5.3.3  水系统设计计算举例

5.3.3 水系统设计计算举例

图5-27所示为一冷冻水供水子系统管路示意图（回水管路未画出）。图中上侧每个末端的所需风量为320m³/h，冷负荷为1.90kW；下侧每个末端的所需风量为500m³/h，冷负荷为2.80kW。试确定每段管路的流量、管径及流速。

图5-27 冷冻水供水子系统管路

【解】

（1）根据所给出的要求处理的冷量以及由空气处理过程计算所得到的风量，在相应的风机盘管产品样本中做出如表5-11的选择：

表5-11 所选风机盘管的型号及其参数

（2）连接各风机盘管的所有供水支管，管径均与连接管管径一致，即上、下侧支管均为20mm。管中的最大流速按表5-12选取。

（3）计算并选择各段干管管径（已选用镀锌钢管作为管材）。

1—2段：流量m_w=（0.302+0.454）m³/h=0.756m³/h。干管管径不应小于支管管径，故取DN为20mm进行试算。查表5-14可知，DN为20mm时最大允许速度为0.65m/s。把m_w=0.756m³/h及0.65m/s代入式（5-4）中，算出d=20.29mm。DN为20mm时内径d₁=（26.75-2.75×2）mm=21.25mm＞d=20.29mm，实际流速＜0.65m/s。反算出实际流速为0.59m/s，符合表5-6的推荐范围。所以选择DN为20mm合适。

表5-12 管内冷冻水的最大流速

注：括号内的值是另一种建议值，以供参考。

2—3段：流量m_w=（0.756+0.302+0.454）m³/h=1.512m³/h。取DN为25mm进行试算。查表5-14可知，DN为25mm时最大允许速度为0.80m/s。把m_w=1.512m³/h及0.80m/s代入式（5-4）中，算出d=25.86mm。DN为25mm时内径d₁=（33.50-3.25×2）mm=27.00mm＞d=25.86mm，故实际流速＜0.80m/s。反算出实际流速为0.73m/s，符合表5-6的推荐范围。所以选择DN为25mm合适。

3—4段：流量m_w=（1.512+0.302+0.454）m³/h=2.268m³/h。取DN为25mm进行试算。把m_w=2.268m³/h及0.80m/s代入式（5-4）中，算出d=31.67mm。DN为25mm时内径d₁=27.00mm＜d=31.67mm，故实际流速＞0.80m/s，所以选择DN为25mm不合适。再取DN为32mm进行试算。查表5-14可知，DN为32mm时最大允许速度为1.00m/s。把m_w=2.268m³/h及1.00m/s代入式（5-4）中，算出d=28.33mm。DN为32mm时内径d₁=（42.25-3.25×2）mm=35.75mm＞d=28.33mm，故实际流速＜1.00m/s。反算出实际流速为0.63m/s，符合表5-6的推荐范围。所以选择DN为32mm合适。

4—5段：流量m_w=（2.268+0.302+0.454）m³/h=3.024m³/h。取DN为32mm进行试算。把m_w=3.024m³/h及1.00m/s代入式（5-4）中，算出d=32.71mm。DN为32mm时内径d₁=35.75mm＞d=32.71mm，故实际流速＜0.90m/s。反算出实际流速为0.84m/s，符合表5-6的推荐范围。所以选择DN为32mm合适。

5—6段：流量m_w=（3.024+0.302+0.454）m³/h=3.780m³/h。取DN为32mm进行试算。把m_w=3.780m³/h及1.00m/s代入式（5-4）中，算出d=36.57mm。DN为32mm时内径d₁=35.75mm＜d=36.57mm，故实际流速＞1.00m/s，所以选择DN为32mm不合适。再取DN为40mm进行试算。查表5-14可知，DN为40mm时最大允许速度为1.50m/s。把m_w=3.780m³/h及1.50m/s代入式（5-4）中，算出d=29.86mm。DN为40mm时内径d₁=（48.00-3.50×2）mm=41.00mm＞d=29.86mm，故实际流速＜0.90m/s。反算出实际流速为0.80m/s，符合表5-6的推荐范围。所以选择DN为40mm合适。

6—7段：流量m_w=（3.780+0.302）m³/h=4.082m³/h。取DN为40mm进行试算。把m_w=4.082m³/h及1.50m/s代入式（5-4）中，算出d=31.03mm。DN为40mm时内径d₁=41.00mm＞d=31.03mm，故实际流速＜1.50m/s。反算出实际流速为0.86m/s，符合表5-6的推荐范围。所以选择DN为40mm合适。