摘要:柴油发电机供油系统的设备主要包括输油管和油泵,其阀门除需用油用阀门外,还需根据管径、油泵的进出口径来选择。
输油管的选择:输油管的选择包括管材选择和管径选择。
1.管材选择
通常选择镀锌钢管作为输油管或长距离输送管道。铜管由于价格昂贵很少采用,只有在较短距离、管径又较小的情况下采用。
塑料油管主要用于柴油发电机燃油进口处的连接,或者用于支管道的软连接,过长的塑料管会由于折弯而使油路堵塞。
普通钢管或有缝焊接钢管都不宜作为输油管。
2.管径选择
柴油和水一样都是流动的液体,所不同的是柴油的黏度比较大,而水则比较小。所以柴油输油管管径的选择方法与水管管径的选择方法一样,主要是根据流量和允许流速来确定,然后可根据油管的阻力损失来校核。
输油管管径可按下式计算:
式中:Dg为输油管管径,m;V为通过油管介质的流速,m/s,它与柴油的黏度有关,表1列出不同黏度的允许流速;G为输油管通过的介质的重量流量,kg/s,其值一般根据油车的放空时间或油池(箱)的充满时间计算确定,油车放空时间不宜超过30min,内部油箱(池)充满时间可在0.5~3h范围内选择;Q为输油管通过的介质的体积流量,m3/s;y为柴油的容重,kg/cm³,一般取y=850kg/m³。
在实际工程中,为了简化计算,通常是根据Dg=4Q/πV在各种不同流量、流速下计算出所需管径,并列表供设计时查用,见表2。该表是采用轻柴油在20℃时,恩氏黏度E20=1.2~2.0,运动黏度y20=0.035~0.114编制的。
表1 不同黏度时的介质的流速
石油产品黏度
|
平均流速/(m/s)
|
备注
|
恩氏黏度/°E
|
运动黏度/(c㎡/s)
|
吸入管
|
排出管
|
1~2
|
0.010~0.114
|
1.5
|
2.5
|
|
2~4
|
0.114~0.284
|
1.3
|
2.0
|
|
4~10
|
0.284~0.740
|
1.2
|
1.5
|
|
10~20
|
0.740~1.482
|
1.1
|
1.2
|
|
20~60
|
1.482~4.446
|
1.0
|
1.1
|
|
60~120
|
4.446~8.892
|
0.8
|
1.0
|
|
|
表2 油管直径选择表
流量/(m³/h)
|
管子公称直径/mm
|
25
|
32
|
40
|
50
|
70
|
80
|
100
|
125
|
150
|
200
|
1
|
0.57
|
0.35
|
0.22
|
0.14
|
|
|
|
|
|
|
2
|
1.13
|
0.69
|
0.44
|
0.28
|
|
|
|
|
|
|
3
|
1.70
|
1.04
|
0.66
|
0.42
|
|
|
|
|
|
|
4
|
2.26
|
1.38
|
0.88
|
0.57
|
0.29
|
|
|
|
|
|
5
|
2.83
|
1.72
|
1.10
|
0.71
|
0.36
|
|
|
|
|
|
6
|
3.40
|
2.07
|
1.33
|
0.85
|
0.43
|
|
|
|
|
|
7
|
|
2.42
|
1.55
|
0.99
|
0.51
|
0.39
|
|
|
|
|
8
|
|
2.76
|
1.77
|
1.13
|
0.58
|
0.44
|
|
|
|
|
9
|
|
3.11
|
1.99
|
1.27
|
0.85
|
0.50
|
0.32
|
|
|
|
10
|
|
3.45
|
2.21
|
1.41
|
0.72
|
0.55
|
0.35
|
|
|
|
15
|
|
|
3.31
|
2.12
|
1.08
|
0.83
|
0.53
|
0.34
|
|
|
20
|
|
|
4.42
|
2.83
|
1.44
|
1.11
|
0.72
|
0.45
|
0.31
|
|
25
|
|
|
|
3.54
|
1.80
|
1.38
|
0.88
|
0.57
|
0.39
|
|
30
|
|
|
|
4.42
|
2.17
|
1.66
|
1.06
|
0.68
|
0.47
|
0.26
|
35
|
|
|
|
|
2.53
|
1.93
|
1.24
|
0.79
|
0.55
|
0.31
|
40
|
|
|
|
|
2.89
|
2.21
|
1.41
|
0.91
|
0.63
|
0.35
|
45
|
|
|
|
|
3.25
|
2.49
|
1.59
|
1.02
|
0.71
|
0.40
|
50
|
|
|
|
|
3.61
|
2.76
|
1.77
|
1.13
|
0.79
|
0.44
|
60
|
|
|
|
|
4.34
|
3.32
|
2.12
|
1.36
|
0.94
|
0.53
|
70
|
|
|
|
|
|
3.68
|
2.48
|
1.58
|
1.10
|
0.62
|
80
|
|
|
|
|
|
4.42
|
2.83
|
1.81
|
1.26
|
0.71
|
90
|
|
|
|
|
|
|
3.18
|
2.04
|
1.41
|
0.80
|
100
|
|
|
|
|
|
|
3.54
|
2.26
|
1.57
|
0.88
|
|
输油管阻力损失由两部分组成,即
h=h输+h油局(m油柱)
式中:h为油管的总阻力损失;h输为油管的沿程阻力损失;h油局为油管的局部阻力损失。
输油管的沿程阻力损失可按下式计算:
式中:入为摩擦系数,它根据管内介质的流动状态(用雷诺数大小区分)和油管内表面的粗糙度而变化的;d为管道直径,m;L为管道计算长度,m;V为管内油的流速,m/s;g为重力加速度,g=9.81m/s。
输油管的局部阻力损失也可用公式计算,但实际工作中,对于较长输油管道的局部阻力损失可按沿程阻力损失的25%~30%来考虑,较短的输油管道可根据实际情况适当取值。
同样,在实际工程设计中,为方便输油管的沿程阻力计算,也制作了“油管长度损失计算表”,供设计时查用,见表3。
表3 油管单位长度损失计算表
Q
|
D=50
|
D=70
|
D=80
|
D=100
|
D=125
|
D=150
|
V
|
i
|
V
|
i
|
V
|
i
|
V
|
i
|
V
|
i
|
V
|
i
|
0.25
|
0.127
|
0.00132
|
0.065
|
0.00034
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.30
|
0.153
|
0.00160
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.40
|
0.204
|
0.00213
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.50
|
0.255
|
0.00267
|
0.130
|
0.00069
|
0.100
|
0.00014
|
|
|
|
|
|
|
0.60
|
0.306
|
0.00320
|
0.150
|
0.00083
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.70
|
0.357
|
0.00598
|
0.182
|
0.00097
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.80
|
0.408
|
0.00755
|
0.208
|
0.00111
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0.90
|
0.459
|
0.00928
|
0.234
|
0.00125
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.00
|
0.510
|
0.01116
|
0.260
|
0.00225
|
0.199
|
0.00081
|
0.127
|
0.00033
|
|
|
|
|
1.25
|
0.638
|
0.01651
|
0.325
|
0.00334
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.50
|
0.765
|
0.02273
|
0.390
|
0.00457
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.75
|
0.893
|
0.03015
|
0.455
|
0.00598
|
0.398
|
0.00402
|
|
|
|
|
|
|
2.00
|
1.020
|
0.03861
|
0.520
|
0.00758
|
|
|
0.225
|
0.00140
|
0.163
|
0.00048
|
0.113
|
0.00021
|
2.25
|
|
|
0.585
|
0.00932
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.5
|
|
|
0.650
|
0.01120
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.75
|
|
0.08280
|
0.715
|
0.01325
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3
|
1.53
|
0.14084
|
0.780
|
0.01542
|
0.598
|
0.00818
|
0.383
|
0.00283
|
0.245
|
0.00099
|
0.170
|
0.00041
|
4
|
2.04
|
0.21410
|
1.04
|
0.02733
|
0.797
|
0.01348
|
0.509
|
0.00468
|
0.326
|
0.00162
|
0.227
|
0.00068
|
5
|
2.55
|
0.30257
|
1.30
|
0.04135
|
0.996
|
0.2054
|
0.637
|
0.00689
|
0.408
|
0.00240
|
0.283
|
0.00101
|
6
|
3.06
|
|
1.56
|
0.05830
|
1.195
|
0.02875
|
0.764
|
0.00955
|
0.489
|
0.00331
|
0.340
|
0.00140
|
7
|
|
|
1.82
|
0.07790
|
1.394
|
0.03825
|
0.892
|
0.01257
|
0.571
|
0.00433
|
0.396
|
0.00183
|
8
|
|
|
2.08
|
0.10049
|
1.594
|
0.04937
|
1.019
|
0.01609
|
0.625
|
0.00548
|
0.453
|
0.00230
|
9
|
|
|
2.34
|
0.12519
|
1.793
|
0.06124
|
1.146
|
0.02008
|
0.734
|
0.00672
|
0.510
|
0.00283
|
10
|
|
|
2.60
|
0.15303
|
1.992
|
0.07458
|
1.274
|
0.02432
|
0.816
|
0.00809
|
0.566
|
0.00340
|
12
|
|
|
3.12
|
0.21547
|
2.390
|
0.10554
|
1.529
|
0.03420
|
0.980
|
0.01128
|
0.680
|
0.00468
|
15
|
|
|
|
|
2.988
|
0.15927
|
1.991
|
0.05174
|
1.223
|
0.01695
|
0.849
|
0.00691
|
17
|
|
|
|
|
|
|
2.166
|
0.06528
|
1.387
|
0.02141
|
0.963
|
0.00867
|
20
|
|
|
|
|
|
|
2.548
|
0.08835
|
1.631
|
0.02896
|
1.133
|
0.01169
|
22
|
|
|
|
|
|
|
2.802
|
0.10524
|
1.794
|
0.03477
|
1.246
|
0.01398
|
25
|
|
|
|
|
|
|
3.184
|
0.13331
|
2.039
|
0.04374
|
1.416
|
0.01771
|
28
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.284
|
0.05424
|
1.586
|
0.02188
|
30
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.447
|
0.06177
|
1.699
|
0.02481
|
32
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.610
|
0.06972
|
1.812
|
0.02800
|
35
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.855
|
0.08242
|
1.982
|
0.03310
|
38
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.100
|
0.0960
|
2.152
|
0.03871
|
40
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.265
|
0.04271
|
42
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.378
|
0.04669
|
45
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.548
|
0.05316
|
48
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.718
|
0.05999
|
50
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.831
|
0.06481
|
注:1.表中单位:Q(L/s),V(m/s),D(mm),i(m油柱/m);
2.本表只适用于各种型号的轻质柴油;
3.本表适用于无缝钢管、镀锌钢管、铸铁管
|
|