∆P = ()f μμ0.5 1 1．42 2．5 P G /△P 00．2610．213 0．1730．1080．051水喷射器特性曲线0.10.20.30.40.50.511.52 2.5u10.34515、 混水系数与用户供水温度关系Tg=01hT T μμ+=+μ0.5 1 1．4 2 2．5 Tg81.6 75 71.668.366.4水喷射器混水系数与用户供水温度曲线01020304050607080901000.511.422.5混水系数用户供水温度折线图 2详情请百度芬尼克兹。
水喷射器计算书(包括图纸)
［2g（H2-H3)+C32］1/2
Q3/3600V3 (4A3/π) 设定 arctan (D1-D2)/2L1 设定 设定 arctan (D3-d3)/2L3 Q2/Q1 H3/H1
1/2
3°16′ 有较大潜力
16
16
G1/4"与法兰螺孔
周向错位45°
?140
1
2
3
150
注： 1.棱边倒角1×45°。 2.壳体两端各放0.1mm加工余量，与法兰焊接后与法兰端面一起车平。 3.在法兰焊接后，注意与G1/4"螺栓孔周向错开45°。 4.所有焊接部分要求符合《QJ1289结构钢、不锈钢电阻点、焊缝技术要求》。
字
日 期
喷嘴
材料：316L
标
记
重
量 kg
比
例
0.313
共 页 第
1:1
页
面积: 0.0Rc1/2" 10
3.2
?50±0.062
?12
2 11
11 40 20 10 140
注： 1.棱边倒角1×45°。 2.壳体两端各放0.1mm加工余量，待与法兰焊接后与法兰端面一起车平。
3 2 1
序 号
?140
?55
喷射器壳体 喷嘴 法兰DN50
1 1 1
316L 316L 304
0.149 0.149 1.717 1.717 0.149 0.149
单件 总计
质量（kg）
代
号 名
称
数量
材 料
附 注
施工图
标记 数量 修改单号 签 字 设 计 审 定 制 图 校 对 审 核 标 检 描 图 描 校 日 期
自动喷水灭火系统的设计计算例题
自动喷水灭火系统的设计计算例题自动喷水灭火系统的设计计算例题1. 介绍自动喷水灭火系统是一种常见的消防设施，它可以在火灾发生时自动释放水雾或水流，以扑灭火灾或阻止火势蔓延。
它通常用于大型建筑、仓库、工厂等场所，对于火灾的控制和扑灭起着至关重要的作用。
在设计自动喷水灭火系统时，需要考虑到建筑物的结构、火灾风险等因素，进行详细的计算和设计，以确保系统的有效性和可靠性。
2. 设计计算例题为了更好地理解自动喷水灭火系统的设计计算，我们可以通过一个具体的例题来进行分析和讨论。
假设某一仓库的面积为2000平方米，属于普通储存、轻型生产场所，需要设计自动喷水灭火系统。
根据建筑物的使用场所和火灾风险等级，我们可以进行以下设计计算：（1）水源供给计算：根据仓库面积和火灾风险等级，计算所需的水源供给量。
根据《建筑消防水源及自动喷水灭火系统设计规范》，对于普通储存、轻型生产场所，每平方米需要的水源供给量为0.2升/分钟。
该仓库所需的水源供给量为2000平方米× 0.2升/分钟 = 400升/分钟。
（2）管道计算：根据建筑物的结构和布局，设计自动喷水灭火系统的管道布置和长度。
考虑到管道的阻力损失和流量要求，需要进行详细的管道计算，包括管道直径、管道材质、管道连接方式等。
（3）水泵和压力计算：根据所需的水源供给量和管道布置，选择合适的水泵和进行压力计算。
根据《建筑防火设计规范》和《自动喷水灭火系统设计规范》，计算所需的水泵流量和压力，并确保其能够满足系统的需求。
（4）喷头计算：根据仓库的使用场所和火灾风险等级，选择合适的喷头类型和数量。
根据《自动喷水灭火系统设计规范》，对于普通储存、轻型生产场所，喷头的间距和分布要求等进行详细计算和设计。
3. 核心观点以上是对自动喷水灭火系统设计计算的一个简单例题，通过详细的水源供给、管道、水泵、喷头等计算，可以为仓库设计一个可靠、高效的自动喷水灭火系统。
在实际设计过程中，需要综合考虑建筑物的结构、使用场所、火灾风险等因素，以确保系统的可靠性和有效性。
喷射泵的热工计算教材
tg
' 1 ' g
'
3.根据最佳压降比，求热网需要提供的最小供、回 水管的资用压差值。
Pp Pg Pg P p opt 10000 64935 0.154
4.确定喷管出口截面面积和直径 首先计算工作流体（热网水）的流量
Q 240 G0 0.955kg / s ' ' c 1 2 4.187130 70
【解】1. 确定水喷射器的喷射系数u。
130－95 u ＝ 1 .4 ' t th 95－70
2.确定水喷射器的最佳截面比和最佳压降比 按表6－7，查出当u＝1.4时，
A3 5.9 A p zj Pg 0.154 P p opt
3
2
扩压管出口直径 dg
54m m
9.确定扩压管长度，取扩 散角＝8
Lk
d
g
d3
2tg
202m m
2
汽－水喷射泵的应用
水－水喷射泵的应用
水－气型喷射泵的应用
六、汽－水喷射泵
－构造特点和原理
喷管有渐缩型和渐缩渐扩型两种。
渐缩型：蒸汽出口压力与进口压力之比 大于临界压力比。 渐缩渐扩型：蒸汽出口压力与进口压力 之比小于临界压力比。 混合室有渐缩型和圆筒型两种。 渐缩型：流体等压流动。 圆筒型：流体升压流动。
热质交换原理与设备
第6章 热质交换设备
－热质交换设备的热工计算 －喷射泵的热工计算
一、喷射泵简介
喷射泵是把温度和压力不同的两种
流体相互混合，进行热交换或质交 换的直接接触式热质交换设备。 压力较高的流体为工作流体；压力 较低的流体为被引射流体。
自动喷水系统计算书
自动喷水系统设计计算书业主：XX精密工业（苏州）有限公司专案名称：AUO-VIP Project设计计算书：自动喷水系统一、计算过程中所用公式喷头的流量计算：q=K√10P式中q——喷头流量（L/min）；P——喷头工作压力（MPa）；K——喷头流量系数。
系统的设计流量：Q s=∑qi式中Q s——系统设计流量（L/s）；qi——最不利点处作用面积内各喷头节点的流量（L/min）n——最不利点处作用面积内喷头数.管道的水头损失：h=iL=0.0000107×V2L/d j1.3式中h——配管摩擦水头损失（MPa）；i——每米管道的水头损失（Mpa/m）；V——管道内水的平均流速（m/s）；d j——管道的计算内径（m）取值按管道的内径减1mm确定；L——配管直管长与各接头，阀类换算而得的当量直管长之和（m）二、作用面积的确定作用面积：200m2喷水强度：18L/min. m2喷头流量系数：K=115最不利点处喷头的工作压力：P0=0.16Mpa每个喷头的保护面积：3.0×2.65=7.95 m2保护面积内的喷头数：n=200/7.95=25.15=26只正方形面积的长边尺寸：L=√200=14.14m每根喷水支管的动作喷头数：n=6只三、消防管道的局部水头损失见附件一四、自动喷水系统立体图见附件二五、逐点计算1、q a= K√10P0=115×√10×0.16=2.424L/s32A的计算内径是：d j=0.031m异径接头50A/32A的当量长度：0.45mV A-B=4×2.424/1000×3.14×0.0312=3.214m/sH A-B=i A-B L A-B=0.0000107×V A-B2×L A-B/ d j1.3=0.0000107×3.214×3.214×3.45/0.0311.3=0.035Mpa P B=0.16+0.035=0.195Mpa2、q B= K√10P B=115×√10×0.195=2.676L/s50A的计算内径是：d j=0.052mq B=2.424+2.676=5.1L/sV B-C=4×5.1/1000×3.14×0.0522=2.403m/sH B-C=i B-C L B-C=0.0000107×V B-C2×L B-C/ d j1.3=0.0000107×2.403×2.403×3/0.0521.3=0.009Mpa P C=0.195+0.009=0.204Mpa3、q C’=K√10P c=115×√10×0.204=2.738 L/s50A的计算内径是：d j=0.052m异径接头80A/50A的当量长度：0.75mq C=5.1+2.738=7.838L/sV C-D=4×7.838/1000×3.14×0.0522=3.693m/sH C-D=i C-D L C-D=0.0000107×V C-D2×L C-D/ d j1.3=0.0000107×3.693×3.693×3.75/0.0521.3=0.026Mpa P D=0.204+0.026=0.23Mpa4、q D’=K√10P D=115×√10×0.23=2.907 L/s80A的计算内径是：d j=0.081mq D=7.838+2.907=10.745L/sV D-E=4×10.745/1000×3.14×0.0812=2.086m/sH D-E=i D-E L D-E=0.0000107×V D-E2×L D-E/ d j1.3=0.0000107×2.086×2.086×3/0.0811.3=0.004Mpa P E=0.23+0.004=0.234Mpa5、q E’=K√10P E=115×√10×0.234=2.932 L/s80A的计算内径是：d j=0.081mq E=10.745+2.932=13.677L/sV E-F=4×13.677/1000×3.14×0.0812=2.656m/sH E-F=i E-F L E-F=0.0000107×V E-F2×L E-F/ d j1.3=0.0000107×2.656×2.656×3/0.0811.3=0.006Mpa P F=0.234+0.006=0.24Mpa6、q F’=K√10P F=115×√10×0.24=2.969 L/s80A的计算内径是：d j=0.081m异径接头200A/80A的当量长度：1.6mq F=13.677+2.969=16.646L/sV F-G=4×16.646/1000×3.14×0.0812=3.232m/sH F-G=i F-G L F-G=0.0000107×V F-G2×L F-G/ d j1.3=0.0000107×3.232×3.232×3.1/0.0811.3=0.009Mpa P G=0.24+0.009=0.249Mpa7、对于节点G，其流量和所需的工作压力为：q G=16.646L/sP G=0.249Mpa用管道特性系数B K1表示配水支管1的输水性能：令B K1= q G2/ P G=16.646×16.646/0.249=1112.81200A的计算内径是d j=0.207m三通200A/80A的当量长度为：12.3mV G-H=4×16.646/1000×3.14×0.2072=0.495m/sH G-H=i G-H L G-H=0.0000107×V G-H2×L G-H/ d j1.3=0.0000107×0.495×0.495×14.95/0.2071.3= 0.0004Mpa P H=0.249+0.0004=0.2494Mpa配水支管2的流量：q H’=√B K1P H=√1112.81×0.2494=16.66L/s8、q H= q G+ q H’ =16.646+16.66=33.306L/s200A的计算内径是d j=0.207m三通200A/80A的当量长度为：12.3mV H-I=4×33.306/1000×3.14×0.2072=0.990m/sH H-I=i H-I L H-I=0.0000107×V H-I2×L H-I/ d j1.3=0.0000107×0.990×0.990×14.95/0.2071.3= 0.0012Mpa P I=0.2494+0.0012=0.2506Mpa配水支管3的流量：q I’=√B K1P I=√1112.81×0.2506=16.699L/s9、q I= q H+ q I’ =33.306+16.699=50.005L/s200A的计算内径是d j=0.207m三通200A/80A的当量长度为：12.3mV I-J=4×50.005/1000×3.14×0.2072=1.487m/sH I-J=i I-J L I-J=0.0000107×V I-J2×L I-J/ d j1.3=0.0000107×1.487×1.487×14.95/0.2071.3= 0.0028Mpa P J=0.2506+0.0028=0.2534Mpa配水支管4的流量：q J’=√B K1P J=√1112.81×0.2534=16.792L/s10、q J= q I+ q J’ =50.005+16.792=66.797L/s200A的计算内径是d j=0.207m三通200A/80A的当量长度为：12.3mV J-K=4×66.797/1000×3.14×0.2072=1.986m/sH J-K=i J-K L J-K=0.0000107×V J-K2×L J-K/ d j1.3=0.0000107×1.986×1.986×14.95/0.2071.3= 0.0049Mpa P K=0.2534+0.0049=0.2583Mpa11、设Ka处的工作压力为P Ka，则q Ka=K√10P Ka则80A的计算内径是d j=0.081mV Ka-Kb=4×115×√10P la/1000×3.14×0.0812×60=0.372×√10P KaH Ka-Kb=i Ka-Kb L Ka-Kb=0.0000107×V Ka-Kb2×L Ka-Kb/ d j1.3=0.0000107×0.372√10P la×0.372×√10P Ka×3/0.0811.3= 0.0011 P KaP Kb= P Ka+H Ka-Kb=1.0011 P Ka12、q Kb’=K√10P Kb=115×√10×1.0011 P Ka =6.064√P Kaq Kb= q Ka+ q Kb’ =6.061√P Ka+6.064√P Ka=12.125√P Ka80A的计算内径是d j=0.081m异径接头200A/80A的当量长度：1.6mV Kb-K=4×12.125√P la/1000×3.14×0.0812×=2.354√P laH Kb-K=i Kb-K L Kb-K=0.0000107×V Kb-K2×L Kb-K/ d j1.3=0.0000107×2.354√P Ka×2.354√P Ka×3.1/0.0811.3= 0.0048 P KaP K= P Kb+H Kb-K=1.0059 P KaP K=0.2583Mpa故P Ka=0.2568Mpa所以q Ka=K√10P Ka=115×√10×0.2568=3.071L/sq Kb=12.125√P Ka=6.144L/s13、系统的设计流量：Q S=∑qi=66.797+6.144=72.941L/s200A的计算内径为d j=0.207m200A的90度弯头的当量长度是6.2m200A的蝶阀的当量长度是5.2m200A的闸阀的当量长度是1.3m200A的止回阀的当量长度是17.0mV K-L=4×72.941/1000×3.14×0.207×0.207=2.169m/sH K-L=i K-L L K-L=0.0000107×V K-L2×L K-L/ d j1.3=0.0000107×2.169×2.169×188.9/0.2071.3=0.0737Mpa250A的计算内径为d j=0.250m250A的90度弯头的当量长度是7.6m250A的蝶阀的当量长度是6.3m250A的闸阀的当量长度是1.6m250A的止回阀的当量长度是21.1mV L-M=4×72.941/1000×3.14×0.250×0.250=1.487m/sH L-M=i L-M L L-M=0.0000107×V L-M2×L L-M/ d j1.3=0.0000107×1.487×1.487×270/0.2501.3=0.0387Mpa六、自动配水泵配管摩擦损失水头计算H A-B+ H B-C+ H C-D+ H D-E+ H E-F+ H F-G+ H G-H+ H H-I+ H I-J+ H J-K+ H K-L+ H L-M=3.5+0.9+2.6+0.4+0.6+0.9+0.04+0.12+0.28+0.49+0.15+7.37+3.87 =21.22m七、水泵扬程的计算水泵每秒钟出水量为:72.941L/s水泵扬程H=∑h+P0+Z式中H---水泵扬程或系统入口的供水压力(Mpa)∑h---管道沿程和局部水头损失的累计值(MPa)湿式报警阀和水流指示器取值0.02MpaP0---最不利点处喷头的工作压力(MPa),取值0.16MpaZ---最不利点处喷头与消防水池的最低水位或系统入口管水平中心线之间的高程差.(MPa)H=∑h+P0+Z=0.2122+0.04+0.16+0.1135=0.5257MPa。
水喷雾水力计算
7 水力计算7.1 系统的设计流量7.1.1 q＝K10P为通用算式。
不同型号的水雾喷头具有不同K值。
设计时按生产厂给出的K值计算水雾喷头的流量。
7.1.2 本条规定了保护对象确定水雾喷头用量的计算公式，水雾喷头的流量q按公式（7.1. 1）计算，水雾喷头工作压力取值按防护目的和水雾喷头特性确定。
7.1.3 本条规定水喷雾灭火系统计算流量的要求。
当保护对象发生火灾时，水喷雾灭火系统通过水雾喷头实施喷雾灭火或防护冷却，因此本规范规定系统的计算流量按系统启动后同时喷雾的水雾喷头流量之和确定，而不是按保护对象的保护面积和设计喷雾强度的乘积确定。
针对该系统保护对象火灾危险性大、蔓延迅速、扑救困难的特点，本条采用与《自动喷水灭火系统设计规范》中第7.1.1条规定中要求雨淋、水幕和严重危险级系统水力计算按最不利处作用面积内每个洒水喷头实际流量确定系统流量相同的作法，规定水喷雾灭火系统的计算流量，从最不利点水雾喷头开始，沿程按同时喷雾的每个水雾喷头实际工作压力逐个计算其流量。
然后累计同时喷雾的水雾喷头总流量确定为系统流量。
美国标准NFPA一15对水喷雾灭火系统的水力计算有相同的规定：从最不利点水雾喷头开始。
沿程向系统供水点推进，并按实际压力逐个计算水雾喷头流量，并以所有同时喷雾水雾喷的总流量确定系统流量，计算应包括管道、阀门、过滤器和所有改变水流方向的接头的水压损失和标高的改变等因素对流量的影响。
7.1.4 本条规定当水喷雾灭火系统利用雨淋阀控制喷雾范围时确定系统可燃气体和甲、乙、丙类液体贮罐区、输送机皮带、油浸式电力变压器、电缆隧道，以及车间、库房等，具有保护对象数量多、或保护面积大或其细长比大的特点，因此，根据保护对象及其火灾的特点，按保护对象数量或保护面积划分一次火灾的喷雾区域，合理地控制水喷雾系统的喷雾范围，对降低系统造价、节约用水以及减少水害有利，对设计按保护对象或保护面积划分区域局部喷雾的水喷雾系统，其系统的计算流量按各局部喷雾区域中同时喷雾的最大用水量确定。
喷射式热交换器设计计算
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喷射泵的热工计算
汽－水喷射泵的应用
水－水喷射泵的应用
水－气型喷射泵的应用
六、汽－水喷射泵
－构造特点ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原理
喷管有渐缩型和渐缩渐扩型两种。
渐缩型：蒸汽出口压力与进口压力之比 大于临界压力比。 渐缩渐扩型：蒸汽出口压力与进口压力 之比小于临界压力比。 混合室有渐缩型和圆筒型两种。 渐缩型：流体等压流动。 圆筒型：流体升压流动。
2
为扩散角取6～8℃
【例题】室外热水管网设计供水温度τ 1‘＝ 130ºC，回水温度th’＝70ºC；供暖用户系统 设计供、回水温度tg’/ th’ 为95ºC/70ºC。供 暖用户系统的压力损失Δ Pg＝Pg－Ph＝ 10kPa。供暖设计热负荷Q’＝240kW。试确 定安装在用户入口处水喷射泵的主要尺寸， 并计算在设计工况下，热网需要提供的最 小供、回水管资用压差值。
七、水－水喷射泵
－构造特点和原理
喷管为渐缩型 混合室圆筒型 扩压管渐扩型
1、水－水喷射泵速度压力变化图
2、水喷射泵的热工计算
（1）水喷射泵的特性方程式
1 u 1.76 u u 1.76 1.05 1.07 A /A A3 A3 Pp P0 Ph A3 / Ap 3 p A3 / Ap ( 1) ( 1) Ap Ap Pg Pg Ph
g p 3
p
P P 0 A A
g p 3 p
Pg P p max A3 A p opt
(3)水喷射泵几何尺寸的确定
工作喷管出口截面积 Ap G0 vp 2Pp
tg
' 1 ' g
水力喷射器的流动特性计算及其设计
水力喷射器的流动特性计算及其设计流动特性计算超低位高真空水力喷射器水力喷射器是具有抽真空、冷凝、排水为一体的重要有效能转换的装置，是真空浓缩系统中重要的设备。
它是利用一定压力的水流通过对称均布成一定倾斜度的喷嘴喷出，聚合在混合室喉部的焦点上，由于喷射水流速度很高，于是在其周围形成负压，使喷射器内产生真空并抽吸空气与二次蒸汽。
由于二次蒸汽与喷射水流直接接触，进行热交换，绝大部分的蒸汽凝结成水，极少量未被冷凝的蒸汽与不凝结的气体与高速喷射的水流互相摩擦、混合与挤压，通过扩散管被排除，使喷射器内形成更高的真空。
多喷嘴水力聚焦喉部的集束度是其抵抗外压与封水能力，进而保证较高负压的关键。
目前喷射器厂家的产品性能和实际应用，均要求该设备安装高度4、5米以上，且排水尾管长3米以上，如果直连上冷却塔装置，安装高度达7、5 米以上，这对单层建筑使用极为不便，独立安装则需搭建较高铁架，安装及维修均很不利。
就其原因是喷射器的多喷嘴水力抵抗外大气压的能力较低，必须借助安装的高位差，使下水管产生一定的抽水效应，帮助喷射器能在较高的真空状态（－0、085MPa～－0、092MPa）下正常工作，否则将会倒进水而使真空破坏。
以下就喷射器的普遍水力特性进行计算，并提出能安装高度1、5米左右，若不用循环水泵，直连冷却塔装置而安装高度只需不到4 米的解决方案。
1 喷射器排水尾管的下水能力排水尾管下水能力是指混合室喉管直径确定后，多喷嘴打出的水通过喉部的顺畅程度，即通过流量Q所需要的最小喉管直径d。
喉径过小则下水能力不足，过大则喷射器水力抵抗外大气压的能力大为下降。
喷射器射流集束度即聚焦好坏与喉径密切相关，对一台制成的喷射器，其抵抗外压的能力是确定的。
1、1 喷射器下水过程高速喷射的水流形成的负压会抽吸周围大量的空气，从而使射流夹带空气冲向集水混合室的“喇叭”入口端，形成大量的白水泡泡和剧烈的水流旋滚区，这是水力机械能损失最大的地方，如果水流不能及时下行，旋滚区高度h会上升，此时能量损失更大。
喷射器结构参数的设计计算_田俊波
图 1 喷射器结构图
工作液体通过喷嘴前后压力降为 Δpgs= pgs - px= 0. 25- 0. 0683= 0. 1817M Pa
吸入尾气经喷射泵压力升高为 Δ pp= pp - px= 0. 103- 0. 0683= 0. 0347M Pa
体积喷射系数 K(流量比 )为
K= C Δpg s /Δ pp - 1 式中 , C为真空度系数。 由于 px = 0. 0683M Pa
K= 1. 5 0. 1817 / 0. 0347- 1= 2. 436
故工作液体流量为
V gs= Vk /K= 10 /2. 436= 4. 105m3 /h
由此选用扬程
20m ,
流量
6m3
/h的
1
1 2
BA-
6
型循环水泵。
工作液体、 尾气混合物中空气分压为
pk = px - pc= 0. 0683- 0. 0023= 0. 0660M Pa
13
水玻璃反应釜磨损的防治
徐州市锅炉压力容器检验研究所 张富胜 周广笑 徐 州 合 成 洗 涤 剂 总 厂 李家祥 鲁兵役
以实例分析了水玻璃反应釜受严重冲刷磨损而损坏的原因以及有关安全使用的 问题 , 提出了改进开孔补强等结构设计和使用、 检验、 维护方面应采取的措施。
关键词 水玻璃反应釜 磨损 开孔补强
同行的共识。 2 反应釜概况及磨损情况 2. 1 设备及磨损
反应釜结构如图 1所示 , 工作压力 0. 7
图 1 反应釜结构图 1、 3— 搅拌轴支架 2— 人孔 4— 搅拌装置 5— 减速机
根据气液物料的性质 , 我们采用耐腐蚀 PVC塑料作为泵体的主要材料 , 再根据喷射泵 的结构参数制造了一台喷射泵。
暖通空调给排水设计计算
3、计算给水系统所需压力H
房间编号
H1（KPa）
管路水头损失 分户水表水头
H2（KPa）
损失H3
H4（KPa）
二层左单元
32.500
7.779
19.820
20
三层左单元
62.500
7.779
19.820
20
四层左单元
92.500
7.779
19.820
20
五层左单元
122.500
7.779
19.820
房间编号
水表节点流 量 Q6-7（L/s）
水表节点流量
分户水表水头 损失
Q6-7(m3/h)
H3（KPa）
二层
0.371
1.336
19.820
三层
0.371
1.336
19.820
四层
0.371
1.336
19.820
五层
0.371
1.336
19.820
查附录4，选用15mm口径的分户水表，其公称流量为1.5m3/h>1.336m3/h,最大流量为Qmax=3m3/h，水表损
查表，选用立管管径de=110mm，因为设计秒流量2.62L/s，小于表3.5.6中排水塑料管最大允许排水流量
右单元主卫生 间
管段编号
0—1 1—2 2—3
卫生器具名称数量
排水当量总
淋浴池
大便器
洗脸盆
数
Np=3.00
Np=4.5
Np=0.75
Np
1.00
3.00
1.00
1.00
7.50
1.00
1.00
20
二、排水管路水力计算表
直立式洒水喷头设计计算书
洒水喷头DN20设计计算书一、设计参数：动作温度：65℃-74℃工作压力：1.2Mpa工作介质：水名称规格：直立式水喷淋头DN20二、喷头总体受力情况：图一喷头试压受力示意图图二喷头喷洒受力示意图1. 由《图一》所示，在试验和工作中其主要的受力元件是喷头体（拉力）玻璃球和螺钉（压力）；2. 由《图二》所示，喷头在喷洒工作时溅水盘受到水压的冲击f（冲击压力）。
在设计使用过程中，只要对以上主要受力元件进行强度设计、校核即可以满足要求。
在对喷头体进行受力分析可知二侧支臂上的载荷Pl分别来自装配玻璃球的预紧力QP 和P，并Pl=QP＋P/2，螺钉的载荷Py为预紧力QP和P，并P y =QP＋P，螺钉装配规定的预紧力距为T=0.35（Nm）。
喷头体在正常工作中，入水口受到的水压为1.2（Mpa）要远小于在强压试验中受到水压4.8（Mpa），因此在强压试验中满足强度要求则在工作中一定满足，所以取强压试验为强度校合条件。
三、材料选取：根据喷头设计压力选择H59作为螺钉和喷头体的制作材料，查《机械设计手册》第一版上册P592表2-103得H59强度极限δb=60（MPa）；溅水盘零件材料选取H62。
此材料有较好的强度和塑性，能良好地承受冷压、热压加工。
查《机械设计手册》第一版上册P592表2-103得H62屈服极限δs=26（MPa）。
强度极限δb=40（MPa）四、喷头体设计计算：由物理学帕斯卡定律P＝F／S 式中：P——为压强,PaS——受力面积,㎡F——为垂直作用在S上的合力,N 在强压试验时P＝4.8MpaS为直接与工作介质水接触并在XY面上大的投影面积即为喷头的出水口面积，由设计图知出水口R=6.25（mm）由圆面积公式S=πR2 式中：R——为圆半径, mS——为圆面积, ㎡代入R=6.25㎜得S=1.2268×10-4（㎡）已知P=4.8（MPa）代入P=F/S F=PS=4.8×106×1.2268×10-4=588.9（N）查《机械设计手册》2-7公式：T=0.2QPd 式中：T——拧紧力矩，NmQP——预紧力，Nd——公称直径，m已知 Tmax =0.35（Nm） d=0.005（m）代入T=0.2QPdQ P =T/0.2d=050.02.035.0=350（N）查《机械设计手册》P113表1-64公式：δ=P/F 式中：P——为纵向力,NF——为横截面面积,㎡δ——为计算应力,MPa作用在喷头单侧支臂上的力P为水压作用力F/2和预紧力QP的合力。
水射器计算依据
t p 273 104 PH Pn
2.87 0.007183
20 273
104
0.0995 0.02
0.0076
（1）以20 m3/h抽气量为例进行计算，已知条件中： GB 20 1.293 / 3600 0.007183 (kg/s) (抽吸空气量，已给定)
P(pMPa0).4
（7）按式（6）计算工作喷嘴直径（m） d1
：
d1
Vp 0.7851
0.00185 0.01005 0.785 23.38
（8）按式（7）计算喉部直径（m）d3
d3 d1
f3 0.01005 6.125 0.0249 f1
（9）按式（8）确定喉部长度（m）L3
：
L3
nd1 (
f3 f1
截面积之比
抽气器容积出 力
VB
工作水容积流 量
Vp
喷嘴出口工作 水流速
ω1
工作喷嘴直径
d1
m3/s
VB
2.87GB
t p 273 104 PH Pn
-3
m3/s
Vp
VB max
-4
m/s 1 44.91 Pp PH
-5
m
d1
Vp 0.7851
-6
一般φ 1=0.95
喉部直径
d3
喉部长度
VB
2.87GB
tp 273 PH Pn
104
2.87
0.007183
20 0.0995
273 0.02
104
0.0076
（5）按式（4）计算工作水容积流量 Vp (m3/s)
：
Vp
VB max
0.0076 0.00185 4.1
水喷淋主要设计计算20180226
喷淋喷头数量计算：
水喷淋管路设计布局
实际作设计方案时要业主提供被保护对象外形图纸、详细供 货范围、双方对接尺寸图纸、管路布局图纸、需要避让的障 碍物图纸、支架布局图纸等资料
水喷淋喷头设计布局
根据被保护对象选择相应型号的喷头，确定喷头数量
喷头的水雾应直接喷向被保护对象 喷头与被保护对象的距离不大于喷头的有效射程 喷头沿被保护对象应尽可能均匀布局
水喷淋设计计算标准 水喷淋设备流量计算
水喷淋管道管径计算 水喷淋喷头有关计算
水喷淋管路设计布局
水喷淋喷头设计布局
水喷淋设计计算标准
水喷淋设计计算主要标准：
GB 50219-2014 水喷雾灭火系统技术规范
实际作设计方案时要参考其它安全、行业等标准
水喷淋设备流量计算
Q-总设计流量计算（L/Min） W-保护对象的设计供水强度 （L/Min*㎡） S-保护对象保护面积（㎡） K-安全系数
Q
W S K
被保护对象设计流量
根据标准选用相应值 被保护对象表面积 取值范围 1.05-1.1
水喷淋管道管径计算
DN-消防给水总管管径（mm）
DN 计算≤3m/s
π
Q-总设计流量计算（L/Min）
v-消防给水总管内水流速（m/s）
圆周率
3.14
水喷淋喷头有关计算
水喷雾计算书样本
工程名称:
建设单位: 设计单位: 危险等级:
作用面积(m2): 喷水强度L/(min*m2):
管材规格: 计算日期:
管网系统参数：
项目概况:
天津市兆龙软件开发有限公司
中危险级I 级
160 6
镀锌钢管
13
管段号节点节点管径流量流速管长当量管沿程损局部损(mm) (L/s) (m/s) (m) 长(m) 失失
(mH20) (mH20)
附注:
设计依据：
《自动喷水灭火系统设计计算软件》是由天津市兆龙软件开发有限公司开发的。
软件编制的
依据是：中华人民共和国国家标准《自动喷水灭火系统设计规范GB 50084 —2001》（2005版）主要计算公式为：
1、喷头流量：
q = K 10 P
式中：q —喷头岀流量（L/min ）
P —喷头工作压力（MPa ）
K —喷头流量系数
2、管道流速：
2
v = 4Q /（J. : d j ）
式中：v —管道流速（m/s）
Q —管道流量（L/s）
dj —管道计算内径（m）
3、水力坡降：
2
20.0000107 —
1.3
D j
式中：i —水力坡降（MPa/m ）
Dj —管道计算内径（m）
v —管道平均水流速度（m/s ）
4、水头损失：
h 二iL
式中：h —水头损失（MPa）
i —水力坡降（MPa /m ）
L —管段长度（m）。
水喷雾估算
用途 仓库 仓库 仓库 仓库
工作压力 P(Mpa) 0.5 0.05 0.52 0.5
流量系数 K 33.7 80 202 33.7 喷头流量 系数 K 33.7 33.7 33.7 33.7 33.7 33.7
喷头数量 50 20 26 额定工作 压力 MPa 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35 0.35
m3/h L/s 339.09971 94.194364
31.666667 138.88889
1900 1800
2200
8333.3333 141.06548 39.184855 所带喷头 极限喷头 管段总流 数量(手动 个数 量 调整) L/s 个 10 5 5.25 13 10 10.51 21 15 15.76 35 20 21.02 80 64 67.25 138 100 105.08 管段流速 小于5 m/s 2.41 2.89 3.07 2.37 3.37 3.12 管段总损 失估算 MPa 0.0278 0.0288 0.0258 0.0323 0.0776 0.0946 0.2869
流量 l/min 3640
Байду номын сангаас
单喷头流 量 l/min 75.36
喷头数 49
m 2 1
1.2 2.4 3.6 3
1.3i MPa/m 0.0037 0.0038 0.0034 0.0014 0.0017 0.0011
管段长度 m 7.5 7.5 7.5 22.5 45 90
上限流速 m/s 4.5844674 3.6713943 4.2150737 4.1315691 4.1811651 入口压力 4.3086124 0.7369
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∆Ρ g ∆Ρ 0
=0.345+0.0338 µ 2 − 0.0415 (1 + µ )∆Ρ g ∆Ρ 0 ∆Ρ g ∆Ρ 0
=0.345+0.0338×1.4 2 −0.0415 (1 + 1.4 )
2
=0.172
14、 水喷射泵特性曲线 ∆Ρ g ∆Ρ 0
=
f (µ )
(1 + u ) G0V3
W3 F3: 扩散管出出口截面积
V3: 混合水比容
m3
w3 取 1 m/s
Kg/m3 m/s
F3 =
(1 + 1.4 ) × 0.69 × 0.001 =1.6×10-3 m3
1
w3：混合水流流速
12、计算扩散管出口直径
D3=1.13
12、
F 3 =1.13
1.6 ×10−3 =4.5×10
2
2
F3/ F0=
6.3 ± (6.3)2 − 4 × 0.975 × 6.86 = 5.07 2 × 0.975
3、计算喷管出口工作流体应有的压降
△
Pg: 用户系统内部压力损失 P :工作水流经喷管的压力损失
Kg/m2 Kg/m2
∆Ρ F2 = 0.88 × 0 F0 ∆Ρ g ∆Ρ 0 5.07 = 0.88 × 2000
6、计算喷管出出口直径 D0=1.13
7、
F0
=1.13
4.8 ×10−5 =0.0078m=7.8 mm
计算混合室截面积
F2 = 5.07 F0 F2 = 5.07 4.8 ×10 −5
F2=4.8×10-5×5.07=2.4×10-5 m2
8、计算混合室截直径
2
D2=1.13 F3 =1.13 9、计算混合室截长度
µ
Tg
0.5 81.6
水喷射器混水系数与用户供水温度曲线 100 90 80 70 用户供水温度 60 50 40 30 20 10 0 0.5 1 1.4 混水系数 折線圖 2 2 2.5
5
F2 =5.07 F0
3
F0 F2
1 = 0.197 5.07 F0 F0 0.197 = F2 = = 0.245 F 0 − F2 −0 1 0.197 1− F2
=
∆Ρ g
2 =0.197 1.75 + 0.7 × 0.245µ 2 − 1.07 × 0.197 (1 + µ ) ∆Ρ 0
µ :混水系数
T0：一次水供水温度 Tg 用户二次水供水温度 Th 用户二次水回水温度
95 − 71.6 71.6 − 55
µ= =
µ =1.4
2、计算水喷射器最佳截面比： F2/ F0=
−b ± b 2 − 4ac 2a
F2： 混合室截面积 M F0： 喷口截面积 M2
2
a= 0.975
b=-[0.975＋1.19×(1＋U) －0.78 U ] 2 2 =[0.975＋1.19×(1＋1.4) －0.78×1.4 ] =-6.3 2 C=1.19(1＋U) 2 =1.19(1＋1.4) =6.85
2.4 × 10−4 =0.0176m=17.6mm
L2=(6—10) D3=8 D3=8×17.6=140 mm
10、
计算喷管出口与混合室入口轴向距离
LK=（1—1.5）D2=1.2 D2=1.2×17.6=21 mm LK ：计算喷管出口与混合室入口轴向距离
mm
11、
计算扩散管出出口截面积 F3 =
-2
=45.2 mm
计算扩散管长度 D − D2 L3 = 3 2 × t gθ
L3 = 45.2 − 17.6 =197.3 mm 2 × 0.6993
θ : 扩散角
θ 取 40
13、 计算水喷射泵特性方程 ∆Ρ g ∆Ρ 0 =
F F0 F0 2 2 × 1.75 + 0.7 µ − 1.07 0 (1 + µ ) F2 F2 − 0 F2
0
C
3.6 × 101220 = 2487 Kg /h=0.69 Kg /s 4.186 × 35
5、
计算喷管出口截面积
F0=
G
ϕ
1
V0 2 g × ∆Ρ 0
ϕ ：工作水流速度系数 ϕ =0.95
1 1
V0：工作水流比容 g: 重力加加速度
Kg/m3 m/s2
F0=
0.69 0.95
0.001 -5 2 = 4.8×10 m 2 × 9.8 × 11522
1 0．213 1．4 0．173 2 0．108 2．5 0．051
µ
PG/△P0
0.5 0．261
水喷射器特性曲线
0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.5 1 1.5 1 2 2.5 u
0.345
15、
混水系数与用户供水温度关系
4
Tg= =
T0 + µTh 1+ µ
1 75 1．4 71.6 2 68.3 2．5 66.4
水喷射器设计计算实例 水喷射器设计计算实例
例：佳木斯市 XXX 小学， 小学，供热面积为 1867 平方米， 平方米，热指标为 60W，供热负荷为 0 112560W。 一次水供水温度为 95 C， 回水温度为 60 0C。 用户二次水供水温度为 71.6 0C， 回水为 55 0C，用户系统压力损失为△ 用户系统压力损失为△P 为 2000Kg/m2 试设计一台用户入口水喷射器。 试设计一台用户入口水喷射器。 1、 根据已知条件计算混水系数： Τ0 − Τ g µ= Τ g − Τh
△ 0
1
2000 0.88 Kg/m2 △P0=11522 ∆Ρ 0 = 5.07 ×
△ 0
P =1.15
Kg / Cm2
4、计算工作水流量
G0 = 3.6
Q 4.186 × ∆Τ
G0：工作水流量 Q：供热负荷 W
Kg /h
Q=1867×60=101220W
0
△T：工作水温差 C G0 =
△T=95-60=35