蒸汽管道温度损失计算及分析

2、2 外表面换热系数得计算
由于采用为直埋方式，管道对土壤得换热系数有：
aw
dw
ln[
2ht dw
2t
( 2ht )2 dw
1]
式中：
t —管道埋设处得导热系数。
ht —管道中心到地面得距离。
3、假设条件：
A、 管道材料为碳钢（ w 1.5% ）
B、 查表得：碳钢在 75 与 90 摄氏度时得导热系数 都趋近于
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：7、8mm； 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，通过单位长度得蒸汽管道管壁得热流量 就是相同得。 根据稳态导热得原理，可得出蒸汽保温管道得导热热流量式为：
2、总传热系数及其影响因素分析
2、1 总传热系数 k
k
1
n
1 1 ln d i 1
1
h1 d 1 i 1 2 i
d i d n 1
36、7 w / m C
C、土壤得导热系数 t =0、6 w / m C
h D、 由于本文涉及到得最大管径为 0、6m，所以取 t =1、8m
E、保温材料为：聚氨酯，取 =0、03 w / m C
F、 保温层外包皮材料就是：PVC，取 =0、042 w / m C
G、在 75 到 90 摄氏度之间水得比热容随温度得变化很小，可以忽略不 计。 4、电厂实测数据为：
di —管道各层材料到管道中心得距离 m
2、1 内表面换热系数得计算
根据 H、Hansen 得研究结果，管内受迫流动得努谢尔特数可由下式计算：
Nn
andn
0.037(Re0.75 180) Pr0.42
Pr 为普朗特常数查表可得，本文主要针对供水网温度与回水网温度进行查 找得：
90 摄氏度时 Pr=1、95;在 75 摄氏度时 Pr=2、38;
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。
式中： —蒸汽管道埋设土壤处得导热系数，W/(m、K)
—蒸汽管道外径，m
—蒸汽管道中心到地面得距离，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：土壤换热系数得确定，需根据电厂实际情况，主要考虑 土壤土质及含水率等因素。
2、2、3 蒸汽管道与空气得对流换热系数ɑ
1、2、管道传热系数为
kg
1
n
1 1 ln di1
1
andn i1 2 i
di
awd w
式中：
w / m C an ， aw —分别为管道内外表面得换了系数
2
m dn ， dw —分别为管道（含保温层）内外径
w / m C i —管道各层材料得导热系数
（金属得导热系数很高，自
身热阻很小，可以忽略不计）。
—蒸汽管道工作钢管内径
②影响因素：蒸汽管道得管径大小及蒸汽温度
③ 文献数据分析结论：在蒸汽供热运行得温度范围内，蒸汽温度对对 流换热系数得影响相对较小，在计算时该系数 可近似地取平均值。
2、2、2 管道与土壤得换热系数ɑ（直埋敷设）
2t
①计算公式：
De x
ln[
2ht De x
( 2ht )2 1] De x
式中： —蒸汽对工作钢管内壁得换热系数
—蒸汽管道各层材料得导热系数
—蒸汽管道各层材料到管道中心得距离
ɑ—蒸汽管道对土壤得换热系数（直埋）
或蒸汽管道与空气间得对流换热系数（架空或管沟）
2、2 传热系数 k 得影响因素
2、2 1 蒸汽与管道内壁得对流换热系数
①计算公式:
式中： —努谢儿特准则数
—蒸汽得导热系数
计算公式：
式中： —管段 j 单位长度热损
—管段 j 得长度
—管段 j 内蒸汽得平均定压比热
—管段 j 得流量 4 热损失分析
4、1 管道沿途散热损失 4、2 蒸汽管线沿途跑冒热损失 4、3 换热站内凝结水热损失
5 工程实例分析
5、1 误差计算
Baidu Nhomakorabea
η=
=
5、2 误差分析: 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得变化，存在计算误差。 5、3 改进方案 A、多层保温材料，将导热系数λ较大得材料至于保温层外侧，增大热阻，
①计算公式:
式中： —努谢儿特准则数 —蒸汽得导热系数
—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。
2、2、4 保温层导热系数得确定
查阅相关数据库
3 蒸汽管道沿途温降计算
t j
q jl L j (1 ) 1000 C jp G j
热水供热管道得温降
1、计算基本公式
1、1 温损计算公式 式中： kg —管道单
t l
kg (t p tk ) G•C
f 为： bw 位长度传热系数
w/ mC
t p —管内热媒得平均温度 C
tk —环境温度 C
G —热媒质量流量 Kg / s
C —热水质量比热容 J / KgC
m l ——管道长度 由于计算结果为每米温降，所以 L 取 1m