《蒸汽网路水力计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《蒸汽网路水力计算（22页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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 = 6.8810-3K0.25(Gt2/d5.25)， Pa/m （9-1） d = 0.387K0.0476Gt0.381 / (R)0.19， m （9-2） Gt = 12.06(R)0.5d2.625 / 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=210-4 m； 管段中蒸汽的密度，Kg/m3。 为了简化蒸汽管道水力
2、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、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，因此必须对密度的变化予以修正计算。如计算管段的蒸汽密度sh与计算采用的水力计算表中的密度bi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。 vsh = ( bi / sh) vbi m/s （9-4） Rsh = ( bi / sh) Rbi Pa/m （9-5）式中符号代表的意义同热水
3、网路的水力计算。3、K值改变时，对R、Ld 值进行的修正（1）对比摩阻的修正、当蒸汽管道的当量绝对粗糙度Ksh与计算采用的蒸汽水力计算表中的Kbi=0.2mm不符时，同样按下式进行修正： Rsh=(Ksh / Kbi)0.25 Rbi Pa/m （9-6）式中符号代表意义同热水网路的水力计算。（2）对当量长度的修正蒸汽管道的局部阻力系数，通常用当量长度表示，同样按下式进行计算。即 Ld = d/= 9.1(d1.25/K0.25) （9-7） 室外蒸汽管道局部阻力当量长度Ld值，可按附录5-2热水网路局部阻力当量长度表示。但因K值不同，需按下式进行修正。 Lsh.d = (Kbi / Ksh)
4、0.25 Lbi.d = (0.5/0.2)0.25 Lbi.d =1.26 Lbi.d m 式中符号代表意义同热水网路的水力计算。当采用当量长度法进行水力计算，蒸汽网路中计算管段的总压降为 P = R(L + Ld) = RLzh Pa （9-9）式中Lzh 管段的折算长度， m。【例题9-1】蒸汽网路中某一管段，通过流量Gt=4.0 t/h ，蒸汽平均密度=4.0 kg/m3。（1）如选用1084的管子，试计算其比摩阻R值。（2）如要求控制比摩阻R在200Pa/m以下，试选用合适的管径。【解】（1）根据附录111的蒸汽管道水力计算表（bi=1.0 kg/m3），查出当Gt=4.0t/h，公
5、称直经DN100时，Rbi = 2342.2 Pa/m ；vbi = 142 m/s管段流过蒸汽的实际密度sh=4.0 kg/m3。需要进行修正，得出实际的比摩阻Rsh和流速vsh值为vsh = ( bi / sh) vbi = (1/4)142 = 35.5 m/sRsh = ( bi / sh) Rbi = (1/4)2342.2 = 585.6 Pa/m（2）根据上述计算可见，在相同的蒸汽质量流量Gt和同一管径d条件下，流过的蒸汽密度越大，其比摩阻R及流速v值越小，呈反比关系。因此，在蒸汽密度=4.0kg/ m3，要求控制的比摩阻为200Pa/m以下，因表中蒸汽密度为=1.0 kg/ m
6、3 ，则表中控制的比摩阻值，相应为200（4/1）= 800 Pa/m以下。根据附录91，设=1.0 kg/ m3，控制比摩阻R在800Pa/m 以下，选择合适的管径，得出应选用的管道的公称直径为DN125mm，相应的Rbi值及vbi值为Rbi = 723.2 Pa/m ；vbi = 90.6 m/s最后，确定蒸汽密度=4.0 kg/ m3时的实际比摩阻及流速值。Rsh = ( bi / sh) Rbi = (1/4)723.2 = 180.8 Pa/m 200mm时，80m/s 公称直径DN200mm时，50m/s饱和蒸汽：公称直径DN200mm时，60m/s 公称直径DN200mm时，35
7、m/s5.计算管段的局部阻力当量长度及管段压力降a.按所选的管径，计算管段的局部阻力总当量长度Ld.由局部阻力系数查附录5-2，注意K值引起的修正。b. 计算管段的实际压力降，Psh = Rsh(L+Ld) Pa。6.较核管段的平均密度a.计算管段末端的压力值 Pm = Ps - Psh， Pa （9-16）查得相应Pm条件下的m值。b.计算管段的平均密度 pj = (s + m) / 2 ， kg / m3 （9-17）c.与开始假设平均密度pj进行比较,如两者相等或差别很小，则该管段的水力计算过程结束，进行下一管段的计算，如两者差别较大，则应重新假设pj，然后按同一计算步骤和方法进行计算，
8、直到两者相等或差别很小为止，重新假设的pj= pj 。由此蒸汽网路主干线所有管段逐次进行水力计算。7.分支管路的水力计算（计算方法同上）由主干线计算结果而确定支线始端压力；由用户用汽压力确定支线末端压力，重复步骤（2)-（6）。五、计算例题【例题9-2】 某工厂区蒸汽供热管网，其平面布置图见下图。锅炉出口的饱和蒸汽表压力为10bar。各用户系统所要求的蒸汽表压力及流量列于图9-1上。试进行蒸汽网路的水力计算。主干线不考虑同时使用系数。图9-1例题9-1附图【解】从锅炉出口到用户3 的管线为主干线则 Rpj = P/L(1+j) = (10 - 7)105 / (500+300+100)(1+0.8) = 185.2 Pa/m式中pj = 0.8，采用附录9-3的估算数值。1.已知锅炉出口的蒸汽压力，进行管段1的水力计算首先计算锅炉出口的管段。预先假设管段1末端的蒸汽压力。假设时，可按平均比摩阻，按比例给定末端蒸汽压力。如 P m1 = Ps1 P
