供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算

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供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算
供热蒸汽管路和凝结水管路水力计算
（-）供热管网水力计算的基本原理
蒸汽供热系统的管网由供汽管网和凝结水回收管网组成。蒸汽供热系统管网水力计算的主要任务主要有以下三类：
（1）按已知的热媒（蒸汽或凝结水）流量和压力损失，确定管道的直径。
（2）按已知热媒流量和管道直径，计算管道的压力损失，确定管路各进出口处的压力。当供汽管路输送过热蒸汽时，还应计算用户入口处的蒸汽温度。
（3）按已知管道直径和允许压力损失，计算或校核管道中的流量。
根据水力计算的结果，不仅能分别确定蒸汽供热系统的管径、流量、压力以及温度，还可进-步确定汽源的压力和温度、凝结水回收系统的型式以及凝结水泵的扬程等。
本指导书主要阐述水力计算的基本原理、凝结水管网的水力工况、上述第-类计算的基本方法、基本步骤及典型计算示例。至于上述第二类和第三类计算，由于与第-类计算原理相同、方法相似，因此未作详细说明。
1. 供热管网水力计算的基本公式
在管路的水力计算中，通常把管路中流体流量和管径都没有改变的-段管子称为-个计算管段。任何-个供热系统的管路都是由许多串联或并联的计算管段组成的。
当流体沿管道流动时，由于流体分子间及其与管壁间存在摩擦，因而造成能量损失，使压力降低，这种能量损失称为沿程损失，以符号Δpy”表示；而当流体流过管道的-些附件（如阀门、弯头、三通、散热器等）时，由于流动方向或速度的改变，产生局部旋涡和撞击，也要损失能量使压力降低，这种能量损失称为局部损失，以符号Δpj”表示。因此，管路中每-计算管段的压力损失，都可用下式表示：
Δp Δpy Δpj Rl Δpj Pa (2-1)
式中:Δp -- 计算管段的压力损失，Pa；
Δpy -- 计算管段的沿程损失，Pa；
Δpj -- 计算管段的局部损失，Pa；
R -- 每米管长的沿程损失，又称为比摩阻，Pa/m；
L -- 管段长度，m 。
比摩阻可用流体力学的达西•维斯巴赫公式进行计算：
Pa/m (2-2)
式中：λ -- 管段的摩擦阻力系数；
d -- 管子内径，m；
v -- 热媒在管道内的流速，m/s；
ρ-- 热媒的密度，kg/m3。
热媒在管内流动的摩擦阻力系数值撒于管内热媒的流动状态和管壁的粗糙程度。在室外管网中，蒸汽和热水的流动状态大多处于阻力平方区，其摩擦阻力系数与管内热媒的流动状态无关，仅撒于管壁的粗糙程度，即：