当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

文丘里管计算


瑚懈 萌   秘 豌j

管 线 式 负压 比例 混合 器 的设计 方法 探讨 
吴海卫 摘 要 朱立 强 套安部 上 海消防科 学研 究所 ( 0 0 2  203 )

基 于流体 力 学基 本理论 , 通过理 论 分析 ,  

沫 浓缩液 吸^供 水 系统 , 与旁 通调 节 闻配合 , 证旁 通  保


管 内通过 相对稳 定 的流 量  设计 压 力范 围为 0 4MP   .  a


提 出了能够适 应较 大流 量 、 力范 围的 管线 式 负压 比 压  
例 混 合 嚣 的设 计 方 法 

1 2M P , 力 降 小 于 2  。 .  a 压 5  
啊节 

关键词
合 器 

文丘 里管  比例 混合 器  负压 式 比例 混 

比例混合 器是一 种使水 与 泡沫液按 规定 比例混 合  成 混合 液 以供 泡沫产生 设备 发泡 的装置 。我 国 目前 常  用 的 比例 混合器 形式有 : 环泵 式负 压 比例混 合器 ; 线  管 式负压 比例 混合 器 ; 压力 比例 混合器 ; 平衡式 压力 比例  混 合器 等 。本文讨 论 的是管 线式负 压 比例混合 器 。   管线 式 负压 比例 混 合器 实 质上 是 一种 文 丘里 泵 .   结 构简 单 , 用 方便 , 沫浓 缩 液为 常 压贮 存 . 使 泡 主要 适 
用 于 移 动 式 或 半 固 定 式 灭 火 系 统 , 常 用 产 品 的 性 能  现
图 l 井 联 式 比 倒 混 旨 器 培 构 田 

参数如表 1 。但 是 它 的 流量 范 围较 小 . 口处压 力 较  进

1 1 设 计 参 数  . 主 管 道 进 水 口压 力 P.MP ; , a  吸八 高度 hm; .  
混 合 液 流 量 Q, / ; m。s 

高 , 力降 较大 (0 以上) 比例调 节 困难 , 品柔 性  压 4  , 产
差. 这些 缺点 无疑 限制 了它 的应 用范 围 。  
裹 l P   HF 系列 管 缝 式 负 压 比倒 混 台 器 的 主要 性 能 参 数 
型  项  目  
PHF   P Hn   PHF  PHF1  

文丘里 管 流量 ,   Q;   混合 比 K:   吸 液 量 q m。s  , /; 进 出 口压 力 损 失 △ ,, a  JMP 。

号 

进 口水 压 
z  K 混 合 比 
3  

M  0 6 1     ~  2

O6 12 . ~ _ 

1 2 设 计程序 分 析  .
L Tl 1 0 2 0 】0 2 0 5 ~ j0  I ¨   ~ 1 7 ~ 6  3 0 2   l 3 36   
4 8 ~  

比例混 合器 能否在 规定 的工况 范 围内有确 定 的混  合 比例 . 提供 不 同的泡沫 产生设 备 , 定浓 度 的泡沫混  一
合液 , 检验其 质 量优劣 的重要 指标 。 是   由流 体 力 学 理 论 不 难 推 出 :  
____ __ __ ___ ●●  —  

36 . 
1 ~ 1  0   7 2 0~ 3   0

6  

~ 1  4

1 0~ 1     7

2 ~  c

4 0~ 6   。
—  

2 ^十 P  7) g( /  

… … () 1 

为 了克服现 有产 品的上述 缺点 , 降低 进 口压 力 , 扩  大流 量 范 围. 减少 压 力损 失 . 强 比例 可 调 节性 . 们  加 我 借鉴 了国 内外 相关 产 品 的有关 资 料 . 行 了管线 式 负  进 压 比例混合器 的设 计方 法研究  在此介 绍给 大家 , 图  试
抛 砖 引玉 。  

式中:  



为 吸 ^ 流 量 , /  m。s

, — — 喉 管 压 力 ,a  J   P ; g —— 为 重 力 加 速 度 ;   7   流 体 比 重 , m。 N/ ;   尸 / —— 文丘 里管喉 管处 的液 体静水 头 , 。 ,7 m  

1 基 本 结 构 及 设 计 程 序 分 析   

显然 , 吸^流 量是 随喉管 真空 度 的变化而 变化 的。   当^ J7 +, / <0时 .   文丘 里管才 可能 吸液  满足 正常抽  吸条 件 只对文 丘 里管 的设 计 提 出 了 以上要 求 . 不直  却 接影 响其设计 。 以 . 所 考虑 比例 混合器 的设 计程 序应该  是 : 确定 文丘 里 管 的流 量 , 算 文 丘里 管参 数 . 设  先 计 再 计 主管道 . 最后计 算吸八 量 。  
3  5

设计 的管 线 式 负压 比 例 混合 器为 并 联式 , 构 如  结 图l 所示 它 由两 大部分组 成 。 是较 粗的 主管道 , 一 联 
接 一个调 节阀并 通过 主流量 ; 是较 细 的旁通管 道 , 二 通 

过旁通调节 阀连接文 丘里管 并与 主管道 并联 。调 节 阀 
用 以产生 与文 丘里 管 内相 等 的压 降 , 文 丘里 管将 泡  使
请防井 晕与扯 求 2 0 0 1年 3月第 2期 

2 文丘里 管 结构参数 的计 算  2 1 旁通 管路 流量 0 的确 定  .   为使 文 丘里管具 有 稳定 的工 作状 态 ,且对 于 不 同   的泡沫 产生 设备 . 置具有 较好 的调节性 能 . 希望 旁  装 故
通 管 即 文 丘 里 管 通 过 的 流 量 与 总 管 道 流 量 相 比较 小 。  
可 取 0  0/  一 4

3 1 调 节 阀 型 式 及 流 量 特 性 选 择  . 为 使 调 节 阀 便 于 调 节 , 用 的 阀 具 有 直 线 流 量 特  选

性, 使得 阀产 生单位 位 移 变化 引起 的 流 量变 化是 一 个  常数 . 因此 宜选 用直通单 座 凋节 阉。  
3 2 压 差 的 确 定  .

压 差 的确定 是调节 阎计算 中最 关键 问题  考虑调 
节 阀 与 并 联 的 文 丘 里 管 具 有 相 同 的 压 力 损 失 , 根 据  且 设 计 要求 可 得 :  
△ P… 一 P… × 2   5 △ P… 一 P … × 2   5 ,  

2 2 d 及 喉 管径 d 的计算 。 .      d 一 般 选 用 普 通 钢 管 的标 准 管 径 , 流 量 0 不 大    如
于 3   s 可 选 d 一2   2L/ . 5 mm。  

由伯 努 利 方 程 可 推 得 :  

Q. √ t    m i 一
管 中通过 的流量 . /; m。s   d —— 文 丘 里 管进 口直 径 .   . m; P  

…  

3 3 主 管 道 通 径 选 择  .
f v   

式 中 :   —— 下 临 界 流 量 . 文 丘 里 管 开 始 吸 液 时 , 0… 指  

G Q √AP …一 ±    
式 中 : 一 ~ 所需 的流通 能力 . / ; G   m。s  0± ~ 主 管 道 通 过 的 最 大 流 量 :   △P ~调 节 阀两端压 差 ,a P 

…“5 ()  

文 丘 里 管进 口压 力 , 略 沿 程 损 失 近  忽 似 等 于 主 管 道 进 口 压 力 . a  P ;

根据 所 得 的 G… 查 得 所选 用 的直 通 单 座 调节 闲 
的 主 要 参 数 , 流 通 能 力 及 相 应 的 阀 的 口径 D . 时  得 g此 主 管管径 也确 定 了。  

d —— 喉 管 直 径 ,     m;
7   流 体 比重 . m   N/ 。

由 QJ n 2  0 , 最 小 设 计 流 量 及 其 它 已  一 5 … Q…   知 条件 , 可求 出 。 即    

4 混合 比计算  根 据式 ( ) 式 ( ) . 通管 中 的混 合 比 K 为 : 1及 2知 旁  

2 3 喉管处液 体 高度 的计算  . 考 虑在 稳 定 的抽 吸过 程 中 . 丘里 管 管路 中的水  文
流 可 视 为 恒 定 流  根 据 伯 努 利 方 程 :  
P!  
y   9 g

K=   _  子= (  
取c   一 ! 生   

=   两
1  



?

( ) 6 

i.P  
。 y  

…  
…  

式中: /   7—— 文 丘 里 管 进 口 的 静 水 头 .   m; V 、 一 分 别 为 文 丘 里 管 进 口 处 、 管 处 的 液   V『 一 喉 体 流 速 , s  m/ 。

{  

眦㈣ i √ 为K C  -
则为 :  
K  K ?Q  K i


… ,   
了]   … ?( ) ?8 

用 Q 、   以及 d   P  等 代 人 式 ( ) 计 算 ( / 3. P,  
7  检 查 是 否 满 足 h   y 0 如 果 不 满 足 . 整 d ) +P / < 。 调   或  . 至 满 足 要 求 为 止 。 足 要 求 时 的 d 、   为 计  直 满  d 称 算  、 。再 计 算 P … 时 的 Q…  (     值    、P / ).   24 最大 流量 Q   . … 的计 算  通 常 , 喉 管 真 空 度 大 于 9  P 当 0k a时 , 能 出 现 汽  可

又 由于 Q 一Q/ .   4 则整 个 比例 混 合器 的混合 比 K  

由式 ( ) ( ) ( ) 看 出 . 6 、7 、8可 混合 比 K 与 主管 、 旁通  管、 文丘 里 管 结 构 参 数 d 、 ,     以及 人 口压 力 都 有 关  系 对一 个现有 的 比例混 合器 来讲 . 、 。h都是 不变      d、 的  我们 只需调 节 主管 、 通管 上的调 节 闲 , 旁 即可 调 出   所需 的混 合 比 , 而这 种调节 也是较 容 易实 现的 。  
小 结 

化 , 时文丘 里 管则无 法抽 吸 . 这 按这 一 点计 算 的流量 称 
最 大 流 量  最 大 流 量 按 下 式 计 算 :  
一  

a√ - 型  d  

…刊  5 )

将 P …、   等 代人 式 ( ) 求文 丘 里 管在最 大 可    P 4. 能 的极 限 工 作压 力情 况 下 的 0…。再 根 据 式 ( ) 算  . 3计 对应 于 Q… 的 (   7 一 值 . P /) 若算 得 ( !y … < 一9m. P/)    
则减 小 Q一  重 新 验 算 。 ,   3 调 节 阊 及 主 管 道 选 择 
3  6

本文 推荐 的管 线式 负 压 比例 混 合器 的设计 方 法 .   将 混 合 器设 计 为并 联式 . 有 调节 阀调 节 主管 道及 旁  并
通管 中 的流量 . 而整 个 比例混合 器不 仅过 流能力强 、 因   不 易 堵 塞 . 且 具 有 很 强 的 可 调 节 性 , 别 适 用 于 要 求  而 特 泡 沫 混 合 液 比例 有 变 化 的 场 所 , 有 较 好 的 推 广 前 景 。 具  
请侍科 学 与技 术 2 0 年 3月第 2 01 期 

:  

骥  

囊器 

压 力式空 气 泡 沫 比例 混 合器 的 结构 设 计 与计 算 
闵 永 林  公 安 部 上 海 消 防 科 学研 究 所  ( 0 4 8  203 )
摘 要 本 文 对 压 力 式 空 气 泡 沫 比 倒 混 舍 嚣 的 工 

具有混 合 比精度 高 , 应流 量 范围宽 . 适 压力 损失小 等优 
点。  

作 原 理 、 构 进 行 了 分 析 , 出 了压 力 式 空 气 泡 沫 比例  结 提 混 夸 器 的 结 构 设 计 与 计 算 方 法  关 键 词  泡 沫 比例 混 合 嚣  压 力 式 空 气 泡 沫 比例 

尽 管压 力式 空气泡 沫 比例 混合装 置在 我国 已有较 
多 应 用 , 有 多 家 生 产 该 类 产 品 的 企 业 , 是 由于 缺 少  且 但 对 该 类 产 品 的 理 论 研 究 和 设 计 方 法 研 究 , 品 性 能 不  产 稳 定 , 接影 响 到产品使 用效 果 。 此进 行该 类产 品 的 直 因   理 论 研 究 和设 计 方 法 研 究 . 定 其 设 计 计 算 方 法 , 产  确 对 品 质 量 的 提 高 和 系 列 产 品 的 开 发 具 有 重 要 的 现 实 意 
义。  

混合 嚣

喷 嘴 

压 力 式 空 气 泡 沫 比例 混 合 器 是 压 力 式 空 气 泡 沫 比 

例混 合 装置实 现泡 沫 自动 比例混 合 功 能 的核 心组件 .  
也 是 泡 沫 灭 火 系 统 的关 键 部 件 。  

目前 . 内外 消防 界一 些 人士 推 荐 在 固定式 或半  国 固定式泡 沫灭 火系统 中使用 压力 式和平衡 式 空气泡 沫  比例混 合 装置 . 由于平 衡 式 空气 泡 沫 比例混 合 装 置  但 结 掏复 杂 , 成本 高 , 安装 使 用不 便 , 因此 目前 在 国内外  的消防工 程 中均较少使 用 。而压力 式空气 泡沫 比例混  合装 置 由于 结构 简 单 、 本 较 低 、 装 使 用方 便 , 成 安 已在 
国 内外 的石 油 化 工 、 口码 头 、 库 等 易 燃 易 爆 场 所 消  港 机 防 工 程 中得 到 广 泛 应 用  压 力 式 空 气 泡 沫 比例 混 合 装 置 是 指 用 一 定 压 力 的  水 流 过 一 文 丘 里 管 . 压 力 水 的 作 用 下 , 泡 沫 液 从 密  在 将

1 压 力 式 空 气 泡 沫 比 倒 混 台 器  1 1 结 构 与 功 能  . 主 要 由压 紧 螺 母  散 管  板 和 喷 嚆 组 成  压 紧  扩 孔 螺 母 用 以 固 定 孔 板 和 连 接 进 液 管 ; 散 管 用 以 能 量 转  扩

换 . 液体 由速 度能转 换 为压力 能 ; 板用 以控 制泡 沫  使 孔 液 的流量 ; 喷嚆 使水 流 速 度增 大 , 向扩散 管进 口, 喷 中 
间形成 低压 区 。   1 2 工 作 原 理    如 图 1所 示 , 消 防 水 泵 压 力 水 沿 供 水 管 道 进 人  当

压 力 式空 气 泡沫 比例 混 合 器时 , 部 分 水经 喷 嚆 向扩  大
散 管 喷 出  进 人 喷 嘴 时 . 速 增 大 , 于 射 流 质 点 的 横  流 由 向 紊 动 扩 散 作 用 . 喷 嘴 出 口 与 扩 散 管 之 间 形 成 低 压  在 区 混 合 室 . 经 压 力 水 管 的 小 股 压 力 水 经 进 水 管 路 进  流

闭的储罐 ( 体型 、 整 分隔型 或隔膜 型 ) 内挤 出 . 在文丘 里  的喷嘴 ( 或孔板 ) 与水实 现 比例 混合 的装 置  由于压  后 力式空 气 泡 沫 比例 混合 器 与 泡沫 液储 罐 组 合在 一 起 .  
不 需单独 的泡 沫液 泵配套 , 使用 方便 。 力 式泡 沫 比 故 压   例混合装 置适 用于 固定式或 半 固定式 泡沫灭 火系统 ,   当 然 , 于 有 关 设 计 剐 开 始 , 些 地 方 考 虑 还 不 够 完  由 有 善 , 待进一 步探 索 、 究 。 有 研  
参 考 文 献 

入 泡 沫液储 罐 内, 将泡 沫 液 从 出液 管路 压 出进入 压 力  式 空气 泡沫 比例 混合 器 , 后从 孔 板进 入 低 压 区混 合  然 室 与流经 压力式 空气 泡 沫 比例混 合 器喷 嘴的大 股 水流 
汇合 形 成泡 沫 混合 液 , 送 给泡 沫 炮 、 沫产 生器 、 输 泡 泡  沫 枪 、 沫 管 钩 等 设 备  泡
孔板  喷嘴  扩 散管 

1 上 海 工 业 自动 化 仪 表 研 究 所 流 量 测 量 节 流 装 置 的 理 论 与 设 计 机   
槭 工业 出 板杜 . 9 1 1 7   

2 屠 大 燕 流体 力学 与 流体 机 槭 中 国建 筑 工 业 出版 杜 .鲫4 1  

3 侯 索 娟 两段 式 文丘 里 泵 施肥 器 的设 计 排 罐 机 械 , ;5 l 9 

第一作 者筒  : 海卫 , 吴 岱安部 上海 消防科 学研 究  
所 上 海 浦 东 特 种 装 备 厂 厂 长 , 程 师 , 海 市 中 山南 二 工 上  
路 5 l号 . 0 0 2 o 203 

联 系 电话 : 2 — 5 9 2 0   o 1 8 632
( 稿 日期 : 0 0 1 —0 ) 收 20 — 2 2 
消防科 学与拄 求 20 年 3 第 2期  01 月
图 l 压 力 式 空 气 泡 沫 比例 混 合 器 工 作 原 理 围 

37  


相关文章:
文丘里计算表
组合式文丘里 取压方式 独立引压管 安装方式 水平 流体名称 工作温度 工作压力...差压值算 350pa <50pa 0.645 0.99 mm mm mm 结果 节流件孔径 dt= 节流...
文丘里液液混合器计算方法
文丘里液液混合器计算方法_专业资料。详细介绍文丘里液液混合器计算方法文档...文丘里效应小常识 6页 免费 文丘里管计算 3页 免费 SLH13-290 文丘里混合器....
文丘里标定
;各校验 点的雷诺数按下式计算,雷诺数计算: ReD = 354 × 10 ?3 qv1 Dv (5-5) 图 5-4 用水标定文丘里管流出系数 C 随雷诺数 ReD 变化趋势 Figure...
文丘里混气说明
考虑到启动和关闭每路文丘里引射装置时不引起入口压力较大波 动、强度和腐蚀余度等因素,取φ108×4 无缝钢管 ② 混气后汇管直径: 压力范围:0.03MPa, 计算...
内文丘里管流量计操作事宜说明
文丘里管流量测量系统中差压值是由差压变送器来测量, 在通过 4~20mA 信号传输到流量积算仪。 流量计算公式如下: Qm=K×ε×(ΔP×ρ1)1/2 其中:Q m...
文丘里流量计实验(包括实验数据结果及思考题)
计算 1、计算原理 Q 实际的测量方法是体积法,计算公式为: Q实际=V t (其中:V=πR2×(h4-h3),V、t 值见上表。 ) Q 理论的值由式(3)算得,文丘里管...
文丘里流量计
文丘里流量计原理 新一代差压式流量测量仪表,其基本测量原理是以能量守恒定律—— 伯努力方程和流动连续性方程为基础的流量测量方法。内文丘里管由一圆 形测量管和...
流体力学标准化作业答案第三章
文丘里用于测量( )。 图1 A.点速度 B.压强 6. 关于水流流向的正确说法是(...升时降。( 7. 虹吸管最高处的压强大于大气压。( ) ) ) ) 四、计算题 ...
文丘里流量计等的工作原理
文丘里流量计等的工作原理_机械/仪表_工程科技_专业资料。文丘里流量计等的基本原理...标 准规定管道内径 D 必须实测,需在上游管段的几个截面上进行多次测量求其...
水力学A(一)练习题及参考答案 (1)
(在空格中填写正确答案) 5、根据管道计算方法的不同,管道可分类为 8、 计算...( 10 分) 36 、已知如图所示的文丘里管,管路中通过流量 Q = 10 l/s,d1 ...
更多相关标签:
文丘里管计算公式 | 文丘里管计算软件 | 文丘里管设计计算 | 文丘里管设计 | 文丘里管设计计算公式 | 文丘里管流量计算 | 文丘里管 长度 计算 | 文丘里管流量计算公式 |