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一般蒸汽管道的流速

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一般蒸汽管道的流速_第1页
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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/cm 2G 0.23 10.0~35.0 >21.0 kg/cm 2G 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 30.0~50.0 200 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/ ρ d5.25), Pa/m ( 9-1)d = 0.387 × [K0.0476Gt0.381 / ( ρ R)0.19], m ( 9-2)Gt = 12.06 × [( ρ R)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 ρ sh与计算采用的水力计算表中的密度 ρ 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 = ( ρ bi/ ρ sh) ? vbi m/s ( 9-4)Rsh = ( ρ bi/ ρ sh) ? Rbi 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、 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 = Σξ ?d/ λ = 9.1?(d1.25/K0.25)? Σξ ( 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)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Δ 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 ρ =4.0 kg/m3 1)如选用 φ 108×4 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 11— 1 的蒸汽管道水力计算表( ρ bi=1.0 kg/m3) ,查出当 Gt=4.0t/h ,公称直经 DN100 时,Rbi = 2342.2 Pa/m ; vbi = 142 m/s 管段流过蒸汽的实际密度 ρ 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 = ( ρ bi/ ρ sh) ? vbi = (1/4) × 142 = 35.5 m/s Rsh = ( ρ bi/ ρ 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 ρ =4.0kg/ m3 ,要求控制的比摩阻为 200Pa/m 以下, 因表中蒸汽密度为 ρ =1.0 kg/ m3 , 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 9— 1, 设 ρ =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 ρ =4.0 kg/ m3时的实际比摩阻及流速值Rsh = ( ρ bi/ ρ sh) ? Rbi = (1/4) ×723.2 = 180.8 Pa/m < 200 Pa/m vsh = ( ρ bi/ ρ sh) ? vbi = (1/4) × 90.6 = 22.65 m/s三、蒸汽网路水力计算方法1、准确的计算方法 —— 按管段取蒸汽的平均密度ρ pj = ( ρ s + ρ m) / 2, kg/m3 ( 9-10)式中 ρs 、 ρ m —— 分别为计算管段始端和末端的蒸汽密度, kg/m3。

逐段进行计算特点: 该方法较准确的计算管段节点蒸汽参数 ( Ps、 Ts) ,计算较准确2、简略计算方法 —— 对整个系统取蒸汽平均密度ρ pj = ( ρ s + ρ m) / 2, kg/m3 (9-11) 式中 ρs 、 ρ m —— 分别为系统始端和末端的蒸汽密度,kg/m3特点:该方法计算误差比较大,但计算工作量小3、按一定管长取管段始端的密度具体取法:每隔 50 米管长取始端蒸汽的密度,逐段进行计算特点:该方法计算的准确性介于上述两者之间4、蒸汽网路水力计算的任务要求选择蒸汽网路各管段的管径,以保证各热用户蒸汽流量的使用参数的要求。

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