管路输送能耗计算公式

    

    管路的输送能耗直观表现为系统中的水泵能耗。水泵主要的性能参数包括流量q、扬程H、功率N、效率η、转速n等,其中流量q、扬程H、功率N、效率η之间存在一定关系,可得水泵功率计算公式,

    

    式中,q的单位为m3/h;H的单位为Pa;N的单位为W。

    根据公式(7-51)、(7-53)、(7-54)可得,管路阻力损失计算公式:

    

    结合公式(7-53)、(7-55)、(7-56)可得水泵输送功率表达式:

    

    由公式(7-57)可知,当输送热量Q、水泵效率η、进出口温差Δt、输送管道各项参数(主要包括l、d、Δ)均相同时,输送能耗N只与流体的物性参数有关,而当向水中加入不同浓度的防冻液以后,会对水溶液的物性参数产生很大的影响,同时同一种溶液在不同的温度下,物性参数也有很大的差异,因此需要考虑低温工况下改变载热流体对系统输送能耗的影响。

    根据表6-5、表6-6、表6-7中的数据,结合公式7-57,以及确定的输送热量Q、水泵效率η、进出口温差Δt、输送管道各项参数(主要包括l、d、Δ)时,可分别得出不同的换热流体在水温不同的情况下,输送能耗的变化情况。

    

图7-11　流体管路输送能耗与流体温度的关系

    由图7-11可以看出,系统输送能耗与管内流体的温度成反比,水温越高,输送能耗越低,由于流体温度的变化会导致流体物性参数的改变,因此实质上,管路输送能耗与管内流体的物性参数存在直接的关系,20%浓度丙三醇溶液每上升1℃,其输送能耗减少0.8%～1%,30%浓度丙三醇溶液每上升1℃,其输送能耗减少0.3%～0.5%。与我们所研究的三种液体相比,20%乙二醇溶液的输送能耗相对较低,30%丙三醇溶液的输送能耗相对较高。同时公式(7-57)也是在载热流体及管线相同时,建立起了管路输送热能与流动阻力的关系。