区域供热2000. 2期
管道比摩阻的快速计算
青岛热电集团有限公司
刘
振
在供热工程设计中, 管道比摩阻的计算是必不可少的重要的程序。比摩阻的取值直接影响到热网的水力工况及工程造价, 它的技术性、经济性都比较强, 是一个重要的设计参数。比摩阻的计算一般采用查表法或公式法。
查表法, 就是在设计手册的/网络水力计算表0中, 根据所设计的流量, 选取对应的管径, 直接查出比摩阻的数值。公式法, 就是利用比摩阻的公式进行计算:先计算出管道摩擦系数K 值, 再求出比摩阻R 。
K 值可用尼古拉兹公式计算:K =1/(1. 14+21g @d /k ) 2管道比摩阻R 用下列公式计算:R=6. 25@10@K /Q @G /d 式中:K -管道摩擦系数; d-管道内径
m ;
t /h ;
3
-2
2
5
相符。采用公式法计算, 虽然不受管径和流量的限制, 计算也很精确, 但计算太繁
琐, 速度太慢, 所以除了计算特殊的管径、流量采用公式法外, 一般很少采用。
本文介绍一种比摩阻快速计算方法。管道的比摩阻与管段的阻力特性系数和流量的平方均成正比关系。
即:R=SG
2
Pa /m
式中:S -管段的阻力特性系数
Pa /(m 3h ) 2
表一列出了常用各种规格管道的比摩阻快速计算公式。
用表一的快速计算公式, 管径DN 25-DN 1200m m 之间任何流量的比摩阻都可精确、快速计算出来。
例1已知:室外蒸汽网, 管径DN 300m m , 流量G =20T /h , 求R=?
计算:R=0. 37953@202=151. 8Pa /m
例2已知:室外热水网设计流量120T /h , 如果要求R 不大于80Pa /m , 应选多大管径的管道?
根据快速计算公式:S=R /G =80/120=0. 005555
查快速计算公式S 接近于0. 005555的管径为DN 200的管道, 其S =0. 00422
2
此时R=0. 00422@120=60. 768Pa/m
2
2
G-管道介质流量
Q -介质密度kg /m ;
k-管壁绝对粗糙度m ; R-管段比摩阻
Pa /m ;
查表法和公式法在使用上都存在一定弊病。查表法, 由于/网络水力计算表0中管道规格较少, 特别是大管径的比摩阻一般设计手册中都很少见, 而且表中流量数值的/空档0较多, 查出的比摩阻数值大都是近似值, 这就使计算误差很大, 造成实际的运行工况与设计工况不
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采用快速计算公式, 计算速度要比常规公式法快几十倍, 此方法不但快速、准确, 而且公式可以记在日记本或电子笔记本上随身携带, 现场计算非常方便, 是查表
法和公式法不能比拟的。快速计算公式笔者已应用多年, 实践证明确实准确、快捷、方便, 收到了事半功倍的效果。
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管道比摩阻的快速计算
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刘
振
在供热工程设计中, 管道比摩阻的计算是必不可少的重要的程序。比摩阻的取值直接影响到热网的水力工况及工程造价, 它的技术性、经济性都比较强, 是一个重要的设计参数。比摩阻的计算一般采用查表法或公式法。
查表法, 就是在设计手册的/网络水力计算表0中, 根据所设计的流量, 选取对应的管径, 直接查出比摩阻的数值。公式法, 就是利用比摩阻的公式进行计算:先计算出管道摩擦系数K 值, 再求出比摩阻R 。
K 值可用尼古拉兹公式计算:K =1/(1. 14+21g @d /k ) 2管道比摩阻R 用下列公式计算:R=6. 25@10@K /Q @G /d 式中:K -管道摩擦系数; d-管道内径
m ;
t /h ;
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相符。采用公式法计算, 虽然不受管径和流量的限制, 计算也很精确, 但计算太繁
琐, 速度太慢, 所以除了计算特殊的管径、流量采用公式法外, 一般很少采用。
本文介绍一种比摩阻快速计算方法。管道的比摩阻与管段的阻力特性系数和流量的平方均成正比关系。
即:R=SG
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Pa /m
式中:S -管段的阻力特性系数
Pa /(m 3h ) 2
表一列出了常用各种规格管道的比摩阻快速计算公式。
用表一的快速计算公式, 管径DN 25-DN 1200m m 之间任何流量的比摩阻都可精确、快速计算出来。
例1已知:室外蒸汽网, 管径DN 300m m , 流量G =20T /h , 求R=?
计算:R=0. 37953@202=151. 8Pa /m
例2已知:室外热水网设计流量120T /h , 如果要求R 不大于80Pa /m , 应选多大管径的管道?
根据快速计算公式:S=R /G =80/120=0. 005555
查快速计算公式S 接近于0. 005555的管径为DN 200的管道, 其S =0. 00422
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此时R=0. 00422@120=60. 768Pa/m
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G-管道介质流量
Q -介质密度kg /m ;
k-管壁绝对粗糙度m ; R-管段比摩阻
Pa /m ;
查表法和公式法在使用上都存在一定弊病。查表法, 由于/网络水力计算表0中管道规格较少, 特别是大管径的比摩阻一般设计手册中都很少见, 而且表中流量数值的/空档0较多, 查出的比摩阻数值大都是近似值, 这就使计算误差很大, 造成实际的运行工况与设计工况不
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采用快速计算公式, 计算速度要比常规公式法快几十倍, 此方法不但快速、准确, 而且公式可以记在日记本或电子笔记本上随身携带, 现场计算非常方便, 是查表
法和公式法不能比拟的。快速计算公式笔者已应用多年, 实践证明确实准确、快捷、方便, 收到了事半功倍的效果。