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摘要:减压孔板的工作原理是对液体的动压力(不含静压力)进行减压。当流动的水经过减压孔板时,由于局部的阻力损失,在减压孔处产生压力降。主要应用在排水给水系统与消防系统。根据孔板的原理,它同样适用于水冷管道系统。国际上类似的产品已成熟应用。 但在国内水冷系统没有应用经验,需要通过研究理论计算,并通过实验验证,获得孔板的设计及应用依据。本文通过介绍实际项目的应用需求,简述孔板设计的探索过程,通过实施了一期、二期、三期的方案的理论计算及实验验证,获得了大量的实验论证数据对比,研究了孔板最佳设计方案。
关键词:减压 孔板 水阻 水冷系统 计算 应用
1.背景
某一项目为西门子提供高压换流阀的纯水冷却系统,密闭式水冷系统在常规设计,通过理论计算考虑到偏差,会根据规范依据给定余量,最后确定系统的水泵扬程。但实际工程应用时,会出现流量余量过大,需要通过增加系统水阻,调节系统额定流量。如通过调节蝶阀A。
下图为本项目密闭式水冷系统的原理流程图。
目前,我们水冷系统一般采用蝶阀A来调节,保证系统流量的额定值。系统参数如下:
2.一期研究情况
2.1设计依据
孔板设计依据参照规范HG/T 20570《孔板设计规范》。主要引用公式:
2.1.1、液体的单孔板
Q-工作状态下体积流量,m³/h;
C-孔板流量系数理,由Re值和d0/D查图6.0.1求取;
d0-孔板孔径,m;
ΔP-通过孔板的压降,Pa;
γ-工作状态下的相对密度。
2.2、孔数的确定
2.2.1多孔板的孔径(d0),一般可选用12mm,20 mm,25 mm,40 mm。
2.2.2在计算多孔板时,首先按单孔板(2.1.1式),求取多孔板的孔数(N)。
N-多孔板的孔数,个;
d-单孔板的孔径,m;
d0-多孔板的孔径,m。
2.3、孔板厚度计算
H-孔板厚度,mm;
ΔP-通过孔板的压降,Pa;
D-管道内径,mm;
Φ-挠度系数。
2.4设计实例与验证
根据上述依据,设计下述表中四种规格孔板,并进行实验验证。具体数据见表1:
2.5分析实验数据
通过分析数据,认为可能存在以下问题:
2.5.1.实际压降为设计值的一半,偏差较大;
2.5.2.计算数据取值有误;
2.5.3.实验结果数据有误。
2.6改进措施
针对上述实验可能存在的问题,提出以下改进措施,进行二期实验。
3.二期研究情况
3.1孔板实例与验证
二期在对一期的研究基础上,同样自制,但同时采购第三方厂家孔板,并进行实验,见表2:
表2
验,更要求有较高的精度。本文通过一期、二期、三期的方案,引用不同依据标准与实验验证结合,逐步改进,讲述了孔板的设计优化思路,探索了一套适应水冷管道系统的孔板设计方案,并在实际项目应用。
论文作者:-李建军,吴安兵,张民超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/19
标签:水冷论文; 系统论文; 多孔论文; 孔径论文; 二期论文; 数据论文; 流量论文; 《电力设备》2018年第16期论文;