冷冻水经济流速到底多少比较合适？.doc

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1、冷冻水经济流速到底多少比较合适？默认分类2008-06-2917:50:30阅读377评论0字号：大中小订阅1最优化的概念所谓最优化就是首先确定目标变量，然后给出目标变量的约束条件，最终建立目标函数的数学模型，最后利用现代计算机技术进行计算得出目标函数最优解的一种工程方法。2最优化模型的建立区域供冷系统的物理模型如下图所示：区域供冷系统循环图在系统的冷负荷一定的情况下，冷冻水供水温度和回水温度不变，由能量守恒可知：冷冻水流速提高，可以使用直径小的输送管路，冷冻水流速增大和输水管径的减小会导致沿程阻力和局部阻力的增加，从而使水

2、泵的功耗增大，但是管径的减小可以减少设备的初投资；增大输水管径，流速减小，水泵功耗降低，但是管路初投资增大。故存在最佳的冷冻水输水流速和输水管径。因此区域供冷系统最优化数学模型的目标函数为区域供冷系统的年固定费用。其中区域供冷系统的年固定费用主要包括三部分：1）冷冻水的年运行费用、2）冷冻水输送管线的折旧和维修费用、3）冷冻水泵的折旧费用。2.1流动阻力的计算流体在管道内流动，阻力损失分为两类：沿程阻力损失和局部阻力损失。其中沿程阻力的计算：Pf＝ξ×（L/d）×ρ×（v2/2）Paξ表示沿程阻力系数v表示管道内冷冻水的流速

3、m/sρ表示水的密度kg/m3d表示输水管道内径mL表示冷冻水输送管道的长度m一般管道内的雷诺数Re＞10000，流动处于阻力平方区，沿程阻力摩擦系数ξ取为：ξ＝0.11(K/d)0.25，其中K表示为钢管的当量粗糙度mm。取局部阻力损失为沿程阻力损失的20％，则管线总阻力损失△P为：△P＝1.2ξ×（L/d）×ρ×（v2/2）Pa2.2水泵年耗电费用的计算已知△P可列出冷冻水泵在一年内所消耗的功率Ppump为：Ppump＝△P×QV(W)（5）而其中QV表示冷冻水的体积流量m3/s，其计算公式如下：QV＝0.25π×di2

4、×v因此冷冻水泵的年耗电费用Ce为：Ce＝Ppump×τ×ce/（3.6×104）万元/a100Pa~300Pa/m,根据实际情况确定,大管取大值,小管取小值,还要注意不要高于3m/s,避免冲刷管道　　应综合考虑管网造价与经营费用，确定经济流速，从而确定经济管径，使管网造价与经营费用之和为最小。设计时常采用平均经济流速来确定管径，当D=100~400mm时，平均经济流速取0.6~0.9m/s；当D≥400mm时，平均经济流速取0.9~1.4m/s，大管取大值，小管取小值。1、空调水管内流速的选择实质是考虑阻力h与流速v之间的

5、平衡关系，从定性上讲h与v的2次方成正比。v过小，h自然小，虽对水系统运行控制较为有利，但牺牲的是管道投资的增加、使用空间的加剧；v过大，h自然大，运行能耗加大，当然如v过大将对系统设备管件产生教严重的长期冲刷、加剧管道腐蚀。2、一般，在干管上，v选取上限较大值，这样利于流体介质大流量输送与投资控制；小管、设备入口支管、分集水器等v取下限较小值，这样利于稳定、均匀输配流体介质。3、以下，仅为参考性的民用空调水管流速（m/s）数值以下是引用片段：管径（mm）＜3232∽7070∽100125∽250250∽400＞400冷冻水

6、0.5∽0.80.6∽0.90.8∽1.21.0∽1.51.4∽2.01.8∽2.5冷却水1.0∽1.21.2∽1.61.5∽2.01.8∽2.5