回水势能满足凉水塔的能量计算.doc

回水势能满足凉水塔的能量计算 管网如下图所示 D——排出几何高度，m； 取值：高于泵入口中心线：为正；低于泵入口中心线：为负； S——吸入几何高度，m； 取值：高于泵入口中心线：为负；低于泵入口中心线：为正； Pd、Ps——容器内操作压力，m液柱（表压）； 取值：以表压正负为准 Hf1——直管阻力损失，m液柱； Hf2——管件阻力损失，m液柱； Hf3——进出口局部阻力损失，m液柱； H ——总损，m液柱。 设计参数 水温T=75℃ 流量Q=250m3 流速V=1.0m/s 由公式Q＝v 求得d=318mm 故我们选择DN300的无缝钢管大于DN250的进水管，合理。 管径d=300mm 从冷却器到凉水塔的管道长度L=150m(来源于设计图纸循环水冷却系统) D=13m(来源于设计图纸SL256（1+1）总装图) S=5m（源于设计图纸循环水冷却系统） D－S=8m（凉水塔液面至冷却器回水口） Pd－Ps=0 一、沿程水头损失hf1 先确定流态，流体在势能的作用下处于紊流区 由科尔布鲁克（Colebrook）公式： ＝1.14－2lg 且回水管DN300为无缝钢管 绝对粗糙度ε取0.5mm（查附表1） ∴ ε/d=0.5/300=1.67×10-3满足5×10-2~10-6即水力光滑管到完全粗糙管。 公式中很小，可以忽略，故 ＝1.14－2lg 代入 ε/d=1.67×10-3 即λ=0.022 ∴hf1＝λ＝0.022×150×1 2/0.3×2×9.8=0.56m 二、管件阻力：（管件、阀门等）hf2 名称 数量 单项阻力系数 标准弯头90° 10只 ζ1＝0.75（查附表2） 弯管120° 2套 ζ2＝0.2（查附表2） 标准三通管 3只 ζ3＝1.5（查附表2） 闸阀 4只 ζ4＝0.17（查附表2） 止回阀（摇板式） 2只 ζ5＝2 （查附表2） 蝶阀 （45°） 1只 ζ6＝18.7（查附表2） 法兰 16只 ζ7＝0.25（经验值） 变径管 2只 ζ8＝0.25（经验值） 喇叭口 1只 ζ9＝0.25（经验值） hf2=ζ =（ζ1+ζ2+ζ3+ζ4+ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+ζ9） =(0.75×10+0.2×2+1.5×3+0.17×4+2×2+18.7×1+0.25×16+0.25×2+0.25×1)×12/2×9.8 =2.07m 三、进出口局部阻力hf3 突然扩大：ζ＝ 由于d1/d2≈0，所以ζ＝1 h f3＝ζ= =0.05m 四、管网总阻力hf hf＝hf1+hf2+hf3＝0.56+2.07+0.05＝2.67m 所以H= hf + Pd－Ps=2.67 m 取修正系数为1.20 则H0=1.25H=1.2×2.67=3.2m＜D－S=8m 故回水势能满足跃过凉水塔的要求。 凉水塔的出水在其自身的势能下引入循环水池。 表1：计算式中各参数符号的意义 符号 意义 单位 d 管内径 m L 长度 m Q 液体的体积流量 m3/s Re 雷诺准数 － T 时间 s V 总管水的流速 m/s ν 运动粘度 Pa.s ζ 局部阻力系数 － λ 摩擦因数 － 附表1：某些工业管材的ε约值见表 管道类别 绝对粗糙度ε/mm 管道类别 绝对粗糙度ε/mm 金 属 管 无缝黄铜管、钢管、铅管 0.01～0.05 非 金 属 管 干净玻璃管 0.0015～0.01 新的无缝钢管、镀锌铁管 0.1～0.2 橡皮软管 0.01～0.03 新的铸铁管 0.3 木管道 0.25～1.25 具有轻度腐蚀的无缝钢管 0.2～0.3 陶土排水管 0.45～6.0 具有显著腐蚀的无缝钢管 0.5以上 很好整平的水泥管 0.33 旧的铸铁管 0.85以上 石棉水泥管 0.03～0.8 附表2：常用管件和阀件底局部阻力系数ζ值 管件和阀件名称 ζ值 标准弯头 45°，ζ＝0.35 90°，ζ＝0.75 90°方形弯头 1.3 180°回转头 1.5 活接管 0.4 弯管 φ R/d 30° 45° 60° 75° 90° 105° 120° 1.5 0.08 0.11 0.14 0.16 0.1