蒸汽热网的水力计算方法与实例

1.蒸汽热网水力计算的特点
蒸汽管道水力计算的特点是在计算压力损失时应考虑蒸汽密度的变化。在设计中，为了简化计算，蒸汽密度采用平均密度，即以管段的起点和终点密度的平均值作为该管段的计算密度。
热水热网水力计算的基本公式，对蒸汽热网同样适用。
(1)沿程阻力计算
编制附录9-4室外蒸汽管道水力计算表时，取K=0.2mm，蒸汽密度ρ=lkg／m3。当计算管段的平均密度不等于lkg／m3时，可用公式9-18、9-19 对比摩阻及流速进行修正。
当蒸汽管道的当量绝对粗糙度Ksh与Kb=0.2mm不符时，同样按（式9-17）进行修正。
(2)局部阻力损失计算
局部阻力损失按当量长度法计算，局部阻力当量长度查附录9-2进行计算。
(3)蒸汽热网供热介质的最大允许设计流速应采用下列数值：
1）过热蒸汽管道
公称直径大于200mm的管道 80m／s；
公称直径小于或等于200mm的管道 50m／s。
2）饱和蒸汽管道
公称直径大于200mm的管道 60m／s；
公称直径小于或等于200mm的管道 35m／s。


2.蒸汽热网的水力计算方法和示例


蒸汽热网的水力计算方法如下：
(1)先确定各管段的流量

式中 G——管段的计算流量，t/h；
Q——用户的计算热负荷，KW；
r——用汽压力下的蒸汽潜热，KJ/Kg。
(2)绘制蒸汽热网平面图，并在图中标注所有补偿器、阀门的个数及其型号、管道长度等。




(5)计算管段中蒸汽的平均密度


(6) 根据式（9-19）将平均比摩阻换算成查表用比摩阻。
(7) 根据各管段的流量和查表用比摩阻查附录9-4选定合适的管径，从而得出对应于选定管径情况下的比摩阻及流速。
(8) 根据式（9-18）、（9-19）将表中查出的比摩阻、流速再换算成实际条件下的比摩阻及流速。
(9) 检查管内实际流速是否超过限定流速。
(10) 根据已选定的管径，查附录9-2得出局部阻力当量长度Ld。
(11) 计算管段阻力损失及主干线总阻力损失。各管段阻力损失为 Δp=ΣR(L+Ld)主干线总阻力损失应为各管段阻力损失总和。
(12) 校验计算
求出管段实际的末端压力Pmi=Psi-△P与蒸汽密度，与假定值对比。若误差允许，则计算下一管段，否则，用第一次计算的实际密度值，重新进行计算，直到符合要求。
(13) 根据分支节点压力选择并联支管的管径，方法同前。


【例题9-2】 蒸汽热网如图9-2，锅炉出口饱和蒸汽压力为10×105Pa，PD=8×105Pa，PE=6×105Pa,试确定热网管径。