蒸汽管道损失理论计算及分析
蒸汽管道温度损失计算及分析
蒸汽管道温度损失计算及分析bw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式 1.1温损计算公式为：式中：—管道单位长度传热系数—管内热媒的平均温度—环境温度—热媒质量流量—热水质量比热容——管道长度由于计算结果为每米温降，所以L 取1m1.2.管道传热系数为式中：，—分别为管道内外表面的换了系数，—分别为管道（含保温层）内外径gk C m w ο⋅/pt C ︒kt C ︒G s Kg /C C Kg J ︒⋅/l m ∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπna wa C m w ο⋅2/nd wd mi λ—管道各层材料的导热系数（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
—管道各层材料到管道中心的距离m2.1内表面换热系数的计算根据H.Hansen 的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=1.95;在75摄氏度时Pr=2.38;2.2外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中： —管道埋设处的导热系数。
—管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（）C m w ο⋅/id 42.075.0Pr )180(Re 037.0-≈=λnn n d a N ]1)2(2ln[22-+=wt wtwtw d h d h d a λtλth %5.1≈wB. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数都趋近于36.7C.土壤的导热系数=0.6D. 由于本文涉及到的最大管径为0.6m ，所以取=1.8mE.保温材料为：聚氨酯，取=0.03F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取=0.042G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
蒸汽管道温度损失计算及分析
蒸汽管道温度损失计算及分析Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UTbw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式温损计算公式为：式中：g k —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/ p t —管内热媒的平均温度C ︒ k t —环境温度C ︒G —热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/ l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m .管道传热系数为式中：n a ，w a —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/n d ，w d —分别为管道（含保温层）内外径m i λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
i d —管道各层材料到管道中心的距离m内表面换热系数的计算根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=;外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中：t λ—管道埋设处的导热系数。
t h —管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=C m w ο⋅/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取t h =E.保温材料为：聚氨酯，取λ=C m w ο⋅/ F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ=C m w ο⋅/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
4.电厂实测数据为：管径为300mm 时，保温层厚度为：50mm ，保温外包皮厚度为：7mm ； 管径为400mm 时，保温层厚度为：51mm ，保温外包皮厚度为：；管径为500mm 时，保温层厚度为：52mm ，保温外包皮厚度为：9mm ； 管径为600mm 时，保温层厚度为：54mm ，保温外包皮厚度为：12mm ； 蒸汽管道损失理论计算及分析1、蒸汽管道热损失公式推导稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量q 1是相同的。
蒸汽管道计算实例(完整资料).doc
此文档下载后即可编辑前言本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。
设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。
主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）；VOD用户端温度180℃，压力0.5MP；耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h一、蒸汽管道的布置本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容：1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户；2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。
3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。
并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。
4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。
5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。
6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。
二、蒸汽管道的水力计算已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。
蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得为4.21kg/m3。
蒸汽在该状态下的密度ρ1假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管为2.98kg/m3。
道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2（一）管道压力损失：1、管道的局部阻力当量长度表（一）2、压力损失2—1式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa ；Wp —介质的平均计算流速，m/s ； 查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ；g —重力加速度，一般取9.8m/s 2； υp—介质的平均比容，m 3/kg ； λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得 管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ； d —管道直径，已知d=200mm ；L —管道直径段总长度，已知L=505m ；Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36； H 1、H 2—管道起点和终点的标高，m ； 1/Vp=ρp—平均密度，kg/m 3； 1.15—安全系数。
浅谈热力管网蒸汽输送减少管道损耗的方法
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。
蒸汽测量中热量损失的影响因素及对策分析
蒸汽测量中热量损失的影响因素及对策分析随着生产及运维对测量精度要求日益提高，蒸汽流量测量方法及误差分析得到了越来越多的学者关注。
文章分析了蒸汽管网凝结水损失和热量损失的影响因素，并提出有效减少蒸汽管网能量损失的途径。
标签：蒸汽测量;热量损失;影响因素;对策蒸汽计量是比较复杂的一套系统，由取压装置、压力、温度与流量计四部分组成。
在工业生产中，工厂锅炉产出的过热蒸汽进入蒸汽管网，在蒸汽管网冗长与保温性能不佳时，过热蒸汽持续放热。
在这一过程中，蒸汽热量会出现一定损失，蒸汽品质会大打折扣。
因此，分析热量损失原因，并找出解决对策非常重要。
一、蒸汽供热损失主要存在问题（一）管道输送热损失以锅炉送出蒸汽为例进行计算，管径为DN200，管线沿线长度3000m，管道压力为1.2MPa，温度250℃，保温厚度100mm。
管道为室外架空安装。
（1）单位平方米绝热层外表面的热损失量计算依据为《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97。
圆筒型单层绝热结构热冷损失量应按下式计算：（1）式中：Q为以每平方米绝热层外表面积表示的热损失量。
式中：-蒸汽管道外表面温度，取250℃;-地区年平均温度，取7.6℃;D1-蒸汽管道绝热层外径，取0.419m;D0-蒸汽管道外径，取0.219m;λ-保温层导热系数，取0.036W/m·℃;-绝热层外表面向周围环境的放热系数，取21.98W/m2·℃。
用以上数据带入（1）式中得：Q=64.55W/m2。
即每平方米绝热层外表面的热损失量为64.55W/m2。
（2）每米管道长度表示的热损失量：q=∏D1Q（W/m）式中：q为以每米管道长度表示的热损失量;q=∏D1Q=3.14×0.419×64.55=84.93W/m;则热电的热损失为：3000×84.63×3.6=917255kJ/h。
（3）蒸汽焓值计算从过热蒸汽表中查得：压力 1.2MPa、温度250℃蒸汽的焓值为焓值2799.4kJ/kg。
蒸汽管道计算实例(DOC)
蒸汽管道计算实例介绍蒸汽管道通常用于工业领域中，用来传输蒸汽。
为保证蒸汽管道系统的正常运行，需要进行合理的管径和流量计算，以确保适当的压力和流量。
本文将介绍蒸汽管道计算的基本知识，并提供一个实际的计算实例。
基本理论蒸汽管道流量计算公式蒸汽管道的流量计算公式如下：Q = 3600 x D² x C x √P其中，Q表示流量（kg/h），D表示管径（mm），C表示流量系数，P表示差压（MPa）。
蒸汽管道流量系数流量系数C与管道阻力有关，通常可以参考表格获得具体数值。
蒸汽管道阻力蒸汽管道阻力由以下几个因素组成：•管道摩阻：蒸汽在管道内流动时会与管道内壁发生摩擦，产生摩阻力。
•管道弯头：管道中弯头对蒸汽产生阻力。
•管道机件：如减压阀、流量计等都会对蒸汽产生阻力。
计算实例假设我们需要计算一个长度为200m、DN100的蒸汽管道的流量和压力。
已知管道的起点处蒸汽压力为1.6MPa，终点处需要维持1.2MPa的使用压力。
我们可以采用以下步骤来进行计算：1.计算蒸汽在管道中的速度首先，我们需要计算蒸汽在管道中的速度，以确保蒸汽不会在管道内过度加速或减速。
我们可以使用以下公式来计算蒸汽速度：V = Q / (π x D² / 4) / 3600其中，V表示蒸汽的速度（m/s），Q表示流量（kg/h），D表示管径（mm）。
本实例中，管道的流量为2000kg/h，管径为DN100（约为114mm），因此可得到蒸汽速度为11.4m/s。
2.计算流量系数接下来，我们需要计算流量系数C。
由于我们的管道是直线管道，因此流量系数为1。
3.计算差压我们需要计算蒸汽在管道中的压力损失，并最终计算出需要的使用压力。
使用以下公式可以计算蒸汽在管道中的压力损失：ΔP = λ x L / D x (V² / 2g)其中，ΔP表示压力损失（MPa），λ表示管道的摩阻系数，L表示管道长度（m），D表示管径（mm），V表示蒸汽速度（m/s），g表示重力加速度。
管道热损计算
输入值 280 15 0.377 0.043 0.05 1.5 400 输出结果 7.85025 0.477 360.4272132
单位 W/mຫໍສະໝຸດ 热焓值 每小时损耗蒸汽量=QT*3600*管线长度/热焓值/1000
3059 KJ/Kg 169.6682533 Kg/h
Qt — 单位长度管道的热损失，W/m； Qp — 单位平面的热损失，W/㎡; TV — 系统要求的维持温度，℃； TA — 当地的最低环境温度 ℃；
λ — 保温材料的导热系数，W/(m℃)， D1 — 保温层内径，(管道外径) m； D0 — 保温层外径，m; D0=D1+2δ； δ — 保温层厚度，m； Ln — 自然对数；
实例：
管道外径377mm，管道长度400米，蒸汽出厂温度280度。大气温度15度，热损耗理 论计算，过热蒸汽0.6MPa，温度280℃，热焓值3018KJ/Kg。300℃热焓值 3059KJ/Kg
方法： 保温管道的热损失(加30%安全系数)计算： Qt={[2π(TV-TA) ]/〔( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α)]}×1.3 式中：
α — 保温层外表面向大气的散热系数，W/(㎡℃)与风速ω，(m/s)有关， α=1.163(6+ω1/2) W/( ㎡℃ ) 常用保温材料导热系数 保温材料 导热系数W/ (m. ℃) 玻璃纤维 0.036 矿渣棉 0.038 硅酸钙 0.054 膨胀珍珠岩 0.054 蛭 石 0.084 岩 棉 0.043 聚氨脂 0.024 聚苯乙烯 0.031 泡沫塑料 0.042 石 棉 0.093 管道材质修正系数 管道材料 修正系数 碳钢1 铜 0.9 不锈钢 1.25 塑 料 1.5
参数 TV — 系统要求的维持温度，℃； TA — 当地的最低环境温度 ℃； D1 — 保温层内径，(管道外径) m； λ — 保温材料的导热系数，W/(m℃) δ — 保温层厚度，m； ω-风速 h-管线长度
蒸汽管道温度损失计算及分析
bw k p g f CG t t k l t ∙-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式 1.1温损计算公式为：式中： gk —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/pt —管内热媒的平均温度C ︒kt —环境温度C ︒G —热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m1.2.管道传热系数为∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπ式中：na ，wa —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/nd ，wd —分别为管道（含保温层）内外径mi λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
i d—管道各层材料到管道中心的距离m2.1内表面换热系数的计算根据H.Hansen 的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：42.075.0Pr )180(Re 037.0-≈=λnn n d a NPr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=1.95;在75摄氏度时Pr=2.38;2.2外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：]1)2(2ln[22-+=wt wtwtw d h d h d a λ式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
th —管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于36.7C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=0.6C m w ο⋅/ D. 由于本文涉及到的最大管径为0.6m ，所以取th =1.8mE.保温材料为：聚氨酯，取λ=0.03C m w ο⋅/F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ=0.042C m w ο⋅/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
蒸汽管道损失理论计算及分析
bw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式 温损计算公式为：式中：gk —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/p t—管内热媒的平均温度C ︒kt —环境温度C ︒G —热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m.管道传热系数为∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπ式中：na ，wa —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/nd ，wd —分别为管道（含保温层）内外径mi λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
i d—管道各层材料到管道中心的距离m内表面换热系数的计算根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：42.075.0Pr)180(Re037.0-≈=λnn n d a NPr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=;外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：]1)2(2ln[22-+=wt wtwtw d h d h d a λ式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
th —管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=C m w ο⋅/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取th =E.保温材料为：聚氨酯，取λ=C m w ο⋅/F. 保温层外包皮材料是：PVC，取λ=Cmwο⋅/G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
4.电厂实测数据为：管径为300mm时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm；管径为400mm时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：；管径为500mm时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm；管径为600mm时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm；蒸汽管道损失理论计算及分析1、蒸汽管道热损失公式推导稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。
蒸汽计算
蒸汽作为热媒主要用于工厂的生产工艺用热上。
热用户主要是工厂的各生产设备，比较集中且数量不多，因此单根蒸气管和凝结水管的热网系统形式是最普遍采用的方式。
关键词：定压比热局部阻力系数散热损失线膨胀系数前言本设计目的是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力。
设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供的。
主要参数：蒸汽管道始端温度250℃，压力1.0MP；蒸汽管道终端温度240℃，压力0.7MP（设定）；VOD用户端温度180℃，压力0.5MP；耗量主泵11.5t/h 辅泵9.0t/h一、蒸汽管道的布置本管道依据一区总体平面布置图所描述的地形进行的设计，在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面的内容：1、蒸汽管道布置时力求短、直，主干线通过用户密集区，并靠近负荷大的主要用户；2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路的交叉。
3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿。
并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器。
4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。
5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座。
6、管道与其它建、构筑物之间的间距满足规范要求。
二、蒸汽管道的水力计算已知：蒸汽管道的管径为Dg200，长度为505m。
蒸汽管道的始端压力为1.0MP，温度为250℃查《动力管道设计手册》第一册热力管道（以下简称《管道设计》）1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ1为4.21kg/m3。
假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设计》表1—3得蒸汽在该状态下的密度ρ2为2.98kg/m3。
（一）管道压力损失：1、管道的局部阻力当量长度表（一）阻力系数数量管子公称直径（毫米）总阻力数名称（ξ）止回阀旋启式 3 1 200 3煨弯R=3D 0.3 10 200 3煨弯5 6 200 30方型伸缩器R=3D2、压力损失2—1 式中Δp—介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa；Wp—介质的平均计算流速，m/s；查《管道设计》表5-2取Wp=40m/s ；g—重力加速度，一般取9.8m/s2；υp—介质的平均比容，m3/kg；λ—摩擦系数，查《动力管道手册》（以下简称《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系数λ=0.0196 ；d—管道直径，已知d=200mm ；L—管道直径段总长度，已知L=505m ；Σξ—局部阻力系数的总和，由表（一）得Σξ=36；H1、H2—管道起点和终点的标高，m；1/Vp=ρp—平均密度，kg/m3；1.15—安全系数。
工业蒸汽管道损失标准
工业蒸汽管道损失标准
1. 管道绝热性能标准，工业蒸汽管道的绝热层材料和厚度需要
符合相关标准，以减少能量损失。
2. 管道设计标准，工业蒸汽管道的设计需要符合相关标准，包
括管道的直径、长度、弯头和支架等方面，以减少阻力和能量损失。
3. 蒸汽压力和温度标准，工业蒸汽管道在输送过程中需要符合
一定的压力和温度标准，以减少蒸汽的凝结和漏损。
4. 能量损失计算标准，工业蒸汽管道的能量损失需要按照一定
的计算方法和公式进行评估和计算，以确定实际的能量损失情况。
总的来说，工业蒸汽管道损失标准旨在通过规范和标准化管道
的设计、材料选用和运行，以最大程度地减少能量损失，提高能源
利用效率，降低生产成本，保障工业生产的安全和稳定运行。
这些
标准对于工业生产中的蒸汽输送至关重要，也是工业生产中的重要
环节之一。
蒸汽管道计算实例
前言本设计目(de)是为一区VOD-40t钢包精练炉提供蒸汽动力.设计参数是由动力一车间和西安向阳喷射技术有限公司提供(de).主要参数：蒸汽管道始端温度 250℃,压力 1.0MP；蒸汽管道终端温度 240℃,压力 0.7MP（设定）；VOD用户端温度 180℃,压力 0.5MP；耗量主泵 11.5t/h 辅泵 9.0t/h一、蒸汽管道(de)布置本管道依据一区总体平面布置图所描述(de)地形进行(de)设计,在布置管道时本设计较周详地考虑到了多方面(de)内容：1、蒸汽管道布置时力求短、直,主干线通过用户密集区,并靠近负荷大(de)主要用户；2、蒸汽管线布置时尽量减少了与公路、铁路(de)交叉.3、在布置蒸汽管线时尽量利用了自然弯角作为自然补偿.并在自然补偿达不到要求时使用方型补偿器.4、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀.5、蒸汽管道通过厂房内部时尽量使用厂房柱作为支架布置固定、滑动支座.6、管道与其它建、构筑物之间(de)间距满足规范要求.二、蒸汽管道(de)水力计算已知：蒸汽管道(de)管径为Dg200,长度为505m.蒸汽管道(de)始端压力为1.0MP,温度为250℃查动力管道设计手册第一册热力管道（以下简称管道设计）1—3得蒸汽在该状态下(de)密度ρ1为4.21kg/m3.假设：蒸汽管道(de)终端压力为0.7Mp,温度为240℃查管道设计表为2.98kg/m3.1—3得蒸汽在该状态下(de)密度ρ2（一）管道压力损失：1、管道(de)局部阻力当量长度表（一）器 R=3D2、压力损失2—1式中Δp—介质沿管道内流动(de)总阻力之和,Pa ； Wp —介质(de)平均计算流速,m/s ； 查管道设计表5-2取Wp=40m/s ；g —重力加速度,一般取9.8m/s 2； υp—介质(de)平均比容,m 3/kg ；λ—摩擦系数,查动力管道手册（以下简称管道）表4—9得 管道(de)摩擦阻力系数λ=0.0196 ； d —管道直径,已知d=200mm ； L —管道直径段总长度,已知L=505m ；Σξ—局部阻力系数(de)总和,由表（一）得Σξ=36； H 1、H 2—管道起点和终点(de)标高,m ； 1/Vp=ρp—平均密度,kg/m 3； 1.15—安全系数.在蒸汽管道中,静压头(H2-H1)10/Vp很小,可以忽略不计所以式2—1变为2—2在上式中：5·Wp2/gυp=5·Wp2ρp /g表示速度头（动压头）λ103L/d为每根管子摩擦阻力系数.把上述数值代入2—2中得Δp=1.15×5×402×3.595 (0.0196×103×505/200+36)/9.8=0.316 Mp计算出(de)压力降为0.447Mp,所以蒸汽管道(de)终端压力P2=P1-Δp=1.0-0.316=0.684 Mp.相对误差为：（0.7-0.684）/0.7=2.3% .所以假设压力合理（二）管道(de)温度降：1、蒸汽在管道中输送时,由于对周围环境(de)散热损失,过热蒸汽温降按下式计算：Δt=Q·10-3/（G·C）℃P式中Q—所计算蒸汽管段对周围环境(de)散热损失（千卡/时）；G —管段计算蒸汽流量（吨/时）；Cp —在管段平均蒸汽参数时,过热蒸汽(de)定压比热 （千卡/千克·℃）.总散热损失：Ｑ＝1.2·q·Ｌ＝1.2·148.5·505=89991 千卡／小时 蒸汽流量：Ｇ＝11.5+9.0=20.5 吨／小时定压比热：Cp 查管道设计图５－５得Cp ＝0.515 千卡/千克·℃. Δt=89.991/（20.5·0.515）=8.524 ℃2、蒸汽管道(de)出口温度为t2=t1-Δt=250-8.524=241.48 ℃ .3、相对误差：8.524/250=3.4% .蒸汽管道终端(de)出口参数为：压力 0.684MP 温度 241.48℃ ,其计算结果和假设相一致. 三、管道伸长量和补偿计算 （以管段3-4为例） （一）伸长量：公式： ΔL=а·L(t 2-t 1) ㎝式中L —计算管长,m,3-4管段(de)长度为46.57m ；а—管道(de)线膨胀系数,㎝/（m·℃）,查表5-1得α=12.25㎝/（m·℃）；t 2—管内介质温度,℃,已知t 2=220； t 1—管道安装温度,℃,已知t 1=20. ΔL=12·46.57(245-20)=12.57㎝所以,管段3—4(de)热膨胀量为125.7mm 小于补偿器(de)补偿量150mm,及本段管道在受热时不会因线性膨胀而损坏. （二）补偿器选型及校核计算：采用(de)补偿方式为人工补偿,选取(de)补偿器为矩型补偿器,其型号为：150-2型,其补偿能力为150mm,所以3-4管段(de)伸长125.7mm<150mm 补偿器能满足要求. 其它管段(de)伸长及补偿情况见下表：表（二）由上表可以看出整个VOD管道能在等于或低于设计参数(de)工况下正常运行.四、管道(de)保温防腐设计为了节约能源,提高经济效益,减少散热损失,满足工艺要求,改善工作环境,防止烫伤,一般设备、管道,管件、阀门等（以下对管道、管件、阀门等统称为管道）必须保温.（一）保温材料(de)选择：由于超细玻璃棉(de)纤维细而柔,呈白色棉状物,其单纤维直径4微米,对人(de)皮肤无刺痒感.超细玻璃棉优点很多,其容重小,导热系数底,燃点高、不腐蚀是良好(de)保温、吸声材料.同时有良好(de)吸附过滤性能,用途十分广泛.因此在本次设计中保温我材料(de)是选择超细玻璃棉.保护层采用玻璃布.（二）保温层厚度(de)确定：根据国标保温层厚度表（动力设施标准图集R410-2）超细玻璃棉制品保温层(de)厚度为70mm. （三）保温层单位散热量计算：公式： 千卡/米·时q —管道单位长度热损失（千卡/米·时）； t —介质温度（℃）； t 0—周围环境温度（℃）；λ—保温材料在平均温度下(de)导热系数（千卡/米·时·℃）查管道与设备保温表2-45得λ=0.028+0.0002t p （ t p —保温层平均温度查管道与设备保温表3—8得t p =145℃）λ=0.057 千卡/米·时·℃；—保温结构外表面向周围空气(de)放热系数（千卡/米2时）千卡/米2时千卡/米·时所以,每米长管道在每小时(de)散热量为148千卡.（四）保温结构：保温层用包扎保温结构,用一层超细玻璃棉毡包扎在管道上,再用铁丝绑扎起来.保护层采用油毡玻璃布,第一层,用石油沥青毡（GB325—73）、粉毡350号.在用18镀锌铁丝直接捆扎在超细玻璃棉毡层外面.油毡纵横搭接50毫米,纵向接缝应在管子侧面,缝口朝下.第二层,把供管道包扎用(de)玻璃布螺旋式地缠卷在石油沥青毡外面,连后用18镀锌铁丝或宽16毫米、厚0.41毫米(de)钢带捆扎住.五、管道及附件(de)设计和选择（一）管道选型：本设计所选择(de)管道为GB8163-87φ219×6DN200无缝钢管.其许用应力：常温强度指标温度（℃）钢号钢管标准壁厚（mm）δb MPaδs MPa200250 10GB8163≤103352051019220GB8163≤10390245123110由于本设计蒸汽(de)最高压力为1.0MP远低于92MP,所以所选管道安全可行.（二）减压阀选型：因为本设计蒸汽管道(de)出口压力为0.684MP而VOD正常工作压力为0.5MP所以在蒸汽管道(de)出口处应设一减压阀.1、已知减压阀前压力为0.684MP,阀后压力为0.5MP根据管道设计图6-75查得每平方厘米阀座面积(de)理论流量q=300kg/㎝2·h；2、已知蒸汽流量为20.5t/h,求得所需减压阀阀座面积为㎝23、根据需减压阀阀座面积,查管道表9-11直径和减压阀(de)公称直径DN=200mm.（三）支架及方型补偿器(de)选择：为了保证管道在热状况下(de)稳定和安全,减少管道受热膨胀时所产生(de)应力,管道每隔一定距离应该设固定支架及热膨胀(de)补偿器.支架(de)选择根据动力设施国家标准图籍R402室内热力管道支吊架和R403室外热力管网支吊架为依据进行(de),在两固定支架之间设置一方型补偿器,其型号根据所在管段(de)热伸长量选择.。
管道损失计算范文
管道损失计算范文管道损失是指流体通过管道时由于摩擦力所引起的能量损失。
这些损失会影响流体的流速和压力，因此在工程设计中，准确计算管道损失是非常重要的。
管道损失可以分为两类：主要损失和次要损失。
主要损失是由于摩擦力引起的，与管道的长度、直径和流体的流速有关。
次要损失是由于流体通过弯头、三通、阀门等管件时产生的，与管件的形状、角度和流量有关。
计算管道损失的方法主要有两种：经验公式和流体力学方法。
经验公式是基于实验和经验数据得出的，适用于简单的流体和管道系统。
流体力学方法是基于流体力学原理和方程，适用于复杂的流体和管道系统。
常用的经验公式有达西公式、黑弗葛公式和柯克霍夫公式。
达西公式适用于流速较大、流体为水和流经圆管的情况。
该公式的计算公式如下：hf = f * (L/D) * (V^2 / 2g)其中，hf为主要损失的压力头，f为摩擦系数，L为管道长度，D为管道直径，V为流速，g为重力加速度。
黑弗葛公式适用于流速较小、流体为水和流经圆管的情况。
该公式的计算公式如下：hf = K * (L/D) * (V^2 / 2g)其中，hf为主要损失的压力头，K为黑弗葛系数，L为管道长度，D为管道直径，V为流速，g为重力加速度。
柯克霍夫公式适用于流体为气体和流动迅速的情况。
该公式使用流量系数来计算管道损失，其计算公式如下：hf = (K/Q^2) * (L/D)其中，hf为主要损失的压力头，K为柯克霍夫系数，Q为流量，L为管道长度，D为管道直径。
在实际工程中，为了准确计算管道损失，通常采用组合方法。
即将经验公式和流体力学方法结合起来使用，根据实际情况选择合适的计算方法。
此外，次要损失的计算方法也有很多种，包括弯头损失、三通损失、阀门损失等。
这些损失通常通过经验公式和试验数据来进行估算。
综上所述，管道损失的计算是工程设计中一个非常重要的环节。
准确计算管道损失可以帮助工程师确定合适的管道尺寸和流量，确保管道系统的正常运行。
浅析蒸汽管网热能损失原因及控制措施
浅析蒸汽管网热能损失原因及控制措施作者：安克柱来源：《中国科技博览》2018年第10期[摘要]工业企业蒸汽管网庞大复杂，管理难度大，蒸汽浪费严重。
本文针对蒸汽管网运行中热量、流量及计量损失进行分析，提出优化改进措施。
[关键词]蒸汽管网热量损失流量损失计量损失措施中图分类号：S708 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）10-0372-010 前言蒸汽作为生产过程中的主要携能工质和辅助工艺物流，是工业企业常见的能源载体，也是能量流的最大交换平台。
工业企业的蒸汽管网随着企业的发展逐步进行建设和完善，存在管网布局不尽合理、运行中蒸汽“潮流”不明确、汽源到用户的管线过长、用户所需压力和温度达不到要求、大管径低流量、小管径高流速等问题，造成热能损失严重，给热力公司经济效益造成了一定影响。
某公司年蒸汽消耗达到570余万吨，通过认真分析蒸汽管网热能损失的原因，并对蒸汽管网实施技术改造、优化管理，有效降低了浪费，提高了热能利用率，保障了蒸汽管网的稳定高效运行。
1 蒸汽管网损失分析蒸汽管网运行中存在流量与热量损失，其中流量损失通过热源与用户计量表计反映，热量损失体现在蒸汽参数变化中。
流量损失与热量损失是考核蒸汽管网经济运行的主要指标。
1.1 蒸汽管网流量损失流量损失的关键在于热源与用户之间的流量计误差中反映出来。
根据质量守恒定律，只要沿途管道没有跑、冒、滴、漏现象，损失应该是零。
但目前供、用热双方质量流量统计后误差较大，损耗偏高，平均值在13%左右，最高可达到30%。
这是由于现行测量技术水平限制，流量测量仪表下限都存在着测量死区，在蒸汽流量很小时流量计的零漂影响、小信号切除功能，都会引起流量误差。
热用户中绝大多数都是非连续性或稳定性用户，使用蒸汽频繁调节阀门而形成脉冲流量、在停用蒸汽时基本上又都会存在阀门关不严、阀门内漏等，也就是绝大多数的流量计的大部份的工作时间都处于0～8%（节流装置）或0～5%（涡街）的切除点以下工作区域，从而造成了流量计的漏计，经若干用户累加后最终导致了当前热网的质量流量的高损耗，引起流量误差。
蒸汽管道温度损失计算及分析
蒸汽管道温度损失计算及分析蒸汽管道温度损失是指在蒸汽在管道中传输的过程中，由于管道本身的材质、绝热层的性能以及环境因素等影响导致蒸汽温度下降的现象。
对于蒸汽管道来说，温度损失的计算和分析十分重要，可以帮助我们了解管道的传热性能以及节能效果。
一、计算方法1.热力学计算法：根据蒸汽的温度、压力、流量以及管道的尺寸、材料等参数，利用热工学原理，可以计算出蒸汽在管道中的传热过程中的温度损失。
2.标准计算法：根据蒸汽管道的标准规范以及实际使用情况，可以采用标准计算方法进行温度损失的估算。
这种方法简便易行，适用于一般工况下的计算。
3.数值模拟法：利用计算机软件进行数值模拟，可以对蒸汽管道的传热过程进行详细的分析和计算。
这种方法精度较高，适用于复杂的管道系统。
二、温度损失的分析1.材料的热传导性能：管道材料的热传导性能决定了热量在管道中的传递速度。
传热性能好的材料能够减少温度损失。
2.绝热层的性能：绝热层的作用是减少热能的散失，提高管道的传热效率。
绝热层的厚度和材料的种类都会对温度损失产生重要影响。
3.管道的长度和直径：长管道会增加蒸汽传热的时间和距离，导致温度损失较大。
而管道的直径越大，对流换热的效果越好，温度损失也相对较小。
4.环境温度和风速：环境温度高或风速大会加快蒸汽的冷却速度，导致温度损失加大。
5.管道状况：管道的老化、污垢、泄漏等因素都会对温度损失产生重要影响。
三、温度损失的分析结果的应用通过对蒸汽管道温度损失的计算和分析，可以得到以下几个方面的应用：1.优化管道设计：通过调整管道材料、绝热层厚度、管道长度和直径等参数，可以减少蒸汽温度损失，提高管道传热效率。
2.能源节约：减少蒸汽温度损失可以降低能源消耗，提高能源利用率，对于大型工业设施来说，这将带来可观的节能效果。
3.管道维护和管理：通过分析温度损失的分布情况，可以找到管道中温度较低的部位，及时维修和管理，保证正常供热和工业生产。
总之，蒸汽管道温度损失的计算和分析是一个复杂且重要的工作，通过合理的计算和分析可以优化管道设计，提高能源利用率，并对管道维护和管理提供有益的参考。
蒸汽管道系统压力损失计算
蒸汽管道系统压力损失计算摘要：以某电厂主蒸汽管道系统为例，采用介质比容变化不大的方法计算主蒸汽管道系统压力损失，根据实际计算压降参考评估设计压降，探讨介质比容变化不大的蒸汽管道系统压力损失计算流程、计算难点。
旨在总结、梳理介质比容变化不大蒸汽管道压力损失计算的一般方法，对后续蒸汽管道设计起指导作用。
关键词：介质比容；压力损失；蒸汽管道；计算方法0引言压力损失是管路系统设计和运行的一个重要参数。
准确的压力损失计算对于管径选择、输送设备选型等是必不可少的，可有效地节约管道系统材料及运行的成本并保证设计的可靠性。
蒸汽在管内流动时，由于压力变化，其比容也随之变化，使其压力损失计算比较复杂，按《火力发电厂设计技术规程》DL5000~2000，8.1.2“大容量机组锅炉过热器出口至汽轮机进口压降，宜为汽轮机额定进汽压力的5%”，这一常规在国内作为确定机炉蒸汽初参数匹配的指导准则，通常也是工程设计中用来控制主蒸汽管道允许压降的主要依据，但从实践情况来看，大多数火电厂的机炉压降与额定值或设计值之间差距明显，本文旨在探讨总结介质比容变化不大的蒸汽管道系统压力损失计算方法，对蒸汽管道系统压力损失有更深层次的理解，并为后续的蒸汽管道设计提供一定的理论依据。
1蒸汽管道压力损失定义、分类定义：蒸汽管道压力损失计算就是按照给定的管道布置、管径、介质流量及其参数进行蒸汽管道始终端的压差计算，或确定蒸汽管道任一截面上的介质状态及蒸汽管道的通流能力。
分类：1）介质比容变化不大：管道终端与始端介质比容比不大于1.6 或压降不大于初压40%的蒸汽管道压力损失。
2）介质比容变化大：蒸汽管道终端和始端的介质比容比大于1.6 或压降大于初压40%的蒸汽管道。
2蒸汽管道压力损失计算图1：某厂主蒸汽管道分段计算示意图3）计算过程由图1，记A点为2#过热器出口，E、F为2#汽机进口，依次计算B、C、D、E、F点处蒸汽压力，从而计算整个蒸汽管道系统的压力损失。
蒸汽管道温度损失计算及分析
1.计算基本公式
1.1 温损计算公式
t l
kg (t p tk ) G•C
为：
fbw
式中： kg —管道单位长度传热系数 w / m C
t p —管内热媒的平均温度 C
tk —环境温度 C
G —热媒质量流量 Kg / s
C —热水质量比热容 J / KgC
m l ——管道长度 由于计算结果为每米温降，所以 L 取
（资料素材和资料部分来自网络，供参考。可复制、编制，期待你的好评与关 注）
—蒸汽管道工作钢管内径 ②影响因素：蒸汽管道的管径大小及蒸汽温度 ③ 文献数据分析结论：在蒸汽供热运行的温度范围内，蒸汽温
度对对流换热系数的影响相对较小，在计算时 该系数可近似地取平均值。
2.2.2 管道与土壤的换热系数ɑ（直埋敷设）
响）
2t
①计算公式：
De x
ln[
2ht De x
( 2ht )2 1] De x
管径为 300mm 时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm； 管径为 400mm 时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：7.8mm； 管径为 500mm 时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm； 管径为 600mm 时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm；
1m
1.2.管道传热系数为
1
kg
1
n
1 ln di1
1
andn i1 2 i
di
awd w
式中：
w / m C an ， aw —分别为管道内外表面的换了系数
2
m dn ， dw —分别为管道（含保温层）内外径
w / m C i —管道各层材料的导热系数
常识篇--国内工业用蒸汽供热管损计算简介！
常识篇--国内工业用蒸汽供热管损计算简介！
蒸汽在输送过程中存在散热损失。
在输送过热蒸汽工况条件下，散热损失只会降低过热度、降低蒸汽品位但不会形成凝结水，热量有损耗，而蒸汽质量没有损失，热用户分表与供热总表理论上不会产生计量损耗，也就不存在供热管损。
但在实际输送饱和蒸汽工况条件下，管道散热损失促使蒸汽汽化潜热的释放，从而产生凝结水。
由于水的体积大大小于蒸汽体积，蒸汽流量计计量不到，这部分无法计量的凝结水就形成了供热管损。
当压力为0.6MPa的饱和蒸汽流经直径为100mm的具有良好保温层的管道时，在大气温度为10?C的条件下，每100m管道长度上每小时要凝结出30kg水。
蒸汽管损的经验值在5%——10%左右。
蒸汽流量计算，即通过蒸汽体积的计量，辅之压力、温度的测量加以密度修正得出蒸汽质量的计量方式。
供热管损率=（热电厂供热总表热量—热用户用热分表之和流量）／热电厂供热总表热量。
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1.计算基本公式
温损计算公式为：
式中：—管道单位长度传热系数
—管内热媒的平均温度
—环境温度
—热媒质量流量
—热水质量比热容
——管道长度由于计算结果为每米温降，所以L取1m .管道传热系数为
式中：
，—分别为管道内外表面的换了系数
，—分别为管道（含保温层）内外径
—管道各层材料的导热系数（金属的导热系数很高，自身热阻很
i
小，可以忽略不计）。
—管道各层材料到管道中心的距离m
内表面换热系数的计算
根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：
Pr为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：
90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=;
外表面换热系数的计算
由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：
式中：
—管道埋设处的导热系数。
—管道中心到地面的距离。
3.假设条件：
A. 管道材料为碳钢（）
B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数都趋近于
C.土壤的导热系数=
D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取=
E.保温材料为：聚氨酯，取=
F. 保温层外包皮材料是：PVC，取=
G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
4.电厂实测数据为：
管径为300mm时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm；
管径为400mm时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：；
管径为500mm时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm；
管径为600mm时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm；
蒸汽管道损失理论计算及分析
1、蒸汽管道热损失公式推导
稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。
根据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为：
2、总传热系数及其影响因素分析
总传热系数k
式中：—蒸汽对工作钢管内壁的换热系数
—蒸汽管道各层材料的导热系数
—蒸汽管道各层材料到管道中心的距离 ɑ—蒸汽管道对土壤的换热系数（直埋）
或蒸汽管道与空气间的对流换热系数（架空或管沟）
传热系数k 的影响因素
1蒸汽与管道内壁的对流换热系数 ①计算公式:
式中：—努谢儿特准则数 —蒸汽的导热系数
—蒸汽管道工作钢管内径
②影响因素：蒸汽管道的管径大小及蒸汽温度
③ 文献数据分析结论：在蒸汽供热运行的温度范围内，蒸汽温
度对对流换热系数的影响相对较小，在计算时该系数可近似地取平均值。
1
1 1
1
1
1
ln 2
1
1
1
n
i i n
i i
d d d d h k
管道与土壤的换热系数ɑ（直埋敷设）
①计算公式：
式中：—蒸汽管道埋设土壤处的导热系数，W/
—蒸汽管道外径，m
—蒸汽管道中心到地面的距离，m
②影响因素：管道埋设深度
土壤导热系数（主要受土壤土质及含水率影响）
③主要结论：土壤换热系数的确定，需根据电厂实际情况，主要
考虑土壤土质及含水率等因素。
蒸汽管道与空气的对流换热系数ɑ
①计算公式:
式中：—努谢儿特准则数
—蒸汽的导热系数
—蒸汽管道工作钢管内径
②影响因素:空气温度及管道外壁温度
③文献查阅主要结论：管壁在工程许可范围内对相同管径对流
换热系数影响较小，在工程许可范围内可忽
略。
保温层导热系数的确定
查阅相关数据库
3蒸汽管道沿途温降计算
计算公式：
式中：
—管段j 单位长度热损
—管段j 的长度
—管段j 内蒸汽的平均定压比热
—管段j 的流量
4热损失分析 管道沿途散热损失 蒸汽管线沿途跑冒热损失 换热站内凝结水热损失
5工程实例分析
误差计算
η=
=
误差分析:
j
jp
j jl j
G
C
L q t
1000 )
1
(
A.工程测量中仪表精确度存在误差
B.理论计算中忽略各变量在各自影响因素下的变化，存在计算误差。
改进方案
A.多层保温材料，将导热系数λ较大的材料至于保温层外侧，增大热阻，减小导热热流量。
B.
大管径小流量
备注：
参考文献《蒸汽管网水力热力耦合计算理论及应用研究》
该文中得出主要结论，均在济南某实例电厂进行验证。
因此，所得主要结论具有可信性。