蒸汽管道温度损失计算及分析【范本模板】

热水供热管道的温降

1.计算基本公式 1。1温损计算公

式中:

tkg(tptk)fbw式为： lG•Ckgw/mC —管道单位长度传热系数

tp—管内热媒的平均温度

tk —环境温度C

C

G—热媒质量流量

Kg/s

C—热水质量比热容

1m

J/KgC

l—-管道长度

m由于计算结果为每米温降，所以L取

1。2。管道传热系数为

kg1ndi1111lnandndiawdwi12i

式中：

2aaw/mC n,w-分别为管道内外表面的换了系数

dd n，w—分别为管道（含保温层）内外径m

w/mC（金属的导热系数很高,自i—管道各层材料的导热系数

身热阻很小,可以忽略不计）。

d i-管道各层材料到管道中心的距离ｍ

２。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：

Nn 得:

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和回水网温度进行查找

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:

aw

式中：

2t2htdwln[dw2ht2()1]dw

t-管道埋设处的导热系数。

ht—管道中心到地面的距离.

３。假设条件：

A。 管道材料为碳钢（w1.5%）

B。 查表得：碳钢在75和９0摄氏度时的导热系数都趋近于

w/mC 36.7

tw/mC C。土壤的导热系数＝0.6

ht=１.8ｍ Ｄ. 由于本文涉及到的最大管径为０.6m，所以取

 E.保温材料为：聚氨酯，取=0。03w/mC w/mC F。 保温层外包皮材料是：PVC，取=0.042

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: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:mｍ,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 2。1总传热系数ｋ

k 

1

n

d i  1 1 1 1

   ln

 d n  1 h 1  d 1 i  1 2  i d i

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)

2．2传热系数k的影响因素

2．2 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。

２。2.2管道与土壤的换热系数ɑ（直埋敷设）

 ①计算公式:

2tDexln[2htDex(2ht2)1]Dex

式中:—蒸汽管道埋设土壤处的导热系数,W/（m。Ｋ)

—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。

2.２.３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。

2。2．4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

 t j 

计算公式:

q jl L j ( 1   ) 1000  C jp G j

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

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

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的变化，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。