2019新蒸汽管道设计计算
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。
蒸汽管道计算实例
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）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/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。
蒸汽管道计算实例
、尸■、亠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250C，压力1.0MP;蒸汽管道终端温度240C，压力0.7MP （设定）；VOD用户端温度180C，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250C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p为4.21kg/m3。
假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240C查《管道设计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度p为2.98kg/m3。
（一）管道压力损失：2、压力损失式中△ p —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 ";u p —介质的平均比容，m 3/kg ;入—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 入=0.0196 ;d —管道直径，已知d=200mm ; L —管道直径段总长度，已知 L=505m ;艺E —局部阻力系数的总和，由表（一）得 艺E =36H 1、战一管道起点和终点的标高，m ; 1/Vp= p p —平均密度，kg/m 3 ; 1.15—安全系数。
蒸汽管道设计计算
项目名称：XX 蒸汽管网设计输入数据：1.管道输送介质：蒸汽工作温度：240 C工作压力: 0.6MPa 流量：1.5t/h 管线长度：1500 米设计计算：设计温度260 C设计压力:0.6MPa 比容：0.40m 3/kg⑴管径：Dn=18.8 X(Q/w) 0-5D n —管子外径，mm ；D0 —管子外径，mm ；Q —计算流量，m3/hw —介质流速，m/s①过热蒸汽流速DN》200 流速为40〜60m/sDN v 100 流速为20 〜40m/s②w=20 m/sDn=102.97mm w=40 m/sDn=72.81mm⑵壁厚：DN100~DN200 流速为30 〜50m/sts = PD o/{2 （〔c〕Ej+PY）}tsd=ts+CC=C1+C2ts —直管计算厚度，mm ；D0 —管子外径，mm ；P —设计压力，MPa ；〔c〕t —在操作温度下材料的许用压力，MPa ;Ej—焊接接头系数；tsd —直管设计厚度，mm ；C—厚度附加量之和；：mm ；C1—厚度减薄附加量；mm ；C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm ；丫一系数。
本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260 C 时20#钢无缝钢管的许用应力〔c〕t为101Mpa , Ej取1.0 , Y取0.4 ,C i 取0.8 , C2 取0.故ts = 1.2 X133/【2 X101 x i+1.1 X0.4】=0.78 mmC= C 1+ C 2 =0.8+0=0.8 mmTsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm所以管道为© 133 X4。
⑶阻力损失计算3.1按照甲方要求用© 89 X3.5计算①©89 X3.5校核计算：蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m蒸汽密度v = 2.5kg/m 3管内径82mm蒸汽流速32.34m/s 比摩阻395.85Pa/m②道沿程阻力P1=395.85 X1500=0.59MPa ；查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时，局部阻力与沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1 ；总压力降为P1+P2=1.07Mpa ；末端压力为0.6-1.07=-0.47Mpa 压力不可能为负值，说明蒸汽量不满足末端用户需求。
蒸汽管道计算实例
、八、、》刖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250C，压力1.0MP;蒸汽管道终端温度240C，压力0.7MP （设定）；VOD用户端温度180C，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250C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p为4.21kg/m3。
假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240C查《管道设计》表1 —3得蒸汽在该状态下的密度p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）名称阻力系数（0数量管子公称直径（毫米）总阻力数止回阀旋启式312003煨弯R=3D0.3102003方型伸缩煨弯5620030器R=3D2、蒸汽管道的水力计算式中△ p—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;u p—介质的平均比容，m3/kg;入—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入=0.0196 ;d—管道直径，已知d=200mm ;L—管道直径段总长度，已知L=505m ;艺E—局部阻力系数的总和，由表（一）得艺E =36H1、出一管道起点和终点的标高，m ;1/Vp= p p—平均密度，kg/m3;1.15-安全系数。
蒸汽管道计算实例
蒸汽管道计算实例公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]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；蒸汽管道终端温度240℃，压力（设定）；VOD用户端温度 180℃，压力；耗量主泵 h 辅泵 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，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为m3。
ρ1假设：蒸汽管道的终端压力为，温度为240℃查《管道设计》表1—为m3。
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= ； 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； —安全系数。
蒸汽管道流量计算公式(二)
蒸汽管道流量计算公式(二)
蒸汽管道流量计算公式
1. 闵肯式公式
闵肯式公式是常用的计算蒸汽管道流量的方法之一，其公式如下
所示：
Q = 3600 * A * V
其中， - Q 是流量（单位：kg/h） - A 是管道的截面积（单位：m²） - V 是流速（单位：m/s）
这个公式用于计算蒸汽在管道中的流量。
下面以一个具体的例子
进行解释：
2. 例子
假设蒸汽管道的内径为20cm，流速为10m/s，我们使用闵肯式公
式来计算流量。
首先，需要将内径转换为截面积。
管道的截面积可以通过圆的面
积公式计算如下：
A = π * r²
其中， - π 是圆周率，取近似值为 - r 是管道的半径，即内径的一半
在这个例子中，内径是20cm，所以半径 r = 20 / 2 = 10cm = 。
将半径带入公式得到截面积A = * ()² = ²。
接下来，将截面积和流速带入闵肯式公式计算流量：
Q = 3600 * * 10 = /h
所以，根据闵肯式公式，蒸汽管道的流量为/h。
蒸汽管道计算实例
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。
、在蒸汽管道相对位置最低处设置了输水阀。
45、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3。
为4.21kg/mρ状态下的密度1假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管道设3。
2.98kg/m 蒸汽在该状态下的密度ρ为—计》表13得2（一）管道压力损失：1、管道的局部阻力当量长度表（一）阻力系数总阻力管子公称直径数量名称（毫米）数（ξ）3 200 3 1 止回阀旋启式3 煨10 0.3 弯200 R=3D煨弯302006 5方型伸缩．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 ；2；—重力加速度，一般取9.8m/s g3/kg；υp—介质的平均比容，mλ—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=200mm 管道直径，已知—dL—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；—管道起点和终点的标高，m；H、H213；kg/m 1/Vp=ρp—平均密度，1.15—安全系数。
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项目名称：XX蒸汽管网
设计输入数据：
⒈管道输送介质：蒸汽
工作温度：240℃设计温度260℃
工作压力: 0.6MPa 设计压力:0.6MPa
流量：1.5t/h 比容：0.40m3/kg
管线长度：1500米。
设计计算：
⑴管径：
Dn=18.8×(Q/w)0.5
D n—管子外径，mm；
D0—管子外径，mm；
Q—计算流量，m3/h
w—介质流速，m/s
①过热蒸汽流速
DN》200 流速为40～60m/s
DN100~DN200 流速为30～50m/s
DN＜100 流速为20～40m/s
②w=20 m/s
Dn=102.97mm
w=40 m/s
Dn=72.81mm
③考虑管道距离输送长取D0 =133 mm。
⑵壁厚：
ts＝PD0/{2（〔σ〕t Ej+PY）}
tsd=ts+C
C=C1+C2
ts —直管计算厚度，mm；
D0—管子外径，mm；
P —设计压力，MPa；
〔σ〕t—在操作温度下材料的许用压力，MPa；
Ej—焊接接头系数；
tsd—直管设计厚度，mm；
C—厚度附加量之和；: mm；
C1—厚度减薄附加量；mm；
C2—腐蚀或磨蚀附加量；mm；
Y—系数。
本设计依据《工业金属管道设计规范》和《动力管道设计手册》在260℃时20#钢无缝钢管的许用应力〔σ〕t为101Mpa，Ej取1.0，Y取0.4，C1取0.8，C2取0.
故ts＝1.2×133/【2×101×1+1.1×0.4】=0.78 mm
C= C1+ C2 =0.8+0=0.8 mm
Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm
所以管道为φ133×4。
⑶阻力损失计算
3.1按照甲方要求用φ89×3.5计算
①φ89×3.5校核计算：
蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m
蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径82mm
蒸汽流速32.34m/s 比摩阻395.85Pa/m
②道沿程阻力P1=395.85×1500=0.59MPa；
查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时，
局部阻力与沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1；
总压力降为P1+P2=1.07Mpa；
末端压力为0.6-1.07=-0.47Mpa
压力不可能为负值，说明蒸汽量不满足末端用户需求。
3.2按照φ108×4校核计算：
①φ108×4计算：
蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m
蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径100mm
蒸汽流速21.22m/s 比摩阻131.94Pa/m
②道沿程阻力P1=42.33×1500=0.20MPa；
查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时，
局部阻力与沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1；
总压力降为P1+P2=0.36Mpa；
末端压力为0.6-0.36=0.24Mpa
蒸汽不满足末端用户的压力》0.4MPa需求。
3.3按照φ133×4校核计算：
按照实际计算：
①φ133×4计算：
蒸汽流量Q= 1.5t/h 粗糙度K=0.002m
蒸汽密度v＝2.5kg/m3 管内径125mm
蒸汽流速13.80m/s 比摩阻42.33Pa/m
②道沿程阻力P1=42.33×1500=0.06MPa；
查《城镇热力管网设计规范》，采用方形补偿器时，
局部阻力与沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1；
总压力降为P1+P2=0.11Mpa；
末端压力为0.6-0.11=0.49Mpa
蒸汽满足末端用户的压力》0.4MPa需求。
⑷最大允许跨度：
查表得φ133×4.5的管路在允许跨度为8米，本设计最大取6米。
⑸计算结果
综上，采用GB/8163-2008，管道材质20#钢，管径φ133×4的无缝钢管可以满足使用要求。
⑹费用估算
按照定额估价，含管材、保温、支座、支架及蒸汽疏水放水装置等,
单价不含税228.95元/米，不含税总价34.35万元；
单价含税251.85元/米，含税总价大约37.78万元。
以上费用未含蒸汽流量计,设计费等费用。