蒸汽管道压降计算

蒸汽及冷凝液管道设计要求目录1. 蒸汽管道管径、壁厚设计 (2)1.1管径 (2)1.2管道壁厚 (4)2. 蒸汽配管设计要求 (4)3. 疏水阀设置要求 (7)4 避免水锤现象产生 (8)5 冷凝液管道配置设计要求 (9)5.1 疏水管管径 (9)5.2 蒸汽凝结水管道布置 (10)6. 参考资料 (11)1. 蒸汽管道管径、壁厚设计1.1管径1.1.1 计算法—按预定介质流速来确定管径时，采用下式以初选管径：d=18.81√V/ u式中：d——管道内径，mm；V——管内介质的体积流量，m3/h；u ——介质在管内的平均流速，m /s。

1.1.2 计算法—按每100m管长的压力降，可采用下式：d=11.4ρ0.207μ0.033V0.38P100-0.207式中：d——管道内径，mm；V——管内介质的体积流量，mm3/h；μ——介质的运动粘度，mm2/s；每100米管长允许压力降，kPa。

P100————1.1.3 作图选择管道直径—压降法图1方法：在饱和蒸汽曲线上选择蒸汽压力，并标记为点A。

从点A，画一条水平线，交于输送的蒸汽流量线，并标记为点B。

从点B，画一条垂直线，到图的最顶端（标记为点C）。

在压力损失刻度上选择压力降，画一条水平线（线DE）。

线DE和线BC的交点将显示所需要的管道口径。

没有相交在管径线上的选择临近管径较大的。

1.1.4作图选择管道直径—流速法根据压降要求，蒸汽流速一般在25~40m/s。

方法：选择蒸汽压力（A）—选择流量（B）—选择流速（C）—确定管径（D）。

图21.2管道壁厚管道壁厚选择见公司编制的相关标准。

2. 蒸汽配管设计要求2.1 蒸汽管道宜沿蒸汽流动方向向下布置，尽可能保持不小于1：100的坡度。

2.2 设计蒸汽系统时，蒸汽支管应自蒸汽主管的顶部接出，支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平管段上。

2.3 蒸汽主管的末端应设分液包，见表1和图3；进各装置的蒸汽次主管在靠近装置前安装分液包。

真实气体的普适管道压降方程
程惠亭;郝文斌
【期刊名称】《化学工程》
【年(卷),期】2022(50)12
【摘要】程惠亭-郝文斌可压缩气体管道压降公式基于理想气体假设,这对高压下的真实气体管道流动存在一定的误差,因此有必要对其进行改进以便减少这个误差。

文中通过引入气体压缩因子Z导出了修正的程惠亭-郝文斌公式,以适用于真实气体管道压降计算。

给出微分方程的建立和求解过程,并用文中公式、等温公式和潘汉德公式分别计算起始压力范围为1.0—8.0 MPa内的天然气管道压降,计算和分析误差。

结果表明:文中给出的公式计算结果和潘汉德公式的计算结果非常接近,对管道规格、气体类型和压降范围都没有限制,应用范围远大于现有的大多数专用经验公式,可用于高压下真实气体的管道压降计算。

【总页数】4页(P52-55)
【作者】程惠亭;郝文斌
【作者单位】华陆工程科技有限责任公司;隆基乐叶光伏科技有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】O354
【相关文献】
1.锅炉出口参数、机炉压降和主蒸汽管道压降计算的规范化问题
2.锅炉出口参数、机炉压降及主蒸汽管道压降计算方法的讨论
3.集中供热长距离蒸汽管道压降和温
降计算分析4.Cheng-Hao气体管道压降公式的普适性5.长输蒸汽管道压降、温降计算方法探讨
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

DL 中华人民共和国电力行业标准DL/T××××—201×火电机组启动蒸汽吹管导则Guide of steam-blowing for thermal power station startup目次前言 (ⅱ)1 吹管目的和范围 (1)2 吹管方式 (1)3吹管参数选择及其质量标准 (1)4 吹管方法 (2)5 吹管临时系统 (3)6 吹管工艺实施要点 (6)7吹管过程安全、健康、环保技术要求 (8)附录A （资料性附录）压降法在吹管工艺中的应用 (10)附录B （规范性附录）蒸汽管道、集箱和受热面钢管常用钢号、特性及其主要应用范围 (12)附录C （资料性附录）吹管时排汽管的反力计算 (13)附录D （规范性附录）集粒器的典型结构 (14)附录E （资料性附录）常用靶板器的结构 (15)参考文献 (17)前言本标准是根据中国电力企业联合会2010年度电力行业标准编制、修订计划项目（××××号文）的安排，对中华人民共和国电力工业部1998年3月颁布的《火电机组启动蒸汽吹管导则》进行修订而编制的。

本标准的修订目的是随着火电机组新型高效锅炉型式的应用和火电机组容量的不断发展而进行的，是为了更好的规范电力行业不同类型的新火电机组的吹管作业，规避系统和运行风险，提高机组投产的安全和经济水平，确保新机组吹管作业的安全和质量。

本标准是在总结和吸收锅炉制造厂及不同容量、不同炉型机组的吹管经验基础上制订的。

本标准适用于100MW及以上汽包锅炉、直流锅炉、循环流化床炉及余热锅炉，其它形式的机组可参照执行。

各单位应根据本导则，结合本厂机组的具体情况，制订详细的蒸汽吹管措施。

本标准经来自全国的有关专家多次讨论后定稿。

主要内容包括吹管范围、吹管方式、吹管参数选择及质量标准、吹管临时系统技术要求、吹管工艺实施要点及安全、健康、环保技术要求等。

浅谈热力管网蒸汽输送减少管道损耗的方法马宝超摘㊀要:蒸汽作为医药㊁材料等行业生产的必备能源ꎬ是规划工业园区的过程中务必考虑的市政配套因素ꎮ但蒸汽不同于水㊁电㊁燃气ꎬ其在输送过程中极易产生凝水ꎬ使热源点输送出的蒸汽量与到达热用户的蒸汽量存在差值ꎬ即为管道损耗ꎮ损耗的蒸汽量与热源点送出的蒸汽量的比率即为管损率ꎮ文章论述降低管损的方法与措施ꎮ关键词:热力管网ꎻ蒸汽输送ꎻ减少管道损耗ꎻ方法ꎻ分析一㊁热源点供热参数对管损的影响(一)机械能损耗机械能损耗即压力损耗ꎬ决定了蒸汽可输送的距离及范围ꎮ分析影响压力损耗的参数ꎬ选用«流体输配管网»４.２４章节室外蒸汽管网水力计算的公式:Ｒｍ＝６.８８ˑ１０－３Ｋ０.２５Ｇ２ｔρｓｈｄ５.２５(１)式(１)中ꎬＲｍ为每米管长的沿程压力损失(比摩阻)ꎬＰａꎻＫ为蒸汽管道的当量绝对粗糙度ꎬ取０.２ｍｍꎻＧｔ为管段的蒸汽质量流量ꎬｔ/ｈꎻρｓｈ为管段中蒸汽的密度ꎬｋｇ/ｍ３ꎻｄ为管道的内径ꎬｍꎮ对整段管道近似求压力损失ꎬ即:Ｒ总＝６.８８ˑ１０－３Ｋ０.２５Ｇ２ｔρｓｈｄ５.２５Ｌ(２)式(２)中ꎬＲ总为总阻力ꎬＰａꎻＬ为管道长度ꎬｍꎮ公式分析:具体参数如Ｋ值及ρｓｈ值在计算中需根据实际情况进行修正ꎬ修正计算过程较复杂ꎮ以此公式数据关系即可推断出:①比摩阻Ｒｍ与管径ｄ成反比ꎬ管径越细ꎬ比摩阻越高ꎮ②比摩阻Ｒｍ与管段内质量流量Ｇｔ成正比ꎬ质量流量越高ꎬ流速越快ꎬ比摩阻越高ꎮ③比摩阻Ｒｍ与蒸汽密度ρｓｈ成反比ꎮ在长距离输送中ꎬ饱和蒸汽介质内含有一定的凝水ꎬ其参数参照«工程热力学»附表２ 饱和水与饱和水蒸气表 即可确定ꎮ④总阻力Ｒ总还与输送距离Ｌ有关ꎬ距离越长ꎬＲ总越大ꎮ(二)热能损耗热能损耗决定了蒸汽在输送过程中凝水的比例ꎬ也直接决定了热电厂供汽量与热用户用汽量的差值ꎮ热能损失的因素与硬件设施相关ꎬ采用«化工工艺设计手册»中关于供热管道热损失的公式进行分析:ΔＱ总＝Ｓ全管道表面积ΔＱ单位表面积热损(３)ΔＱ单位表面积热损＝Ｔ０－ＴａＤ１２λｌｎＤ１Ｄ０＋１αｓ(４)式(３)~(４)中ꎬΔＱ总为总的热损失量ꎬＷꎻＳ全管道表面积为全管道表面积ꎬｍ２ꎻΔＱ单位表面积热损为单位表面积热损失量ꎬＷꎻＴ０为管道外表面温度ꎬ取蒸汽介质输送温度ꎬħꎻＴａ为环境温度ꎬħꎻＤ１为管道保温外径ꎬｍꎻλ为保温材料导热率ꎬＷ/(ｍ ħ)ꎻＤ０为管道外径ꎬｍꎻαｓ为保温层表面至周围空气间的总给热系数ꎬＷ/(ｍ２ ħ)ꎮ因此有:ΔＱ总＝πＤ１(Ｔ０－Ｔａ)Ｄ１２λｌｎＤ１Ｄ０＋１αｓ(５)式(５)中ꎬＴ０为长距离输送管道外表面温度的平均值ꎬħꎮ其中ꎬ保温材料等硬件设施的材质㊁厚度㊁导热率以及环境因素都对计算结果有影响ꎬ变量较多ꎬ尤其是环境因素ꎬ属于不可控因素ꎮ由此可以判断出:①热损失量ΔＱ单位表面积热损与管道保温外径Ｄ１成反比ꎻ②热损失量ΔＱ单位表面积热损与管道外径Ｄ０成正比ꎻ③总热损失量ΔＱ总与输送距离Ｌ成正比ꎻ④热损失量ΔＱ单位表面积热损与蒸汽介质输送温度Ｔ０成正比ꎮ当管道建成后ꎬ公式中可控参数只有Ｔ０ꎬ但Ｔ０随着供热距离增加不断地变化(Ｔ０＝ｆ(Ｌ))ꎮ为简化计算ꎬ在式(５)中取平均值代入ꎬ并倒推复核计算结果ꎮ二㊁热用户用热参数对管损的影响(一)用汽量的影响分析①用汽量对机械能的影响ꎮ根据上述计算和推论结果ꎬ流量越高ꎬ比摩阻越高ꎬ管道压降越大ꎬ机械能损失越大ꎬ越不利于长距离输送ꎮ②用汽量对热能的影响ꎮ根据上述公式(５)ꎬ在蒸汽介质温度一定㊁管线各项硬件设施条件一定的情况下ꎬ同样长度的管线其热量损耗为定值ꎬ与用汽量无关ꎬ则热用户用汽量的热值只要大于管线热量损耗值ꎬ理论上即可供应ꎬ但与用户末端蒸汽的含水量有关ꎮ③用汽量对管损率的影响ꎮ当管线内蒸汽介质温度恒定时ꎬ其热量损耗为定值ꎬ即用汽量越高ꎬ热量损耗占供热量的比例越低ꎮ(二)针对热用户用汽量的优化方法１.蒸汽吸收式溴化锂机组蒸汽吸收式溴化锂机组使用溴化锂吸收式制冷循环ꎬ以蒸汽作为高温热源催动溶液循环ꎬ实现在夏季 以热制冷 ꎮ经综合经济测算后ꎬ蒸汽吸收式溴化锂机组并不一定比传统以电为主要能源的空调更经济实惠ꎮ２.阶梯汽价模式热力公司可根据自身汽价㊁运营收益以及热用户的组成结构进行测算ꎮ阶梯汽价需关注的指标主要有两方面:①设身处地为热用户考虑ꎬ在用汽量增加的情况下可以降低蒸汽价格ꎬ并根据其厂房㊁办公楼的适用模式尝试推荐使用蒸汽吸收式溴化锂机组ꎬ达到夏季补足用汽量的目的ꎻ关键在于结合当地电价测算后ꎬ热用户整体投资将优于传统电空调及传统冬夏两季用汽模式ꎬ以吸引其采纳该方案ꎮ②深入测算自身热网运行规律及经济性ꎬ保证在汽价让利而增加其夏季用汽量的情形下ꎬ自身全年管损率下降ꎬ整体经济效益提升ꎬ从而达到双赢ꎮ三㊁热网系统规划供热系统的整体规划优化也对降低管损起着决定性的作用ꎮ规划的核心理念在于将稳定高用汽量企业置于最末端ꎬ且降低主干管的绕行度ꎮ热网系统规划的目的有四:①保障运行安全ꎮ稳定高用汽量企业置于最末端时ꎬ根据上述分析结果ꎬ全干管内的凝水量与蒸汽量的比率将会控制在较小的区间内ꎬ有效保证全线稳定运行ꎬ不易发生水击ꎮ②保障经济效益ꎮ根据上述分析结果ꎬ全线损耗的蒸汽量相较末端企业稳定使用的蒸汽量很少时ꎬ全线管损率较低ꎬ整体经济效益较高ꎮ③便于管径设计ꎮ稳定高用汽量企业置于最末端时ꎬ可以依照末端企业最大用汽量计算所需管径ꎬ即干管管径ꎬ中途所需变径较少ꎮ四㊁结语对施工前㊁施工中㊁施工后全时段过程进行控制ꎬ以降低管损㊁提高经济效益㊁保障管道安全运行为目的ꎬ注重细节ꎬ把基础的工作做实做细ꎬ巧妙结合理论知识开展商业洽谈工作ꎬ这样才能争取热用户与热力管网运营公司的双赢ꎬ才能使热力之树常青ꎮ参考文献:[１]王冰.蒸汽热力管网系统节能优化[Ｊ].化工设计通讯ꎬ２０１７ꎬ４３(１):１４３＋１５０.[２]李建军.试论热力管网安全管理工作[Ｊ].建材与装饰ꎬ２０１７(３):２０２－２０３.作者简介:马宝超ꎬ男ꎬ辽宁省鞍山市ꎬ研究方向:煤气热力ꎮ４５１。