3.2热油管道的压降计算详解

管道压降计算范文1.确定管道参数：首先需要确定管道的直径、长度和壁厚等参数。

这些参数将直接影响管道的摩阻和阻力损失，从而影响管道的压降。

2.确定流体参数：在进行管道压降计算时，还需要确定流体的密度、黏度和流速等参数。

这些参数将用于计算流体在管道中的雷诺数和摩阻系数等。

3.计算管道摩阻：管道摩阻是指由于流体与管壁之间的摩擦所引起的损失。

常见的管道摩阻计算方法有丹肯方程、克里金方程等。

根据流体参数和管道参数，可以计算出管道摩阻系数。

4.计算管道阻力：管道阻力是指流体在管道内流动时所遇到的阻力。

通常采用达西方程或者哈根-泊伊塔姆公式来计算管道阻力。

5.计算管道压降：根据以上的计算结果，可以计算出管道的压降。

管道压降是指流体在管道中流动过程中所产生的压力损失，通常用压降系数来表示。

根据管道摩阻系数和管道阻力系数，可以计算出管道压降。

6.判断压降是否满足要求：最后需要确定管道的压降是否满足工程要求。

通常要求管道的起止点之间的压力差不超过一定的范围，以保证流体的流量和所需的压力。

如果计算得到的压降超过了要求的范围，可能需要重新调整管道参数或者采取其他措施。

需要注意的是，管道压降计算中考虑的因素非常多，如黏性阻力、局部阻力、弯头和管道接口等，这些因素都会对压降产生影响。

在实际工程中，需要结合具体情况进行计算和分析，以确保计算结果的准确性和可靠性。

总的来说，管道压降计算是工程设计中非常重要的一部分，合理的管道压降计算可以保证输送流体过程中的流量和压力的稳定性，从而保证工程的正常运行。

通过合理的管道参数选择和流体参数确定，可以有效地减少压降带来的压力损失，提高输送效率。

在实际工程中，根据具体情况和工程要求进行综合考虑和分析，选择最合适的管道压降计算方法，将能够获得最佳的计算结果。

管内压降的计算公式
管内压降的计算公式可以根据不同的流体和管道条件有所不同。

以下提供两个公式，可根据具体情境选择合适的公式进行计算：
1. 达西公式：用于计算流体在圆管中的压降，其公式为：ΔP = λ× L × (V^2/2g) × (πD^4/8Q^2)。

其中，ΔP为压降，λ为管道摩擦系数，L为管道长度，V为流速，g为重力加速度，D为管道直径，Q为流量。

2. 普威尔公式：用于计算流体在管道中的压降，其公式为：ΔP = f × (L/D) × (V^2/2g)。

其中，ΔP为压降，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，V为流速，g为重力加速度。

以上信息仅供参考，如需更准确的公式或使用条件，建议咨询物理学或流体力学专家。

热油输送管路的温降计算热油在埋地管路输送过程中因无法做到完全绝热，它会沿管线向四周传热，下面仅以纵向温降进行研究计算。

1·设热油输送管道，管外径为D ，周围介质温度为T 0，总传热系数为K ，输量为G ，油品的比热为C ，出站油温为T Q ，油流流到距加热站出口X 米处时，温度降为T ℃。

注：（1）在稳定工况下：温度不随时间而变化，输量不随时间而变化；（2）油流至周围介质的总传热系数K 沿线为常数； （3）沿线地温和油品的比热C 为常数； （4）油品沿管轴线温度不变。

2·在距输油站为X 处取一微元段dx ，设X 处断面油温为T ，油流经过dx 段的温度变化为dt ，由能量方程推导温降公式，稳定流动的能量方程；dx dQ g dx dv v dxdP P h dx dT T h T p -=++⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂θsin 忽略高差和速度变化的影响，则： dx dQ dx dPP h dx dT T h Tp -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 另外由热力学知识可知：h p T P T T h P h ⎪⎭⎫⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂因此：dx dQ dxdPP T T h dx dT T h h p p -=⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂ 由于： P p C T h =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ i hD P T =⎪⎭⎫⎝⎛∂∂ 则：dQ dp D C dT C i P P -=-故在L+dL 断面上油温为T+dT ，稳定传热时，dL 上的热平衡方程为：单位时间内管线向周围介质的散热量 = 油流温降放出的热量dQ 表示单位质量液体在单位管长上的热量损失，由传热学关系可知： ()dx MT T D K dQ 0-=π因此： ()dT C dp D C dx MT T D K P i P -=-0π令 PMC DK a π=， 则：()()dxdpD T T a dx T T d i=-+-00 非齐次线性微分方程的通解为：dx e dxdp D e Ce T T axi ax ax ---⎰+=-0由于: 0=x 时，Q T T =，所以：()dx e dxdp e D e T T T T axax i ax Q ---⎰+-+=00 在热油液流中不考虑节流效应，则得到苏霍夫公式：()ax Q e T T T T --+=00单位质量下取：PGC DK a π=适用于流速低、温降大、摩阻热影响较小的情况下。

1.1.1 压降、温降计算公式根据《动力管道手册》压降计算公式：)(10)(10215.11232H H Ld L d w p -++⨯=∆ρλρ式中：1.15——安全系数；p ∆——介质沿管道内流动总阻力，Pa ；L ——为管道直线长度m ；Ld ——为管道局部阻力当量长度m ；W ——蒸汽管道平均流速m/s ；d ——管道内径mm ；ρ——蒸汽介质平均密度kg/m 3；λ——管道摩擦阻力系数，根据管道绝对粗糙度K 值选择，对过热蒸汽管道，按管道绝对粗糙度K=0.1mm 取用；H2-H1——管道终端与始端的高差，m 。

根据《设备及管道绝热设计导则》GB/T8175-2008 单层保温的管道单位热损失计算公式：Do Di Do In Ta T R R Ta T q ∙+-=+-=αλαπ21)(21 W/m.h 式中：T ——设备和管道的外表面温度（℃），T 应取管道蒸汽介质的平均温度即221t t T +=；t1——管道始端蒸汽温度℃；t2——管道终端蒸汽温度℃；Ta ——环境温度，根据工程情况定℃；R1——保温层热阻 对管道（m.K ）/W ；对平面：(m 2.K)/W ； R2——保温层表面热阻 对管道（m.K ）/W ；λ——保温材料制品在平均温度下导热系数W/（m.K ）； Do ——保温层外径 m ；Di ——保温层内径 m ；α——保温层外表面与大气的换热系数 W/（m 2.K ），w 36α+= GB/T8175-2008规范推荐.K W/m .α26311= 此时风速w 为3.5m/s 。

管径计算是按照正常负荷计算管径，同时以最大负荷及最小负荷校核计算后综合选取的。

第三章热油输送管道的工艺计算(Hot-oil Pipelines)随着世界能源需求的增长，易凝和高粘原油的产量不断地增加。

目前我国所产原油大多为这两种原油。

生产含蜡原油（waxy crude）（即易凝原油）的油田主要有：大庆油田、胜利油田、中原油田、华北油田、河南油田、长庆油田、克拉玛依油田。

生产稠油（thick oil ,heavey oil）的油田有：辽河油田、胜利的单家寺油田和孤岛油田等。

含蜡原油的特点是含蜡量高、凝固点高、低温下粘度高、高温下粘度低。

如大庆原油，凝固点为28～32℃，6102m/50℃运动粘度约为20~25×，胜利原油凝固点为23～32℃，50℃运动粘度约为s6102m/80～90×。

稠油的特点是凝固点很低，通常低于0℃，但粘度很大，如孤岛原油凝s6m/102s固点为－2.3～4.9℃，50℃运动粘度约为490×。

凝固点（Freezing point）：是指在规定条件下（热力和剪切条件）所测得的油样不流动的最高温度。

我国常把它作为评价原油流动性的指标之一。

西方国家常用的是倾点（Pour point）,它与凝固点有所不同。

倾点是指在规定条件下测得的油样刚开始流动的最低温度。

由于测量方法的不同，因而两者在数值上亦有差别。

对于同一种原油，倾点一般比凝固点低2～3℃。

原油的高含蜡、高凝固点和高粘度给储运工作带来以下几个方面的问题：1.由于原油的凝固点比较高，一般在环境温度下就失去流动性或流动性很差，因而不能直接常温输送。

2.在环境温度下，含蜡原油既使能够流动其表观粘度（Apparent Viscosity）也很高。

对于稠油，虽然在环境温度下并不凝固，但其粘度很大。

因此无论是高含蜡原油还是稠油，常温输送时摩阻损失都很大，是很不经济的。

3.高凝高粘原油给储运系统的运行管理也带来了某些特殊问题，主要有：①储罐和管道系统的结蜡问题②管道停输后的再启动问题。

对于易凝高粘问题，不能直接采用前面讲到的等温输送方法，必须在输入管道前采用降凝降粘措施。

管线压降计算方法
管线压降计算方法
通常按下列方法计算管线的压降。

液体：先决定管道尺寸和计算雷诺数。

根据管道的尺寸和管道内表面的粗糙度可以从莫诺图（化工原理流体的流雷诺数 Re=管径*流速*流体密度/流体粘度
流体在直管道中流动的压降可用达西公式计算，具体如下：
层流（Re<2000）压降=（32*粘度*管长*流速）/管径的平方
紊流（Re>2000）压降=（0.5*阻力系数f*管长*密度*流速平方）/管径的平方
对于管件，可以查出管道中所有管件的当量长度L'，在计算压降时，上面公式中的
管长=直管长度+管件当量长度之和
这样就可以求出理论上的压降。

再不懂，就翻翻化工原理，问问你办公室里的师傅。

1管道总传热系数管道总传热系数K 指油流与周围介质温差为1℃时，单位时间内通过管道单位传热表面所传递的热量，它表示油流至周围介质散热的强弱。

当考虑结蜡层的热阻对管道散热的影响时，根据热量平衡方程可得如下计算表达式：1112ln 111ln 22i i n e n wi L L D D D KD D D D ααλλ-+⎡⎤⎛⎫ ⎪⎢⎥⎝⎭=+++⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦∑ （1-1）式中：K ——总传热系数，W/(m 2·℃)；e D ——计算直径，m ；（对于保温管路取保温层内外径的平均值，对于无保温埋地管路可取沥青层外径）；n D ——管道内直径，m ； w D ——管道最外层直径，m ；1α——油流与管内壁放热系数，W/(m 2·℃)； 2α——管外壁与周围介质的放热系数，W/(m 2·℃)； i λ——第i 层相应的导热系数，W/(m·℃)；i D ，1i D +——管道第i 层的内外直径，m ，其中1,2,3...i n =；L D ——结蜡后的管内径，m ；L λ——所结蜡导热系数。

为计算总传热系数K ，需分别计算内部放热系数1α、自管壁至管道最外径的导热热阻、管道外壁或最大外围至周围环境的放热系数2α。

（1）内部放热系数1α的确定放热强度决定于原油的物理性质及流动状态，可用1α与放热准数u N 、自然对流准数r G 和流体物理性质准数r P 间的数学关系式来表示。

在层流状态（Re<2000），当500Pr <⋅Gr 时：1 3.65y dNu αλ== （1-2） 在层流状态（Re<2000），当500Pr >⋅Gr 时：0.250.330.430.11Pr 0.15Re Pr Pr y y y y y b d Nu Gr αλ⎛⎫==⋅⋅⎪⎝⎭（1-3）在激烈的紊流状态（Re>104），Pr<2500时：0.250.80.441Pr 0.021Re Pr Pr y y y b d λα⎛⎫=⋅⋅ ⎪⎝⎭（1-4）在过渡区(2000<Re<104)25.043.001)Pr Pr (Pr bf f fdK ⋅λα＝ （1-5）式中：u N ——放热准数，无因次；λρυC =Pr ——流体物理性质准数，无因次； ()υβw f t t g d Gr -=3——自然对流准数，无因次；υπρd q vdv4Re ==——雷诺数； )(Re 0f f K =——系数；d ——管道内径，m ；g ——重力加速度，g ＝9.81m/s 2； υ——定性温度下的流体运动粘度，m 2/s ； C ——定性温度下的流体比热容，J/(kg·K)； v q ——流体体积流量，m 3/s ；ρ——定性温度下的流体密度，kg/m 3；β——定性温度下的流体体积膨胀系数，可查得，亦可按下式计算：td d -+-=2042045965634023101β （1-6）f λ——定性温度下的流体导热系数，原油的导热系数f λ约在0.1～0.16W/(m·K)间，随温度变化的关系可用下式表示：153/)1054.01(137.0f t f t ρλ-⨯-= （1-7）15f ρ——l5℃时的原油密度，kg/m 3；f t ——油(液)的平均温度，℃；b t ——管内壁平均温度，℃；204d ——20℃时原油的相对密度。