5.3 管径确定和压力损失计算

5.3.4 制药用水管道的水力计算：通常先根据各用水点的使用位置，先绘出系统管网轴测图，再根据管网中各管段的设计秒流量，按照制药用水的流动应处于湍流状态的要求选取适宜的流速。考虑到薄壁不锈钢水管管壁较薄，吸收噪声的能力差，本规范特别规定了管内流速不应超出1m/s～3m/s的流速允许范围。建议设计取值范围为1m/s～2m/s，通常按1.5m/s考虑。
5.3.5 管道摩擦压力降包括直管、管件和阀门等的压力降，同时亦包括孔板、突然扩大、突然缩小以及接管口等产生的局部压力降；静压力降是由于管道始端和终端标高差而产生的；速度压力降是指管道始端和终端流体流速不等而产生的压力降。
    对复杂管路分段计算的原则，通常是在支管和总管(或管径变化处)连接处拆开，管件(如异径三通)应划分在总管上，按总管直径选取当量长度。总管长度按最远一台设备计算。
    1 摩擦力压降包括直管段摩擦压力降和管件或阀门的局部压力降。
    1)直管段摩擦压力降按下式计算：
    不锈钢管道系统的直管段摩擦压力降可按以下公式计算：

式中：△P_fz——直管段摩擦压力降(kPa)；
          λ——摩擦系数，无因次；
          L——管道长度(m)；
          D——管道内直径(m)；
          u——工艺用水的平均流速(m/s)；
          ρ——工艺用水的密度(kg/m³)。
    当水温高于10℃时，管道系统直管段摩擦压力降应按表2的规定值乘以温度修正系数。

表2 直管段摩擦压力降的温度修正系数

2)管件或阀门的局部压力降按下式计算：

式中：△P_K——流体经管件或阀门的压力降(kPa)；
          K——阻力系数，无因次。
    常见弯头、接管和阀门局部阻力系数可按表3选取。

表3 常见弯头、接管和阀门局部阻力系数

三通的局部阻力系数可按表4选取。

表4 三通局部阻力系数

​ 阀门的局部压力降也可采用流量系数计算。

式中：△P_kf——阀门的局部压力降(kPa)；
          Q——设计流量(m³/h)；
          K_v——阀门的流量系数(m³/h)。
    流量系数K_v是指：在通过阀门的压力降为0.1MPa的标准条件下，温度为5℃～40℃的水每小时流过阀门的立方米体积流量(m³/h)。阀门的流量系数K_v值通常由制造厂(商)提供。
5.3.6 现行行业标准《管径选择》HG/T 20570.6-95表2.0.2-2中推荐，对于输送液体的管道，当泵的排出管道流量小于150m³/h时，每100m管长的压力降控制值为45.0kPa～50.0kPa。ISPE专家推荐工艺用水管道典型摩擦损失为50kPa/100m。因此，本规范规定管道允许的压力损失不宜超过0.05MPa/100m。