一般蒸汽管道的流速

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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

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。

vsh = ( ρbi / ρsh) ? vbi m/s (9-4)

Rsh = ( ρbi / ρsh) ? 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

ΔP = 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φ108×4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(ρbi=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ρsh=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 = ( ρbi / ρsh) ? vbi = (1/4)×142 = 35.5 m/s

Rsh = ( ρbi / ρsh) ? 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

v及流速R条件下,流过的蒸汽密度越大,其比摩阻d管径.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 = ( ρbi / ρsh) ? Rbi = (1/4)×723.2 = 180.8

Pa/m < 200

Pa/m

vsh = ( ρbi / ρsh) ? 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

ρpj = (ρs + ρm) / 2,kg/m3 (9-10)

式中ρs、ρm ——分别为计算管段始端和末端的蒸汽密度,kg/m3。