蒸汽管道压降计算
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。
蒸汽管道压降计算
根据温差计算管道散热量Q 蒸汽进口温度 蒸汽平均压力 假设蒸汽出口温度 实际计算蒸汽出口温度 进出口温差 蒸汽平均比热容 蒸汽流量 管道允许散热量 管托底板温度 管托筋板及立板面积 管托跨距 管托数量 管托立板及筋板平均温度 管托散热量 T1 P T2 T2' ΔT C G Q T管托 M l t Tm Q管托 tm ta v a ts' λ di d0 δ L q Q管道 ts 已知l=6m t=L/l Q管托=a(Tm-ta)*M*t 保温层散热量Q管道 介质平均温度 环境温度 风速 放热系数 假设外表面温度 导热系数 管径 保温外径 保温厚度 管道长度 允许散热量 管道散热量 保温材料外表面温度 tm=(T1+T2)/2 根据该地区的气候条件查得（厦门） 根据该地区的气候条件查得（厦门） a=11.63+7*v^0.5 0.041+0.000112(tm+ts')/2 d0=d1+2*δ (硅酸铝镁） 计算 已知 已知 计算 假设 已知 已知 已知 已知 已知 计算 计算 计算 ℃ ℃ w/s W/m2*k ℃ W/m*k mm mm mm m w/m w ℃ 381.7 20.9 3.25 24.25 23.60 0.064 508 1008 250 4000 209.14 836545.17 23.62 已知 已知 假设 计算 计算 已 ℃ ℃ kJ/kg℃ t/h W ℃ m2 m 个 ℃ W 390 3.7 373.4 373.37 16.63 2.3760851 100.0 1097396.28 90.00 0.155 6.000 666.67 125.00 260851.11
T2'=T1-q*3.6/（1000*C*G） Δ T=T1-T2 根据压力和平均温度查焓熵图 Q≥Q管道+Q管托 管托散热量Q管托
hysys蒸汽管道压降计算
hysys管道压降计算一概述管道压降为管道摩擦压降、静压降以及速度压降之和。
管道摩擦压降包括直管、管件和阀门等的压降，同时也包括孔板、突然扩大、突然缩小以及接管口等产生的局部压降；静压降是由于管道始端和终端标高差而产生的；速度压降是指管道始端和终端流体流速不等而产生的压降。
对复杂管路分段计算的原则，通常是在支管和总管（或管径变化处）连接处拆开，管件（如异径三通）应划分在总管上，按总管直径选取当量长度。
总管长度按最远一台设备计算。
对因结垢而实际管径减小的管道，应按实际管径计算。
管壁粗糙度的选用应考虑到流体对管壁的腐蚀、磨蚀、结垢以及使用情况等因素。
如无缝钢管，当流体是石油气、饱和蒸汽以及压缩干空气等腐蚀性小的流体时，可选取绝对粗糙度ε＝0.2mm；输送水时，若为冷凝液（有空气）则取ε＝0.5mm；纯水取ε＝0.2mm；未处理水取ε＝0.3～0.5mm；对酸、碱等腐蚀性较大的流体，则可取ε＝1mm或更大些。
对工程设计中常见的牛顿流体的单相流、汽液两相流管道压降可利用aspen plus的相关模型或者杨总编的excel压降计算程序来计算，二者差别不大。
非牛顿流体的流动阻力以及气力输送和浆液流管道的压降计算参见有关专题。
二基本信息和物性模型的选择为利用Aspen plus计算管道压降，首先必须在确定组分的条件下，选择合适的物性计算模型。
Aspen 模拟流程的一般计算步骤如下：1启动Aspen用户界面程序，快捷方式名称Aspen plus user interface，对应可执行程序为apwn.exe。
该快捷方式通常位置：程序-->Aspentech-->Aspen Engineering suit-->Aspen plus 10.2--> Aspen plus user interface。
可用右键单击，将其复制到桌面上来。
在启动窗口Aspen plus startup选择Template选项，单击ok，在随后出现的窗口中的Simulations标签下根据应用类别选择一合适的模板，比如Chemicalswith Metric Units，适用于化学品制造工业，计算中采用公制单位。
蒸汽管道温降和压降的计算
蒸汽管道温降和压降的计算哎呀，说起蒸汽管道的温降和压降计算，这事儿可真是个技术活儿，得有点耐心和细心才行。
咱们先从温降开始聊起吧。
想象一下，你手里拿着一杯刚泡好的热茶，过一会儿，茶就凉了，对吧？蒸汽管道里的蒸汽也是这么回事。
蒸汽在管道里流动的时候，会因为摩擦和热量损失而逐渐降温。
这温降的计算，得考虑好多因素，比如蒸汽的流速、管道的材质、保温情况等等。
咱们先说说流速。
流速快了，蒸汽和管道壁之间的摩擦就大，热量损失得就多，温降自然就大。
这就好比你跑步的时候，风呼呼地吹，感觉比慢慢走要冷得多。
再来说说管道的材质。
不同的材质，导热性能不一样。
比如，铁管就比塑料管导热快，所以铁管里的蒸汽降温就快。
这就像你穿棉袄和穿羽绒服，感觉保暖效果不一样。
保温情况也很重要。
如果管道保温做得好，就像给蒸汽穿了件羽绒服，热量损失就少，温降自然就小。
反之，如果保温不好，那热量就哗哗地往外跑，温降就大。
至于压降，这事儿也挺复杂。
蒸汽在管道里流动，会遇到阻力，这阻力会让蒸汽的压力下降。
压降的计算，得考虑蒸汽的密度、流速、管道的直径和长度等因素。
蒸汽的密度越大，压降就越大。
这就好比你背着一袋大米和一袋棉花，背着大米走起来肯定更费劲，压降就大。
流速和压降的关系也类似。
流速快了，蒸汽和管道壁之间的摩擦就大，压降就大。
这就像你推着一扇门，推得越快，门的阻力就越大。
管道的直径和长度也会影响压降。
直径小、长度长的管道，压降就大。
这就像你用一根细管子和一根粗管子吹气球，细管子吹起来肯定更费劲，压降就大。
总之，蒸汽管道的温降和压降计算，得综合考虑好多因素。
这事儿虽然复杂，但掌握了方法，其实也没那么难。
就像你泡茶，一开始可能掌握不好水温和时间，但多试几次，自然就能找到感觉。
蒸汽管道的温降和压降计算，也是这个道理。
蒸汽管道压力降计算书
标准实用蒸汽管路计算说明1、输入参数物料名称过热蒸汽质量流量W G 54000 kg/h始端温度t1 315 ℃始端压力P13600 kPa2.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 管段轴测图标准实用文档大全表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 31.853.按等温流动计算 A →B 段：设调节阀B 阀前压力P 2=3550 kPa 过热蒸汽密度511(0.461126.1)0.0097 1.32410t tPρ-=+-+⨯3114.319kg m ρ= 3214.105kg m ρ=因此 314.31914.10514.10514.1763m kg m ρ-=+=查得过热蒸汽粘度μ=0.0204 mPa.s 雷诺数 654000Re 354354 4.8310194.10.0204G W d μ==⨯=⨯⨯取ε=0.2mm ，则ε/d=0.2/194.1=0.00103查《HG-T 20570.7 管道压力降计算》图1.2.4-1得，λ=0.0205 摩擦压力降2352356.26100.020*********.26109.81194.114.17665.80G f mLW P g d kPaλρ∆=⨯⨯⨯=⨯⨯⨯⨯= P 2=P 1-△P f =3600-65.80=3534.20 kPa 与假设相符。
蒸汽管道压降计算
符 号 p1 t1 G ρ1
单位 Mpa
℃
t/h
kg/m3 m3/kg
υ1
h1 p2' t2 ρ2
kj/kg Mpa
℃ kg/m3 m3/kg
υ2
ppj
a m3/kg m/s mm mm mm Pa.s
m2/s
υpj
w Dw Di δ η1 γ Re ε λ n1 n2 ξj1 ξjw ξj2 ξj3 ξjf ξj ξy L ξt ΔP1 ΔP P2 B
名 称 管段始端压力 管段始端温度 蒸汽流量 管段始端蒸汽密度 管段始端蒸汽比容 管段始端蒸汽焓值 管段末端允许压力(假定) 管段末端允许温度(假定) 管段末端蒸汽密度(假定) 管段末端蒸汽比容(假定) 平均压力 平均比容 管道流速计算 抽汽管道管外径(假定) 抽汽管道管内径 抽汽管道壁厚 介质动力粘度 介质运动粘度 雷诺系数 管道等值粗糙度 管道相对粗糙度 管道摩擦系数 管道弯头个数 管道上阀门个数 单个弯头局部阻力系数 弯头处局部总阻力系数 止回阀局部阻力系数 闸阀局部阻力系数 管道局部阻力系数 管道沿程阻力系数 管道总长 管道阻力系数 管道压降 管道压降 终端管道实际压力 管道压降比值
m Pa MPa MPa
公
式
数值1(Φ426x8) 0.85 290 60 3.7495 0.266702227 3032 0.5 260 2.4377 0.410222751 0.675
Vpj=0.5*(υ1+υ2) w=Gυ/(Di*0.001/594.7)^2
查汽规P162~165页 γ=η1*υ1 Re=w*Di/γ 查汽规P166页 ε/Di 查汽规P39页莫迪图 每90米一个π弯 闸阀1只 ξj1=20*λ(单个弯头阻力系数) ξjw=n1*ξj1(弯头局部阻力系数:r/d=1) 查汽规(止回阀门阻力系数：L/Di=50) 查汽规(闸阀阻力系数) ξjf=ξj2+1*ξj3 ξj=ξjw+ξjf ξy=λ*L/Di ξt=ξj+ζy ΔP1=ξt*w2/2*υ △p=1.1*△p1/1000000(阻力预留10%预量) P2=P1-ΔP Δp/p1
过热蒸汽管道压降温降计算
21.50 21.50 21.50 1.8100E-05 2.0200E-05 2.2300E-05
5.21E-06 6.30E-06 7.48E-06 3.11E-06 3.87E-06 4.69E-06 3.00E+06 2.72E+06 2.49E+06 3.39E+06 3.04E+06 2.76E+06 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.0002 0.00048544 0.00048544 0.00048544 0.00055402 0.00055402 0.000554 0.01657339 0.01657339 0.01657339 0.01707425 0.01707425 0.0170743 1000 1000 1000 1000 1000 1000 0 95428.63 0.10 0.90 82.37 188.38 0 104626.20 0.12 0.88 103.84 237.48 0 113666.80 0.13 0.87 127.43 291.44 0 112427.12 0.12 1.38 61.51 130.82 0 125607.80 0.14 1.36 80.39 170.98 0 138193.63 0.15 1.35 101.35 215.55
输入 2672800 输入 0.018482 输入
15.87 3239.13 391.4 8.6
6.20 2871.90 241.1 8.9
8.11 2999.39 291 9
10.22 3115.08 340.8 9.2
12.55 3225.95 390.3 9.7
输入
5.4 6.4 7.4 8.6
长输蒸汽管道的温降和压降的计算方法研究
长输蒸汽管道的温降和压降的计算方法研究I. 引言II. 相关理论A. 热力学基础B. 管道流体力学基础III. 计算温降和压降的方法A. 温度降低计算方法1. 傅里叶热传导定律2. 内能方程B. 压降计算方法1. 流体阻力公式2. 考虑弯头、阀门和管道接口的阻力修正3. 流量计算方法IV. 案例分析A. 设计长度内输送中长输蒸汽管道的压降计算B. 天然气长输管道的压降计算V. 结论和展望I. 引言随着工业化与城市化水平的提高，管道运输已成为现代工业的一项重要方式。
在液体或气体输送的过程中，管道内部的流体将产生热和压降。
因此，准确计算管道内的温降和压降对管道的设计和运行至关重要。
长输蒸汽管道作为重要的能源输送方式，其温降和压降的计算更加显得重要。
因此，本文将研究长输蒸汽管道的温降和压降的计算方法。
II. 相关理论A. 热力学基础长输蒸汽管道中，管道内的蒸汽流体内部会发生热传导、对流和辐射传热等多种传热方式。
其中，热对流传热是主要的传热方式之一。
设管道内蒸汽的平均温度为T，内径为D，流量为Q，则热对流传热时管道内蒸汽的热传导率h可根据Nusselt 数Nu计算得到。
B. 管道流体力学基础在管道内输送流体的过程中，管道内流体的速度和压力都会发生变化，从而在管道内产生阻力。
考虑到管道内部的不同形状和结构，管道内部阻力的计算方法不同。
同时，管道内的流体速度和流量之间、流量与压力之间也存在着一定的关系，一般需要将它们联系起来一起计算。
基于这些关系，我们可以推导出管道流体动力学的基本方程。
III. 计算温降和压降的方法A. 温度降低计算方法蒸汽管道内流体的温度降低是由内能流失及管道散热流失两个方面导致的。
在不同的情况下，这两个方面的影响程度和计算方法也不同。
1. 傅里叶热传导定律傅里叶热传导定律指出，热传导速率正比于管道上下表面温度之差，反比于管道的厚度。
同时，管道内部存在多种热传导方式，如传热导率k、面积S和传热距离l等，将它们综合运用可得到热传导方程：q = -kS(dT/dx)其中q表示单位时间内管道内能流失的热量，k为传热导率，S为管道的横截面积，dT/dx为管道内蒸汽温度的梯度。
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0.300331389 41.73677165 219 208 7 1.9800E-05 5.80E-06 1.50E+06 0.3 0.001442308 0.018 20 2 0.36 7.2 0 0.25 0.25 7.45 190.3846154 2200 197.8346154 573732.2584 0.631105484 0.198894516 0.760368053
υ 1
h1 p2' t2 ρ 2
kj/kg Mpa
℃ kg/m3 m3/kg
υ 2
ppj
Mpa m3/kg m/s mm mm mm Pa.s
m /s
2
υ pj
w Dw Di δ η 1 γ Re ε λ n1 n2 ξ j1 ξ jw ξ j2 ξ j3 ξ jf ξ j ξ y L ξ t Δ P1 ΔP P2 B
符 号 p1 t1 G ρ 1
单位 Mpa
℃
公
式
t/h
kg/m3 m3/kg
数值1(Φ 219x7) 0.83 250 17 3.411 0.293169159 3032 0.7 210 3.2521 0.30749362 0.765
数值1(Φ 273x8) 0.83 250 17 3.411 0.293169159 3032 0.7 210 3.2521 0.30749362 0.765 0.300331389 27.33878921 273 257 8 1.9800E-05 5.80E-06 1.21E+06 0.3 0.001167315 0.018 20 2 0.36 7.2 0 0.25 0.25 7.45 154.0856031 2200 161.5356031 201000.0151 0.221100017 0.608899983 0.266385562
名 称 管段始端压力 管段始端温度 蒸汽流量 管段始端蒸汽密度 管段始端蒸汽比容 管段始端蒸汽焓值 管段末端允许压力(假定) 管段末端允许温度(假定) 管段末端蒸汽密度(假定) 管段末端蒸汽比容(假定) 平均压力 平均比容 管道流速计算 抽汽管道管外径(假定) 抽汽管道管内径 抽汽管道壁厚 介质动力粘度 介质运动粘度 雷诺系数 管道等值粗糙度 管道相对粗糙度 管道摩擦系数 管道弯头个数 管道上阀门个数 单个弯头局部阻力系数 弯头处局部总阻力系数 止回阀局部阻力系数 闸阀局部阻力系数 管道局部阻力系数 管道沿程阻力系数 管道总长 管道阻力系数 管道压降 管道压降 终端管道实际压力 管道压降比值
m ξ t=ξ j+ζ y Pa MPa MPa Δ P1=ξ t*w2/2*υ △p=1.1*△p1/1000000(阻力预留10%预量) P2=P1-Δ P Δ;υ 2) w=Gυ /(Di*0.001/594.7)^2
查汽规P162~165页 γ =η 1*υ 1 Re=w*Di/γ 查汽规P166页 ε /Di 查汽规P39页莫迪图 每90米一个π 弯 闸阀1只 ξ j1=20*λ (单个弯头阻力系数) ξ jw=n1*ξ j1(弯头局部阻力系数:r/d=1) 查汽规(止回阀门阻力系数：L/Di=50) 查汽规(闸阀阻力系数) ξ jf=ξ j2+1*ξ j3 ξ j=ξ jw+ξ jf ξ y=λ *L/Di