热水管道比摩阻表
管道比摩阻的快速计算
区域供热2000.2期在供热工程设计中,管道比摩阻的计算是必不可少的重要的程序。
比摩阻的取值直接影响到热网的水力工况及工程造价,它的技术性、经济性都比较强,是一个重要的设计参数。
比摩阻的计算一般采用查表法或公式法。
查表法,就是在设计手册的/网络水力计算表0中,根据所设计的流量,选取对应的管径,直接查出比摩阻的数值。
公式法,就是利用比摩阻的公式进行计算:先计算出管道摩擦系数K值,再求出比摩阻R。
K值可用尼古拉兹公式计算:K=1/(1.14+21g@d/k)2管道比摩阻R用下列公式计算:R=6.25@10-2@K/Q@G2/d5式中:K-管道摩擦系数;d-管道内径m;G-管道介质流量t/h;Q-介质密度kg/m3;k-管壁绝对粗糙度m;R-管段比摩阻Pa/m;查表法和公式法在使用上都存在一定弊病。
查表法,由于/网络水力计算表0中管道规格较少,特别是大管径的比摩阻一般设计手册中都很少见,而且表中流量数值的/空档0较多,查出的比摩阻数值大都是近似值,这就使计算误差很大,造成实际的运行工况与设计工况不相符。
采用公式法计算,虽然不受管径和流量的限制,计算也很精确,但计算太繁琐,速度太慢,所以除了计算特殊的管径、流量采用公式法外,一般很少采用。
本文介绍一种比摩阻快速计算方法。
管道的比摩阻与管段的阻力特性系数和流量的平方均成正比关系。
即:R=SG2Pa/m式中:S-管段的阻力特性系数Pa/(m3h)2表一列出了常用各种规格管道的比摩阻快速计算公式。
用表一的快速计算公式,管径DN25-DN1200m m之间任何流量的比摩阻都可精确、快速计算出来。
例1已知:室外蒸汽网,管径DN300m m,流量G=20T/h,求R=?计算:R=0.37953@202=151.8Pa/ m例2已知:室外热水网设计流量120T/h,如果要求R不大于80Pa/m,应选多大管径的管道?根据快速计算公式:S=R/G2=80/ 1202=0.005555查快速计算公式S接近于0.005555的管径为DN200的管道,其S=0.00422此时R=0.00422@1202=60.768Pa/m <80Pa/m,符合选用要求。
某住宅小区供暖热水管网水力平衡计算与分析
- 110 -工 程 技 术0 引言供热工程在调试、运行过程中，室温经常无法符合设计要求，即热源近端用户室内温度过高，而远端用户则出现室内温度不达标的情况。
其主要原因往往是水系统各并联环路之间出现严重水力失衡的情况，导致末端换热设备的供热量大幅偏离设计条件，进而影响室温调节。
为保证末端用户的供热效果，后期运维人员常采取提高二次热水温度，或提升水泵扬程的方法。
上述做法虽能解决用户供热需求，却同时带来热源效率降低、热媒输配功耗增加等一系列问题。
笔者在参与住宅供暖项目设计时发现，小区二次供热管网设计一般都滞后于单体供暖施工图，且由不同设计人员来完成，设计人员往往会忽视各并联水环路的资用压头，仅按最大允许流速、经济比摩阻直接确定管径，确定单体热力入口处平衡阀规格时，要直接按接管管径选型。
大量工程案例表明，按上述错误的设计做法，仅依靠后期调试很难实现水力平衡，无法使每个房间的实际散热量与设计供热量相匹配。
因此，笔者以某住宅小区供暖工程为例，浅谈设计过程中热水管网水力平衡的计算与设计。
1 相关规范条文文献[1]第5.9.11条：“室内热水供暖系统的设计应进行水力平衡计算，并应采取措施使设计工况时各并联环路之间（不含共用段）的压力损失相对差额不大于15%。
”当双管系统并联环路之间的压力损失相对差额不大于15%时，最大流量偏差可控制在8%左右，平均水温及散热量偏差可控制在2%左右[3]，可保证供暖系统的运行效果。
文献[2]第5.3.6条：设计室内热水供暖系统时，应计算水力平衡，并采取控制措施，使设计工况下各并联环路之间（不含公共段）的压力损失差额不大于15％；在计算水力平衡时，要计算水冷却产生的附加压力，其值可取设计供、回水温度条件下附加压力值的2/3。
2 计算公式及原理热水供暖系统中计算管段的压力损失计算如下[4]。
'''P P P d l y iO UX ]UX 2222（1）式中：∆P —计算管段的压力损失，Pa ；∆P y —计算管段的沿程损失，Pa ；∆P i —计算管段的局部损失，Pa ；λ—管段的摩擦阻力系数；d —管段内径，m ；l —管段长度，m ；ρ—热水的密度，kg/m 3；υ—热水流速，m/s ；ζ—局部阻力系数，常用管道配件可参考文献[3]。
采暖、空调水管系统各部件局部阻力系数
并联环路压力损失的最大允许差值双管同程：15%双管异程：25%附录C 当量长度表所谓水泵的选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。
特别补充：当设计流量在设备的额定流量附近时，上面所提到的阻力可以套用，更多的是往往都大过设备的额定流量很多。
同样，水管的水流速建议计算后，查表取阻力值。
关于水泵扬程过大问题。
设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加才使得水泵噪音加大。
特别的，流量增加还使得水泵电机负荷加大，电流加大，发热加大，“换过无数次轴承”还是小事，有很大可能还要烧电机的。
另外“水泵出口压力只有0.22兆帕”能说明什么呢？水泵进出口压差才是问题的关键。
例如将开式系统的水泵放在100米高的顶上，出口压力如果是0.22MPa，就这个系统将水泵放在地上向100米高的顶上送，出口压力就是0.32MPa了！1、水泵扬程简易估算法暖通水泵的选择：通常选用比转数ns在130～150的离心式清水泵，水泵的流量应为冷水机组额定流量的1.1～1.2倍（单台取1.1，两台并联取1.2。
按估算可大致取每100米管长的沿程损失为5mH2O，水泵扬程（mH2O）：Hmax=△P1+△P2+0.05L(1+K)△P1为冷水机组蒸发器的水压降。
△P2为该环中并联的各占空调未端装置的水压损失最大的一台的水压降。
L为该最不利环路的管长K为最不利环路中局部阻力当量长度总和和与直管总长的比值，当最不利环路较长时K 值取0.2～0.3，最不利环路较短时K值取0.4～0.62、冷冻水泵扬程实用估算方法这里所谈的是闭式空调冷水系统的阻力组成，因为这种系统是最常用的系统。
1.冷水机组阻力：由机组制造厂提供，一般为60~100kPa。
2.管路阻力：包括磨擦阻力、局部阻力，其中单位长度的磨擦阻力即比摩组取决于技术经济比较。
若取值大则管径小，初投资省，但水泵运行能耗大；若取值小则反之。
长输供暖热水管道经济比摩阻研究
2021.1长输供暖热水管道经济比摩阻研究山东建筑大学热能工程学院张永超刘学来李永安摘要：在整个供暖热水管网的运行周期内，初始设计阶段对成本影响占比最大，比摩阻的选取对热网管道的寿命周期成本以及热网的可靠性起关键性作用。
而在长输热水供暖管网当中，目前国内规范所规定的比摩阻范围是否适用，将是一个值得探讨的主题。
本文对长输供暖热水管网的经济比摩阻及管网寿命周期内各经济成本进行分析计算，并在寿命周期内经济成本最小的基础上对长输供暖热水管网建立数学模型，最后通过分析计算确定在长输供暖热水管网当中比摩阻的最佳选取范围。
经分析计算，运行年限15年时最佳经济比摩阻在12~20Pa/m之间，运行年限为30年最佳经济比摩阻在10~17Pa/m之间，对长输供暖热水管网设计的比摩阻选取具有一定的指导作用。
关键词：比摩阻；寿命周期；长输；热水管网基金项目：山东省重点研发项目（公益类），项目编号：2019GGX103040DOI编码:10.16641/11-3241/tk.2021.01.008Study on Economic Specific Friction Resistance of Long DistanceHeating Hot Water PipelineSchool of thermal engineering，Shandong Jianzhu UniversityZhang Yongchao，liu Xuelai，li YonganAbstract：In the whole operation cycle of heating hot water pipe network，the initial design stage has the largest impact on the cost，and the selection of specific friction plays a key role in the life cycle cost of heating pipe network and the reliability of heating network.In the long-distance hot water heating network，whether the specific friction range specified in the current domestic standards is applicable or not will be a topic worthy of discussion.This paper analyzes and calculates the economic specific friction of the long-distance heating hot water pipe network and the economic costs in the life cycle of the pipe network，and establishes a mathematical model for the long-distance heating hot water pipe network on the basis of the minimum economic cost in the life cycle，and finally determines the best selection range of the specific friction in the long-distance heating hot water pipe2021.10引言自从我国进入城市快速发展的轨道以来，无论从经济上，还是人们的生活水平都有了巨大的提高，但是带来的资源消耗和环境的破坏也是显而易见的。
水管系统各部件局部阻力系数
水管系统各部件局部阻力系数配件名称局部阻力系数值渐缩变经管（对应小断面流速）0.144图 10123321图 9图 8图 7图 6图 5图 4图 3图 2图 132112123123123123123321渐扩变经管（对应小断面流速）0.3无网滤水阀（对应阀进口流速）3.0合流三通--旁支图一(2—3)1.5合流三通--直通图二(1—3)0.5分流三通--旁支图三(1—2)1.5分流三通--直流图四(1—3).1合流三通图五(1,3—2)3.0分流三通图六(2--1,3)1.5合流三通图七(2—3).5分流三通图八（3—2）.3直流四通图九2 .0分合流四通图十3 .0配件名称局部阻力系数值公称直径DN(mm)15225324>5045度弯头1.1.0.8.8.5.590度弯头2.2.01.51.51.01.090度煨弯及乙字弯 1.51.51.01.0.5.5截止阀16.010.09.09.08.07.0闸阀 1.5.5.5.5.5.5斜杆式截止阀3.3.03.02.52.52.0旋塞4.2.02.02.0----升降式截止阀16.010.09.09.08.07.0旋起式截止阀 5.14.54.14.13.93.4方型补偿器 2.0集气罐 1.5除污气10.0（3-7）过滤器2．2公称直径DN(mm)4057100150200300500750有滤网底阀12.1876532100.0.5.0.0.2.7.5.6并联环路压力损失的最大允许差值双管同程：15%双管异程：25%附录C 当量长度表所谓水泵的选取计算其实就是估算（很多计算公式本身就是估算的），估算分的细致些考虑的内容全面些就是精确的计算。
特别补充：当设计流量在设备的额定流量附近时，上面所提到的阻力可以套用，更多的是往往都大过设备的额定流量很多。
同样，水管的水流速建议计算后，查表取阻力值。
关于水泵扬程过大问题。
设计选取的水泵扬程过大，将使得富裕的扬程换取流量的增加，流量增加才使得水泵噪音加大。
003供热外网经济比摩阻取值的探讨终结版
△P=R(L+L)=RL Pa（2）
来计算主干线各管段的总压降。
（6）干线水力计算完成后，便可进行热水网路支线、支线等水力计算。
1.2上述传统设计管网的缺陷
传统设计方法中，确定供热外网主干线各管段的管径的依据是各管段的流量以及一个初步选定的范围为40—80Pa／m的平均比摩阻。热水网路支干线、支线的管径确定，是依据支干线、支线的资用压力来确定的。在《城市热力网设计规范》CJJ34-90中规定了两个控制指标：
关键词：经济比摩阻；供热管网;基建投资
The discussion the optimal specific frictional head loss of heat supply network
(School of Environment and Energy Engineering BUCEA Sun Hechen Zhao Jingye)
（1）热水流速不超过3.5m／s
（2）比摩阻不应大于300Pa／m
实质上，规范是要求对管径DN≥400mm的管道，控制其流速不超过3.5m∕s（尚未达到300Pa∕m）；对管径DN<400mm的管道，控制其比摩阻不超过300Pa∕m。
2数学分析法确定热水网络的经济比摩阻
2.1基本原理
根据工程经济学我们知道，在一个具体工程项目中进行技术经济分析，就是对不同技术方案的经济效果进行计算、分析、评价，并在多种方案的比较中选择最优方案，运用到确定热水网络的经济比摩阻时，应用微分法列出某单一参数与各项费用之间的函数关系，从而利用导数为零，求出该参数的最优值。
4.对策
笔者认为在对热网外网进行设计过程中，重点要考虑平均比摩阻的取值。
管路水力计算
一、管路水力计算的基本原理1、一般管段中水的质量流量G,kg/h,为已知;根据G查询热水采暖系统管道水力计算表,查表确定比摩阻R后,该管段的沿程压力损失Py=Rl就可以确定出来;局部压力损失按下式计算1Σξ--------表示管段的局部阻力系数之和,查表可知;可求得各个管段的总压力损失22、也可利用当量阻力法求总压力损失：当量阻力法是在实际工程中的一种简化计算方法;基本原理是将管段的沿程损失折合为局部损失来计算,即34式中ξd——当量局部阻力系数;计算管段的总压力损失ΔP可写成5令ξz h = ξd +Σξ式中ξz h|——管段的这算阻力系数6又7则8设管段的总压力损失9各种不同管径的A值和λ/d值及ξz h可查表;根据公式9编制水力计算表;3、当量长度法当量长度法是将局部损失折算成沿程损失来计算的一种简化计算方法,也就是假设某一管段的局部压力损失恰好等于长度为ld的某段管段的沿程损失,即10式中ld为管段中局部阻力的当量长度,m;管段的总压力损失ΔP可写成ΔP = Py + Pj = Rl + Rld = Rlzh 11式中lzh为管段的折算长度,m;当量长度法一般多用于室外供热管路的水力计算上;二、热水采暖系统水力计算的方法1、热水采暖系统水力计算的任务a、已知各管段的流量和循环作用压力,确定各管段管径;常用于工程设计;b、已知各管段的流量和管径,确定系统所需的循环作用压力;常用于校核计算;c、已知各管段管径和该管段的允许压降,确定该管段的流量;常用于校核计算;2、等温降法水力计算方法2-1 最不利环路计算1最不利环路的选择确定采暖系统是由各循环环路所组成的,所谓最不利环路,就是允许平均比摩阻最小的一个环路;可通过分析比较确定,对于机械循环异程式系统,最不利环路一般就是环路总长度最长的一个环路;2根据已知温降,计算各管段流量式中Q——各计算管段的热负荷,W;tg——系统的设计供水温度,℃;tg——系统的设计回水温度,℃;3根据系统的循环作用压力,确定最不利环路的平均比摩阻Rpj式中Rpj——最不利环路的平均比摩阻,Pa/mΔP——最不利环路的循环作用压力,Paα——沿程压力损失占总压力损失的估计百分数,查表确定其值Σl——环路的总长度,m4根据Rpj和各管段流量,查表选出最接近的管径,确定该管径下管段的实际比摩阻和实际流速v;5确定各管段的压力损失,进而确定系统总的压力损失;2-2 其他环路计算其他环路的计算是在最不利环路计算的基础上进行的;应遵循并联环路压力损失平衡的规律,来进行各环路的计算;应用等温降法进行水力计算时应注意：（1）如果系统位置循环作用压力,可在总压力损失之上附加10%确定;（2）各并联循环环路应尽量做到阻力平衡,以保证各环路分配的流量符合设计要求;但各并联环路的阻力做到绝对平衡是不可能的,允许有一个差额,但不能过大,否则会造成严重失调;（3）散热器的进流系数跨越式热水采暖系统中,由于一部分直接经跨越管流入下层散热器,散热器的进流系数α取决于散热器支管、立管、跨越管管径的组合情况和立管中的流量、流速情况,进流系数可查图4-3确定;等温降法简便,易于计算,但不易使个并联环路阻力达到平衡,运行时易出现近热远冷的水平失调问题;2-3不等温降法的水力计算方法所谓不等温降的水力计算,就是在单管系统中各立管的温度各不相等的前提下进行水力计算;它以并联环路各节点压力平衡的基本原理进行水力计算;这种计算方法对各立管间的流量分配,完全遵守并联环路节点压力平衡的水力学规律,能使设计工况与实际工况基本一致;进行室内热水采暖系统不等温降的水力计算时,一般从循环环路的最远立管开始;(1)首先任意给定最远立管的温降;一般按设计温降增加2-5℃;由此求出最远立管的计算流量Gj ;根据该立管的流量,选用R或v值,确定最远立管管径和环路末端供、回水干管的管径及相应的压力损失值; (2)确定环路最末端的第二根立管的管径;该立管与上述计算管段为并联管路;根据已知节点的压力损失ΔP,选定该立管管径,从而确定通过环路最末端的第二根立管的计算流量及其计算温度降;(3)按照上述方法,由远至近,一次确定出该环路上供、回水干管各管段的管径及其相应附压力损失以及各立管的管径、计算流量和计算温度降;(4)系统中有很多分支循环环路时,按上述方法计算各个分支循环环路;计算得出的各循环环路在节点压力平衡状况下的流量总和,一般都不会等于设计要求的总流量,最后需要根据并联环路流量分配和压降变化的规律,对初步计算的个循环环路的流量、温降和压降进行调整;最后确定各立管散热器所需的面积;。
一般蒸汽管道的流速
类别最大允许压降流速kg/cm²100m m/s(1) 一般压力等级0.0~3.5 kg/cm²G 0.06 10.0~35.03.5~10.5 kg/cm²G 0.12 10.0~35.010.5~21.0 kg/cm²G 0.23 10.0~35.0>21.0 kg/cm²G 0.35 10.0~35.0(2) 过热蒸汽口径(mm)>200 0.35 40.0~60.0100~200 0.35 30.0~50.0<100 0.35 30.0~40.0 (3) 饱和蒸汽口径(mm)>200 0.20 30.0~40.0 100~200 0.20 25.0~35.0 <100 0.20 15.0~30.0 (4) 乏汽排汽管(从受压容器中排出) 80.0排汽管(从无压容器中排出) 15.0~30.0 排汽管(从安全阀排出) 200.0~400.0.1 蒸汽网路系统一、蒸汽网路水力计算的基本公式计算蒸汽管道的沿程压力损失时，流量、管径与比摩阻三者的关系式如下R = 6.88×1×K0.25×(Gt2/ρd5.25)，Pa/m （9-1）d = 0.387×[ / (ρR)0.19]，m （9-2）Gt = 12.06×[(ρR)0.5×d2.625 / K0.125]， t/h （9-3）式中 R ——每米管长的沿程压力损失（比摩阻），Pa/m ；Gt ——管段的蒸汽质量流量，t/h；d ——管道的内径，m；K ——蒸汽管道的当量绝对粗糙度，m，取K=0.2mm=2×10-4 m；ρ ——管段中蒸汽的密度，Kg/m3。
为了简化蒸汽管道水力计算过程，通常也是利用计算图或表格进行计算。
附录9-1给出了蒸汽管道水力计算表。
二、蒸汽网路水力计算特点1、热媒参数沿途变化较大蒸汽供热过程中沿途蒸汽压力P下降，蒸汽温度T下降，导致蒸汽密度变化较大。
管路阻力计算和水泵选型
2.1水系统管路阻力估算、管路及水泵选择a)确定管径一般情况下，按5℃温差来确定水流量（或按主机参数表中的额定水流量），主管道按主机最大能力的总和估算，分支管道按末端名义能力估算。
根据能力查下面《能力比摩阻速查估算表》，选定管型。
b)沿程阻力计算根据公式沿程阻力=比摩阻×管长，即H y=R×L，pa，计算时应选取最不利管路来计算：第一步：采用插值法计算具体的适用比摩阻，比如能力为7.5kW，范围属于“6＜Q≤11”能力段，K r=39.4，进行插值计算。
R=104+（7.5-6）×39.4=163.1 pa/m第二步：根据所需管长计算沿程阻力，假设管长L=28m，则H y= R×L=163.1×28=4566.8 pa=4.57 kpac)局部阻力计算作为估算，一般地，把局部阻力估算为沿程阻力的30-50%，当阀门、弯头、三通等管件较多的时候，取大值。
实际计算采用如下公式：Hj=ξ*ρv2/2，ξ---局部阻力系数，ρv2/2---动压ρv2/2动压查表插值计算，ξ局部阻力系数参考下表取值：d)水路总阻力计算及水泵选型水路总阻力包括：所有管道的沿程阻力、阀门、弯头、三通等管件的局部阻力、室外主机的换热器阻力（损失）、室内末端阻力（损失），后面两项与不同的主机型号和末端相关。
计算式为：H q=H y+H j+H z+H m+H fH z——室外主机换热器阻力，一般取7m水柱H m——室内末端阻力H f——水系统余量，一般取5m水柱；总阻力计算完成后，就可以根据总阻力选取流量满足要求的情况下能提供不小于总阻力扬程的水泵来匹配水系统。
选取水泵时要根据“流量——扬程曲线”来确定，但扬程和流量不能超出所需太大（一般不超过20%），避免导致出现水力失调和运行耗能较高。
水系统的沿程阻力和局部阻力与系统水流量和所采用的管径相关，流量、管径及所使用各种配件的多少决定总阻力，流量取决于主机能力（负荷）及送回水温差，流量确定的情况下，管径越大，总阻力越小，水泵的耗能越小，但管路初投资会增大。
【精品】塑料采暖管道快速水力计算表
【关键字】精品耐热聚乙烯管道快速水力计算表刘学来1，2 李永安1 李继志21、山东建筑大学2、中国石油大学摘要：根据塑料管道的特点，阐述了采暖塑料管道的选择原则及注意事项。
对塑料采暖管道水力计算进行了数学描述，通过计算机编程计算编制了耐热聚乙烯管道的水力计算表。
工程技术人员在实际工作中可以快速查询，方便应用。
关键词：塑料管材水力计算分级体系采暖Plastic Heating Tubes Quick Hydraulic Calculating TableLiu Xue-lai1 Li Yong-an1 Li Ji-zhi21. 2.ChinaAbstract According to plastic tubes characteristic, elaborated the heating plastic tubes selection principle and the matters needing attention. Has carried on mathematics description to the heating plastic tubes water power computation and has established the commonly used plastic tubes water power computation table through the computer programming computation. The tables may be used to the engineering personnel in practice.Keywords plastic tubing ; hydraulic calculating ; graduation system ; heating1、引言塑料管道具有不锈蚀、施工简单、不结垢、环保、无污染、沿程阻力小等优点。