第7章习题解

节后系统总压降-干管A-A3压降-干管B3-B压降-干管B-A压降。同理依次计算支路A2B2、支路A1B1的压降，列于表1。根据用户支路调节后的流量和压降，可计算出调节后的阻抗和阻抗的增量，见表1。

管段阻抗计算 表1

设计 管段 压降mH2O A-A1 A1-A2 A2-A3 A1-B1 A2-B2 A3-B3 B3-B2 B2-B1 B1-B B-A 5 5 5 30 20 10 5 5 5 10 设计 设计阻抗 流量 m3/h 720 480 240 240 240 240 240 480 720 720 mH2O/( m/h) 32调节后流调节后压量 m3/h 500 333 167 167 167 167 167 333 500 500 降mH2O 2.41 2.41 2.42 调节后阻抗 阻抗增加值 mH2O/( m/h)23 mH2O/( m3/h)2 9.64506E-06 2.17014E-05 8.68056E-05 5.20833E-04 3.47222E-04 1.73611E-04 8.68056E-05 2.17014E-05 9.64506E-06 1.92901E-05 未调节 未调节 未调节 0 0 0 44.85 0.001608331 1.08750E-03 40.04 0.001435757 1.08854E-03 35.20 0.001262146 1.08854E-03 2.42 2.41 2.41 4.82 未调节 未调节 未调节 未调节 0 0 0 0 管网在设计状况下的阻抗是

设计状况下的管网特性曲线为图中曲线I。如果用户的阀门不调节，管网工作在500 m3/h的流量时，需要的扬程是24.1 mH2O，即图中c点，该点与a点为相似工况点，效率近似相等。因此阀门上的功率损耗为：

kW

（2）若用户阀门开度不变，依靠水泵变频调小转速来满足用户的流量需求，此时管网工作在500 m3/h，需要的扬程是24.1 mH2O，即图中c点，c点与a点为相似工况点，应用相似律关系式，转速应为：

r/min 功率应为： kW

（3）如果控制水泵进出口的压差恒定（P2-P1=50mH2O）来控制水泵的转速，此时水泵工作的扬程应为50mH2O、流量为500 m3/h，即应工作在图中d点。过d点作相似工况曲线，与管网特性曲线III重合，与水泵性能曲线交点e与d为相似工况点，应用相似律关系式，水泵此时的转速：

r/min 水泵此时的功率

kW

kW

阀门上的功率损耗

（4）通过以上计算，我们发现，当不调节水泵、仅管网通过关小阀门减小流量，阀门上的功率损耗最大；保持水泵输出压差不变、调整水泵的转速以减小流量的方法，阀门上的功率损耗稍小，水泵节电效果不明显；如果能够保持阀门开度不变、减小水泵的转速以调小流量，水泵的节电效果最明显，但应注意，这种情况下，各用户的流量比例保持与设计流量下的比例一致。

习题7-16解答图

7-17 确定某蒸汽管路VP型单座直通调节阀的口径。阀前蒸汽绝对压力为压力为

Pa，回水绝对

Pa，所需最大加热量为174.16kW。VP型单座直通调节阀的主要参数见表b。

解：查水蒸气表可得绝对压力为4×105Pa下水蒸汽的饱和温度为143.62℃，汽化潜热为

。 现计算其流量

∴

，调节阀出口的绝对压力应为

，对应密度故最大流通能力

查表b可知，可选择公称直径25mm，阀座直径26mm的阀门，流通能力 。

7-18 为某空调机组表冷器的冷水管路选择VP型直通单座调节阀，并进行开度和可调比验算。支路的压差为5mH2O，最大水流量为10m3/h，最小水量为3 m3/h。

VP型单座直通调节阀主要参数表 表b

公称直径（mm） 阀座直径 （mm） 10 12 20 15 20 3.2 5 流通能力 C 1.2 1.6 2 10 等百分比 6.4 散热型： 直线、 4.0 ≥1.35 （铸铁） -20~200 最大行程 流量特性 （mm） （MPa） （MPa） （℃） 普通型： 公称压力 允许压差 工作温度 25 32 40 50 65 80 100 125 150 200 26 32 40 50 66 80 100 125 150 200 8 12 20 32 50 80 120 200 280 450 16 16 25 25 40 40 40 60 60 60 0.8 0.55 0.5 0.3 0.3 0.2 0.12 0.12 0.08 0.05 -40~450 （铸钢） -60~450 （铸不锈钢） 长颈型 -250~60 解：

1）采用流量特型为直线型的调节阀，SV=0.5 2）计算流通能力 阀门全开时的压差

Pa

查表，选择公称直径40mm的阀门，流通能力 。 3）开度验算，最大流量时

最小流量时

4）可调比验算

实际最大流量与最小流量之比为10/3=3.33，可调比满足要求。