蒸汽管道损失理论计算及分析
蒸汽管道温度损失计算及分析
蒸汽管道温度损失计算及分析bw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式 1.1温损计算公式为：式中：—管道单位长度传热系数—管内热媒的平均温度—环境温度—热媒质量流量—热水质量比热容——管道长度由于计算结果为每米温降，所以L 取1m1.2.管道传热系数为式中：，—分别为管道内外表面的换了系数，—分别为管道（含保温层）内外径gk C m w ο⋅/pt C ︒kt C ︒G s Kg /C C Kg J ︒⋅/l m ∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπna wa C m w ο⋅2/nd wd mi λ—管道各层材料的导热系数（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
—管道各层材料到管道中心的距离m2.1内表面换热系数的计算根据H.Hansen 的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=1.95;在75摄氏度时Pr=2.38;2.2外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中： —管道埋设处的导热系数。
—管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（）C m w ο⋅/id 42.075.0Pr )180(Re 037.0-≈=λnn n d a N ]1)2(2ln[22-+=wt wtwtw d h d h d a λtλth %5.1≈wB. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数都趋近于36.7C.土壤的导热系数=0.6D. 由于本文涉及到的最大管径为0.6m ，所以取=1.8mE.保温材料为：聚氨酯，取=0.03F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取=0.042G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
蒸汽管道温度损失计算及分析
蒸汽管道温度损失计算及分析Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UTbw k p g f CG t t k l t •-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式温损计算公式为：式中：g k —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/ p t —管内热媒的平均温度C ︒ k t —环境温度C ︒G —热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/ l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m .管道传热系数为式中：n a ，w a —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/n d ，w d —分别为管道（含保温层）内外径m i λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
i d —管道各层材料到管道中心的距离m内表面换热系数的计算根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得： 90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=;外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：式中：t λ—管道埋设处的导热系数。
t h —管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于 C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=C m w ο⋅/ D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取t h =E.保温材料为：聚氨酯，取λ=C m w ο⋅/ F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ=C m w ο⋅/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
4.电厂实测数据为：管径为300mm 时，保温层厚度为：50mm ，保温外包皮厚度为：7mm ； 管径为400mm 时，保温层厚度为：51mm ，保温外包皮厚度为：；管径为500mm 时，保温层厚度为：52mm ，保温外包皮厚度为：9mm ； 管径为600mm 时，保温层厚度为：54mm ，保温外包皮厚度为：12mm ； 蒸汽管道损失理论计算及分析1、蒸汽管道热损失公式推导稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量q 1是相同的。
蒸汽管道计算实例(完整资料).doc
此文档下载后即可编辑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得为4.21kg/m3。
蒸汽在该状态下的密度ρ1假设：蒸汽管道的终端压力为0.7Mp，温度为240℃查《管为2.98kg/m3。
道设计》表1—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9.8m/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=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； 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； 1.15—安全系数。
浅谈热力管网蒸汽输送减少管道损耗的方法
浅谈热力管网蒸汽输送减少管道损耗的方法马宝超摘㊀要:蒸汽作为医药㊁材料等行业生产的必备能源ꎬ是规划工业园区的过程中务必考虑的市政配套因素ꎮ但蒸汽不同于水㊁电㊁燃气ꎬ其在输送过程中极易产生凝水ꎬ使热源点输送出的蒸汽量与到达热用户的蒸汽量存在差值ꎬ即为管道损耗ꎮ损耗的蒸汽量与热源点送出的蒸汽量的比率即为管损率ꎮ文章论述降低管损的方法与措施ꎮ关键词:热力管网ꎻ蒸汽输送ꎻ减少管道损耗ꎻ方法ꎻ分析一㊁热源点供热参数对管损的影响(一)机械能损耗机械能损耗即压力损耗ꎬ决定了蒸汽可输送的距离及范围ꎮ分析影响压力损耗的参数ꎬ选用«流体输配管网»４.２４章节室外蒸汽管网水力计算的公式:Ｒｍ＝６.８８ˑ１０－３Ｋ０.２５Ｇ２ｔρｓｈｄ５.２５(１)式(１)中ꎬＲｍ为每米管长的沿程压力损失(比摩阻)ꎬＰａꎻＫ为蒸汽管道的当量绝对粗糙度ꎬ取０.２ｍｍꎻＧｔ为管段的蒸汽质量流量ꎬｔ/ｈꎻρｓｈ为管段中蒸汽的密度ꎬｋｇ/ｍ３ꎻｄ为管道的内径ꎬｍꎮ对整段管道近似求压力损失ꎬ即:Ｒ总＝６.８８ˑ１０－３Ｋ０.２５Ｇ２ｔρｓｈｄ５.２５Ｌ(２)式(２)中ꎬＲ总为总阻力ꎬＰａꎻＬ为管道长度ꎬｍꎮ公式分析:具体参数如Ｋ值及ρｓｈ值在计算中需根据实际情况进行修正ꎬ修正计算过程较复杂ꎮ以此公式数据关系即可推断出:①比摩阻Ｒｍ与管径ｄ成反比ꎬ管径越细ꎬ比摩阻越高ꎮ②比摩阻Ｒｍ与管段内质量流量Ｇｔ成正比ꎬ质量流量越高ꎬ流速越快ꎬ比摩阻越高ꎮ③比摩阻Ｒｍ与蒸汽密度ρｓｈ成反比ꎮ在长距离输送中ꎬ饱和蒸汽介质内含有一定的凝水ꎬ其参数参照«工程热力学»附表２ 饱和水与饱和水蒸气表 即可确定ꎮ④总阻力Ｒ总还与输送距离Ｌ有关ꎬ距离越长ꎬＲ总越大ꎮ(二)热能损耗热能损耗决定了蒸汽在输送过程中凝水的比例ꎬ也直接决定了热电厂供汽量与热用户用汽量的差值ꎮ热能损失的因素与硬件设施相关ꎬ采用«化工工艺设计手册»中关于供热管道热损失的公式进行分析:ΔＱ总＝Ｓ全管道表面积ΔＱ单位表面积热损(３)ΔＱ单位表面积热损＝Ｔ０－ＴａＤ１２λｌｎＤ１Ｄ０＋１αｓ(４)式(３)~(４)中ꎬΔＱ总为总的热损失量ꎬＷꎻＳ全管道表面积为全管道表面积ꎬｍ２ꎻΔＱ单位表面积热损为单位表面积热损失量ꎬＷꎻＴ０为管道外表面温度ꎬ取蒸汽介质输送温度ꎬħꎻＴａ为环境温度ꎬħꎻＤ１为管道保温外径ꎬｍꎻλ为保温材料导热率ꎬＷ/(ｍ ħ)ꎻＤ０为管道外径ꎬｍꎻαｓ为保温层表面至周围空气间的总给热系数ꎬＷ/(ｍ２ ħ)ꎮ因此有:ΔＱ总＝πＤ１(Ｔ０－Ｔａ)Ｄ１２λｌｎＤ１Ｄ０＋１αｓ(５)式(５)中ꎬＴ０为长距离输送管道外表面温度的平均值ꎬħꎮ其中ꎬ保温材料等硬件设施的材质㊁厚度㊁导热率以及环境因素都对计算结果有影响ꎬ变量较多ꎬ尤其是环境因素ꎬ属于不可控因素ꎮ由此可以判断出:①热损失量ΔＱ单位表面积热损与管道保温外径Ｄ１成反比ꎻ②热损失量ΔＱ单位表面积热损与管道外径Ｄ０成正比ꎻ③总热损失量ΔＱ总与输送距离Ｌ成正比ꎻ④热损失量ΔＱ单位表面积热损与蒸汽介质输送温度Ｔ０成正比ꎮ当管道建成后ꎬ公式中可控参数只有Ｔ０ꎬ但Ｔ０随着供热距离增加不断地变化(Ｔ０＝ｆ(Ｌ))ꎮ为简化计算ꎬ在式(５)中取平均值代入ꎬ并倒推复核计算结果ꎮ二㊁热用户用热参数对管损的影响(一)用汽量的影响分析①用汽量对机械能的影响ꎮ根据上述计算和推论结果ꎬ流量越高ꎬ比摩阻越高ꎬ管道压降越大ꎬ机械能损失越大ꎬ越不利于长距离输送ꎮ②用汽量对热能的影响ꎮ根据上述公式(５)ꎬ在蒸汽介质温度一定㊁管线各项硬件设施条件一定的情况下ꎬ同样长度的管线其热量损耗为定值ꎬ与用汽量无关ꎬ则热用户用汽量的热值只要大于管线热量损耗值ꎬ理论上即可供应ꎬ但与用户末端蒸汽的含水量有关ꎮ③用汽量对管损率的影响ꎮ当管线内蒸汽介质温度恒定时ꎬ其热量损耗为定值ꎬ即用汽量越高ꎬ热量损耗占供热量的比例越低ꎮ(二)针对热用户用汽量的优化方法１.蒸汽吸收式溴化锂机组蒸汽吸收式溴化锂机组使用溴化锂吸收式制冷循环ꎬ以蒸汽作为高温热源催动溶液循环ꎬ实现在夏季 以热制冷 ꎮ经综合经济测算后ꎬ蒸汽吸收式溴化锂机组并不一定比传统以电为主要能源的空调更经济实惠ꎮ２.阶梯汽价模式热力公司可根据自身汽价㊁运营收益以及热用户的组成结构进行测算ꎮ阶梯汽价需关注的指标主要有两方面:①设身处地为热用户考虑ꎬ在用汽量增加的情况下可以降低蒸汽价格ꎬ并根据其厂房㊁办公楼的适用模式尝试推荐使用蒸汽吸收式溴化锂机组ꎬ达到夏季补足用汽量的目的ꎻ关键在于结合当地电价测算后ꎬ热用户整体投资将优于传统电空调及传统冬夏两季用汽模式ꎬ以吸引其采纳该方案ꎮ②深入测算自身热网运行规律及经济性ꎬ保证在汽价让利而增加其夏季用汽量的情形下ꎬ自身全年管损率下降ꎬ整体经济效益提升ꎬ从而达到双赢ꎮ三㊁热网系统规划供热系统的整体规划优化也对降低管损起着决定性的作用ꎮ规划的核心理念在于将稳定高用汽量企业置于最末端ꎬ且降低主干管的绕行度ꎮ热网系统规划的目的有四:①保障运行安全ꎮ稳定高用汽量企业置于最末端时ꎬ根据上述分析结果ꎬ全干管内的凝水量与蒸汽量的比率将会控制在较小的区间内ꎬ有效保证全线稳定运行ꎬ不易发生水击ꎮ②保障经济效益ꎮ根据上述分析结果ꎬ全线损耗的蒸汽量相较末端企业稳定使用的蒸汽量很少时ꎬ全线管损率较低ꎬ整体经济效益较高ꎮ③便于管径设计ꎮ稳定高用汽量企业置于最末端时ꎬ可以依照末端企业最大用汽量计算所需管径ꎬ即干管管径ꎬ中途所需变径较少ꎮ四㊁结语对施工前㊁施工中㊁施工后全时段过程进行控制ꎬ以降低管损㊁提高经济效益㊁保障管道安全运行为目的ꎬ注重细节ꎬ把基础的工作做实做细ꎬ巧妙结合理论知识开展商业洽谈工作ꎬ这样才能争取热用户与热力管网运营公司的双赢ꎬ才能使热力之树常青ꎮ参考文献:[１]王冰.蒸汽热力管网系统节能优化[Ｊ].化工设计通讯ꎬ２０１７ꎬ４３(１):１４３＋１５０.[２]李建军.试论热力管网安全管理工作[Ｊ].建材与装饰ꎬ２０１７(３):２０２－２０３.作者简介:马宝超ꎬ男ꎬ辽宁省鞍山市ꎬ研究方向:煤气热力ꎮ４５１。
蒸汽测量中热量损失的影响因素及对策分析
蒸汽测量中热量损失的影响因素及对策分析随着生产及运维对测量精度要求日益提高，蒸汽流量测量方法及误差分析得到了越来越多的学者关注。
文章分析了蒸汽管网凝结水损失和热量损失的影响因素，并提出有效减少蒸汽管网能量损失的途径。
标签：蒸汽测量;热量损失;影响因素;对策蒸汽计量是比较复杂的一套系统，由取压装置、压力、温度与流量计四部分组成。
在工业生产中，工厂锅炉产出的过热蒸汽进入蒸汽管网，在蒸汽管网冗长与保温性能不佳时，过热蒸汽持续放热。
在这一过程中，蒸汽热量会出现一定损失，蒸汽品质会大打折扣。
因此，分析热量损失原因，并找出解决对策非常重要。
一、蒸汽供热损失主要存在问题（一）管道输送热损失以锅炉送出蒸汽为例进行计算，管径为DN200，管线沿线长度3000m，管道压力为1.2MPa，温度250℃，保温厚度100mm。
管道为室外架空安装。
（1）单位平方米绝热层外表面的热损失量计算依据为《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-97。
圆筒型单层绝热结构热冷损失量应按下式计算：（1）式中：Q为以每平方米绝热层外表面积表示的热损失量。
式中：-蒸汽管道外表面温度，取250℃;-地区年平均温度，取7.6℃;D1-蒸汽管道绝热层外径，取0.419m;D0-蒸汽管道外径，取0.219m;λ-保温层导热系数，取0.036W/m·℃;-绝热层外表面向周围环境的放热系数，取21.98W/m2·℃。
用以上数据带入（1）式中得：Q=64.55W/m2。
即每平方米绝热层外表面的热损失量为64.55W/m2。
（2）每米管道长度表示的热损失量：q=∏D1Q（W/m）式中：q为以每米管道长度表示的热损失量;q=∏D1Q=3.14×0.419×64.55=84.93W/m;则热电的热损失为：3000×84.63×3.6=917255kJ/h。
（3）蒸汽焓值计算从过热蒸汽表中查得：压力 1.2MPa、温度250℃蒸汽的焓值为焓值2799.4kJ/kg。
蒸汽管道计算实例(DOC)
蒸汽管道计算实例介绍蒸汽管道通常用于工业领域中，用来传输蒸汽。
为保证蒸汽管道系统的正常运行，需要进行合理的管径和流量计算，以确保适当的压力和流量。
本文将介绍蒸汽管道计算的基本知识，并提供一个实际的计算实例。
基本理论蒸汽管道流量计算公式蒸汽管道的流量计算公式如下：Q = 3600 x D² x C x √P其中，Q表示流量（kg/h），D表示管径（mm），C表示流量系数，P表示差压（MPa）。
蒸汽管道流量系数流量系数C与管道阻力有关，通常可以参考表格获得具体数值。
蒸汽管道阻力蒸汽管道阻力由以下几个因素组成：•管道摩阻：蒸汽在管道内流动时会与管道内壁发生摩擦，产生摩阻力。
•管道弯头：管道中弯头对蒸汽产生阻力。
•管道机件：如减压阀、流量计等都会对蒸汽产生阻力。
计算实例假设我们需要计算一个长度为200m、DN100的蒸汽管道的流量和压力。
已知管道的起点处蒸汽压力为1.6MPa，终点处需要维持1.2MPa的使用压力。
我们可以采用以下步骤来进行计算：1.计算蒸汽在管道中的速度首先，我们需要计算蒸汽在管道中的速度，以确保蒸汽不会在管道内过度加速或减速。
我们可以使用以下公式来计算蒸汽速度：V = Q / (π x D² / 4) / 3600其中，V表示蒸汽的速度（m/s），Q表示流量（kg/h），D表示管径（mm）。
本实例中，管道的流量为2000kg/h，管径为DN100（约为114mm），因此可得到蒸汽速度为11.4m/s。
2.计算流量系数接下来，我们需要计算流量系数C。
由于我们的管道是直线管道，因此流量系数为1。
3.计算差压我们需要计算蒸汽在管道中的压力损失，并最终计算出需要的使用压力。
使用以下公式可以计算蒸汽在管道中的压力损失：ΔP = λ x L / D x (V² / 2g)其中，ΔP表示压力损失（MPa），λ表示管道的摩阻系数，L表示管道长度（m），D表示管径（mm），V表示蒸汽速度（m/s），g表示重力加速度。
管道热损计算
输入值 280 15 0.377 0.043 0.05 1.5 400 输出结果 7.85025 0.477 360.4272132
单位 W/mຫໍສະໝຸດ 热焓值 每小时损耗蒸汽量=QT*3600*管线长度/热焓值/1000
3059 KJ/Kg 169.6682533 Kg/h
Qt — 单位长度管道的热损失，W/m； Qp — 单位平面的热损失，W/㎡; TV — 系统要求的维持温度，℃； TA — 当地的最低环境温度 ℃；
λ — 保温材料的导热系数，W/(m℃)， D1 — 保温层内径，(管道外径) m； D0 — 保温层外径，m; D0=D1+2δ； δ — 保温层厚度，m； Ln — 自然对数；
实例：
管道外径377mm，管道长度400米，蒸汽出厂温度280度。大气温度15度，热损耗理 论计算，过热蒸汽0.6MPa，温度280℃，热焓值3018KJ/Kg。300℃热焓值 3059KJ/Kg
方法： 保温管道的热损失(加30%安全系数)计算： Qt={[2π(TV-TA) ]/〔( LnD0/D1）1/λ+2/( D0α)]}×1.3 式中：
α — 保温层外表面向大气的散热系数，W/(㎡℃)与风速ω，(m/s)有关， α=1.163(6+ω1/2) W/( ㎡℃ ) 常用保温材料导热系数 保温材料 导热系数W/ (m. ℃) 玻璃纤维 0.036 矿渣棉 0.038 硅酸钙 0.054 膨胀珍珠岩 0.054 蛭 石 0.084 岩 棉 0.043 聚氨脂 0.024 聚苯乙烯 0.031 泡沫塑料 0.042 石 棉 0.093 管道材质修正系数 管道材料 修正系数 碳钢1 铜 0.9 不锈钢 1.25 塑 料 1.5
参数 TV — 系统要求的维持温度，℃； TA — 当地的最低环境温度 ℃； D1 — 保温层内径，(管道外径) m； λ — 保温材料的导热系数，W/(m℃) δ — 保温层厚度，m； ω-风速 h-管线长度
蒸汽管道温度损失计算及分析
bw k p g f CG t t k l t ∙-=∆)(热水供热管道的温降1.计算基本公式 1.1温损计算公式为：式中： gk —管道单位长度传热系数C m w ο⋅/pt —管内热媒的平均温度C ︒kt —环境温度C ︒G —热媒质量流量s Kg /C —热水质量比热容C Kg J ︒⋅/l ——管道长度m 由于计算结果为每米温降，所以L 取1m1.2.管道传热系数为∑=+++=ni w w i i i n n g d a d d d a k 111ln 2111ππλπ式中：na ，wa —分别为管道内外表面的换了系数C m w ο⋅2/nd ，wd —分别为管道（含保温层）内外径mi λ—管道各层材料的导热系数C m w ο⋅/（金属的导热系数很高，自身热阻很小，可以忽略不计）。
i d—管道各层材料到管道中心的距离m2.1内表面换热系数的计算根据H.Hansen 的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：42.075.0Pr )180(Re 037.0-≈=λnn n d a NPr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：90摄氏度时Pr=1.95;在75摄氏度时Pr=2.38;2.2外表面换热系数的计算由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：]1)2(2ln[22-+=wt wtwtw d h d h d a λ式中： t λ—管道埋设处的导热系数。
th —管道中心到地面的距离。
3.假设条件：A. 管道材料为碳钢（%5.1≈w ）B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数λ都趋近于36.7C m w ο⋅/C.土壤的导热系数t λ=0.6C m w ο⋅/ D. 由于本文涉及到的最大管径为0.6m ，所以取th =1.8mE.保温材料为：聚氨酯，取λ=0.03C m w ο⋅/F. 保温层外包皮材料是：PVC ，取λ=0.042C m w ο⋅/ G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
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1.计算基本公式
温损计算公式为：
式中：—管道单位长度传热系数
—管内热媒的平均温度
—环境温度
—热媒质量流量
—热水质量比热容
——管道长度由于计算结果为每米温降，所以L取1m .管道传热系数为
式中：
，—分别为管道内外表面的换了系数
，—分别为管道（含保温层）内外径
—管道各层材料的导热系数（金属的导热系数很高，自身热阻很
i
小，可以忽略不计）。
—管道各层材料到管道中心的距离m
内表面换热系数的计算
根据的研究结果，管内受迫流动的努谢尔特数可由下式计算：
Pr为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度和回水网温度进行查找得：
90摄氏度时Pr=;在75摄氏度时Pr=;
外表面换热系数的计算
由于采用为直埋方式，管道对土壤的换热系数有：
式中：
—管道埋设处的导热系数。
—管道中心到地面的距离。
3.假设条件：
A. 管道材料为碳钢（）
B. 查表得：碳钢在75和90摄氏度时的导热系数都趋近于
C.土壤的导热系数=
D. 由于本文涉及到的最大管径为，所以取=
E.保温材料为：聚氨酯，取=
F. 保温层外包皮材料是：PVC，取=
G.在75到90摄氏度之间水的比热容随温度的变化很小，可以忽略不计。
4.电厂实测数据为：
管径为300mm时，保温层厚度为：50mm，保温外包皮厚度为：7mm；
管径为400mm时，保温层厚度为：51mm，保温外包皮厚度为：；
管径为500mm时，保温层厚度为：52mm，保温外包皮厚度为：9mm；
管径为600mm时，保温层厚度为：54mm，保温外包皮厚度为：12mm；
蒸汽管道损失理论计算及分析
1、蒸汽管道热损失公式推导
稳态条件下，通过单位长度的蒸汽管道管壁的热流量是相同的。
根据稳态导热的原理，可得出蒸汽保温管道的导热热流量式为：
2、总传热系数及其影响因素分析
总传热系数k
式中：—蒸汽对工作钢管内壁的换热系数
—蒸汽管道各层材料的导热系数
—蒸汽管道各层材料到管道中心的距离 ɑ—蒸汽管道对土壤的换热系数（直埋）
或蒸汽管道与空气间的对流换热系数（架空或管沟）
传热系数k 的影响因素
1蒸汽与管道内壁的对流换热系数 ①计算公式:
式中：—努谢儿特准则数 —蒸汽的导热系数
—蒸汽管道工作钢管内径
②影响因素：蒸汽管道的管径大小及蒸汽温度
③ 文献数据分析结论：在蒸汽供热运行的温度范围内，蒸汽温
度对对流换热系数的影响相对较小，在计算时该系数可近似地取平均值。
1
1 1
1
1
1
ln 2
1
1
1
n
i i n
i i
d d d d h k
管道与土壤的换热系数ɑ（直埋敷设）
①计算公式：
式中：—蒸汽管道埋设土壤处的导热系数，W/
—蒸汽管道外径，m
—蒸汽管道中心到地面的距离，m
②影响因素：管道埋设深度
土壤导热系数（主要受土壤土质及含水率影响）
③主要结论：土壤换热系数的确定，需根据电厂实际情况，主要
考虑土壤土质及含水率等因素。
蒸汽管道与空气的对流换热系数ɑ
①计算公式:
式中：—努谢儿特准则数
—蒸汽的导热系数
—蒸汽管道工作钢管内径
②影响因素:空气温度及管道外壁温度
③文献查阅主要结论：管壁在工程许可范围内对相同管径对流
换热系数影响较小，在工程许可范围内可忽
略。
保温层导热系数的确定
查阅相关数据库
3蒸汽管道沿途温降计算
计算公式：
式中：
—管段j 单位长度热损
—管段j 的长度
—管段j 内蒸汽的平均定压比热
—管段j 的流量
4热损失分析 管道沿途散热损失 蒸汽管线沿途跑冒热损失 换热站内凝结水热损失
5工程实例分析
误差计算
η=
=
误差分析:
j
jp
j jl j
G
C
L q t
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A.工程测量中仪表精确度存在误差
B.理论计算中忽略各变量在各自影响因素下的变化，存在计算误差。
改进方案
A.多层保温材料，将导热系数λ较大的材料至于保温层外侧，增大热阻，减小导热热流量。
B.
大管径小流量
备注：
参考文献《蒸汽管网水力热力耦合计算理论及应用研究》
该文中得出主要结论，均在济南某实例电厂进行验证。
因此，所得主要结论具有可信性。