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1、。前言本設計目的是為一區(qū)VOD-40t鋼包精練爐提供蒸汽動力。設計參數(shù)是由動力一車間和西安向陽噴射技術有限公司提供的。主要參數(shù)：蒸汽管道始端溫度250℃，壓力1.0MP；蒸汽管道終端溫度240℃，壓力0.7MP（設定）；VOD用戶端溫度180℃，壓力0.5MP；耗量主泵11.5t/h輔泵9.0t/h一、蒸汽管道的布置本管道依據(jù)一區(qū)總體平面布置圖所描述的地形進行的設計，在布置管道時本設計較周詳?shù)乜紤]到了多方面的內(nèi)容：1、蒸汽管道布置時力求短、直，主干線通過用戶密集區(qū)，并靠近負荷大的主要用戶；2、蒸汽管線布置時盡量減少了與公路、鐵路的交叉。3、在布置蒸汽管線時盡量利用了自然彎角作為自

2、然補償。并在自然補償達不到要求時使用方型補償器。4、在蒸汽管道相對位置最低處設置了輸水閥。。1。5、蒸汽管道通過廠房內(nèi)部時盡量使用廠房柱作為支架布置固定、滑動支座。6、管道與其它建、構筑物之間的間距滿足規(guī)范要求。二、蒸汽管道的水力計算已知：蒸汽管道的管徑為Dg200，長度為505m。蒸汽管道的始端壓力為1.0MP，溫度為250℃查《動力管道設計手冊》第一冊熱力管道（以下簡稱《管道設計》）1—3得蒸汽在該狀態(tài)下的密度ρ為4.21kg/m3。1假設：蒸汽管道的終端壓力為0.7Mp，溫度為240℃查《管道設計》表1—3得蒸汽在該狀態(tài)下的密度ρ為2.98kg/m3。2（一）管道壓力損失：

3、1、管道的局部阻力當量長度表（一）阻力系數(shù)管子公稱直徑總阻力名稱數(shù)量（毫米）數(shù)（ξ）止回閥旋啟式312003煨彎R=3D0.3102003煨彎方型伸縮5620030。2。器R=3D2、壓力損失2—1式中Δp—介質(zhì)沿管道內(nèi)流動的總阻力之和，Pa；Wp—介質(zhì)的平均計算流速，m/s；查《管道設計》表5-2取Wp=40m/s；g—重力加速度，一般取9.8m/s2；υp—介質(zhì)的平均比容，m3/kg；λ—摩擦系數(shù)，查《動力管道手冊》（以下簡稱《管道》）表4—9得管道的摩擦阻力系數(shù)λ=0.0196；d—管道直徑，已知d=200mm；L—管道直徑段總長度，已知L=505m；Σξ—局部阻力系數(shù)的總

4、和，由表（一）得Σξ=36；H、H—管道起點和終點的標高，m；121/Vp=ρp—平均密度，kg/m3；1.15—安全系數(shù)。在蒸汽管道中，靜壓頭(H2-H1)10/Vp很小，可以忽略不計所以式2—1變?yōu)椤?。2—2在上式中：5·Wp2/gυp=5·Wp2ρp/g表示速度頭（動壓頭）λ103L/d為每根管子摩擦阻力系數(shù)。把上述數(shù)值代入2—2中得Δp=1.15×5×402×3.595(0.0196×103×505/200+36)/9.8=0.316Mp計算出的壓力降為0.447Mp，所以蒸汽管道的終端壓力P2=P1-Δp=1.0-0.316=0.684Mp。相對誤差為：（0.7-0.

5、684）/0.7=2.3%。所以假設壓力合理（二）管道的溫度降：1、蒸汽在管道中輸送時，由于對周圍環(huán)境的散熱損失，過熱蒸汽溫降按下式計算：Δt=Q·10-3/（G·C）℃P式中Q—所計算蒸汽管段對周圍環(huán)境的散熱損失（千卡/時）；G—管段計算蒸汽流量（噸/時）；。4。Cp—在管段平均蒸汽參數(shù)時，過熱蒸汽的定壓比熱（千卡/千克·℃）?？偵釗p失：Ｑ＝1.2·q·Ｌ＝1.2·148.5·505=89991千卡／小時蒸汽流量：Ｇ＝11.5+9.0=20.5噸／小時定壓比熱：Cp查《管道設計》圖５－５得Cp＝0.515千卡/千克·℃。Δt=89.991/（20.5·0.515）=8.524

6、℃2、蒸汽管道的出口溫度為t2=t1-Δt=250-8.524=241.48℃。3、相對誤差：8.524/250=3.4%。蒸汽管道終端的出口參數(shù)為：壓力0.684MP溫度241.48℃，其計算結果和假設相一致。三、管道伸長量和補償計算（以管段3-4為例）（一）伸長量：公式：ΔL=а·L(t-t)㎝21式中L—計算管長，m，3-4管段的長度為46.57m；а—管道的線膨脹系數(shù)，㎝/（m·℃），查表5-1得α=12.25。5。㎝/（m·℃）；t—管內(nèi)介質(zhì)溫度，℃，已知t=220；22t—管道安裝溫度，℃，已知t=20。11ΔL=12·46.57(245-20)=12.57㎝所以，管

7、段3—4的熱膨脹量為125.7mm小于補償器的補償量150mm，及本段管道在受熱時不會因線性膨脹而損壞。（二）補償器選型及校核計算：采用的補償方式為人工補償，選取的補償器為矩型補償器，其型號為：150-2型，其補償能力為150mm，所以3-4管段的伸長125.7mm<150mm補償器能滿足要求。其它管段的伸長及補償情況見下表：表（二）管長線膨脹系熱伸長管段號補償類型補償器類型備注（m）數(shù)量（㎝）滿足補償要1-236.5212自然補償———8.76求滿足補償要2-326.4012自