提高蒸汽管网效率降低管损的技术要点和实施方案一Word文档下载推荐.docx

1、高压输送蒸汽高压输送蒸汽，则需要在各用汽点进行减压，以满足实际应用过程的压力需要。瓦特节能认为高压输送蒸汽具有以下优点：1.更小的蒸汽管道。管道表面积小，散热损失少。2.蒸汽管道的费用减少，包括管道材料、法兰、支撑件和劳力。3.管道的绝热费用减少。4.通过减压在使用点可以获得更加干燥的蒸汽。5.锅炉在高压下运行时更接近其最佳运行状况，因此效率更高。锅炉在高压下运行时的蓄热能力大，有助于处理系统负载的波动，减少汽水共沸和携带的可能性。管道口径选型目前普遍存在的问题是根据所连接的设备接口管径来选择输送蒸汽的管道。而输送的压力以及输送的蒸汽质量等关键因素往往被忽略。瓦特节能认为如果管道选型过大，则：

2、管道费用增加形成的冷凝水增多冷凝水增加，引起蒸汽品质下降、传热效率降低更多的热损失例如，使用 50mm 的蒸汽管道能输送足够的蒸汽，如使用80mm 的管道，则费用会增加 44%。80mm 绝热管的热损失比 50 mm绝热管的损失多 21%。80mm 非绝热管的热损失比 50mm 非绝热管的热损失多 50。瓦特节能经验表明如管道选型偏小，则：高的蒸汽流速产生高的蒸汽压力降，到达用汽点时压力不足用汽点没有足够的蒸汽量蒸汽流速加快，容易产生冲蚀和水锤管道的口径选择可以使用以下两种方法中的任一种。: 流速法压降法无论使用何种方法进行选型，应该用另一种方法进行校核以确定不超出限制。流速选型是基于管道的流

3、通体积等于管道的截面积和流速的乘积（记住比容随压力变化而变化）。如果知道了蒸汽的质量流率和压力，我们可以很容易计算出管道的体积流量 （m3/s）。如果我们确定一个可以接受的流速 （m/s），知道了所输送的蒸汽体积，则可以计算所需的流通截面积（管径）。特定流速下的管道流量随以下因素的增加而增加：流速 （ 原因如前页所述）压力。压力增加，比容减小蒸汽管道流量图表是根据蒸汽流速选择管道的可靠方法。25 40 m/s之间的流速适用于短的分支管道，而较低的流速，如15 m/s左右可用于主蒸汽管。管道厚度和标准管径通常使用的管道厚度是基于美国石油研究所（API） 的管道表号，实际的厚度参考表号确定。这些表

4、号根据管道的压力等级分为 11 个系列。从最低的 NO. 5至10, 20, 30, 40, 60, 80, 100, 120, 140和 NO.160。对公称口径小于150 mm （6英寸）的管道，管道系列号 40是管道重量最轻的表号。只有40和 80号覆盖了从 15 mm （1/2英寸） 600 mm的所有公称口径。最常用的蒸汽管道表号是40，次之是管表号 80。管道表号表在BS 1560和 BS 1600中可以查询。管壁厚可以根据以下公式计算：其中： t =内部压力设计厚度（mm） p =内部设计压力 bar,（105N/mm2） D =管道外径（mm） S =设计应力 N/mm2,（M

5、N/m2）特定流速下的管道流量最常用的材料为低碳钢 （等级 620），根据特殊需要可以使用其它的等级。由上述公式，为了计算管道厚度，需要知道材料的设计应力，这可以在 BS 806 中找到（安装和连接至锅炉的铁素体管道的设计和结构）。应力随温度的变化很大，因此在选择设计应力时温度是一个重要的变量。应力在管道的两个支撑点之间也会积聚。如果安装良好，则该应力可以忽略，但考虑安全性和计算误差，选择较小的设计应力更好。管道也应该足够的厚以承受冲击和其它的用途如作为提升泵/ 设备等的连接点。另一个经常用于管道厚度的术语是蓝色和红色带。详细参见 BS 1378 （钢管和其它用于 BS21 管螺纹标准的管材）

6、，应用特殊的管道等级，红色带表示重级，蓝色带表示中级。对于蒸汽管道应用红色带是最常见的，而蓝色带通常用于空气分配管道。短于 4m的管道只有一个颜色带标记，在 4m-7m长之间的管道在两端附近都有一颜色标记。标记带大约 50 mm宽。带标记的管道管道流量和压力降我们需要考虑蒸汽管道内的压力降。使用12 页上的管道口径选型图可以得到更详细和全面的信息。下面，我们将讨论两个实例，一个理论性较强，另一个更实际些，通过这两个实例我们可以对管道口径选择有较好的理解。举例如果初始压力为7 bar。压力因子 （P1）可以从管道选型图的压力因子表查得为 56.38，并且如果最终压力为 6.4 bar，压力因子

7、（P2）为 48.48。管道压力降假定管道长度 （包括弯头和接头）为 263米，则：使用管道流量和压力降因子，我们找到左边 0.030一栏，从左往右读取数值，65 mm的管道能输送 919.4 kg（x）的蒸汽，此时速度因子 （y）为 80.64 m/s。速度因子（y）是基于蒸汽的比容为1 m3/kg，因此可以方便地转化成其它比容状态下实际的蒸汽流速：因此如果速度因子 （y） = 80.64 m/s，蒸汽压力为7 bar，比容为 0.240 m3/kg （参考蒸汽表），我们可以得到实际的速度为：管道口径 （mm）1520253240506580100125150175200225250300F

8、0.020 x9.830.1663.75114.7189411760.112262697490479931201417163235383138450508Y20.5129.5536.0739.62146.4158.366.775.01107.5122.3135.6147.3160.0172.0193.30.025 x10.9933.4870.73127.3209.8459.7834.613672970542288171329619332263573475056581y23.032.840.0243.9751.3965.0373.283.71021191351661791912170.030 x

9、12.036.077.21382305019191480362458849792144812091728595379676252225.143.747.656.370.980.690.6112129164180195207239管道流量和压力降因子 （部分）压力Bar g比容m3/kg压力因子6.00.27243.546.10.26944.766.20.26545.986.30.26147.236.40.25848.486.50.25549.766.60.25251.056.70.24952.366.80.24653.686.90.24355.027.00.24056.387.10.23757

10、.757.20.23559.137.30.23260.547.40.22961.967.50.22763.397.60.22464.847.70.22266.317.80.21967.797.90.21769.298.021570.80压力因子表让我们进行一个实际的应用，利用压力降计算下图中的主蒸汽管道口径。长度从锅炉至加热组的长度已知，但我们必须考虑连接件的摩擦阻力，通常称为等效管长度，例如将一个球形阀等效于多少米长的直管道。如果已知管道的尺寸，则可以计算连接件等效的阻力。但实际上管道口径不知道，则必须给连接件一个系数。简而言之，100 m长的直管道，可以考虑 10%的连接件等效长度。同样是直管道，如果长度较短，则可以考虑更多的连接件等效长度，例如 20%。在本实例中，属于第一类，长195 m，增加10% （19 m）的等效长度，则总长度为 = 214 m。蒸汽流率我们必须考虑一定的余量，即由于蒸汽主管的辐射散热引起的损失。加热组的蒸汽用量为270 kg/h，主管必须输送这些质量，同时加上管道辐射损失引起的蒸汽冷凝量。因为蒸汽管道的口径尚未确定，因此无法精确计算，如果管道绝热，则假定每 30m 有1的辐射损失。在本例中：则锅炉的蒸汽流率 = 270 + 7.1% = 289 kg/h根据压力因子图，7 ba