空调课程设计说明书(6)

3.9.4空调水系统的管路计算

目的

在已知水流量和选定流速下确定水系统各管段的管径及水流阻力，计算出选水泵所需要的系统总阻力。 1. 管径的确定

1)连接各空调设备的供回水支管管径

2)供回水干管的管径(内径)d，可根据各管 段中水的体积流量和选定的流速由下式确定：

式中 qv——水的体积流量，单位为m3/s； V——水流速度，单位为m/s。

2.水流阻力的确定

? 空调水系统的水流阻力一般由设备阻力、管道阻力以及管道附件和管件阻力三部分组成。

? 设备阻力通常可以在设备生产厂家提供的产品样本上查到。

? 进行空调水系统水流阻力计算的主要内容是进行直管段的阻力(摩擦阻力)计算及管道附件(如阀门、水过滤器等)与管件(如弯头、三通等)的阻力(局部阻力)计算。

? 由流体力学知识可知，空调水系统的水流阻力Δp的基本计算式为

式中 ΔPm ——摩擦阻力(或称沿程阻力)，单位为Pa； Z——局部阻力，单位为Pa； l——管路长度，单位为m；

R——比摩阻(单位长度管道的摩擦阻力，又 称压力降)，单位为Pa/m； ζ——局部阻力系数；

v——水流速度，单位为m/s；

ρ——水的密度，一般取1000kg/m3。

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3.空调水系统管路计算的步骤 1)划分管段

2)选定最不利环路，对整个管路进行编号。 3)计算管段流量

根据管段的冷热负荷，按下式求出管段的流 量：

式中 qv ——管段的体积流量，单位为m3/s； Q——管段的冷热负荷,单位为kW；

c——水的比热容，一般取4.19kJ/(kg?K)； ρ——水的密度，一般取1000kg/m3； th——回水温度，单位为℃； tg——供水温度，单位为℃。

4)选流速，确定管径。

5)计算管段的摩擦阻力Δpm=lR。

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6)计算管段的局部阻力。

7)计算管段总阻力Δp=Δpm+Z 。 8)检验各并联管路的阻力平衡情况。并联管路之间的阻力不平衡偏差值应不大于15%。

9)计算最不利环路的阻力。最不利环路的阻力即为系统总阻力H。 ? 空调水系统的管路计算

阻力平衡计算

阻力损失误差率 (P3-P2)/P3=（48.3768-42.5702）÷48.3768=12%

设计计算步骤如下：

1） 绘制空调系统轴测图，并对各管段进行编号、标注长度和风量。

2） 根据各房间的的冷负荷，计算各管段的流量 公式为：G?Q/(c??t)

式中 G — 管段流量，m3/s，； Q — 房间的冷负荷，kw；

c — 水的比热容，取4.19kJ/kg﹒℃；

? — 水的密度，取1000kg/m3；

?t — 供回水温差，℃，查?t=5℃

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3） 管径的确定

根据假定的流速和确定的流量计算出管径

公式为：d?103.(4G?/v0.)5

再根据给定的管径规格选定管径，由确定的管径计算出管内的实际流速，公式为：v?4G/?d2 水管水力计算方法----假定流速法

以管道内水流速作为控制因素，先按技术经济要求选定管道的流速，再根据管道的流量确定水管的管径和阻力，为选择冷冻水循环泵作准备。 水系统水力计算基本公式

（1）水流量的计算公式

Q?cm?t

式中：Q——风机盘管或空调机组的冷量（kw）； C——水的比热容（4.2KJ/Kg?0C）；

?t——处理的温差,取50C

4）阻力计算

（1）沿程阻力计算公式

Hf = R ? L Pa

式中：Hf——水管沿程阻力（Pa）；

R——单位长度沿程阻力，又称比摩阻（Pa/m）； L——管长（m）。 （2）局部阻力计算公式

Hd = Σξ? PdPa

式中：Hd—————水管局部阻力系数（Pa）；

Σξ——水管局部阻力系数； Pd——————水管的动压（Pa）。 （3） 总阻力

公式为：?p??py??pj 5.3 冷冻水供回水水力计算

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