管子内径计算
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管子内径计算
管子内径计算，主要是根据工作介质的参数、流量来选择流速和确定 其直径 d。
一、 管径计算
管道内径是根据工质的参数、流量及允许流速，通过下列关系式计算 而得：
qmv=3600
式中
π d2 c 4
（1）
qm— VDc-
通过管道介质的流量，kg/h； 介质在该压力与温度下的比体积，m3/kg； 管道内径，m； 允许介质流速，m/s；
关键。 根据经验的积累， 发电厂各种在管中允许流速范围列于表 19-2 中。 管道内的阻力损失与管道长度有关，所以，在选用流速时应考虑 管道长度的影响，当管道短而简单时，可选用较大的流速，反之则选 用较小的流速。 利用式（2）求得的管道内径称为管道的计算直径，应根据这一 计算直径，参照国家标准选定最接近的较大公称直径。例如计算结果 管道直径为 180mm，则根据国家标准选用公称直径为 200mm 管子。 实际工作中，往往碰到已知管道的大小，要核算流量或流速是否 Q2 符合要求，可根据式 D= (Q2 为总供热量；h2 为排汽的焓值) h2
例1、 已知一根主蒸汽管道内通过的介质工作压力为 10.1Mpa, 温 度 为 540 ℃ ， 管 子 始 末 两 端 的 平 均 比 体 积 Vav=0.0365m3/kg，蒸汽的流量 内径 dn 并选取管道用料。 解：由 19-2 选取允许流速为 50m/s，则 d=18.8√
qm=250t/h。试求管子的
至减温减压器、快速减温减压器送汽管 主给水管道 化学净水、生水等 离心泵出水管道或压力管道 离心泵进水管道 工业用水 压力管道 排水管道
60-90 1.5-5 0.5-1.5 ﹤4 1-3 0.5-1 2-3 0.5-1.5 2-3 ﹤1
dn=dw-2s=377-2x5=367(mm)
当管内的给水流量 qmg=225t/h 时，低压给水管内介质的 流速为： π D2 C=qmg/vg÷(3600 ) 4 =225000*0.0010998 ÷ (3600*3.14*0.3672 ÷ 4)=0.65 （m/s） 即管道内实际流速为 0.65m/s，在允许范围内。
等于 0.167 Mpa，给水泵入口管外径 压焊接管，给水流量 的实际流速 c。 解：查饱和水表 vg=0.0010998m3/kg
dw=377mm，采用低
qmg=225t/h。求低压给水管内介质
查管道材料手册， 根据焊接钢管产品规格， 当管子外径为 377mm 时，最小壁厚为 5mm，所以取管壁厚为 5mm（管壁 厚用 s 表示） 。管子内径为：
由上式可得
d= √
qmv qmv =0.0188√ c （2） 900π c
从式（2）可以看出，流量 qm 是已知量，比体积 v 由 h-s 图或饱 和水蒸汽表中查得，也是已知量，只有流速 c 与管径 d 有关。
二、 流速选择
由（2）可以看出，当介质种类一定时，对流速大小的选择直接 影响管径的大小。 若选择高流速时， 则管径可以减小， 管道质量减小， 可以节省钢材；但是选择高流速，会使管道阻力损失增加，引起输送 介质的能量损失增大。因此，采用一个合理地流速式选择管子内径的
表 19-2
介质种类
汽水管道介质允许流速
管道种类
亚临界蒸汽管道
流速（m/s） 40-50 40-60 40-60 40-70 40-60 30-50 30-50 30-50 20-30
由锅炉至汽轮机的主 蒸汽管道
超临界蒸汽管道 高压蒸汽管道
中、低压蒸汽管道
再热管热段
中间再热蒸汽管道
再热管冷段
抽汽管道 其他蒸汽管道 饱和蒸汽管道 饱和蒸汽支管
qmv 205000x0.0365 =18.8 √ 50 c
=230(mm)
按参数 P0=10.1 Mpa,t0=540℃,查表 《主要管道类别和所用材料》 ， 管道应采用 12CrMoV 合金钢。
例2、 已知除氧器给水箱内的工作压力为 Py=0.6 Mpa ,工作水 温为 158℃，水箱最高水位至给水泵中心线间水柱静压力
管子内径计算，主要是根据工作介质的参数、流量来选择流速和确定 其直径 d。
一、 管径计算
管道内径是根据工质的参数、流量及允许流速，通过下列关系式计算 而得：
qmv=3600
式中
π d2 c 4
（1）
qm— VDc-
通过管道介质的流量，kg/h； 介质在该压力与温度下的比体积，m3/kg； 管道内径，m； 允许介质流速，m/s；
关键。 根据经验的积累， 发电厂各种在管中允许流速范围列于表 19-2 中。 管道内的阻力损失与管道长度有关，所以，在选用流速时应考虑 管道长度的影响，当管道短而简单时，可选用较大的流速，反之则选 用较小的流速。 利用式（2）求得的管道内径称为管道的计算直径，应根据这一 计算直径，参照国家标准选定最接近的较大公称直径。例如计算结果 管道直径为 180mm，则根据国家标准选用公称直径为 200mm 管子。 实际工作中，往往碰到已知管道的大小，要核算流量或流速是否 Q2 符合要求，可根据式 D= (Q2 为总供热量；h2 为排汽的焓值) h2
例1、 已知一根主蒸汽管道内通过的介质工作压力为 10.1Mpa, 温 度 为 540 ℃ ， 管 子 始 末 两 端 的 平 均 比 体 积 Vav=0.0365m3/kg，蒸汽的流量 内径 dn 并选取管道用料。 解：由 19-2 选取允许流速为 50m/s，则 d=18.8√
qm=250t/h。试求管子的
至减温减压器、快速减温减压器送汽管 主给水管道 化学净水、生水等 离心泵出水管道或压力管道 离心泵进水管道 工业用水 压力管道 排水管道
60-90 1.5-5 0.5-1.5 ﹤4 1-3 0.5-1 2-3 0.5-1.5 2-3 ﹤1
dn=dw-2s=377-2x5=367(mm)
当管内的给水流量 qmg=225t/h 时，低压给水管内介质的 流速为： π D2 C=qmg/vg÷(3600 ) 4 =225000*0.0010998 ÷ (3600*3.14*0.3672 ÷ 4)=0.65 （m/s） 即管道内实际流速为 0.65m/s，在允许范围内。
等于 0.167 Mpa，给水泵入口管外径 压焊接管，给水流量 的实际流速 c。 解：查饱和水表 vg=0.0010998m3/kg
dw=377mm，采用低
qmg=225t/h。求低压给水管内介质
查管道材料手册， 根据焊接钢管产品规格， 当管子外径为 377mm 时，最小壁厚为 5mm，所以取管壁厚为 5mm（管壁 厚用 s 表示） 。管子内径为：
由上式可得
d= √
qmv qmv =0.0188√ c （2） 900π c
从式（2）可以看出，流量 qm 是已知量，比体积 v 由 h-s 图或饱 和水蒸汽表中查得，也是已知量，只有流速 c 与管径 d 有关。
二、 流速选择
由（2）可以看出，当介质种类一定时，对流速大小的选择直接 影响管径的大小。 若选择高流速时， 则管径可以减小， 管道质量减小， 可以节省钢材；但是选择高流速，会使管道阻力损失增加，引起输送 介质的能量损失增大。因此，采用一个合理地流速式选择管子内径的
表 19-2
介质种类
汽水管道介质允许流速
管道种类
亚临界蒸汽管道
流速（m/s） 40-50 40-60 40-60 40-70 40-60 30-50 30-50 30-50 20-30
由锅炉至汽轮机的主 蒸汽管道
超临界蒸汽管道 高压蒸汽管道
中、低压蒸汽管道
再热管热段
中间再热蒸汽管道
再热管冷段
抽汽管道 其他蒸汽管道 饱和蒸汽管道 饱和蒸汽支管
qmv 205000x0.0365 =18.8 √ 50 c
=230(mm)
按参数 P0=10.1 Mpa,t0=540℃,查表 《主要管道类别和所用材料》 ， 管道应采用 12CrMoV 合金钢。
例2、 已知除氧器给水箱内的工作压力为 Py=0.6 Mpa ,工作水 温为 158℃，水箱最高水位至给水泵中心线间水柱静压力