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                                            热门关键词:海南、管道、塑料管道、管道系统、批发、
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                                            给水管道压力计算方法

                                            时间: 2022-08-08 13:29:37来源: 海南凯鸿达建材有限公司

                                            信息摘要:

                                            给水管道压力计算方法一、引言以传统管材(球墨铸铁管、混凝土管道)为计算准则,在传统管材较好实用流速下,以相同输水能力为基准,结合同规格江苏PVC管管材进行分析比较。原始数据:管线流量取Q总=50000 m3/d =0.5...

                                            给水管道压力计算方法

                                            一、引言

                                            以传统管材(球墨铸铁管、混凝土管道)为计算准则,在传统管材较好实用流速下,以相同输水能力为基准,结合同规格江苏PVC管管材进行分析比较。

                                            原始数据:管线流量取Q总=50000 m3/d =0.5787 m3/s;

                                            管材选择:球墨铸铁管材DN800(K9级);

                                            混凝土管DN800

                                            PVC-U管材Φ800×19.6mm

                                            管线长度:L =19000m

                                            参考依据:《室外给水设计规范》中华人民共和国******标准

                                            《埋地硬聚氯乙烯给水管道工程技术规程》中国工程建设标准化协会标准


                                            二、管道的技术可行性分析

                                            1、流速计算:

                                            式中 di:管材内径(m)

                                            u:管内水的平均流速(m/s)

                                            Q:管材输水量(m3/s)

                                            球墨铸铁管DN800(K9级)流速=1.15 m/s

                                            混凝土管DN800 流速=1.15 m/s

                                            PVC-U管材流速

                                            Φ800×19.6mm(0.63Mpa)管材=1.27米/秒

                                            结果表明,三种管材流速均在经济流速范围之内,是可行的。

                                            2、水力计算:

                                            球墨铸铁管水力计算

                                            球墨铸铁管内流速<1.2 m/s时,单位水头损失可由下式计算。

                                            式中: :每米管道的水头损失(米)

                                            :管材内径(m)

                                            :管内水的流速(m/s)

                                            代入得水力坡降系数=0.0029m

                                            钢筋混凝土管水力计算

                                            流速系数C可按下式计算

                                            式中: :每米管道的水头损失(米);

                                            :管材内径(m);

                                            R:水力半径满流取d/4;

                                            :管内水的流速(m/s);

                                            C:流速系数。

                                            代入得单位水头损失=0.00222m

                                            PVC-U管材水力计算

                                            塑料管的沿程损失可计算如下:

                                            水力摩阻系数λ由下式计算

                                            先确定管内流体的雷诺数Re =966216

                                            式中 Re:管内流体的雷诺数

                                            di:管材内径(m)

                                            u:管内水的流速(m/s)

                                            υ:水在20℃下的粘度=1×10-6 (m2/s)

                                            故Φ800×19.6mm管材λ=0.011

                                            沿程水头损失由下式计算:=0.0012米水柱

                                            结果表明,PVC-U管材由于内壁相当光滑,单位长度水头损失小于同口径铸铁管材或混凝土管,可有效降低水泵的扬程,节约运行成本。


                                            3、水锤压力计算:

                                            对停泵水锤压力增值可由以下公式计算:其中压力波回流速度式中:水锤压力(m):流速变化,取平均流速

                                            a:压力波回流的速度(m/s):水的重力密度取10×103N/m3 

                                            K:水的体积模量取2200×106 N/m2

                                            Ep:管材的弹性模量,PVC-U管材取3000×106 N/m2,球墨铸铁管材取160000×106 N/m2,混凝土管取206000×106 N/m2

                                            di:管材内径

                                            en:管材壁厚

                                            压力波回流速度计算:

                                            球墨铸铁管材=889.8m/s

                                            则水锤压力增值=104.4米水柱

                                            钢筋混凝土管=1374m/s

                                            则水锤压力增值=161米水柱

                                            PVC-U管材 Φ800×19.6mm:=267m/s

                                            水锤压力增值=35米水柱

                                            计算结果表明:因为PVC-U管材较球墨铸铁管材、钢筋混凝土管材具有更低的弹性模量,水锤压力的增值明显降低,可有效防止水锤压力波动对管材本身造成的危害,提高管道运行的安全性能。


                                            4、PVC-U管材较大埋深计算

                                            管道在外压荷载作用下的竖向变形计算公式:

                                            式中 DL:变形滞后系数,取1.2

                                            Kb:管底弧型土基的基床系数,当土基支撑角≥90°时,一般采用0.1

                                            EP:管材弹性系数,取3KN/mm2

                                            IP:管壁单位长度惯性矩e3/12(e为管材壁厚)

                                            Ed:回填土综合变形模量,取3×10-3KN/mm2

                                            D:管材外径mm

                                            r0:PVC管计算半径 (D-e)/2 mm

                                            W:作用在管顶的较大土载荷KN/m

                                            γ:土的容重取18×10-9KN/mm3 

                                            H:管顶较大埋深mm

                                            F:作用在管顶的较大动载荷,当埋深大于3米时不考虑动载荷

                                            塑料管材在外压载荷作用下的竖向变形量不宜大于管直径的5%,当计算管材的较大埋深时,取F=0,计算Φ800×19.6mmPVC-U管材的较大埋深=5m

                                            以上计算均为保守计算,如考虑柔性管“管-土共同作用”,实际较大埋深可大于理论计算埋深。不难看出,PVC-U管材具有良好的抗外压性能。


                                            热品推荐
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