風(fēng)道、冷凍水管道水力計(jì)算方法

風(fēng)道水力計(jì)算方法1．假定流速法其特點(diǎn)是先按技術(shù)經(jīng)濟(jì)要求選定風(fēng)管流速，然后再根據(jù)風(fēng)道內(nèi)的風(fēng)量確定風(fēng)管斷面尺寸和系統(tǒng)阻力。假定流速法的計(jì)算步驟和方法如下。①繪制空調(diào)系統(tǒng)軸側(cè)圖，并對各段風(fēng)道進(jìn)行編號、標(biāo)注長度和風(fēng)量管段長度一般按兩個(gè)管件的中心線長度計(jì)算，不扣除管件本身的長度。②確定風(fēng)道內(nèi)的合理流速在輸送空氣量一定是情況下，增大流速可使風(fēng)管斷面積減小，制作風(fēng)管縮消耗的材料、建設(shè)費(fèi)用等降低，但同時(shí)也會增加空氣流經(jīng)風(fēng)管的流動阻力和氣流噪聲，增大空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用；減小風(fēng)速則可降低輸送空氣的動力消耗，節(jié)省空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，降低氣流噪聲，但卻增加風(fēng)管制作的材料及建設(shè)費(fèi)用。因此必須根據(jù)風(fēng)管系統(tǒng)的建設(shè)費(fèi)用、運(yùn)行費(fèi)用和氣流噪聲等因素進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定合理的經(jīng)濟(jì)流速。民用建筑空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)速的選用見下圖（圖6—3（表））。民用建筑空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)速的選用風(fēng)速低速風(fēng)道高速風(fēng)道'-、（m/s）推薦風(fēng)速最大風(fēng)速推薦風(fēng)速最大風(fēng)速部位、、居住公共工業(yè)居住公共工業(yè)一般建筑新風(fēng)入口2.52.52.54.04.563.05.0風(fēng)機(jī)入口3.54.05.04.55.07.08.516.5風(fēng)機(jī)出口5?86.5-108?128.57.5-118.5-1412.525主風(fēng)道3.A4.55?6.56?94?65.5-8.06.5-1112.530水平支風(fēng)道3.03.（?4.54?53.5-4.04.（?6.55?91022.5垂直支風(fēng)道2.53.（?3.54.03.2?4.04.（?6.05?81022.5送風(fēng)口1?21.5-3.53?4.02.（?3.03.（?5.03?54.0一考慮不同噪聲要求下風(fēng)管推薦風(fēng)速見下表。不同噪聲要求下風(fēng)管推薦風(fēng)速室內(nèi)允許噪聲dB（A）主管風(fēng)速m/s支管風(fēng)速m/s新風(fēng)入口風(fēng)速m/s25?353?4W2335?504?62?33.550?656?83?54?4.565?858?105?85③根據(jù)各風(fēng)道的風(fēng)量和選擇的流速確定各管段的斷面尺寸，計(jì)算沿程阻力和局部阻力。根據(jù)初選的流速確定斷面尺寸時(shí)，應(yīng)按前面圖6—1（表）和表6—1的通風(fēng)管道統(tǒng)一規(guī)格選取，然后按照實(shí)際流速計(jì)算沿程阻力和局部阻力。注意阻力計(jì)算應(yīng)選擇最不利環(huán)路（即阻力最大的環(huán)路）進(jìn)行。假定風(fēng)速法風(fēng)道水力計(jì)算應(yīng)將計(jì)算過程簡要舉例說明后，列表計(jì)算。計(jì)算表格式見下表。假定風(fēng)速法風(fēng)道水力計(jì)算表管段編號風(fēng)量Mm3h管長1m初選風(fēng)速Vm/s風(fēng)道尺寸axbmm流速當(dāng)量直徑Dmm實(shí)際流速vm/s比摩阻Rm（修正后）Ph/m摩擦阻力△RmRa動壓V?/2Fh局部阻力系數(shù)Z局部阻力ZRa管段總阻力△Rm+ZRa備注一最不利一1-2送風(fēng)百葉漸擴(kuò)管調(diào)節(jié)閥彎頭2-33-4分支環(huán)路-7-38-2與最不利環(huán)路并聯(lián)的管路的阻力平衡計(jì)算。為保證各送、排風(fēng)點(diǎn)達(dá)到預(yù)期的風(fēng)量，必須進(jìn)行阻力平衡計(jì)算。一般的空調(diào)系統(tǒng)要求并聯(lián)管路之間的不平衡率應(yīng)不超過15%。若超出上述規(guī)定，則應(yīng)采取下面幾種方法使其阻力平衡。a.在風(fēng)量不變的情況下，調(diào)整支管管徑。由于受風(fēng)管的經(jīng)濟(jì)流速范圍的限制，該法只能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整，若仍不滿足平衡要求，則應(yīng)輔以閥門調(diào)節(jié)。b在支管斷面尺寸不變情況下，適當(dāng)調(diào)整支管風(fēng)量。風(fēng)管的增加不是無條件的，受多種因素的制約，因此該法也只能在一定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整。此外，應(yīng)注意道調(diào)整支管風(fēng)量后，會引起干管風(fēng)量、阻力發(fā)生變化，同時(shí)風(fēng)機(jī)的風(fēng)量、風(fēng)壓也會相應(yīng)增加。c.閥門調(diào)節(jié)通過改變閥門開度，調(diào)整管道阻力，理論上最為簡單；但實(shí)際運(yùn)行時(shí)，應(yīng)進(jìn)行調(diào)試，但調(diào)試工作復(fù)雜，否則難以達(dá)到預(yù)期的流量分配?？傊?，兩種方法（方法a和方法b）在設(shè)計(jì)階段即可完成并聯(lián)管段阻力平衡，但只能在一定范圍內(nèi)調(diào)整管路阻力，如不滿足平衡要求，則需輔以閥門調(diào)節(jié)。方法c具有設(shè)計(jì)過程簡單，調(diào)整范圍大的優(yōu)點(diǎn)，但實(shí)際運(yùn)行調(diào)試工作量較大。計(jì)算系統(tǒng)總阻力系統(tǒng)總阻力為最不利環(huán)路阻力加上空氣處理設(shè)備阻力。進(jìn)行風(fēng)管阻力平衡選擇風(fēng)機(jī)及其配用電機(jī)?！L(fēng)管局部阻力系數(shù)表査《實(shí)用中央空調(diào)設(shè)計(jì)指南》P50r5頁，區(qū)正源主編，建筑工業(yè)出版社出版，2007年7月★冷凍水系統(tǒng)管道水力計(jì)算方法對冷凍水系統(tǒng)的水泵、膨脹水箱、集氣罐、平衡閥、過濾器、電子除污器等進(jìn)行選擇計(jì)算，并布置水系統(tǒng)及進(jìn)行水管的水力計(jì)算，以及阻力平衡計(jì)算。要求附兩張表：一張是水路系統(tǒng)管徑確定表；另一張表是水路系統(tǒng)水力計(jì)算表。A、冷（熱）水系統(tǒng)水管管徑的確定連接各空調(diào)末端裝置的供回水支管的管徑，宜與設(shè)備的進(jìn)出水接管管徑一致，可査產(chǎn)品樣本獲知。供回水干管的內(nèi)徑d.（單位為mm），可根據(jù)各管段中水的體積流量q（L/s）和選

定的流速v（m/s）,通過計(jì)算確定,兀1L=106mm3,1m/s=103mm/s)X106=d2VX1L=106mm3,1m/s=103mm/s)所以——————★所以式中計(jì)算管段的水流量qv，由該管段所承擔(dān)的各空調(diào)末端裝置的總設(shè)計(jì)水量決定；水流速v可參照下表（圖4—9（表））所列的不同公稱直徑下的最大允許速度選定。算出d.后，對照1前面（圖4—6（表））查取適合的公稱直徑DN即可（注意查4—6（表）時(shí)，管內(nèi)徑為管外徑與兩倍壁厚之差）。為節(jié)省管材，選擇管徑時(shí)，沿水流方向，供水干管的管徑是逐段減小的；同程式回水干管的管徑是逐段增大的。但為了施工方便，變徑也不宜太多。，算得d.，算得d.=19.54mm。查表（圖4一6（表））,1速v=0.80m/s。將M=0.24L/s、v=0.80m/s代入管公稱直徑DNmm最大允許速度vm/s管公稱直徑DNmm最大允許速度vm/s<150.3050200.6570(1.20250.80(0.7080(1.40321.00(0.80100(1.60401.50(1.00125(1.90>401.50>150(2.00說明：括弧內(nèi)的值是另一種建議值，供參考。0.1Ls（1）連接各風(fēng)機(jī)盤管的所有11供水支管，管徑都與接管管徑一致，即皆為DN20。（末哪）23水流方4可567（2）計(jì)算和選擇各段干管管DN20DN25DN25DN32DN32DN40DN402徑（選用鍍鋅鋼管）。1—2段M=(0.1+0.14)nL/s=0.24L/s。十管管徑應(yīng)不小于支0.14Ls風(fēng)機(jī)盤管某一分區(qū)供水管路管管徑，取DN25試算。查上表（圖4—9（表））,DN25允許的最大流下面舉例說明確定管徑的方法。例4—1下圖（圖4—10（例題））為風(fēng)機(jī)盤管系統(tǒng)某一分區(qū)的供水管示意圖（回水管未畫出）。圖中上側(cè)6個(gè)風(fēng)機(jī)盤管每一個(gè)的設(shè)計(jì)水量都是0.1L/s；下側(cè)5個(gè)每一個(gè)為0.14L/S。所有風(fēng)機(jī)盤管的進(jìn)、出水管管徑都為DN20。試確定各管段的管徑。解★式算得DN25的內(nèi)徑d=（33.5—2X3.25）mm=27mm>19.54mm,因此，實(shí)際流速V0.8m/s,1故選DN25合適。2—3段M=（0.24+0.1+0.14）L/s=0.48L/s,取v=0.8m/s（先考慮仍然用DN25的管徑）代入★式算得d=27.65mm,略大于27mm,若選DN25，實(shí)際流速將為0.84m/s,較允1許的0.8m/s略大。由于大得不多，為節(jié)省鋼材和減少變徑困難，仍選DN25。4段M=（0.48+0.1+0.14）L/s=0.72L/s,（前面用DN25已很勉強(qiáng)了，這一段肯定要放大管徑，用DN32）取v=1.0m/s代入★式算得d.=30.28mm。査表（圖4一6（表）），iDN32的內(nèi)徑d=（42.25—2X3.25）mm=35.75mm>30.28mm。可選DN32,實(shí)際流速V1.0m/s,i符合要求。5段M=（0.72+0.1+0.14）L/s=0.96L/s,（V上面計(jì)算有余量，化仍選DN32的管子）取v=1.0m/s，代入★式算得d=34.97mmV35.75mm。故可選DN32，實(shí)際流速必V1.0m/s,i符合要求。6段M=（0.96+0.1+0.14）L/s=1.2L/s,（上面計(jì)算的管徑已接近最大流速的管徑了，這一段必須放大管徑，用DN40）取v=1.5m/s代入★式算得d.=31.92mm,似乎可選i_ 1.2x103x4、DN32，但實(shí)際流速將為1.195m/s【（ ），因?yàn)榱髁吭龃罅恕俊翟试S流速1.0m/s,兀x35.752故不可取。改選DN40,查表（圖4一6（表）），其內(nèi)徑d=（48—2X3.5）mm=41mm>31.92mm,i實(shí)際流速小于1.5m/s,符合要求。7段M=（1.2+0.1）L/s=1.3L/s,（前面余量很大，.??仍用DN40的管子）取v=1.5m/s,代入★式算得d.=33.23mmV41mm,選DN40,實(shí)際流速小于1.5m/s，符合要求。iB、冷（熱）水系統(tǒng)最不利環(huán)路阻力損失計(jì)算水系統(tǒng)的各段水管的管徑確定了以后,各管段的流速也就確定了。那么按照前面所講確定最不利環(huán)路的原則，確定出最不利環(huán)路，然后根據(jù)流量M、管徑d.和流速v查《空調(diào)與i制冷技術(shù)手冊》P324?329頁的表7.3,即（圖4—11）,即可確定各管段的沿程阻力損失和各管段的動壓Pd；再查《空調(diào)與制冷技術(shù)手冊》P334?335頁的表7.4,即（圖4—12）,得到水管系統(tǒng)配件的局部阻力系數(shù)E值，由動壓Pd值和E值即可計(jì)算出各管段的局部阻力損失。則水系統(tǒng)管路水力計(jì)算表管段編號官長L/m流量M(m/h管徑d/mm水流速v（m/s）比摩阻R/（Fa/m>動壓Fd/Fa局部阻力系數(shù)g管段總阻力(RL+gPd)2/kPa4321111115432管段阻力損失=沿程阻力損失+局部阻力損失最不利環(huán)路的管段阻力損失就是各管段的阻力損失之和。將計(jì)算值列于上表（圖4—13），就是空調(diào)水系統(tǒng)的阻力損失計(jì)算表。將最不利環(huán)路各管段的總阻力相加，再加上最不利環(huán)路末端設(shè)備的阻力損失，以及冷水機(jī)組、過濾器、除污器、電子除垢儀（高頻電子水垢處理器）、熱交換器、集分水器等的阻力損失，其總和值L^H即為該區(qū)閉式空調(diào)水系統(tǒng)的循環(huán)水泵所應(yīng)提供的循環(huán)作用壓頭值，因此，該值是選擇循環(huán)水泵揚(yáng)程的基數(shù)，考慮20%的儲備量（或稱富裕量），即循環(huán)水泵的揚(yáng)程為1.2LAH。

此外，還應(yīng)對該區(qū)各環(huán)路進(jìn)行阻力平衡計(jì)算，力求使同程式系統(tǒng)的不平衡率在5%以內(nèi)，異程式系統(tǒng)的不平衡率在10%以內(nèi)。若超過該值，應(yīng)采取相應(yīng)措施加以解決，如在支路干管上加一閥門，或調(diào)整管徑。附表：（圖4—6（表））、（圖4—7（表））空調(diào)水系統(tǒng)常用鋼管規(guī)格表公稱直徑DN普通鍍鋅管無縫鋼管mm英寸外徑mm壁厚mm不鍍鋅理論質(zhì)量創(chuàng)m外徑mm壁厚mm質(zhì)量kg^m81/413.52.250.62103/817.02.250.82143.00.814151/221.252.751.25183.01.11203/426.752.751.63253.01.6325133.53.252.42323.52.4632h/442.253.253.13383.52.9840h/248.03.503.84453.53.58502603.504.88573.54.626521/275.53.756.64764.07.1080388.54.008.34894.08.381004114.04.0010.851084.010.261255165.04.5015.041334.012.7315064.50