管路阻力計算和水泵選型

2.1 水系統(tǒng)管路阻力估算、管路及水泵選擇a) 確定管徑一般情況下，按5溫差來確定水流量（或按主機參數(shù)表中的額定水流量），主管道按主機最大能力的總和估算，分支管道按末端名義能力估算。根據(jù)能力查下面能力比摩阻速查估算表，選定管型。能力比摩阻速查估算表能力段（kW）1Q33Q66Q1111Q2020Q3737Q6161Q9898Q167167Q461管徑規(guī)格25324050637590110160計算內(nèi)徑（mm）1823.22936.245.854.865.479.8116.2參考比摩阻R（pa/m）41-29187-296102-299104-30098-291123-300129-299116-29749-300動壓（pa）17-15857-23094-316130-431168-576281-764376-972438-1272283-2157比摩阻能力系數(shù)Kr（插值系數(shù)）12569.739.421.811.49.34.62.60.85說明：1、上述數(shù)據(jù)以5溫差供回水，7供水為基準，如果是單供熱管道，以35供水為基準進行0.86倍修正，以50供水為基準進行0.75倍修正。 2、上述管徑以PP-R熱水管（2.0MPa）進行計算取值，如果采用冷水管，比摩阻能力系數(shù)修正為0.6倍。 3、表中未列的更大能力段可以參考附錄查表計算或采用鴻業(yè)水力計算軟件進行詳細計算。b) 沿程阻力計算根據(jù)公式 沿程阻力=比摩阻管長，即Hy=RL，pa，計算時應選取最不利管路來計算：第一步：采用插值法計算具體的適用比摩阻，比如能力為7.5kW，范圍屬于“6Q11”能力段，Kr=39.4，進行插值計算。R=104+（7.5-6）39.4=163.1 pa/m第二步：根據(jù)所需管長計算沿程阻力，假設管長L=28m，則Hy= RL=163.128=4566.8 pa=4.57 kpac) 局部阻力計算作為估算，一般地，把局部阻力估算為沿程阻力的30-50%，當閥門、彎頭、三通等管件較多的時候，取大值。實際計算采用如下公式：Hj=*v2/2，-局部阻力系數(shù)，v2/2-動壓v2/2動壓查表插值計算，局部阻力系數(shù)參考下表取值：局組件直流三通旁流三通合流三通分流三通球閥截止閥彎頭突擴突縮11.5332-47-161-20.50.51、 截止閥、球閥、彎頭與所連接的管徑相關，表中的系數(shù)范圍值從DN50-DN15對應取值，管徑越大取值越??；2、 過濾器、單向閥、水泵進出口的系數(shù)參考“球閥”項。d) 水路總阻力計算及水泵選型水路總阻力包括：所有管道的沿程阻力、閥門、彎頭、三通等管件的局部阻力、室外主機的換熱器阻力（損失）、室內(nèi)末端阻力（損失），后面兩項與不同的主機型號和末端相關。計算式為：Hq=Hy+Hj+Hz+Hm+HfHz室外主機換熱器阻力，一般取7m水柱Hm室內(nèi)末端阻力Hf水系統(tǒng)余量，一般取5m水柱；總阻力計算完成后，就可以根據(jù)總阻力選取流量滿足要求的情況下能提供不小于總阻力揚程的水泵來匹配水系統(tǒng)。選取水泵時要根據(jù)“流量揚程曲線”來確定，但揚程和流量不能超出所需太大（一般不超過20%），避免導致出現(xiàn)水力失調(diào)和運行耗能較高。水系統(tǒng)的沿程阻力和局部阻力與系統(tǒng)水流量和所采用的管徑相關，流量、管徑及所使用各種配件的多少決定總阻力，流量取決于主機能力（負荷）及送回水溫差，流量確定的情況下，管徑越大，總阻力越小，水泵的耗能越小，但管路初投資會增大。PE-RT地暖管的規(guī)格（參考）（紅色字的為推薦使用規(guī)格、計算基準）S5系列202252.3322.9403.7S4系列162202.3252.8323.6 計算例現(xiàn)有項目系統(tǒng)圖如下：從項目系統(tǒng)圖中可以看出，制冷空調(diào)的最不利管程是A-B-C-D-E-F-G-H，其中A-B-C-D和F-G-H是主管段，D-E-F是支管段；制熱地暖的最不利管程是A-B-C-J-K-G-H，地暖管采用20管，單路100米。1套6P主機，2個800風機盤管末端，那么，制冷主管道長度LAD=26m，支管路長度LDE=19m；制熱主管路長度LAJ=37m；支管路LJK=100m，PE-RT202.3地暖管制冷空調(diào)的管路阻力計算：1套6P主機的制冷最大能力為15kW，查上述能力比摩阻速查估算表，主管道對應能力段為“11Q20”的Krm=21.8 Pa/m*kW，支管段對應能力段為“6Q11”的Krp=39.4 Pa/m*kW，則制冷最不利管程的沿程阻力：查表插值計算主管道比摩阻Rm=104+（15-11）21.8=191.2查表插值計算主管道比摩阻Rm=102+（7.5-6）39.4=161.1Hy=（Rm*LAD+Rp*LDE）*2=（191.226+161.119）2=16064.2 Pa=16.1 kPa最不利管程局部阻力按沿程阻力的30%估算，Hj= Hy*30%=16064.230%=4819.3 Pa=4.8 kPa室外主機的水阻力Hz=70 kPa最不利流程中室內(nèi)風機盤管水阻力Hm=35 kPa系統(tǒng)余壓Hf=50 kPa，那么制冷空調(diào)水系統(tǒng)的總水泵揚程需求為：Hqc=Hy+Hj+Hz+Hm+Hf=16.1+4.8+70+35+50=175.9 kPa=17.6 mH2O制熱地暖的管路阻力計算基準為：單路管長為100m，設計管內(nèi)水流速度范圍在0.3-0.5m/s，計算取值為0.4m/s；單路管程的散熱能力為1350-1500W，計算取值為1450W，則：Rm=170 Pa/m采暖流路中，地暖管流程相當于空調(diào)的末端，Hm= Rm *L=170100=17 kPa制熱采暖時，6P主機的最大制熱能力為18.3kW，插值計算對應的Ry=226.1 Pa/m則Hy= Ry *LAJ=226.1372=16.7 kPaHj= Hy*30%=16.730%=5 kPa同樣地計算制熱地暖的水泵總揚程需求為:Hqh=Hy+Hj+Hz+Hm+Hf=16.7+5+70+17+50=158.7 kPa=15.9 mH2O對比Hqh和Hqc的值可知，制冷空調(diào)比制熱地暖所需總揚程大，則按Hqc選型，從水泵的參數(shù)和特性曲線中選擇一臺在揚程為17.6m時還能提供2.58m3/h流量的水泵，注意送水溫度對水泵流量的影響。常用的地暖管規(guī)格和對應流速比摩阻見下表： 流速規(guī)格0.30m/s0.35m/s0.40m/s0.45m/s162114.8 150.8191.0235.3202