浅谈蒸汽凝结水管径计算
中央空调冷冻水、冷凝水管径的计算
冷凝水管的设计通常，可以根据机组的冷负荷Q（kW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径；Q≤7kW DN＝20mm de=25Q＝101～176kW DN＝40mm de=50Q＝599～1055kW DN＝80mm de=Q＝1513～12462kW DN＝125mm de=注：（1）DN＝15mm的管道，不推荐使用。
（2）立管的公称直径，就与水平干管的直径相同。
（3）本资料引自美国“McQUAY”水源热泵空调设计手册。
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。
排放沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。
当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。
注：（1）采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。
（2）采用镀锌钢管时，一般应进行结露验算，通常应设置保温层。
冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。
设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。
冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据通过冷凝水的流量计算确定。
一般情况下，每1kW冷负荷每1h约产生0.4kg左右冷凝水；在潜热负荷较高的场合，每1kW冷负荷每1h约产径；Q＝7.1～17.6kW DN＝25mm de=32Q=17.7～100DN=32Q＝177～598kW DN＝50mm de=60Q＝1056～1512kW DN＝100mm de=110Q>12462kW DN＝150mm de=，必须及时予以排走。
排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项：水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱温度）大50％左右。
水封的出口，应与大气相通。
计安排必要的设施。
较高的场合，每1kW冷负荷每1h约产生0.8kg冷凝水。
机型KW6号机 3.18冷凝水管制）机型冷负荷Q（kW）管径6#数量Q≤7kW DN＝20mm1Q＝7.1～17.6kW DN＝25mm2Q＝17.8～100kW DN＝32mm5Q＝101～176kW DN＝40mm31 Q＝177～598kW DN＝50mm56 Q＝599～1055kW DN＝80mmQ＝1056～1512kW DN＝100mmQ＝1513～12462kW DN＝125mmQ>12462kW DN＝150mmde=40。
动力蒸汽管径计算公式及焓值对照表
动⼒蒸汽管径计算公式及焓值对照表蒸汽部分计算书⼀、蒸汽量计算：(6万平⽶)市政管⽹过热蒸汽参数：压⼒=0.4MPa 温度=180℃密度=2.472kg/m3蒸汽焓值=2811.7KJ/kg 换热器凝结⽔参数：温度=70℃焓值=293 KJ/kg 密度=978kg/m3（1）采暖部分耗汽量：热负荷6160kWG=3.6*Q/Δh=3.6*6160*1000/(2811.7-293)=8805kg/h凝结⽔量计算：G=m/ρ=8805/978=9m3/h（2）四⼗七层空调耗汽量：热负荷200kWG=3.6*Q/Δh=3.6*200*1000/(2811.7-293)=285kg/h凝结⽔量计算：G=m/ρ=285/978=0.29m3/h（3）⾼区供暖耗汽量：热负荷1237kWG=3.6*Q/Δh=3.6*1237*1000/(2811.7-293)=1768kg/h凝结⽔量计算：G=m/ρ=1768/978=1.8m3/h（4）中区供暖耗汽量：热负荷1190kWG=3.6*Q/Δh=3.6*1385*1000/(2811.7-293)=1980kg/h凝结⽔量计算：G=m/ρ=1980/978=2m3/h（5）低区供暖耗汽量：热负荷1895kWG=3.6*Q/Δh=3.6*1895*1000/(2811.7-293)=2708kg/h凝结⽔量计算：G=m/ρ=2708/978=2.8m3/h（6）低区空调耗汽量：热负荷1640kWG=3.6*Q/Δh=3.6*1640*1000/(2811.7-293)=2344kg/h凝结⽔量计算：G=m/ρ=3830/978=4m3/h（7）⽣活热⽔耗汽量：热负荷200kWG=3.6*Q/Δh=3.6*200*1000/(2811.7-293)=286kg/h凝结⽔量计算：G=m/ρ=286/978=0.3 m3/h（8）洗⾐机房预留蒸汽量: 150kg/h（9）橱房预留蒸汽量: 200kg/h（10）蒸汽量合计: 9720kg/h⼆、蒸汽管道管径计算：蒸汽流速范围：ω=20~30m/s 计算公式：d=18.8*(V/ω)1/2（1）蒸汽⼊户管径:ω=35m/s V=9720/2.472=3932m3/hd=18.8*(3932/30)1/2=215 管径为D273X8（2）四⼗七层蒸汽总管径: ω=30m/s V=300/2.472=120m3/hd=18.8*(120/25)1/2= 41 管径为D57X3.5（3）⾼区供暖蒸汽总管径: ω=30m/s V=1768/2.472= 715m3/hd=18.8*(715/30)1/2= 92 管径为D108X4（4）中区供暖蒸汽总管径: ω=30m/s V=1980/2.472=800m3/hd=18.8*(800/30)1/2= 97 管径为D108X4（5）低区第⼀套换热系统蒸汽总管径: ω=30m/s V=2708/2.472=1095m3/hd=18.8*(1095/30)1/2= 113 管径为D133X4（6）低区第⼆套换热系统蒸汽总管径: ω=30m/s V=2344/2.472=948m3/hd=18.8*(948/30)1/2= 135 管径为D133x4（7）⽣活热⽔换热系统蒸汽总管径: ω=30m/s V=286/2.472=116m3/hd=18.8*(116/30)1/2= 37 管径为D45X3.5（8）厨房蒸汽总管径: ω=25m/s V=200/2.472=81m3/hd=18.8*(81/25)1/2= 33 管径为D45X3.5（9）洗⾐机房蒸汽总管径: ω=25m/s V=150/2.472=61m3/hd=18.8*(61/25)1/2= 29 管径为D32X2.5（10）三⼗⼆⾄⼗五层⽴管管径: ω=30m/s V=120+715=835m3/hd=18.8*(835/30)1/2= 99 管径为D108X4（11）⼗五⾄地下四层⽴管管径: ω=30m/s V=120+715+800=1635m3/hd=18.8*(1635/30)1/2= 138 管径为D159X4.5三、各部分单台换热器凝结⽔量计算:（1）四⼗七层：285X0.7X1.1=220kg/h（2）⾼区供暖：1768X0.7X1.1=1360kg/h（3）中区供暖：1980X0.7X1.1=1524kg/h（4）低区供暖：2708X0.7X1.1=1895kg/h（5）低区空调：2344X0.7X1.1=1640kg/h四、各部分凝结⽔管管径根据流量与流速查《实⽤供热空调设计⼿册》⽔利计算表计算。
(蒸汽)管道管径计算公式与管径温度压力流量对照选型表
2、流量=流速×（管道内径×管道内径×π÷4），管道内径=sqrt(353.68X流量、流速)，sqrt：开平方。
3、流体在一定时间内通过某一横断面的容积或重量称为流量。用容积表示流量单位是L每s或（`m^3`每h），用重量表示流量单位是kg每s或t每h。
76534
五、饱和蒸汽管道流量选型表：
饱和蒸汽管道流量选型表（流速30米/秒）（流量：公斤/小时）
压力BAR
管道口径（mm）
15
20
25
32
40
50
65
80
100
125
150
200
250
300
0.35
14
31
55
85
123
219
342
492
875
1367
1969
3500
5468
7874
0.5
15
33
70455
101455
26
183
411
731
1142
1645
2924
4568
6578
11695
18273
26313
46778
73091
105251
27
189
426
757
1183
1704
3029
4733
6815
12116
18923
27262
48465
75727
109047
28
196
441
蒸汽管道经常疏水凝结水量的计算
的凝结水量计算Biblioteka W/(m* 温材料的导热系数λ= 0.038 ℃）
保温层内壁温度t1= 170 ℃ 保温层外壁温度t2= 20 ℃ 保温层内壁半径r1= 140 mm 保温层外壁半径r2= 200 mm
ln(r2/r1)= 0.356675
汽或饱和蒸汽的焓i1= 压力下饱和水的焓i2=
管长n=
2768 720 100
kJ/kg kJ/kg m
蒸汽管道经常疏水的凝结水量计
每米管道的散热量Q= 100.41 W/m 蒸汽管道凝结水量W= 17.65 kg/h
说明： 青色为所需要输入的数据，黄色为得到的结果。
保温材料的导热系数λ= 保温层内壁温度t1= 保温层外壁温度t2= 保温层内壁半径r1= 保温层外壁半径r2= ln(r2/r1)=
工作压力下过热蒸汽或饱和蒸汽的焓i1= 工作压力下饱和水的焓i2= 管长n=
蒸汽管路计算公式
9.1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 = 6.88×10-3×K0.25×(G t2/ρd5.25)，Pa/m （9-1）d = 0.387×[K0.0476G t0.381/ (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 ；G t ——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。
v sh = ( ρbi / ρsh) · v bi m/s （9-4）R sh= ( ρbi / ρsh) · R bi 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、L d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K sh与计算采用的蒸汽水力计算表中的K bi=0.2mm不符时，同样按下式进行修正：R sh=(K sh / K bi)0.25 · R bi Pa/m （9-6）式中符号代表意义同热水网路的水力计算。
蒸汽管道压降及管径计算3
蒸汽管道压降及管径计算一、现场条件1、从公用部的分汽缸预留口一次阀后法兰起至汽电部除氧器连排进汽管接入口止。
2、分汽缸蒸汽参数：温度150℃，压力0.5MPa（表压），流量0-10t/h，管道引出口为DN100的阀后法兰。
3、除氧器参数：设计值：温度230℃，压力1.25MPa（表压）；实际运行工况值：发电50MW时，温度140℃，压力0.25-0.3MPa，管道接入口为DN400无缝钢管开孔。
二、计算条件1、起点分汽缸蒸汽参数取：温度150℃，压力0.5MPa（表压），流量10t/h。
2、终点除氧器参数取：温度140℃，压力0.3MPa。
3、管道压力取平均值：P1=0.5Mpa; P2=0.3Mpa.P= (P1+ P2)/2=(0.5+0.3)/2=0.4 Mpa.4、平均密度：查表0.5Mpa时ρ1=1/v=1/0.3746=2.669kg/m3 ;查表0.3Mpa时ρ2=1/v=1/0.6056=1.651kg/m3ρ= (ρ1+ρ2)/2=(2.669+1.651)/2=2.16kg/m35、管道直径计算，流速取w=35m/s。
d=594.5√q m/wρ=594.5√10/(35*2.16)= 216.21 mm取d=219mm6、流量10t/h，管径DN200，计算流速w，压力降R。
查图（5-9c动力管道设计手册）计算得：W=82 m/s ，R=320Pa/m实际流速w’=W/ρ=82/2.669=31.09m/s.实际压力降R’=R/ρ=320/2.669=119.Pa/m7、管径DN219，压力0.4Mpa计算流速w，压力降R, 流量q m查表（5-9c动力管道设计手册）得：w’=35m/s，R’=172Pa/m, q m=11250Kg/h=11.25t/h.8、管道压力总阻力计算按K=0.2时DN200 无缝钢管20g λ=0.0222(表5-119动力管道设计手册) 直管L=213m截止阀L d=66m*5个=330mR=4d 90度弯头L d=6.4m*21个=134.4mΔP=1.15*2.16*35*35/2*1000*0.0222/219*(213+330+134)+10*0.0222(21.5-1) =104413+4.55=104417 Pa8、允许单位压力降R=（P1- P2）106/1.15(L+L d)=(0.5-0.3)*1000000/1.15(213+464) =256.8Pa/m。
蒸汽供热管和凝结水管路的水力计算
供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算（一）供热管网水力计算的基本原理蒸汽供热系统的管网由供汽管网和凝结水回收管网组成。
蒸汽供热系统管网水力计算的主要任务主要有以下三类：（1）按已知的热媒（蒸汽或凝结水）流量和压力损失，确定管道的直径。
（2）按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失，确定管路各进出口处的压力。
当供汽管路输送过热蒸汽时，还应计算用户入口处的蒸汽温度。
（3）按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量。
根据水力计算的结果，不仅能分别确定蒸汽供热系统的管径、流量、压力以及温度，还可进一步确定汽源的压力和温度、凝结水回收系统的型式以及凝结水泵的扬程等。
本指导书主要阐述水力计算的基本原理、凝结水管网的水力工况、上述第一类计算的基本方法、基本步骤及典型计算示例。
至于上述第二类和第三类计算，由于与第一类计算原理相同、方法相似，因此未作详细说明。
1. 供热管网水力计算的基本公式在管路的水力计算中，通常把管路中流体流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。
任何一个供热系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。
当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间存在摩擦，因而造成能量损失，使压力降低，这种能量损失称为沿程损失，以符号“Δp y ”表示；而当流体流过管道的一些附件（如阀门、弯头、三通、散热器等）时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量使压力降低，这种能量损失称为局部损失，以符号“Δp j ”表示。
因此，管路中每一计算管段的压力损失，都可用下式表示：Δp = Δp y +Δp j = Rl + Δp j Pa (2—1)式中:Δp —— 计算管段的压力损失，Pa ；Δp y —— 计算管段的沿程损失，Pa ；Δp j —— 计算管段的局部损失，Pa ；R —— 每米管长的沿程损失，又称为比摩阻，Pa/m ；L —— 管段长度，m 。
比摩阻可用流体力学的达西·维斯巴赫公式进行计算：22v d R ρλ= Pa/m (2—2)式中：λ —— 管段的摩擦阻力系数；d —— 管子内径，m ；v —— 热媒在管道内的流速，m/s ；ρ—— 热媒的密度，kg/m 3。
中央空调冷冻水、冷凝水管径的计算
冷凝水管的设计通常，可以根据机组的冷负荷Q（kW）按下列数据近似选定冷凝水管的公称直径；Q≤7kW DN＝20mm de=25Q＝101～176kW DN＝40mm de=50Q＝599～1055kW DN＝80mm de=Q＝1513～12462kW DN＝125mm de=注：（1）DN＝15mm的管道，不推荐使用。
（2）立管的公称直径，就与水平干管的直径相同。
（3）本资料引自美国“McQUAY”水源热泵空调设计手册。
风机盘管机组、整体式空调器、组合式空调机组等运行过程中产生的冷凝水，必须及时予以排走。
排放沿水流方向，水平管道应保持不小于千分之一的坡度；且不允许有积水部位。
当冷凝水盘位于机组负压区段时，凝水盘的出水口处必须设置水封，水封的高度应比凝水盘处的负压（为了防止冷凝水管道表面产生结露，必须进行防结露验算。
注：（1）采用聚氯乙烯塑料管时，一般可以不必进行防结露的保温和隔汽处理。
（2）采用镀锌钢管时，一般应进行结露验算，通常应设置保温层。
冷凝水立管的顶部，应设计通向大气的透气管。
设计和布置冷凝水管路时，必须认真考虑定期冲洗的可能性，并应设计安排必要的设施。
冷凝水管的公称直径DN（mm），应根据通过冷凝水的流量计算确定。
一般情况下，每1kW冷负荷每1h约产生0.4kg左右冷凝水；在潜热负荷较高的场合，每1kW冷负荷每1h约产径；Q＝7.1～17.6kW DN＝25mm de=32Q=17.7～100DN=32Q＝177～598kW DN＝50mm de=60Q＝1056～1512kW DN＝100mm de=110Q>12462kW DN＝150mm de=，必须及时予以排走。
排放冷凝水管道的设计，应注意以下事项：水封的高度应比凝水盘处的负压（相当于水柱温度）大50％左右。
水封的出口，应与大气相通。
计安排必要的设施。
较高的场合，每1kW冷负荷每1h约产生0.8kg冷凝水。
制）冷凝水管冷负荷Q（kW）管径Q≤7kW DN＝20mmQ＝7.1～17.6kW DN＝25mmQ＝17.8～100kW DN＝32mmQ＝101～176kW DN＝40mmQ＝177～598kW DN＝50mmQ＝599～1055kW DN＝80mm DN125Q＝1056～1512kW DN＝100mm DN150Q＝1513～12462kW DN＝125mmQ>12462kW DN＝150mmde=40。
浅谈蒸汽凝结水管径计算
浅谈蒸汽凝结水管径计算摘要：本文根据蒸汽凝结水管道中流体流动的不同状态，将工程中凝结水回收系统的管路分为不同的阶段，结合其常见的工程算法，分别对不同类型的蒸汽凝结水管道，介绍了不同的管径确定方法，并总结和提出了在设计及计算过程中需要注意的一些常见问题。
关键词：蒸汽凝结水管径计算引言蒸汽作为集中供热系统的热媒,可以同时解决采暖、洗浴、医院、工业等不同用户的用热问题，应用极为普遍[1]。
蒸汽在供热系统内流动过程中由于传热、压降发生相态变化，变成凝结水[2]。
在现有的工业、民用甚至市政项目中，蒸汽在用汽设备中被使用的实际上仅仅是其潜热，蒸汽的显热—蒸汽凝结水所具有的热量价值及未被污染的蒸汽凝结水本身所具有的洁净软水的价值被全部排入下水道，导致环境热污染和能源浪费。
在蒸汽作为热媒被利用的过程中，未被污染的蒸汽凝结水可以直接作为锅炉给水。
一般来说，饱和凝结水平均含有蒸汽热能的20%～50%左右[3、4]，如不回收，不但损失热能，也将增加锅炉给水处理费用，增加锅炉排污量及由此带走的热损失。
因此，蒸汽凝结水回收系统的设计无疑将带来可观的经济效益、环境效益及社会效益。
而在蒸汽凝结水回收系统的设计过程中，蒸汽凝结水管道的管径计算是其中一个必要又有难度的环节。
一、常用管径确定方法蒸汽凝结水通常情况下为汽水混合物，其管径计算方法比较复杂，详细而精确的算法并不适合工程设计。
因此，在工程设计时，设计人员通常采取将蒸汽凝结水管道的水力计算条件作出不同的简化，进而衍生出不同的确定凝结水管径的方法。
其一是根据多年的工作经验，采取将凝结水管径确定为比相应的蒸汽管道管径小1~2号；或者将蒸汽凝结水管道视为纯高温热水，忽略其含汽部分，近而采用计算高温热水管径的方法来计算凝结水管道；还有将查表与水力计算相结合的方法，这种方法在相关书籍中有一定的介绍，但有些介绍并不完善，这种方法在本文第三部分余压凝结水管径计算方法的介绍中将加以完善。
二、管径分类计算方法其实，上文介绍的这几种蒸汽凝结水管径确定方法都有失片面。
蒸汽冷凝水管径
蒸汽冷凝水管径一、什么是闪蒸汽？当热冷凝水流经疏水阀后，由于压力降低一部分冷凝水发生二次蒸发，产生闪蒸汽。
二、蒸汽冷凝水管径的考虑。
假设所有的冷凝水都变成闪蒸汽，回收管路的口径应按蒸汽管道进行计算，管道口径就会过大，虽然这能满足冷凝水的排放，但费用将远远超过实际需要。
如果回收管道按水管进行计算，所选口径就会过小。
因为即使少量的闪蒸汽所占据的管内体积也会很大，导致背压上升，阻碍冷凝水的排放。
只有同时考虑闪蒸汽及冷凝水的量才能正确计算回收管道的口径。
理论上，在计算时应同时考虑管路中流动的两相介质才能得出正确的数值；但在实际操作中有一定的难度，而且在大多数情况下也无需这样的计算。
实际应用中，可以把冷凝水回收管路作为蒸汽管路，按闪蒸汽的流量进行计算。
冷凝水的体积与闪蒸汽的体积相比是微乎其微的，因此在计算时只需确保蒸汽流速不能过快，以免携带冷凝水而产生水锤。
如管道内充满蒸汽，蒸汽的流速比含有较多冷凝水的管道中蒸汽的流速快得多。
通常使用的管道都是按标准口径进行制造的，也就是说虽然在计算时忽略了冷凝水的流量，实际管道本身已经考虑了安全系数，足以弥补忽略的冷凝水流量。
三、计算蒸汽冷凝水管径的步骤：1、确定冷凝水回收管合理的操作压力；2、确定流经蒸汽疏水阀的冷凝水的质量流量；3、确定连接至回收管上的每个疏水阀由压降产生的闪蒸汽的百分比（可通过计算或相关表格查询）；4、通过冷凝水的流量和产生闪蒸汽百分比，计算闪蒸汽的流量；5、重复以上步骤，求出闪蒸汽的总流量；6、确定回收管道闪蒸汽合理流速。
下面公式可供参考：Rv=（Vf *（Ct-St）+Vg*St)/Ct式中：Vf-水的比容Vg-蒸汽在回收管压力下的比容Ct-闪蒸前冷凝水的总流量St-闪蒸汽总流量流速参考值：Rv 合理流速m/sRv≤0.01 20.01＜Rv＜0.26 0.88+112xRvRv≥0.26 307、通过背压及流速，计算或是查询相关表格选择管径。
蒸汽供热管路和凝结水管路的水力计算
供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算（一）供热管网水力计算的基本原理蒸汽供热系统的管网由供汽管网和凝结水回收管网组成。
蒸汽供热系统管网水力计算的主要任务主要有以下三类：（1）按已知的热媒（蒸汽或凝结水）流量和压力损失，确定管道的直径。
（2）按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失，确定管路各进出口处的压力。
当供汽管路输送过热蒸汽时，还应计算用户入口处的蒸汽温度。
（3）按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量。
根据水力计算的结果，不仅能分别确定蒸汽供热系统的管径、流量、压力以及温度，还可进一步确定汽源的压力和温度、凝结水回收系统的型式以及凝结水泵的扬程等。
本指导书主要阐述水力计算的基本原理、凝结水管网的水力工况、上述第一类计算的基本方法、基本步骤及典型计算示例。
至于上述第二类和第三类计算，由于与第一类计算原理相同、方法相似，因此未作详细说明。
1. 供热管网水力计算的基本公式在管路的水力计算中，通常把管路中流体流量和管径都没有改变的一段管子称为一个计算管段。
任何一个供热系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。
当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间存在摩擦，因而造成能量损失，使压力降低，这种能量损失称为沿程损失，以符号“Δp y ”表示；而当流体流过管道的一些附件（如阀门、弯头、三通、散热器等）时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量使压力降低，这种能量损失称为局部损失，以符号“Δp j ”表示。
因此，管路中每一计算管段的压力损失，都可用下式表示：Δp = Δp y +Δp j = Rl + Δp j Pa (2—1)式中:Δp —— 计算管段的压力损失，Pa ；Δp y —— 计算管段的沿程损失，Pa ；Δp j —— 计算管段的局部损失，Pa ；R —— 每米管长的沿程损失，又称为比摩阻，Pa/m ；L —— 管段长度，m 。
比摩阻可用流体力学的达西·维斯巴赫公式进行计算：22v d R ρλ= Pa/m (2—2)式中：λ —— 管段的摩擦阻力系数；d —— 管子内径，m ；v —— 热媒在管道内的流速，m/s ；ρ—— 热媒的密度，kg/m 3。
蒸汽和凝结水管道设计
蒸汽和凝结水管道设计国外石油工厂蒸汽系统的压力大致分为10Mpa、6.0MPa、4.0 MPa、2.0 MPa、1.0 MPa、0.6 MPa、和0.35 MPa,凝结水系统压力大致分为0.35~0.07 MPa.国内石油化工厂蒸汽系统的压力大致分为10Mpa、4.0MPa、1 MPa、0.3 MPa, 凝结水系统压力大致分为0.3 MPa.表1是国内常用的蒸汽和凝结水系统压力用、稀释用、事故用。
（一）蒸汽管道1．蒸汽管道的布置一般装置的蒸汽管道，大多是架空铺设，很少有管沟铺设，不埋地铺设。
其主要原因是不易解决保温层的防潮和吸收管道热胀变形。
由工厂系统进入装置的主蒸汽管道，一般布置在管廊的上层。
（1）各种用途的蒸汽支管均应自蒸汽主管的顶部接出，支管上的切断阀应安装在靠近主管的水平管线上，以避免存液。
（2）在动力、加热及工艺等重要用途的蒸汽支管上，不得再引出灭火/消防，吹扫等其他用途的蒸汽支管。
（3）一般从蒸汽主管上引出的蒸汽支管均应采用二阀组。
而从蒸汽主管或支管引出接至工艺设备或工艺管道的蒸汽管上，必须设三阀组，即两切断阀之间设一常开的DN20检查阀，以便随时发现泄漏。
（4）凡饱和蒸汽主管进入装置，在装置侧的边界附近应设蒸汽疏水器，在分水器下部设经常疏水措施。
过热蒸汽主管进入装置，一般可不设分水器。
（5）成组布置的蒸汽拌热管，应由蒸汽分管道（或称集合管Manifold）接出，分管道是由拌热蒸汽供汽管供汽，拌热蒸汽供汽管是由装置内的蒸汽主管上部引出或从各设备区专用拌热蒸汽支管上部引出。
当蒸汽分管道的位置比蒸汽主管高时，可按图1上部的图形设计。
当蒸汽分管道的位置比蒸汽主管低时，可按图1下部的图形设计。
（6）在蒸汽管道的U形补偿器上，不得引出支管。
在靠近U形补偿器两侧的直管上引出支管时，支管不应妨碍主管的变形或位移。
因主管热胀而产生的支管引出点的位移，不应使支管承受过大的应力或过多的位移。
（7）直接排至大气的蒸汽放空管，应在该管下端的弯头附近开一个φ6mm的排液孔，并接DN15的管子引至边沟、漏斗等合适的地方，如图2（a）所示。
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浅谈蒸汽凝结水管径计算
摘要：本文根据蒸汽凝结水管道中流体流动的不同状态，将工程中凝结水回收系统的管路分为不同的阶段，结合其常见的工程算法，分别对不同类型的蒸汽凝结水管道，介绍了不同的管径确定方法，并总结和提出了在设计及计算过程中需要注意的一些常见问题。
关键词：蒸汽凝结水管径计算
引言
蒸汽作为集中供热系统的热媒,可以同时解决采暖、洗浴、医院、工业等不同用户的用热问题，应用极为普遍[1]。
蒸汽在供热系统内流动过程中由于传热、压降发生相态变化，变成凝结水[2]。
在现有的工业、民用甚至市政项目中，蒸汽在用汽设备中被使用的实际上仅仅是其潜热，蒸汽的显热—蒸汽凝结水所具有的热量价值及未被污染的蒸汽凝结水本身所具有的洁净软水的价值被全部排入下水道，导致环境热污染和能源浪费。
在蒸汽作为热媒被利用的过程中，未被污染的蒸汽凝结水可以直接作为锅炉给水。
一般来说，饱和凝结水平均含有蒸汽热能的20%～50%左右[3、4]，如不回收，不但损失热能，也将增加锅炉给水处理费用，增加锅炉排污量及由此带走的热损失。
因此，蒸汽凝结水回收系统的设计无疑将带来可观的经济效益、环境效益及社会效益。
而在蒸汽凝结水回收系统的设计过程中，蒸汽凝结水管道的管径计算是其中一个必要又有难度的环节。
一、常用管径确定方法
蒸汽凝结水通常情况下为汽水混合物，其管径计算方法比较复杂，详细而精确的算法并不适合工程设计。
因此，在工程设计时，设计人员通常采取将蒸汽凝结水管道的水力计算条件作出不同的简化，进而衍生出不同的确定凝结水管径的方法。
其一是根据多年的工作经验，采取将凝结水管径确定为比相应的蒸汽管道管径小1~2号；或者将蒸汽凝结水管道视为纯高温热水，忽略其含汽部分，近而采用计算高温热水管径的方法来计算凝结水管道；还有将查表与水力计算相结合的方法，这种方法在相关书籍中有一定的介绍，但有些介绍并不完善，这种方法在本文第三部分余压凝结水管径计算方法的介绍中将加以完善。
二、管径分类计算方法
其实，上文介绍的这几种蒸汽凝结水管径确定方法都有失片面。
准确来讲，
不同类型的凝结水管道，有不同的管径确定方法。
下面根据蒸汽凝结水管道中流体流动的状态分类来分别介绍其管径确定方法。
理论上来讲，蒸汽凝结水管道中流体的流动状况常表现为满管流动、非满管流动及两相满管流动三种情况[5]。
1.满管流动是指单相的纯凝结水的满管流动，其流动规律与流动状态与热水管道基本一致，可视为热水管道。
满管流动的凝结水管道管径计算方法按照热水管道的管径计算公式或查热水管道管径选择图表即可。
热水管道管径计算公式如下：
其中，qm为工作状态下的质量流量，w为工作状态下的流速，ρ为工作状态下的密度。
据此，选取合适的流速，即可算出满管流动凝结水管道的管径。
工程设计当中，此种类型的凝结水管道常位于凝结水回收装置之后，如厂区的凝结水管道。
其管径计算可按热水管道管径计算方法确定，只是凝结水管道由于加压后饱和水成分部分汽化，仍为汽水混合物，又凝结水输送通常非连续进行，故应适当考虑凝结水回收的最大流量，如设蒸汽流量为10t/h，凝结水最大流量可考虑增大50%，即15t/h。
此种估算方法非绝对，仅为经验值。
当管道压力高时，可适当放大压损，取较小管径；当管道压力低时，应减小压损，取较大管径。
另，站房内部凝结水回收装置最大处理水量也应取凝结水量的1.5倍。
2.非满管流动是指凝结水管道中的流体由汽水两相组成，汽与水分层，或汽与水分段两相非满管流动。
整个管道的横断面，不完全充满水或不完全充满均匀分布的汽水混合物。
非满管流动的凝结水管道流体流动状况极为复杂。
工程设计当中，此类凝结水管道常位于汽水换热设备与疏水装置之间。
在工程设计当中，多数情况下此段凝结水管道只需概略计算即可，故选取管径常常查相关图表确定。
3.两相满管流动是指凝结水管道中的流体是乳状的汽水混合物，满管两相流动。
其流动规律可认为与热水管道相似，但管内流体的密度其实是汽水混合物的密度。
此种凝结水管道亦称余压凝结水管道。
工程设计当中，此种凝结水管道常位于疏水装置之后，凝结水加压装置之前。
计算方法简述如下：
1.1根据凝结水管道介质流向，确定凝结水起始点压力p1，假定凝结水管道终点压力p2；
1.2由得出起点和终点的压差，由此压差查汽水混合物平均密度；
1.3根据凝结水流量qm查余压凝结水管道计算图，根据压力损失R及流速w取适当的管径DN；
1.4再经密度修正：，；
1.5最后，也是最关键的一步，即根据密度修正后的压力损失，即实际压力损失，计算终点的实际压力P2’，若P2≈P2’,则说明此管径可取，否则，须重新假定凝结水管道终点压力，重新按照上述步骤计算，如此反复，直到得出使假定终点压力与实际终点压力大致相等的管径方可。
上述计算步骤中，最后一步校验尤为重要，不可省略。
三、小结
工程设计当中，有些时候并不过度精确要求蒸汽凝结水的管径计算，所以很多情况下并不会详细的计算各种流动状态下的凝结水管道的管径，而是将整个凝结水系统都简化视为汽水混合物满管流动或高温热水管道满管流动，这需要视具体情况而定。
但无疑凝结水管道管径确定不可过大也不可过小，管径过大则增大了散热面积，造成不必要的热量损失，同时造成管材的浪费，成本的提高；管径过小无疑会增加系统阻力，造成不必要的压力损失，甚至致使凝结水回收困难。
因此，合理分析，配合计算，确定合适的凝结水管径，对于做好蒸汽凝结水回收系统设计非常重要。
参考文献：
[1] 高鲁锋，蒸汽供热管网凝结水损失的影响因素及其分析[J].能源工程，2008（1）：50-54.
[2] SU S P, CUNDYV A. Heat loss in insulated pipe-the influence of thermal contact resistance: a case study [J]. Composites PartB: Engineering, 1996,27(1):85 - 93.
[3] 徐荣军，炼油厂凝结水回收技术，河南化工，2003，32（7）：32~33
[4] 蔡文海，蒸汽凝结水回收技术的几个问题，能源与环境，2005，23（2）：34~35
[5] 实用供热空调设计手册[M].北京：中国建筑工业出版社，2008:639-644.。