蒸汽管道流速
集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）
化工原理
饱和蒸汽：20~40m/s
过热蒸汽：30~50m/s
液体自流速度(冷凝水等)0.5m/s
在《动力管道设计手册》中，过热蒸汽DN>200时，流速为60~80m/s
饱和蒸汽DN>200时，流速为40~60m/s
在《压力管道设计审批人员培训教材》中，过热蒸汽DN>200时，流速为
40~60m/s
饱和蒸汽DN>200时，流速为30~40m/s
凝结水回收系统GB12712
一般分为重力凝结水回收系统，背压凝结水回收系统，压力凝结水回收系统
蒸汽纯度，是否含不凝性气体？
设备之间蒸汽管道是否需设备蒸汽疏水阀，疏水阀类型条件等
《化工工艺设计手册》在设计蒸汽系统时，蒸汽支管一般从蒸汽主管上部引出。饱和蒸汽管道每隔90~250m要设置疏水阀，在系统的低点及末端要设置排净口。在调节阀前及切断阀前要设置导淋，排出凝液。蒸汽系统要按工程规定进行保温。
类别最大允许压降流速 kg/cm2100m m/s (1) 一般 压力等级 0.0~3.5 kg/cm2G 0.06 10.0~35.0 3.5~10.5 kg/cm2G 0.12 10.0~35.0 10.0~35.0 G 0.23 10.5~21.0 kg/cm2 10.0~35.0 0.35 >21.0 kg/cm2G (2) 过热蒸汽(mm) 口径40.0~60.0 0.35 >200 0.35 30.0~50.0 100~200 30.0~40.0 <100 0.35 (3) 饱和蒸汽(mm) 口径30.0~40.0 0.20 >200 25.0~35.0 100~200 0.20 15.0~30.0 <100 0.20 乏汽(4) 从受压容器中排出排汽管() 80.0 ) 15.0~30.0 从无压容器中排出(排汽管200.0~400.0 ) 从安全阀排出(排汽管．
1 蒸汽网路系统.一、蒸汽网路水力计算的基本公式 计算蒸汽管道的沿程压力损失时，流量、管径与比摩阻三者的关系式如下 R = 6.88×1×K0.25×(Gt2/ρd5.25)，Pa/m （9-1） d = 0.387×[K0.0476Gt0.381 / (ρR)0.19]，m （9-2） Gt = 12.06×[(ρR)0.5×d2.625 / K0.125]，t/h （9-3） 式中R ——每米管长的沿程压力损失（比摩阻），Pa/m ； Gt ——管段的蒸汽质量流量，t/h； d ——管道的内径，m； K ——蒸汽管道的当量绝对粗糙度，m，取 K=0.2mm=2×10-4 m； ρ——管段中蒸汽的密度，Kg/m3。 为了简化蒸汽管道水力计算过程，通常也是利用计算图或表格进行计算。附录9-1给出了蒸汽管道水力计算表。 二、蒸汽网路水力计算特点 1、热媒参数沿途变化较大 蒸汽供热过程中沿途蒸汽压力P下降，蒸汽温度T下降，导致蒸汽密度变化较大。 2、ρ值改变时，对V、R值进行的修正
蒸汽管道温度损失计算 及分析 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
bw k p g f C G t t k l t ?-=?)(热水供热管道的温降 1.计算基本公式 温损计算公式为： 式中： g k —管道单位长度传热系数C m w ο?/ p t —管内热媒的平均温度 C ? k t —环境温度C ? G —热媒质量流量s Kg / C —热水质量比热容 C Kg J ??/ l ——管道长度 m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m .管道传热系数为 式中： n a ，w a —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο?2/ n d ，w d —分别为管道（含保温层）内外径m i λ—管道各层材料的导热系数 C m w ο?/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。 i d —管道各层材料到管道中心的距离m 内表面换热系数的计算 根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算： Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=; 外表面换热系数的计算 由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有： 式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
t h —管道中心到地面的距离。 3.假设条件： A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ） B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 C m w ο?/ C.土壤的导热系数t λ= C m w ο?/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取t h = E.保温材料为：聚氨酯，取λ= C m w ο?/ F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ= C m w ο?/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。 4.电厂实测数据为： 管径为300mm 时，保温层厚度为：50mm ，保温外包皮厚度为：7mm ； 管径为400mm 时，保温层厚度为：51mm ，保温外包皮厚度为：； 管径为500mm 时，保温层厚度为：52mm ，保温外包皮厚度为：9mm ； 管径为600mm 时，保温层厚度为：54mm ，保温外包皮厚度为：12mm ； 蒸汽管道损失理论计算及分析 1、蒸汽管道热损失公式推导 稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量q 1是相同的。 根据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为： 2、总传热系数及其影响因素分析 总传热系数k 式中：h 1—蒸汽对工作钢管内壁的换热系数 λ1—蒸汽管道各层材料的导热系数 1 1 1 1 1 1 ln 2 1 1 1 ? ? ? ? ? ? ? n i i n i i d d d d h k ?? ?? ?
9.1蒸汽网路系统 一、蒸汽网路水力计算的基本公式 计算蒸汽管道的沿程压力损失时，流量、管径与比摩阻三者的关系式如下 R = 6.88×10-3×K0.25×(G t2/ρd5.25)，Pa/m （9-1） d = 0.387×[K0.0476G t0.381/ (ρR)0.19]，m （9-2） Gt = 12.06×[(ρR)0.5×d2.625 / K0.125]，t/h （9-3） 式中 R ——每米管长的沿程压力损失（比摩阻），Pa/m ； G t ——管段的蒸汽质量流量，t/h； d ——管道的内径，m； K ——蒸汽管道的当量绝对粗糙度，m，取K=0.2mm=2×10-4 m； ρ ——管段中蒸汽的密度，Kg/m3。 为了简化蒸汽管道水力计算过程，通常也是利用计算图或表格进行计算。附录9-1给出了蒸汽管道水力计算表。 二、蒸汽网路水力计算特点 1、热媒参数沿途变化较大 蒸汽供热过程中沿途蒸汽压力P下降，蒸汽温度T下降，导致蒸汽密度变化较大。 2、ρ值改变时，对V、R值进行的修正 在蒸汽网路水力计算中，由于网路长，蒸汽在管道流动过程中的密度变化大，因此必须对密度ρ的变化予以修正计算。 如计算管段的蒸汽密度ρsh与计算采用的水力计算表中的密度ρbi 不相同，则应按下式对附表中查出的流速和比摩阻进行修正。 v sh = ( ρbi / ρsh) · v bi m/s （9-4） R sh = ( ρbi / ρsh) · R bi Pa/m （9-5） 式中符号代表的意义同热水网路的水力计算。 3、K值改变时，对R、L d值进行的修正 （1）对比摩阻的修正、
类别最大允许压降流速 kg/cm 2100m m/s (1) 一般 压力等级 0.0~3.5 kg/cm 2G0.0610.0~35.0 3.5~10.5 kg/cm 2G0.1210.0~35.0 10.5~21.0 kg/cm 2G0.2310.0~35.0 >21.0 kg/cm 2G0.3510.0~35.0 (2) 过热蒸汽 口径(mm) >2000.3540.0~60.0 100~2000.3530.0~50.0 <1000.3530.0~40.0 (3) 饱和蒸汽 口径(mm) >2000.2030.0~40.0 100~2000.2025.0~35.0 <1000.2015.0~30.0 (4) 乏汽 排汽管(从受压容器中排出)80.0 排汽管(从无压容器中排出)15.0~30.0排汽管(从安全阀排出)200.0~400.0
. 1 蒸汽网路系统 一、蒸汽网路水力计算的基本公式 计算蒸汽管道的沿程压力损失时，流量、管径与比摩阻三者 的关系式如下 R = 6.88 你 K0.25 x (Gt2/ p d5.25) Pa/m 9-1 ) d = 0.387 X [K0.0476Gt0.381 / ( p,R)0.19] （9-2） Gt = 12.06 x [( p R)0.5 x d2.625 / K0.125]t/h （9-3） 式中 R ― ― 每米管长的沿程压力损失（比摩阻） ， Pa/m ； Gt —— 管段的蒸汽质量流量， t/h ； d —— 管道的内径， m ； K —— 蒸 汽 管 道 的 当 量 绝 对 粗 糙 度 ， m ， 取 K=0.2mm=2X 10-4 m ; P ――管段中蒸汽的密度，Kg/m3。 为了简化蒸汽管道水力计算过程，通常也是利用计算图 或表格进行计算。附录 9-1 给出了蒸汽管道水力计算表。 二、蒸汽网路水力计算特点 1 、热媒参数沿途变化较大 蒸汽供热过程中沿途蒸汽压力 P 下降，蒸汽温度T 下降，导 致蒸汽密度变化较大。 2、p 值改变时，对V 、R 值进行的修正 在蒸汽网路水力计算中，由于网路长，蒸汽在管道流动
蒸汽部分计算书 一、蒸汽量计算：(6万平米) 市政管网过热蒸汽参数：压力=0.4MPa 温度=180℃ 密度=2.472kg/m3蒸汽焓值=2811.7KJ/kg 换热器凝结水参数：温度=70℃焓值=293 KJ/kg 密度=978kg/m3（1）采暖部分耗汽量：热负荷6160kW G=3.6*Q/Δh=3.6*6160*1000/(2811.7-293)=8805kg/h 凝结水量计算：G=m/ρ=8805/978=9m3/h （2）四十七层空调耗汽量：热负荷200kW G=3.6*Q/Δh=3.6*200*1000/(2811.7-293)=285kg/h 凝结水量计算：G=m/ρ=285/978=0.29m3/h （3）高区供暖耗汽量：热负荷1237kW G=3.6*Q/Δh=3.6*1237*1000/(2811.7-293)=1768kg/h 凝结水量计算：G=m/ρ=1768/978=1.8m3/h （4）中区供暖耗汽量：热负荷1190kW G=3.6*Q/Δh=3.6*1385*1000/(2811.7-293)=1980kg/h 凝结水量计算：G=m/ρ=1980/978=2m3/h （5）低区供暖耗汽量：热负荷1895kW G=3.6*Q/Δh=3.6*1895*1000/(2811.7-293)=2708kg/h 凝结水量计算：G=m/ρ=2708/978=2.8m3/h （6）低区空调耗汽量：热负荷1640kW G=3.6*Q/Δh=3.6*1640*1000/(2811.7-293)=2344kg/h 凝结水量计算：G=m/ρ=3830/978=4m3/h （7）生活热水耗汽量：热负荷200kW G=3.6*Q/Δh=3.6*200*1000/(2811.7-293)=286kg/h 凝结水量计算：G=m/ρ=286/978=0.3 m3/h （8）洗衣机房预留蒸汽量: 150kg/h
、尸■、亠 前言 本设计目的是为一区VOD-40t 钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250C，压力1.0MP;蒸汽管道 终端温度240C，压力0.7MP （设定）； VOD用户端温度180C，压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠 近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达
不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250C查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为 4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240C查《管道设计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失：
2、压力损失 式中△ p —介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa; Wp —介质的平均计算流速，m/s ;查《管道设计》表5-2 取 Wp=40m/s ; g —重力加速度，一般取 9.8m/s "; u p —介质的平均比容，m 3/kg ; 入—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》） 表4— 9得 管道的摩擦阻力系数 入=0.0196 ; d —管道直径，已知d=200mm ; L —管道直径段总长度，已知 L=505m ; 艺E —局部阻力系数的总和，由表（一）得 艺E =36 H 1、战一管道起点和终点的标高，m ; 1/Vp= p p —平均密度，kg/m 3 ; 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头（H2-H1）10/Vp 很小，可以忽略不计所以 2 103 d 厶+工? + （禺+駕）-1。5 2— 1
项目名称：XX 蒸汽管网设计输入数据： 1.管道输送介质：蒸汽 工作温度：240 C 工作压力: 0.6MPa 流量：1.5t/h 管线长度：1500 米设计计算： 设计温度260 C 设计压力:0.6MPa 比容：0.40m 3/kg ⑴管径： Dn=18.8 X(Q/w) 0-5 D n —管子外径，mm ； D0 —管子外径，mm ； Q —计算流量，m3/h w —介质流速，m/s ①过热蒸汽流速 DN》200 流速为40?60m/s DN v 100 流速为20 ?40m/s ②w=20 m/s Dn=102.97mm w=40 m/s Dn=72.81mm ⑵壁厚： DN100~DN200 流速为30 ?50m/s
ts = PD o/{2 （〔c〕Ej+PY）} tsd=ts+C C=C1+C2 ts —直管计算厚度，mm ； D0 —管子外径，mm ； P —设计压力，MPa ； 〔c〕t —在操作温度下材料的许用压力，MPa ; Ej—焊接接头系数； tsd —直管设计厚度，mm ； C—厚度附加量之和；：mm ； C1—厚度减薄附加量；mm ； C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm ； 丫一系数。 本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260 C 时20#钢无缝钢 管的许用应力〔c〕t为101Mpa , Ej取1.0 , Y取0.4 , C i 取0.8 , C2 取0. 故ts = 1.2 X133/【2 X101 x i+1.1 X0.4】=0.78 mm C= C 1+ C 2 =0.8+0=0.8 mm Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm 所以管道为? 133 X4。
、八、、》 刖言 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250C，压力1.0MP;蒸汽管道终端温度240C，压力0.7MP （设定）； VOD用户端温度180C，压力0.5MP; 耗量主泵11.5t/h辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠 近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。
5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、 滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求 已知：蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250C查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为 4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240C查《管道设计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一） 名称 阻力系数 （0数量 管子公称直径 （毫米） 总阻力 数 止回阀旋启式312003 煨弯R=3D0.3102003 方型伸缩煨弯5620030 器R=3D 2 、蒸汽管道的水力计算
前言 欧阳歌谷（2021.02.01） 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）； VOD用户端温度180℃，压力0.5MP； 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。
3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。（一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一）
煨弯R=3D0.3102003 煨弯 5620030方型伸缩器 R=3D 2、压力损失 2—1式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa； Wp—介质的平均计算流速，m/s；查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ； g—重力加速度，一般取9.8m/s2； υp—介质的平均比容，m3/kg； λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ； d—管道直径，已知d=200mm ； L—管道直径段总长度，已知L=505m ； Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36； H1、H2—管道起点和终点的标高，m； 1/Vp=ρp—平均密度，kg/m3； 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头(H2-H1)10/Vp很小，可以忽略不计所以式2—1变为
★蒸汽管道设计规范_共10篇范文一：蒸汽管道设计蒸汽管道设计 对于过热蒸汽管道经常流通的部分，一般不需要装设连续疏水装置。 管道（不论是饱和蒸汽还是过热蒸汽管道）在设置连续疏水装置之处，均应同时装设起动疏水装置。 12.蒸汽管道的下列地点，应设有起动疏水点： （1）管道每段（包括水平管道上由阀门，孔板分段）的低位点，（2）水平管道上蒸汽流来一边的分段阀门和孔板之前； （3）汽流上升管段的下部和闭塞管段的终点等可能影响暖管处。 对于立置的 型管段，当有可能从两个方向送汽暖管时，则在其两个立管的下部均应装设起动疏水装置。 13.蒸汽管道的疏水点，应结合管线走向和坡度等具体情况，合理布置，不使过密， 一般在平直管道上，可以每100~200m考虑设置一点。 14.为避免送汽暖管时产生水击，蒸汽管道起动疏水管的管径不宜过小；当每100 ~200m设置一点时，一般可以采用表1-14所列数值。 表1-14蒸汽管道起动疏水管径（单位：mm） 15.工作压力大于26绝对大气压的蒸汽管道，在其起动疏水管上应串联装设两个截 止阀，按疏水方向一个作开闭用，一个作调整用。
工作压力小于或等于26绝对大气压的蒸汽管道，在其起动疏水管上一般装设一个切断阀。但在寒冷地区，当蒸汽管道的起动疏水点与煤气管道排水器布置在同一位置时，一般在其起动疏水管上仍然串接两个切断阀，而将排水器保温用蒸汽管从两阀之间接出。 16.压缩空气管道每段（包括水平管道上的阀门、孔板分段）的低位点，一般应设 有放水装置。厂区压缩空气管道的放水装置一般采用放水管及放水阀；在油、水易于大量积存处，根据需要也可设置分水器。当每100~200m设一放水点时，其管径可采用下列数值：（1）主管道为DN≤150时，放水管为DN34"；（2）主管道为DN≥200时，放水管为DN1"。 车间内部压缩空气管道一般采用分水器作为放水装置。 表1-15是根据复用图缩编的《立式终点分水器》的规格尺寸，表1-16是立式终点分水器的《支架》的规格尺寸，供设计选用。 17.每段蒸汽、压缩空气管道的高位点，一般由施工单位根据水压试验的需要，设 置放气管和放气阀，试压后即行焊闭。设计中一般不设置永久放气管及放气阀。 18.热水、凝结水、软水管道每段（包括水平管道上由阀门、孔板分段）的高位点 应设放气管及放气阀。低位点应设放水管及放水阀。 放水管的管径，一般按放水管内的平均流速为1msec。管段内的水能在1小时左右的时间内排空的条件确定。
1.计算基本公式 温损计算公式为： 式中：—管道单位长度传热系数 —管内热媒的平均温度 —环境温度 —热媒质量流量 —热水质量比热容 ——管道长度由于计算结果为每米温降，所以L取1m .管道传热系数为 式中： ，—分别为管道内外表面的换了系数 ，—分别为管道（含保温层）内外径 —管道各层材料的导热系数（金属的导热系数很高，自身热阻很 i 小，可以忽略不计）。 —管道各层材料到管道中心的距离m 内表面换热系数的计算 根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：
Pr为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=; 外表面换热系数的计算 由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有： 式中： —管道埋设处的导热系数。 —管道中心到地面的距离。 3.假设条件： A. 管道材料为碳钢（） B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数都趋近于 C.土壤的导热系数= D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取= E.保温材料为：聚氨酯，取= F. 保温层外包皮材料是：PVC，取= G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。 4.电厂实测数据为：
管径为300mm时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm； 管径为400mm时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：； 管径为500mm时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm； 管径为600mm时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm； 蒸汽管道损失理论计算及分析 1、蒸汽管道热损失公式推导 稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。 根据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为： 2、总传热系数及其影响因素分析
前言 本设计目的就是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数就是由动力一车间与西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数:蒸汽管道始端温度250℃,压力1、0MP;蒸汽管道终端温度240℃,压力0、7MP(设定); VOD用户端温度180℃,压力0、5MP; 耗量主泵11、5t/h 辅泵9、0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计,在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容: 1、蒸汽管道布置时力求短、直,主干线通过用户密集区,并靠近负荷大的主要用户; 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。
5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知:蒸汽管道的管径为Dg200,长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1、0MP,温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道(以下简称《管道设计》)1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4、21kg/m3。 假设:蒸汽管道的终端压力为0、7Mp,温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2、98kg/m3。 (一)管道压力损失: 1、管道的局部阻力当量长度表(一)
2、压力损失 2—1 式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之与,Pa; Wp—介质的平均计算流速,m/s; 查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ; g—重力加速度,一般取9、8m/s2; υp—介质的平均比容,m3/kg; λ—摩擦系数,查《动力管道手册》(以下简称《管道》)表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0、0196 ; d—管道直径,已知d=200mm ; L—管道直径段总长度,已知L=505m ; Σξ—局部阻力系数的总与,由表(一)得Σξ=36; H1、H2—管道起点与终点的标高,m;
流量与管径、压力、流速的一般关系 流量与管径、压力、流速的一般关系 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X流速=0.002827X管径的平方X流速(立方米/小时)。 其中，管径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。 水头损失计算Chezy 公式 Chezy 这里： Q ——断面水流量（m3/s） C ——Chezy糙率系数（m1/2/s） A ——断面面积（m2） R ——水力半径（m） S ——水力坡度（m/m） 根据需要也可以变换为其它表示方法: Darcy-Weisbach公式 由于 这里： h f——沿程水头损失（mm3/s） f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲） l ——管道长度（m） d ——管道径（mm） v ——管道流速（m/s） g ——重力加速度（m/s2） 水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。 管网建模之基本公式篇 一、管渠沿程水头损失
才公式 圆管满流，沿程水头损失也可以用达西公式表示： h f——沿程水头损失（mm3/s） λ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲） l ——管道长度（m） d ——管道径（mm） v ——管道流速（m/s） g ——重力加速度（m/s2） C、λ与水流流态有关，一般采用经验公式或半经验公式计算。常用： 1．舍维列夫公式（适用：旧铸铁管和旧钢管满管紊流，水温100C0（给水管道计算）
流量与管径、压力、流速的一般关系 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X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。 其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。 水头损失计算Chezy 公式 这里： Q ——断面水流量（m3/s） C ——Chezy糙率系数（m1/2/s） A ——断面面积（m2）
R ——水力半径（m） S ——水力坡度（m/m） 根据需要也可以变换为其它表示方法: Darcy-Weisbach公式 由于 这里： h f——沿程水头损失（mm3/s） f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲） l ——管道长度（m） d ——管道内径（mm） v ——管道流速（m/s）
g ——重力加速度（m/s2） 水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。 1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件 管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。输配水管道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。 水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用数值做
关于流量、压力、管径、流速的关系 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X流速=0.002827X管径^2X流速(立方米/小时)^2：平方。管径单位：mm 管径=sqrt(353.68X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）。因此实际中很少友人这么算，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。 波努力方程好像对于气体等可压缩流体不适用阿 管道横截面积为A A＝派D^2/4 Q＝A×v 水管管径-流速-流量对照表(轻松解决你算管径问题) 每次画图都要算出管径，你只要对照此表就能看出来！ 经验：1.重力流，流速比较小。一般选0.8-1.0 2.压力流，流速比较大，一般选1.0-1.5 管径/流速/流量对照表 200.50.70.9 1.1 1.4 1.6 1.8 2.0 2.3 2.5 2.7 2.9 3.2 3.4 250.7 1.1 1.4 1.8 2.1 2.5 2.8 3.2 3.5 3.9 4.2 4.6 4.9 5.3 32 1.2 1.7 2.3 2.9 3.5 4.1 4.6 5.2 5.8 6.4 6.97.58.18.7 40 1.8 2.7 3.6 4.5 5.4 6.37.28.19.010.010.911.812.713.6 50 2.8 4.2 5.77.18.59.911.312.714.115.617.018.419.821.2 65 4.87.29.611.914.316.719.121.523.926.328.731.133.435.8
前言 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和向阳喷射技术提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）； VOD用户端温度180℃，压力0.5MP； 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。
5、蒸汽管道通过厂房部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一）
2、压力损失 2—1 式中Δp—介质沿管道流动的总阻力之和，Pa； Wp—介质的平均计算流速，m/s；查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ； g—重力加速度，一般取9.8m/s2； υp—介质的平均比容，m3/kg； λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ； d—管道直径，已知d=200mm ； L—管道直径段总长度，已知L=505m ； Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36； H1、H2—管道起点和终点的标高，m；
bw k p g f C G t t k l t ?-=?)(热水供热管道的温降 1.计算基本公式 温损计算公式为： 式中： g k —管道单位长度传热系数C m w ο ?/ p t —管内热媒的平均温度C ? k t —环境温度 C ? G —热媒质量流量 s Kg / C —热水质量比热容 C Kg J ? ?/ l ——管道长度 m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m .管道传热系数为 ∑=++ += n i w w i i i n n g d a d d d a k 111 ln 2111 ππ λπ 式中： n a ，w a —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο ?2/ n d ， w d —分别为管道（含保温层）内外径 m i λ—管道各层材料的导热系数C m w ο ?/（金属的导热系数很高，自身 热阻很小，可以忽略不计）。 i d —管道各层材料到管道中心的距离m
内表面换热系数的计算 根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算： 42 .075 .0Pr )180(Re 037.0-≈= λ n n n d a N Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=; 外表面换热系数的计算 由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有： ]1)2(2ln[22-+ = w t w t w t w d h d h d a λ 式中： t λ—管道埋设处的导热系数。 t h —管道中心到地面的距离。 3.假设条件： A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ） B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 C m w ο?/ C.土壤的导热系数t λ= C m w ο?/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取 t h = E.保温材料为：聚氨酯，取λ= C m w ο?/
蒸汽作为热媒主要用于工厂的生产工艺用热上。热用户主要是工厂的各生产设备，比较集中且数量不多，因此单根蒸气管和凝结水管的热网系统形式是最普遍采用的方式。 关键词：定压比热局部阻力系数散热损失线膨胀系数 前言 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）； VOD用户端温度180℃，压力0.5MP； 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。 4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。
二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m 。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP ，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册 热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m 3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp ，温度为240℃查《管道设计》表1—3得 蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m 3。 （一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度 表（一） 2、压力损失 2—1 式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa ； Wp —介质的平均计算流速，m/s ； 查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ； g —重力加速度，一般取9.8m/s 2； υp—介质的平均比容，m 3/kg ；
前言 欧阳光明（2021.03.07） 本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。 主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）； VOD用户端温度180℃，压力0.5MP； 耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h 一、蒸汽管道的布置 本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容： 1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户； 2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。 3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。
4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。 5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。 6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。 二、蒸汽管道的水力计算 已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。 蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。 （一）管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度表（一） 2、压力损失
2—1式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa； Wp—介质的平均计算流速，m/s；查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ； g—重力加速度，一般取9.8m/s2； υp—介质的平均比容，m3/kg； λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ； d—管道直径，已知d=200mm ； L—管道直径段总长度，已知L=505m ； Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36； H1、H2—管道起点和终点的标高，m； 1/Vp=ρp—平均密度，kg/m3； 1.15—安全系数。 在蒸汽管道中，静压头(H2-H1)10/Vp很小，可以忽略不计所以式2—1变为 2—2 在上式中：5·Wp2/gυp=5·Wp2ρp /g表示速度头（动压头） λ103L/d为每根管子摩擦阻力系数。
类别最大允许压降流速 kg/cm2 100m m/s (1) 一般 压力等级 0.0~3.5 kg/cm2G 0.06 10.0~35.0 3.5~10.5 kg/cm2G 0.12 10.0~35.0 10.5~21.0 kg/cm2G 0.23 10.0~35.0 >21.0 kg/cm2G 0.35 10.0~35.0 (2) 过热蒸汽 口径(mm) >200 0.35 40.0~60.0 100~200 0.35 30.0~50.0 <100 0.35 30.0~40.0 (3) 饱和蒸汽 口径(mm) >200 0.20 30.0~40.0 100~200 0.20 25.0~35.0 <100 0.20 15.0~30.0 (4) 乏汽 排汽管(从受压容器中排出) 80.0 排汽管(从无压容器中排出) 15.0~30.0 排汽管(从安全阀排出)
200.0~400.0 .1蒸汽网路系统 一、蒸汽网路水力计算的基本公式 计算蒸汽管道的沿程压力损失时，流量、管径与比摩阻三者的关系式如下 R = 6.88×1×K0.25×(Gt2/ρd5.25)， Pa/m （9-1） d = 0.387×[K0.0476Gt0.381 / (ρR)0.19]，m （9-2） Gt = 12.06×[(ρR)0.5×d2.625 / K0.125]，t/h （9-3） 式中R ——每米管长的沿程压力损失（比摩阻）， Pa/m ； Gt ——管段的蒸汽质量流量，t/h； d ——管道的内径，m； K ——蒸汽管道的当量绝对粗糙度，m，取K=0.2mm=2×10-4 m； ρ——管段中蒸汽的密度，Kg/m3。 为了简化蒸汽管道水力计算过程，通常也是利用计算图或表格进行计算。附录9-1给出了蒸汽管道水力计算表。 二、蒸汽网路水力计算特点 1、热媒参数沿途变化较大 蒸汽供热过程中沿途蒸汽压力P下降，蒸汽温度T下降，导
g w / n 热水供热管道的温降 1. 计算基本公式 1.1 温损计算公式为： t l k g (t p G t k ) C f bw 式中： k —管道单位长度传热系数 t p —管内热媒的平均温度 t —环境温度 G —热媒质量流量 Kg / s C —热水质量比热容 J / Kg C l ——管道长度 m 由于计算结果为每米温降，所以 L 取 1m 1.2. 管道传热系数为 k g n 1 1 1 ln d i 1 1 a n d n i 1 2 i d i a w d w 式中： a ， a w —分别为管道内外表面的换了系数 w/ m 2 C d n ， d w —分别为管道（含保温层）内外径 m C m C k C
i —管道各层材料的导热系数 身热阻很小，可以忽略不计）。 w / m C （金属的导热系数很高，自 d —管道各层材料到管道中心的距离 m 2.1 内表面换热系数的计算 根据 H.Hansen 的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算： a n d n n 0.037(Re 0.75 180) Pr 0.42 Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90 摄氏度时 Pr=1.95; 在 75 摄氏度时 Pr=2.38; 2.2 外表面换热系数的计算 由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有： a w d w ln[ 2 2 h t d w t ( 2 h t ) 2 1 ] d w 式中： t —管道埋设处的导热系数。 h t —管道中心到地面的距离。 3. 假设条件： i N