系统压力损失及流量平衡.docx
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管道系统的压力损失和流量平衡意大利卡莱菲公司北京办事处 舒雪松一、平衡流量指系统的压头（扬程）改变后随之改变的新流量它可以通过以下公式计算：G1 = G x（ H/H ） 0.525 公式（1）其中：G1=系统平衡后流量（新流量）H1=系统新的压头G二系统原流量H二系统原压头注：G],G,H],H的单位应该一致比如G用m3/h为单位，则G】也应该是m3/h以上公式根据流体动力学的理论衍变出来，它假设在水循环系统中，压力损失的总和与流量的指数为1.9的关系，即Z=AP X G 1.9, Z就是系统流量曲线的特征系数这个公式适合于我们在上一个章节里讲到的高、中、低粗糙度管道新流量与原流量的关系通过倍率F表述:F = G1/ G公式（2）这个倍率用于确定系统经过平衡后每个支路、末端的新流量范例（1）一个传统双管系统的平衡流量计算方式5634N 图1合点O回路B^回路A如图1所示：循环回路A有四个末端，其特征为：HA=980mm水柱（扬程）GA=550 l/h（流量）G1=160 l/h , G2=140 l/h, G3=140 l/h, G4=110 l/h循环回路B有3个末端，其特征为：HB=700mm水柱（扬程）GB=360 l/h （流量）G5=140 l/h ，G6=120 l/h，G7=100 l/h现在，如果A、B回路汇合到一起，其流量及压损特征都会产生变化。
以下我们将用3 种方式进行计算在AB汇合后，其汇合点的压差一致这个压差值可以选择其中一个回路的压差值或者 重新设定一个压差值A ,按压差值大的回路A为标准计算：即Hn二HA=980mm水柱，因此只需要平衡回路B的流量通过公式(1)计算B回 路的新流量，得出：GBn二GBx(Hn/HB) 0.525 = 360 x(980/700) 0.525 = 429.5 l/h通过公式(2 )得到倍率F=429.5/360=1.193因此，B回路每个末端新的流量就变为：G5=140xF=167 l/h，G6=120xF =143 l/h，G7=100xF=119 l/hB,按压差值小的回路B为标准计算:即Hn二HB=700mm水柱，因此只需要平衡回路A的流量，通过公式（1）计算A回路新流量，得出：GAn二GAx(Hn/HA) 0.525 = 550 x(700/980) 0.525 = 460.9 l/h通过公式(2 )得到倍率F=460.9/550=0.838因此可以计算出A回路每个末端的新流量：l/hG1=160xF=134 l/h，G2=140 xF =117 l/h，G3=140 xF =117 l/h，G4=110xF=92C,按平均压差值为标准计算:即Hn = ( HB+HA )/2 = 840mm水柱，因此A , B回路流量却需要进行平衡，通过公式(1)计算A , B回路新流量，得出：Gan = GAx(Hn/HA) 0.525 = 550x(840/980) 0.525 = 507.2 l/hGBn = GBx(Hn/HB) 0.525 = 360x(840/700) 0.525 = 396.2 l/h通过公式(2)得到倍率：FA=507.2/550=0.922 , FB=396.2/360=1.101，因此可以计算出 A 和 B 回路每个末 端的新流量：G]=160xFA=147 l/h, G2=140 xFA =129 l/h, G3 = 140 xFA =129 l/h, G4=110 xFA=101 l/h , G5=140xFB=154 l/h , G6=120 xFB =132 l/h , G7=100xFB=110 l/h结论：按大的压差计算方法保证了最远端的热效率,但在压差更小的回路内末端流量大于设 计流量,因此在这个环路内可能造成过高的流速。
按小的压差计算方法不会造成太高的流速,但是却让压差值更大的回路其流量低于设 计流量按平均的压差计算方法是前两者的折衷在流量及流速上却更为接近设计值系统流量的计算及管径的选择实例见图2 ,这是一个典型的双管系统,由8个末端组成,其系统设计标准如下： 每个末端额定流量：330 l/h每个末端压力损失：150mm每个末端的支管长度（供回水）：4m每个支路之间的立管长度（供回水）：6m立管与支管连接弯头： 2个 90---计算末端到立管部分的局部压力损失系数E,见图3:2 个 T 型汇合口： 2 X 1.0 = 2.02个90弯头: 2 X 1.5 = 3.0(3/8”, 1/2”); 2 X 1.0 = 2.0(3/4”, 1”)1个供水角阀(平均值): 4.01个回水角阀(平均值): 1.0共计氏二 10.0(3/8" , 1/2"); 氏二 9.0(3/4" , 1")---计算支路之间的立管部分的局部压力损失系数「见图4:2 个 T 型汇合口： 2 X 1.0 = 2.01个管径扩大接头: 1.01个管径缩小接头: 0.5含1片 Plocir7ih Hock共计氏二2.0(管 径不变时)；丄E= 3.5(管径改变时)地下室图2---计算末端8的流量、压力损失及管径选择:流量G =设计流量=330 l/h支管管径: 1/2”: 流速0.44 m/s, 不超过最高流速0.7 m/s压力损失:• 连接末端的支管压力损失：长度4 m,延程压力损失r=20.5 mm/m（1/2”管在330 l/h的流量时），因此压力损失=4 X 20.5 = 82mm.• 局部压力损失：按》E= 10.0,流速二0・44 m/s,根据公式蚤-R出m44BB 旺愜翟gE、goE 兰小KH遍彗W 一 om; 8oH 卜000EE8CNmH0H+96+CN8 - 8H 启症、水密-R出• gost—I-蚤-R出薫•EE96 丄 8.6XCN>寸寸.0><0卜6><0<—|芯 SS "8.6X0、>x d xwzw_6寸暑为.0( 8定、寸9mxomm H为.0( 8HAHXs ns呱煤 二托Q趣即呱煤粵摩EE 寸 9mH9m+8CNmH 卜Oodv+8H"\HHe於旺丘M、如/沒拟efinnwg映鼻L 8曙帐、世—S丽在相W啣煤趣即、SIS£@ss§ l as*:.EE9m"9+0m loodvg症、*SS-R出•EE9 丄 8.6XWSCN.0X0 卜 6XCNHZ ss "8.6X0、>x d xwz
因此，我们需要对每个末端 支路的流量进行平衡，平衡的方式大致分为三种：同程式流量平衡，手动平衡阀平衡，动态 流量平衡阀平衡同程式的平衡由于其管道计算及铺设较为复杂，在实际的工程中使用较少 我们在本章节内只对使用手动和自动平衡阀平衡流量的方式进行实例的计算演示手动平衡阀平衡方式：在每个末端前安装手动平衡阀，通过平衡阀的调节使每个末端的流量符合设计流量因此系统全负荷时总流量就改变为：8 X 330 = 2640 l/h系统的压差计算为：1,最末端8的平衡阀全开，在全开状态时，假定平衡阀的压力损失为150 mm，通过面的计算方式进行同样计算，得出系统数据特征如下，见表2及图6JndflMf5,740 l/h A Hi = l』g5 mm 理口1st natxGrtiunij fldCir表2：。
