蒸汽管道压力降计算书.doc
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蒸汽管路计算说明
1、输入参数
物料名称
过热蒸汽
质量流量WG
54000kg/h
始端温度t1
315℃
始端压力P1
3600kPa
2.管路长度
根据实际管路布置(如图1),大减温减压系统支路从试验厂房蒸汽入口到N3喷口按调节阀分为六段进行计算。
图1管段轴测图
表1管路长度(不包含调节阀)
项目
A→B
B→C
C→D
D→E
E→F
F→G
数量(个)
当量长度(m)
数量(个)
当量长度(m)
数量(个)
当量长度(m)
数量(个)
当量长度(m)
数量(个)
当量长度(m)
数量(个)
当量长度(m)
管道规格
DN200
DN200
DN200
DN250
DN250
DN250
管道内径d(m)
0.1941
0.1941
0.1941
0.248
0.248
0.248
直管段l(m)
5.95
8.72
4.18
19.445
16.70
2.76
弯头45°
1
3.968
弯头90°
1
5.823
4
23.292
2
11.646
3
22.32
2
14.88
1
7.44
标准三通(直通)
1
3.882
1
3.882
2
9.92
2
9.92
1
4.96
标准三通(分枝)
1
11.65
截止阀(全开)
1
58.23
止回阀
1
24.80
截面积变化
12.72
总长度L(m)
70.00
47.54
19.71
51.69
66.3
31.85
3.按等温流动计算
A→B段:
设调节阀B阀前压力P2=3550kPa
过热蒸汽密度
因此
查得过热蒸汽粘度μ=0.0204mPa.s
雷诺数
取ε=0.2mm,则ε/d=0.2/194.1=0.00103
查《HG-T20570.7管道压力降计算》图1.2.4-1得,λ=0.0205
摩擦压力降
P2=P1-△Pf=3600-65.80=3534.20kPa与假设相符。
计算结果
P2=3534.20kPa,△Pf=65.80kPa
设调节阀B阀后压力为P3,根据供货商资料:
式中:
Kv为调节阀一定开度下的流量系数,此处按全开计算,下同;P和P’分别为阀前和阀后压力,Bar;w为流量,kg/h。
对公式进行整理得:
带入P2,计算得△P=904.79kPa,P3=P2-△P=2629.41kPa
B→C段:
设调节阀C处阀前压力P4=2560kPa
过热蒸汽密度
因此
查得过热蒸汽粘度μ=0.0207mPa.s
雷诺数
取ε=0.2mm,则ε/d=0.2/194.1=0.00103
查《HG-T20570.7管道压力降计算》图1.2.4-1得,λ=0.0206
摩擦压力降
P4=P3-△Pf=2629.41-63.34=2566.07kPa与假设相符。
计算结果
P4=2566.07kPa,△Pf=63.34kPa
设调节阀C阀后压力为P5,根据供货商资料,整理的公式:
带入P4,计算得△P=685.50kPa,P5=P4-△P=1880.57kPa
C→D段:
设调节阀D处阀前压力P6=1840kPa
过热蒸汽密度
因此
查得过热蒸汽粘度μ=0.0207mPa.s
雷诺数
取ε=0.2mm,则ε/d=0.2/194.1=0.00103
查《HG-T20570.7管道压力降计算》图1.2.4-1得,λ=0.0206
摩擦压力降
P6=P5-△Pf=1880.57-37.17=1843.40kPa
计算结果
P6=1843.40kPa,△Pf=37.17kPa
设调节阀D阀后压力为P7,根据供货商资料,整理的公式:
带入P6,计算得△P=533.14kPa,P7=P6-△P=1310.26kPa
D→E段:
设调节阀E处阀前压力P8=1280kPa,t8=197℃(根据供货商资料,减温器进出口压损可忽略。
出口温度为过热5℃)
过热蒸汽密度
因此
查得过热蒸汽粘度μ=0.0157mPa.s
雷诺数
取ε=0.2mm,则ε/d=0.2/248=0.000806
查《HG-T20570.7管道压力降计算》图1.2.4-1得,λ=0.0194
摩擦压力降
P8=P7-△Pf=1310.26-30.83=1279.43kPa与假设相符。
计算结果
P8=1279.43kPa,△Pf=30.83kPa
设调节阀E阀后压力为P9,根据供货商资料,整理的公式:
带入P8,计算得△P=432.82kPa,P9=P8-△P=846.61kPa
E→F段:
设调节阀F处阀前压力P10=780kPa
过热蒸汽密度
因此
查得过热蒸汽粘度μ=0.0158mPa.s
雷诺数
取ε=0.2mm,则ε/d=0.2/248=0.000806
查《HG-T20570.7管道压力降计算》图1.2.4-1得,λ=0.0195
摩擦压力降
P10=P9-△Pf=846.61-64.98=781.63kPa
计算结果
P10=781.63kPa,△Pf=64.98kPa
设调节阀F阀后压力为P11,根据供货商资料,整理的公式:
带入P10,计算得△P=388.72kPa,P11=P10-△P=392.91kPa
F→G段:
设管道出口G处压力P12=320kPa
过热蒸汽密度
因此
查得过热蒸汽粘度μ=0.0160mPa.s
雷诺数
取ε=0.2mm,则ε/d=0.2/248=0.000806
查《HG-T20570.7管道压力降计算》图1.2.4-1得,λ=0.0195
摩擦压力降
P12=P11-△Pf=392.91-73.84=319.07kPa
计算结果
P12=319.07kPa,△Pf=73.84kPa
4.计算结果
物料名称
过热蒸汽
最大质量流量
54000kg/h
始端温度
315℃
始端压力
3600kPa
末端出口压力
319kPa
管路总压降
3281kPa
通过以上计算可知,即使在最大质量流量下,喷口N3压力仍大于0.2MPa,管路压降在应许范围内。
此蒸汽管路系统管路压降、出口压力与蒸汽质量流量的关系曲线见图2。
图2管路压降、出口压力与蒸汽质量流量关系图
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