TPEP管道(外3PE内熔结环氧复合钢管)与球磨铸铁管比较
输送水管道使用管材的经济技术比较
管道设计中,根据输水管技术经济特征及地质、地形状况相应选择最佳管材,以保证输水工程的适用性与经济性。
◆ 水力比较
为了便于比较,我们将所有管材大致划分为两类,第一类管材为水泥压力管、衬水泥砂浆防腐的球墨铸铁管,第二类管材为热固性塑料管、热塑性塑料管及钢塑复合管,第一类管材的关闭粗糙系数n1=0.013,第二类管材的n2=0.009。
通过水力学中的达西公式(1)与曼宁公式(2)的关系,可求得一下的比较公式:
2QAC(Ri)1/(1-1)1CR1/6(1-2)n 式中:
Q---流量
A---管道的过水断面积对于圆管A=(π•D2)/4;
C---歇菜阻力系数;
i ---水力坡度;
n---管道的粗糙系数;
R---水力半径,对于圆管R=/4;
k8312Din将(1-2)式代入式(1-1)式得:Q= (1-3)
π12344 (1-4) 式中:D---管径:k=
1、当管道输水流量,水头损失一致时,则:
D2n2 D1n1380.0090.0133887% (1-5)
2、当内径、水头损失一致时,则:
Q2n10.0131.44Q1n20.009 (1-6)
3、当内径、输水流量一致时,则:
i2n2i1n1380.0090.480.013(1-7)
2分析式(1-5)-(1-7)可知,当所选择管材不同时,水力条件存在着较大差异。因此,输送水管材的选择过程中,也充分考虑该因素。相同管径,相同流量下,球墨铸铁管与钢塑复合管的水力损失比较如下表所示。
◆ 管径比较
公式:
钢塑复合管水力计算公式:i=λ
1v2dj2g
式中:
dj---管子的计算内经(m) λ---魔族系数 i---水力坡降
N---管材粗糙系数 g---重力加速度 为9.81(m/s2)
0.250.226应用式时,应先确定系数值:λ=Re
vdj式中Re---雷诺数,Re=γ
其中---液体的运动粘滞系数(m2/s)
当γ×10-6m2/s(水温为10℃
Q1.7744.774dj
式中Q---计算流量(m2/s)
Dj---管的计算内经(m)
球墨铸铁管:流量Q=1836m3/h 流速v=1.01m/s,1000i=1.51的铸铁管由《给排水设计手册》第一册表11-11中查到管径选用DN800.
钢塑复合管:流量Q=1836m3j=700mm 选用钢塑复合管DN700mm。
管径比较结论: 相同流量和流苏条件下,球墨铸铁管采用DN800口径,钢塑复合管选用DN700即可满足要求。
◆价格比较
大口径(≥DN700)钢塑复合管比球墨管价格低。管径越大,钢塑复合管的价格越低,价格优势越明显。
◆过河、过道、穿越、水锤效应、地基不均匀沉降等,只能用钢塑复合管。
综上所述:钢塑复合管TPEP耐腐蚀和机械性能不仅远大于球墨铸铁管、塑料管、钢管等管材,而且使工程中的投资成本和运营成本大大降低,长距离输送尤为明显,所以钢塑复合管具有很高的性价比,也是现在个大项目工程广泛使用的原因。
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