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管道输送蒸汽的能量损失计算 已有2人参与
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请教大家用12Cr1MoV无缝钢管输送3.82MP，450°的过热蒸汽去发电房，蒸汽量20T/hr 输送过程中的能量损失该如何计算??? 请大家多多指教 希望能个详细的过程 |
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管道起始点蒸汽绝对压力3.92MPa,温度为450°C，蒸汽流量为20T/h,管道内径为720mm,管道长为200米，保温厚度100mm，导热系数0.043 起始点 T1=273.15+450=723.15K P1=3.921325MPa ρ1=12.237 kg/m3 (查表) h1=3332.3 kj/kg (查表) ν=0.0000021426 m^2/s （查表） d=0.72m 蒸汽流量qm=20*1000/3600=5.56 kg/s 管道通流面积A=pi*d^2/4=0.407 m2 蒸汽体积流量为qv=qm/ρ1=0.454 m3/s 管道流速V1=qv/A=1.12 m/s 由于流速很低，所以属于一维稳态等温流动 一维稳态等温管内流动的流量计算式为 qm=A√(((〖p1〗^2-〖p2〗^2))/(λ1RT L/d)) 其中阻力系数λ1=0.0165（计算的） 水蒸气气体常数R=461.5 J/(kg.K) T=719.5K(计算得)，可以用723.5K代替，误差不大 管道长度L=200m 可以算出p2=3.921288MPa，压降可以忽略不计 散热损失的计算公式 qs=(π(t-t_a))/(1/2λ ln D/d+1/αD)=αDπ(t_s-t_a) (1) t—蒸汽温度，446.5°C ta—环境温度，°C，取20 ts---保温层外表面温度，°C，根据上式计算，本处算得为25.15 D---保温层总外径,m, 0.92m λ---0.043,w/(m.K) α---保温层外表面对环境空气的表面换热系数，W/(m2.K) 忽略辐射换热系数，所以α=αc 对流放热系数, W/(m2.K) α=αc=1.19*[(ts-ta)/D]*(ts-ta)^0.25*[(va+0.348)/0.348]^0.5 (2) va为当地常年平均风速，本计算取3m/s 确定ts需要联合（1）、（2）试算确定。 算出ts后，那么qs= αDπ(t_s-t_a)=31.17*π*（25.15-20）*0.92=464.26W/m 整段管道的散热量为Qs=qs*L=92.85KW,占管道起始点的3332.3*5.56=18527.6KW的0.5%,散热损失很少。 |
11楼2017-03-17 15:34:21
