項目名稱：XX蒸汽管網

設計輸入數據：

1 管道輸送介質：蒸汽

工作溫度：240℃ 設計溫度260℃

工作壓力: 0.6MPa 設計壓力:0.6MPa

流量：1.5t/h 比容：0.40m3/kg

管線長度：1500米。

設計計算：

⑴管徑：

Dn=18.8×(Q/w)0.5

Dn — 管子外徑，mm；

D0— 管子外徑，mm；

Q—計算流量，m3/h

w—介質流速，m/s

①過熱蒸汽流速

DN》200 流速為40～60m/s

DN100~DN200 流速為30～50m/s

DN＜100 流速為20～40m/s

②w=20 m/s

Dn=102.97mm

w=40 m/s

Dn=72.81mm

③考慮管道距離輸送長取D0 =133 mm。

⑵壁厚：

ts＝PD0/{2（〔σ〕tEj+PY）}

tsd=ts+C

C=C1+C2

ts —直管計算厚度，mm；

D0 — 管子外徑，mm；

P — 設計壓力，MPa；

〔σ〕t— 在操作溫度下材料的許用壓力，MPa；

Ej—焊接接頭系數；

tsd—直管設計厚度，mm；

C—厚度附加量之和；: mm；

C1—厚度減薄附加量；mm；

C2—腐蝕或磨蝕附加量；mm；

Y—系數。

本設計依據《工業金屬管道設計規范》和《動力管道設計手冊》在260℃時20#鋼無縫鋼管的許用應力〔σ〕t為101Mpa，Ej取1.0，Y取0.4，C1取0.8，C2取0.

故ts＝1.2×133/【2×101×1+1.1×0.4】 =0.78 mm

C= C1+ C2 =0.8+0=0.8 mm

Tsd=0.78+0.8=1.58 mm 壁厚取4mm

所以管道為φ133×4。

⑶阻力損失計算

3.1按照甲方要求用φ89×3.5計算

1 φ89×3.5校核計算：

蒸汽流量 Q= 1.5t/h 粗糙度 K=0.002m

蒸汽密度 v＝2.5kg/m3 管內徑 82mm

蒸汽流速 32.34m/s 比摩阻 395.85Pa/m

2 道沿程阻力P1=395.85×1500=0.59MPa；

查《城鎮熱力管網設計規范》，采用方形補償器時，

局部阻力與沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1；

總壓力降為P1+P2=1.07Mpa；

末端壓力為0.6-1.07=-0.47Mpa

壓力不可能為負值，說明蒸汽量不滿足末端用戶需求。

3.2按照φ108×4校核計算：

1 φ108×4計算：

蒸汽流量 Q= 1.5t/h 粗糙度 K=0.002m

蒸汽密度 v＝2.5kg/m3 管內徑 100mm

蒸汽流速 21.22m/s 比摩阻 131.94Pa/m

2 道沿程阻力P1=42.33×1500=0.20MPa；

查《城鎮熱力管網設計規范》，采用方形補償器時，

局部阻力與沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1；

總壓力降為P1+P2=0.36Mpa；

末端壓力為0.6-0.36=0.24Mpa

蒸汽不滿足末端用戶的壓力》0.4MPa需求。

3.3按照φ133×4校核計算：

按照實際計算：

①φ133×4計算：

蒸汽流量 Q= 1.5t/h 粗糙度 K=0.002m

蒸汽密度 v＝2.5kg/m3 管內徑 125mm

蒸汽流速 13.80m/s 比摩阻 42.33Pa/m

②道沿程阻力P1=42.33×1500=0.06MPa；

查《城鎮熱力管網設計規范》，采用方形補償器時，

局部阻力與沿程阻力取值比0.8，P2=0.8P1；

總壓力降為P1+P2=0.11Mpa；

末端壓力為0.6-0.11=0.49Mpa

蒸汽滿足末端用戶的壓力》0.4MPa需求。

⑷最大允許跨度：

查表得φ133×4.5的管路在允許跨度為8米，本設計最大取6米。

⑸ 計算結果

綜上，采用GB/8163-2008，管道材質20#鋼，管徑φ133×4的無縫鋼管可以滿足使用要求。

⑹費用估算

按照定額估價，含管材、保溫、支座、支架及蒸汽疏水放水裝置等,

單價不含稅228.95元/米，不含稅總價34.35萬元；

單價含稅251.85元/米，含稅總價大約37.78萬元。