1、工业技术 Q塑 Q：幽 Science and Technology Innovation Hereld 饱和蒸汽管道流量及流速的快速简算法 钱江 (水钢设计院有限责任公司 贵州六盘水 553028) 摘要：生活中很多地方都使用饱和蒸汽，而蒸汽管道的计算较为繁琐，为了计算蒸汽管的流量、阻损等要查很多的数据及各种计算公式， 特别在现场很难有资料可查时，确定蒸汽管道的管径就很困难，本文就蒸汽管道的快速简算进行了探讨，仅供参考。 关键词：蒸汽管道 蒸汽流量 阻损 快速简算 中图分类号：THI7 文献标识码：A 文章编号：l674098x(20O9)Ol(a)一0051-01 1流量的理论计算法 管道
2、中通过的介质容积可用下列平衡 式表示 G=3600wx 7T(d1000) 4m h G=3600 (d1000) 4 =0 00283cX WX ykgh (1) 式中： 为蒸汽的重量流量kgh；妫蒸 汽管内径mm嗍蒸汽的流速ms； 蒸汽 的比容m kg；，为蒸汽的重度kgm 。 2流量的简捷计算法 本方法是以管道内径为t00mm，蒸汽流 速为35ms时流量为基础，然后推出其它直 径的管道在同流速下的流量，并与已知流 量比较，即可选择适宜的管径：设w=35m S、d=l00ram，代入(1)式得： G=000283 X 100235 X Y=9905 1000 kgh=yth (2) 从(2
3、)式可见，管道内径为100 mm，蒸汽 流速为35ms时的重量流量数值约等于蒸 汽重度。由蒸汽重度表可知，饱和蒸汽的重 度数值约等于蒸汽压力(绝对压力)的一半， 即 =05p，代人(2)式得： G100=y=O5 P th (3) 也就是说，当蒸汽流速为35ms，管道 内径为l00ram时，每小时流过的饱和蒸汽 量，其数值约为其绝对压力数值的一半。基 础流量一管道内径为l00ram，蒸汽流速为 35ms时的蒸汽流量(th)，用GIO0表示。推 算流量一内径为da，可用公称直径Dn代替， 而流速仍为35ms时的流量，用 表示，基 础流速一流速为35ms时的流速，用 表 示。 例一：试求P=2、5
4、、8、l2、14ata气压时的 饱和蒸汽的基础流量。 由(3)式得： P=2G100=05 X 2=1 th 5G100=055=25 th 8Gl00=05 X 8=4th 12，G100=05l2=61h l4，Gl00=0514=7th 推算流量的求法可根据同一流速，利 用流量与管径的平方成正比的关系而求 得： Gl00一(da100) =G100(da100) (4) 例二：试求饱和蒸汽压力为8ata绝对大 气压时Dn50、Dn80管道的推算流量。 由(4)GS0=Gl00 X(50loo) 4 X 0 25=1 th 0-80=G100(8OlOO) =4064=2 56th 注意：
5、上述计算是以绝对压力为前提 的，一般说的管道压力为表压力，蒸汽计算 表也是以表压力计，上述计算要在减掉一 个大气压的数值后才能与蒸汽计算表比 对。 根据流体力学的原理，如果压力、温 度、管径均相同，则介质流量与流速成正 比，即： 一 (5) 式中：w 为管道中的基础流速35ms； w 为管道中的实际流速ms； 为管道的推 算流量th； 为管道的实际流量th。 例三：试求压力为14ata绝对大气压，流 量为10 th的饱和蒸汽在DN125、DNI50管 道中的流速。 由(3)求出基础流量：G100= =O5p t 由=14 X 05=7 th 由(4)式可求出两种管道的推算流量： =G100(o
6、hlO0) 6“125=5“1O0(125l0o)2=7(125100)2一 l093th 50=6“100(150100)2=7(150100)z- l575th 由(5)式： 。w X G 125 35101093 32ms 150=35t01575=22ms 3蒸汽流速的选择 蒸汽流速的大小直接影响蒸汽的压力 降和管径，因此选择时应慎重考虑，其选择 原则如下：(1)管径小，流速宜偏低，管径大， 流速宜偏高。(2)作动力用的蒸汽管道，由于 压力降限制，流速宜稍低一些。(3)作供热用 的蒸汽管道，由于用户对压力要求不严，流 速可高一些。(4)排汽及放散管流速一般较 高。根据平时的经验，对饱和
7、蒸汽的流速作 如下推荐： 4饱和蒸汽管道简捷速算步骤 已知压力和流量求管径：第一步：求出 基础流量，即G100=05P；第二步：求出推算 流量，即 =G100(da100) ；第三步：求出 实际流速，即 =w G 。 例四：某单位要用表压为9ata的饱和蒸 汽4t，请粗选管径。 解：注意题中所说压力为表压，换为绝 对压力可近似加上lata大气压，绝对压力则 为lOata。 第一步，求出基础流量，即Gl 00=0 5P=05 X 10=5 th，所求数值比实际值大， 说明可用比DNl004,的管，取DN80；第二 步，求出推算流量，即 =G100(da1O0) 2=5082=32 th，比实际值
8、小，还是选 l【)(】，只是实际流速要比基础流速35ms 小；第三步，求出实际流速：W100=w G 一35 X 4G1003545=28ms。 例五：某单位要用表压为8ata的饱和蒸 汽5t，请粗选管径。 第一步：求出基础流量，即G100=0 5P=05 X(8+1)一45th，所求数值比实际 值小，说明实际用管径要比DNl00大，试选 DNl25及DN150第二步：求出推算流量即 Ga=6100 X(dalO0) ，G125=G100 X(da100) 2=45 X(125100) ：56 thG150=G100 X(da100) =45 X(150100) 67th，从量 上都能满足要求
9、；第三步：求出实际流速， 即 X GbG。，W1 2 5 w X Gb =31ms，W150=w G=26ms，可见 二者的流速都在推荐流速内，如果距离长 些，对压力要求高的用户可选项DNl5O，一 般用户可选用DNl25。 已知管径求实际流量，某造纸厂接有 饱和蒸汽管DN80，压力表显示读数为8ata， 试求蒸汽流量。 第一步：求出基础流量，即G100=0 5JD一45th；第二步：求出推算流量，即 =G100(da100)2 45(80100)1=288 th；第三步：求出实际流量，即 = ，根据饱和蒸汽流速推荐表，DN80管推 荐流速2O30，取值25， = X aw=2 1th。 以上简算法在实际生活中很有帮助， 方便快捷，当然，只能作为一种比较接近的 估算，在要求较高的情况下还要根据管道 长度及管件求出阻损才能更全面的说明问 题。 参考文献 【l】(热力管道)内部资料编写组热力管道 设计手册 【2】顾顺符，潘秉勤管道工程安装手册 科技创新导报Science and Technology Innovation Herald 51
