蒸汽管道计算实例41148范本模板.docx

1、蒸汽管道计算实例41148范本模板前言 本设计目的是为一区VO4t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.;蒸汽管道终端 温度 240，压力 0.7MP(设定);VO用户端 温度 80，压力 0。5MP; 耗量 主泵 11。5/ 辅泵 9.0/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

2、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Dg0，长度为50m. 蒸汽管道的始端压力为。0M，温度为25查动力管道设计手册第一册 热力管道(以下简称管道设计)得蒸汽在该状态下的密度1为4。2kgm3。 假设：蒸汽管道的终端压力为0.7M,温度为240查管道设计表1得 蒸汽在该状态下的密度2为.98k/m3。（一)管道压力损失： 1、管道的局部阻力当量长度 表（一)

3、名 称阻力系数(）数量管子公称直径(毫米）总阻力数止回阀旋启式12003煨 弯R=3D0。310003方型伸缩器煨弯R=3D560030 2、压力损失-1 式中p介质沿管道内流动的总阻力之和，Pa; p介质的平均计算流速，ms； 查管道设计表52取Wp=0; g重力加速度，一般取9。8m/s； 介质的平均比容,m3/kg;摩擦系数，查动力管道手册（以下简称管道）表49得 管道的摩擦阻力系数=0。0196 ; 管道直径,已知d2mm ; L管道直径段总长度,已知L55m ; 局部阻力系数的总和，由表(一）得=36； H1、H2管道起点和终点的标高，m; 1Vp=p-平均密度,kg/m3; .15

4、安全系数。 在蒸汽管道中，静压头(H2H1)10/Vp很小,可以忽略不计所以式21变为 2 在上式中: 5W2/gp=5p /表示速度头(动压头) 03L/为每根管子摩擦阻力系数。 把上述数值代入22中得 p=13595(0.019613505200+3)/9.80.316 Mp 计算出的压力降为0.7Mp,所以蒸汽管道的终端压力 P2=P1p=1。00316=0.68 M。 相对误差为:(0.7.684）/07.3% 。所以假设压力合理（二）管道的温度降: 1、蒸汽在管道中输送时，由于对周围环境的散热损失,过热蒸汽温降按下式计算: t=Q103/（CP） 式中Q-所计算蒸汽管段对周围环境的散

5、热损失(千卡/时); G管段计算蒸汽流量(吨/时); 在管段平均蒸汽参数时，过热蒸汽的定压比热 （千卡/千克)。 总散热损失:12q=1。214.5505899 千卡小时蒸汽流量：G=1。+9。0=0.5 吨/小时定压比热:Cp查管道设计图得=.15 千卡千克。 t8.91/（20。5。515）。54 2、蒸汽管道的出口温度为t2=1t=28.52=21.8 。3、相对误差：524250=3。 蒸汽管道终端的出口参数为:压力 0。684 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34为例）（一）伸长量: 公式: L=L(t2t1）式中L计算管长,m，3-管段的长

6、度为46。7; 管道的线膨胀系数,/（),查表51得=1。5/(m）; 管内介质温度，已知t2=220; t1-管道安装温度,，已知1=0。 L=14657(2450）12。57 所以，管段34的热膨胀量为15.7m小于补偿器的补偿量150,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： 采用的补偿方式为人工补偿，选取的补偿器为矩型补偿器，其型号为：12型,其补偿能力为15mm，所以34管段的伸长257mm1m补偿器能满足要求。 其它管段的伸长及补偿情况见下表: 表(二)管段号管 长(m)线膨胀系数补偿类型补偿器类型热伸长量()备注123。212自然补偿8。76满足补偿要

7、求-326。412自然补偿6.34满足补偿要求3-446。7712人工补偿矩形补偿器12.57满足补偿要求45。6人工补偿矩形补偿器8。54满足补偿要求564892人工补偿矩形补偿器11.63满足补偿要求6-761。412人工补偿矩形补偿器14。74满足补偿要求87。512自然补偿17。8满足补偿要求89。512自然补偿-7。44满足补偿要求905412人工补偿矩形补偿器2。96满足补偿要求10114812人工补偿矩形补偿器1.5满足补偿要求 由上表可以看出整个D管道能在等于或低于设计参数的工况下正常运行。四、管道的保温防腐设计 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

8、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）保温材料的选择: 由于超细玻璃棉的纤维细而柔,呈白色棉状物，其单纤维直径4微米，对人的皮肤无刺痒感。超细玻璃棉优点很多，其容重小，导热系数底,燃点高、不腐蚀是良好的保温、吸声材料。同时有良好的吸附过滤性能，用途十分广泛。因此在本次设计中保温我材料的是选择超细玻璃棉。保护层采用玻璃布。（二)保温层厚度的确定: 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的厚度为70m。(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(）;

9、t0周围环境温度(）; 保温材料在平均温度下的导热系数（千卡/米时)查管道与设备保温表2-45得=0。028+0。002t( t保温层平均温度查管道与设备保温表38得tp=5）=57 千卡/米时;保温结构外表面向周围空气的放热系数(千卡/米2时） 千卡/米时 千卡/米时 所以,每米长管道在每小时的散热量为14千卡。（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（B325-3）、粉毡35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

10、用的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1毫米、厚0。41毫米的钢带捆扎住.五、管道及附件的设计和选择（一)管道选型: 本设计所选择的管道为GB816376D200无缝钢管。其许用应力:钢 号钢管标准壁厚（mm)常温强度指标温度（) MPas Pa205010B816303352051019220GB163109024523110 由于本设计蒸汽的最高压力为1。0MP远低于2P,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的出口压力为0。64P而D正常工作压力为0.5MP所以在蒸汽管道的出口处应设一减压阀。1、已知减压阀前压力为0.684P,阀后压力为0.P根据管道设计图675查得每平方厘米阀座面积的理论流量q=300kg/h; 2、已知蒸汽流量为20.5t/h,求得所需减压阀阀座面积为 、根据需减压阀阀座面积,查管道表9-11直径和减压阀的公称直径D=200。(三）支架及方型补偿器的选择: 为了保证管道在热状况下的稳定和安全，减少管道受热膨胀时所产生的应力,管道每隔一定距离应该设固定支架及热膨胀的补偿器.支架的选择根据动力设施国家标准图籍R02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的,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的热伸长量选择。