塑料采暖管道快速水力计算表.docVIP

耐热聚乙烯管道快速水力计算表 刘学来1，2 李永安1 李继志2 1、山东建筑大学2、中国石油大学 摘要：根据塑料管道的特点，阐述了采暖塑料管道的选择原则及注意事项。对塑料采暖管道水力计算进行了数学描述，通过计算机编程计算编制了耐热聚乙烯管道的水力计算表。工程技术人员在实际工作中可以快速查询，方便应用。 关键词：塑料管材 水力计算 分级体系 采暖 Plastic Heating Tubes Quick Hydraulic Calculating Table Liu Xue-lai1 Li Yong-an1 Li Ji-zhi2 1.Shandong Jianzhu University 2.China Petroleum University Abstract According to plastic tubes characteristic, elaborated the heating plastic tubes selection principle and the matters needing attention. Has carried on mathematics description to the heating plastic tubes water power computation and has established the commonly used plastic tubes water power computation table through the computer programming computation. The tables may be used to the engineering personnel in practice. Keywords plastic tubing ; hydraulic calculating ; graduation system ; heating 1、引言 塑料管道具有不锈蚀、施工简单、不结垢、环保、无污染、沿程阻力小等优点。在50℃环境下，使用期限可达50年[1]。国家建设部、经贸委、质量技术监督局和建材局在2000年6月联合下达《关于在住宅建筑中淘汰落后产品的通知》，要求逐步禁止镀锌钢管，推广以塑代钢。随后各种新型塑料管道在建筑中应用越来越广泛。在相应的国家和地方相关技术标准中也规定采用交联铝塑复合管（XPAP，PAP）、交联聚乙烯管（PE-X）、无规共聚聚乙烯管（PP-R）、聚丁烯（PB）、耐热聚乙烯（PE-RT）等管材用于建筑采暖和卫生热水等管道中。而在这些标准中缺乏相应的管道计算数据，山东省《低温热水地板辐射采暖技术规程》中缺少PE-RT管道的水力计算数据，作者采用计算机计算技术，对PE-RT管道进行了分析计算，得出了PE-RT管道的快速水力计算表。 2、塑料管道用于建筑采暖或卫生热水工程的性能要求 2.1塑料管道的选择 塑料管道的使用寿命取决于不同的使用温度对管材的累积破坏作用。实验表明，温度每升高10℃，其使用寿命就减少2.5倍。这是由于热作用使管道环应力逐步下降，也就是发生管材的“蠕变”，以至不能满足使用压力而破坏。因此，不能单用强度来选取管道。在选取管道时，应按温度确定许用应力（是指考虑安全系数后的实际使用最大应力），计算所需壁厚，以确保塑料管道的承压和使用寿命[2]。 特别提出，塑料管道的许用应力会随时间的推移而下降，特别随作用温度的提高而急剧下降。压力流体输送管道承受环应力、轴向应力和径向应力，这是复杂应力状态，其中环应力为主应力。许用应力与管道壁厚、管径有关，其具体关系如下： （1） 式中，为许用应力，MPa；P为管内压力，MPa；d为管径，mm；e为管道壁厚，mm。 采暖用塑料管道在使用期限内的流体温度是变化的，塑料管道相应于不同温度的蠕变特性也是变化的，也就是说不能选用某温度下的管道蠕变特性作为设计依据。ISO10508《冷热水系统用热塑性塑料管材和管件》 表2 常见塑料管道的线性膨胀系数 管材种类 XPAP(PAP) PB PP-R PE-X PE-RT 线性膨胀系数 (mm/m.℃) 0.025 0.13 0.18 0.2 0.195 3、塑料采暖管道的水力计算 水力计算的目的是确定管道的规格，从而计算管道系统的阻力损失，以求得各管路系统水力平衡；最后确定水泵等加压设备的型号。水力计算的流量计算基本公式[4]： （2） 式中，G为流量，m3/s；v为流体流动速度，m/s。 可以看出，确定管径必须先确定水在管内的流量和流速。 3.1流量的确定 采暖管道是输送热量到建筑各房间的管道，其输送的热量即为建筑热负荷，根据： （3） 式中，