【收藏】给水管管径的计算方法
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流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。用容积表示流量单位是L/s或（m3/h）；用重量表示流量单位是kg/s或t/h。
流体在管道内流动时，在一定时间内所流过的距离为流速，流速一般指流体的平均流速，单位为m/s。
流量与管道断面及流速成正比，三者之间关系：
Q = (πD2)/4·v·3600 (m3/ h )
式中 Q — 流量（m3/h或t/h ）；
D — 管道内径（m）；
V — 流体平均速度（m/s）。
根据上式，当流速一定时，其流量与管径的平方成正比，在施工中遇到管径替代时，应进行计算后方可代用。例如用二根DN50的管代替一根DN100的管是不允许的，从公式得知DN100的管道流量是DN50管道流量的4倍，因此必须用4根DN50的管才能代用DN100的管。
给水管道经济流速：
影响给水管道经济流速的因素很多，精确计算非常复杂。
对于单独的压力输水管道，经济管径公式：
D=（fQ^3)^[1/(a+m)]
式中：f—经济因素，与电费、管道造价、投资偿还期、管道水头损失计算公式等多项因素有关的系数；Q—管道输水流量；a—管道造价公式中的指数；m—管道水头损失计算公式中的指数。
为简化计算，取f=1，a=1.8，m=5.3，则 经济管径公式可简化为：
D=Q^0.42
例：管道流量 22 L/S，求经济管径为多少？
解：Q=22 L/S=0.022m^3/s
经济管径D=Q^0.42=0.022^0.42=0.201m，所以经济管径可取200mm。
水头损失：
没有压力与流速的计算公式，管道的水力计算包括长管水力计算和短管水力计算。区别是后者在计算时忽略了局部水头损失，只考虑沿程水头损失。（水头损失可以理解为固体相对运动的摩擦力）
以常用的长管自由出流为例，则计算公式为 ：
H=(v^2*L)/(C^2*R),
其中H为水头，可以由压力换算， L是管的长度， v是管道出流的流速， R是水力半径R=管道断面面积/内壁周长=r/2，C是谢才系数C=R^(1/6)/n。
给水管径选择：
1、支管流速选择范围0..8～1.2m/s。
2、干管流速选择范围1.2～2m/s。
3、管段压力降选择范围0.3～0.5kgf/cm2。【3～5m扬程】
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管路直径最大流量限制 |
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|
管径mm |
最大流量(L/S) |
最大流速(m/s) |
最大流量(m3/h) |
|
|
25 |
1.00 |
2.04 |
3.6 |
|
|
38 |
2.50 |
1.69 |
9.0 |
|
|
50 |
4.17 |
2.12 |
15.0 |
|
|
65 |
6.67 |
2.01 |
24.0 |
|
|
75 |
10.00 |
2.26 |
36.0 |
|
|
100 |
18.40 |
2.33 |
66.2 |
|
|
125 |
30.00 |
2.44 |
108.0 |
|
|
150 |
43.00 |
2.45 |
154.8 |
|
|
175 |
60.00 |
2.49 |
216.0 |
|
|
200 |
83.30 |
2.69 |
299.9 |
|
|
250 |
133.30 |
2.72 |
479.9 |
|
|
300 |
192.00 |
2.71 |
691.2 |
|
|
计算方法： 1、黄色格填入实际要求参数。 2、填入管径，若计算值为红色，请加大管径规格。 3、计算值变绿，即为管径合格。 |
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按压降与管段长度选管径 |
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|
选择参数 |
|||
|
流速m/s |
压力降kgf/cm2 |
管段长度m |
|
|
0.3 |
2 |
100 |
|
|
计算值 |
|||
|
计算管径 |
32.9 |
mm |
|
|
计算流量 |
0.25 |
L/s |
|
|
计算流量 |
0.9 |
m3/h |
|
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按水泵流量、预选管径与长度验算压降 |
|||
|
选择参数 |
|||
|
设计流量m3/h |
管径mm |
管段长度m |
|
|
10.00 |
65 |
10 |
|
|
计算值 |
|||
|
流速 |
0.8 |
m/s |
|
|
压力降 |
0.14 |
kgf/cm2 |
|
镀锌管是按内径计算的,内径15mm=4分管,20mm=6分,25mm=1寸;PPR管/铝塑管 则是按内径计算的,16mm也就相当于3分管,20mm差不多相当于4分的镀锌管径
一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1-0.6MPa，水在水管中流速在1-3米/秒，常取1.5米/秒。
流量=管截面积×流速=0.002827×管径^2×流速(立方米/小时)^2：平方。管径单位：mm
管径=sqrt(353.68×流量/流速)
sqrt：开平方
饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。
如果需要精确计算就要先假定流速，再根据水的粘度、密度及管径先计算出雷诺准数，再由雷诺准数计算出沿程阻力系数，并将管路中的管件（如三通、弯头、阀门、变径等）都查表查出等效管长度，最后由沿程阻力系数与管路总长（包括等效管长度）计算出总管路压力损失，并根据伯努利计算出实际流速，再次用实际流速按以上过程计算，直至两者接近（叠代试算法）。因此实际中很少有人这么算，基本上都是根据压差的大小选不同的流速，按最前面的方法计算。
一般一户的话，取三个人或者4个人，按照卫生间，厨房设备取用水量，设备比较齐全的去200-300L/人*天，设备比较简单的，就取150-250L/人*天。住宅按24小时使用设计，（除以24就是每小时平均用水量）再乘以修正系数，就是最大秒流量，（用水高峰，比如中午的时候）也就是说你秒流量=（100户*4个人*200L/人*天）/（24h*3600s/h）*2.5=2.31485L/S，这个就是给水主干管的流量。
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