表冷器水阻力.docx

空调器中表面冷却器的水阻力计算时间：2008-12-9 0:00来源：互联网发布评论现行按新表冷器实测数据决定表冷器水阻力经验公式的方法不能反映实际运行的旧表冷器水阻力，建议测定旧表冷器的水阻力，从而提出旧表冷器水阻力的估算公式。表面冷却器的水阻力，对于选择调节阀和决定循环水泵扬程是一个重要的因素。选择调节阀时要决定阀权度，即决定阀门阻力与系统总阻力的比值。如果表冷器的实际阻力与原来计算的不符，则实际的阀权度偏离计算的阀权度，对自动控制系统有一定影响，偏离严重时可能导致自动控制系统不稳定。表冷器的水阻力包括:肋管的沿程阻力、肋管间的弯头阻力和出入口的阻力。目前我国通用的表冷器水阻力计算公式的形式是：P = BSN (1)式中:P 表冷器水阻力;肋管内水速;B ， S 由试验得到的系数和指数;N 表冷器的水程数。这个公式忽略肋管长度的影响，认为不同长度肋管的水阻力差别很小，在总阻力中可以忽略。这个问题可以用A舍维列夫公式检查。计算新钢管沿程阻力的公式为：Pa =0. 015 9d1. 226 (1 +0. 684 ) 0. 22622 g (3)旧钢管的沿程阻力，当 1. 2 m/ s 时，即:Pa =0. 000 9122dj1. 3 (1 +0. 867 ) 0. 3 (4)当1. 2 m/ s 时，Pa =0. 001 072dj1. 3 (4)式中:Pa 沿程阻力，mH2O ;d 肋管内径，m;dj 肋管计算内径，m;肋管内水速，m/ s ;肋管有效长度，m;g 重力加速度，m/ s2 。为了便于计算，要对以上公式进行简化。以g = 9. 8 m/ s2 代入(2) 式，并将肋管内径单位换为mm ，当= 1 m/ s 时，得Pa = 4. 35d1. 226 (5)假定(2) 式可以简化为:Pa = 4. 35Sd1. 226 (6)通常表冷器肋管计算水速为0. 6 m/ s 1. 8 m/ s。设(6)式在1 = 0. 8 m/ s 与2 = 1. 4 m/ s 时与(2) 式结果相同，可以分别解得S1 = 1. 902 与S2 = 1. 917。近似地取S = 1. 9 ，得:Pa = 4. 351. 9d1. 226 (7)即为计算新表冷器肋管沿程阻力的公式。同样， (3) 式中的dj 单位换为mm ，使= 0. 8 m/ s 与 =1 m/ s 逼近，可得 1. 2 m/ s 时的旧表冷器肋管沿程阻力计算公式:Pa = 8. 731. 85dj1. 3 (8)(4) 式中的dj 的单位换为mm 得1. 2 m/ s 时的旧表冷器肋管沿程阻力计算公式:Pa = 8. 502dj1. 3 (9)现在试用(7) 式， (8) 式， (9) 式来检查新旧表冷器不同肋管长度的沿程阻力。以GL 型表冷器为便，钢肋管内径d = 14 mm ，设管内水速= 1 m/ s ，试比较肋管有效长度分别为0. 6 m ，1. 2 m和3 m 的新、旧管沿程阻力。由(7) 式， (8) 式， (9) 式得:新管长0. 6 m ，Pa1 = 0. 103 mH2O ，长1. 2 m ，Pa2 = 0. 205 mH2O ，长3 m ，Pa3 = 0. 513 mH2O ，旧管长0. 6 m ，Pa1 = 0. 187 mH2O ，长1. 2 m ，Pa2 = 0. 373 mH2O ，长3 m ，Pa3 = 0. 933 mH2O。这里旧管的沿程阻力比新管大82 %。由于新管的沿程阻力较小，在肋管长度变化不大时，阻力变化很小，可以忽略。当新管长度变化较大时，或者对于旧管，情况就不是这样，必须考虑不同长度的影响。如上例中，旧管3 m 长和1. 2 m 长的沿程阻力差为Pa3 - Pa2 = 0. 56 mH2O ，不能忽略。目前GL 型单水程表冷器的总水阻力(包括沿程阻力) 计算公式，根据参考文献 2 ，是P = 1. 11. 854 ，可算得上例总水阻力P = 1. 1 mH2O。但是旧管不同长度的沿程阻力之差有的达到0. 746 mH2O ，这就说明P =1. 11. 854这个公式不考虑不同管长的影响是有问题的。日本空气调和卫生工学便觉中计算表冷器水阻力就考虑了肋管的不同长度。国内目前一般认为旧表冷器的水阻力是新表冷器的1. 2 倍，这个数字根据不足。上例中的沿程阻力，旧管是新管的1. 8 倍。因此，应该由旧表冷器的水阻力计算公式，获得了新旧表冷器水阻力的关系，这样才能反映实际运行时的阻力。现提出一个包括三部分水阻力的钢制旧表冷器水阻力估算公式:P 8. 73 N( d - 1) 1. 3 + 0. 204 ( N - 1) + 1. 15 S (10)式中: N 表冷器水程数，其余符号同前;d 以mm 为单位;以m 为单位。当 1. 2 m/ s 时， S = 1. 85 ， 1. 2 m/ s 时， S = 2 。这个公式的第一部分沿程阻力是把A舍维列夫公式按表冷器使用情况0. 6 m/ s 1. 8 m/ s 简化而得;第二部分弯头阻力按旧管急弯双弯头，考虑表冷器肋管弯头是两头焊接，取局部阻力系数= 4 ;第三部分