蒸汽管道的設(shè)計(jì)選型本文載自Www.wattvalve.com蒸汽在鍋爐中產(chǎn)生后，需要經(jīng)過封閉的蒸汽管道輸送至用汽設(shè)備。其中蒸汽管道的口徑選

蒸汽管道的設(shè)計(jì)選型

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蒸汽在鍋爐中產(chǎn)生后，需要經(jīng)過封閉的蒸汽管道輸送至用汽設(shè)備。其中蒸汽管道的口徑選型很重要。

蒸汽管道的選型不僅要考慮蒸汽的壓力、輸送距離、允許壓力降、流速和噪音、震動(dòng)，還要考慮管道的壁厚和壓力等級(jí)，散熱和疏水等多方面因素。

目前普遍存在的問題是根據(jù)所連接的設(shè)備接口管徑來選擇輸送蒸汽的管道。而輸送的壓力以及輸送的蒸汽質(zhì)量等關(guān)鍵因素往往被忽略。

如果管道選型過大容易導(dǎo)致下述問題：

· 管道費(fèi)用增加

· 形成的冷凝水增多

· 冷凝水增加，引起蒸汽品質(zhì)下降、傳熱效率降低

· 更多的熱損失,熱網(wǎng)的跑冒滴漏和維修工作量增大。

例如，使用50mm的蒸汽管道能輸送足夠的蒸汽，如使用80mm的管道，則費(fèi)用會(huì)增加44%。80mm絕熱管的熱損失比50mm絕熱管的損失多21%。80mm非絕熱管的熱損失比50mm非絕熱管的熱損失多50％。

如管道選型偏小則會(huì)帶來：

· 高的蒸汽流速產(chǎn)生高的蒸汽壓力降，到達(dá)用汽點(diǎn)時(shí)壓力不足

· 用汽點(diǎn)沒有足夠的蒸汽量

· 蒸汽流速加快，容易產(chǎn)生沖蝕和水錘

· 噪音和震動(dòng)

· 整個(gè)蒸汽系統(tǒng)的冗余不足，引起系統(tǒng)流量、壓力、溫度的波動(dòng)。

杭州瓦特節(jié)能建議常用的管道的口徑選擇可以使用以下兩種方法中的任一種。:

· 流速法

· 壓降法

無論使用何種方法進(jìn)行選型，應(yīng)該用另一種方法進(jìn)行校核以確定不超出限制。

流速選型是基于管道的流通體積等于管道的截面積和流速的乘積(記住比容隨壓力變化而變化)。

如果知道了蒸汽的質(zhì)量流率和壓力，我們可以很容易計(jì)算出管道的體積流量(m3/s)。如果我們確定一個(gè)可以接受的流速(m/s)，知道了所輸送的蒸汽體積，則可以計(jì)算所需的流通截面積(管徑)。

特定流速下的管道流量

管道流量隨以下因素的增加而增加：

· 流速(原因如前頁所述)

· 壓力。壓力增加，比容減小

蒸汽管道流量圖表是根據(jù)蒸汽流速選擇管道的可靠方法。

飽和蒸汽的短的分支管道建議流速25－40m/s之間;

濕蒸汽和低壓蒸汽（小于1barg）,建議流速15m/s左右;

輸送管徑大于300的過熱蒸汽，建議流速35-70m/s。

管道厚度和標(biāo)準(zhǔn)管徑

通常使用的管道厚度是基于美國(guó)石油研究所(API)的管道表號(hào)，實(shí)際的厚度參考表號(hào)確定。這些表號(hào)根據(jù)管道的壓力等級(jí)分為11個(gè)系列。

從最低的NO.5至10,20,30,40,60,80,100,120,140和NO.160。對(duì)公稱口徑小于150mm(6英寸)的管道，管道系列號(hào)40是管道重量最輕的表號(hào)。只有40和80號(hào)覆蓋了從15mm(1/2英寸)－600mm的所有公稱口徑。最常用的蒸汽管道表號(hào)是40，次之是管表號(hào)80。

最常用的材料為低碳鋼(等級(jí)620)，根據(jù)特殊需要可以使用其它的等級(jí)。由上述公式，為了計(jì)算管道厚度，需要知道材料的設(shè)計(jì)應(yīng)力，這可以在BS806中找到(安裝和連接至鍋爐的鐵素體管道的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu))。

應(yīng)力隨溫度的變化很大，因此在選擇設(shè)計(jì)應(yīng)力時(shí)溫度是一個(gè)重要的變量。應(yīng)力在管道的兩個(gè)支撐點(diǎn)之間也會(huì)積聚。如果安裝良好，則該應(yīng)力可以忽略，但考慮安全性和計(jì)算誤差，選擇較小的設(shè)計(jì)應(yīng)力更好。

管道也應(yīng)該足夠的厚以承受沖擊和其它的用途如作為提升泵/設(shè)備等的連接點(diǎn)。