回水势能满足凉水塔的能量计算.docx

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； P 、P ——容器内操作压力，m 液柱（表压）； d s 取值：以表压正负为准 H ——直管阻力损失，m 液柱； f1 H ——管件阻力损失，m 液柱； f2 H ——进出口局部阻力损失，m 液柱； f3 H ——总损，m 液柱。 冷却器 冷 却 器 凉 水塔 设计参数 水温T=75℃ 流量Q=250m3 流速V=1.0m/s d2 由公式Q＝v 4 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） P P =0 － d s f1一、沿程水头损失h f1 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 ? ? ?＝1.14－2lg? ? ? d 9.35 ? Re ?? Re ? ? ? 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。 9.35 Re ? Re ? 1 ? ?＝1.14－2lg ? d 代入ε/d=1.67×10-3 即 λ =0.022 l v2 ∴hf1＝λ ＝0.022×150×1 2/0.3×2×9.8=0.56m d 2g f2二、管件阻力：（管件、阀门等）h f2 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） h = v2 v2 f2 ζ 2g =（ζ1+ζ2+ζ3+ζ4+ζ5+ζ6+ζ7+ζ8+ζ9） 2g =(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 d 2? d 2 突然扩大：ζ＝?1 ? 1 ? ? d 2 ? ? 2 ? 由于 d1/d2≈0，所以ζ＝1 v2 v2 h ＝ζ = f3 2g 2g =0.05m 四、管网总阻力h f h ＝h +h f f1 +h ＝0.56+2.07+0.05＝2.67m f2 f3 所以H= h + P －P =2.67 m f d s 取修正系数为 1.20 则 H =1.25H=1.2×2.67=3.2m＜D－S=8m 0 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 无缝黄铜管、钢管、铅管 0.01～0.05 干净玻璃管 0.0015～0.01 新的无缝钢管、镀锌铁管 0.1～0.2 非 橡皮软管 0.01～0.03 金 新的铸铁管 0.3 金 木管道 0.25～1.25 属 具有轻度腐蚀的无缝钢管 0.2～0.3 属 陶土排水管 0.45～6.0 管 具有显著腐蚀的无缝钢管 0.5 以上 管 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 管件和阀件名称标准弯头90°方形弯头180 管件和阀件名 称 标准弯头 90°方形弯头 180°回转头活 接 管 弯管 ζ 值 45°，ζ＝0.35 90°，ζ＝0.75 1.3 1.5 0.4 φ R/d 1.5 2.0 30° 45° 60° 75° 90° 105° 120° 0.08 0.07 0.11 0.10 0.14 0.12 0.16 0.14 0.175 0.15 0.19 0.16 0.2