饱和蒸汽输配管网应用案例

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蒸汽在给用户或工业区输配时,蒸汽的参数主要取决于用户的要求,用户需要的是过热蒸汽,就需输送过热蒸汽;若用户需要饱和蒸汽,可输送过热蒸汽也可输送饱和蒸汽。

对于饱和蒸汽来说,除了更精确的计算蒸汽流速和选择管径,保温层外,还要计算随着管线的不断向外传热,管线中会有凝结水析出,为了避免管线中形成柱塞流,需要准确计算出凝结水的量并在合适的位置添加疏水装置。

Hydrosystem软件适用于液体、气体、两相流介质管网的传热、压降、流量分配计算,也可对管网管径进行选型,其广泛应用在石化、电力、市政热力等行业。对于饱和蒸汽来说,Hydrosystem软件不仅可以帮你选择经济流速和合适的管径,及经济保温层厚度,并校核确保每个用户的流量、压力、温度要求,还可计算出凝结水的量。

饱和蒸汽输配管网

下面是某一西安饱和蒸汽输配项目。蒸汽源压力0.2Mpa,140℃,用户饱和蒸汽需求量为200吨每小时,管道总长约1000米。

创建模型时可直接在软件中搭建三维实体模型,也可从应力分析软件Start中导入。

蒸汽源点是饱和蒸汽,此时蒸汽中不含水,具体设置如下:

创建模型后,输入管道的管径和长度,蒸汽源的参数和用户端蒸汽的参数,输入保温厚度。管道的传热计算时可以选择管道是在室内还是室外?是在管沟内?还是直埋?

运行模型后,就可以查看计算结果包括介质流速、阻力系数和局部阻力压降、流体物性、NPSH等,还可以查看饱和蒸汽的压力(绿色框)、温度(蓝色框),管道内饱和蒸汽的量和凝结水的量(红色框)。

还可以查看饱和蒸汽有凝结水析出变为两相流后,管道内流体的状态,如下图。

根据上面的计算结果,在管道上合理的位置安装疏水阀,及时将凝结水排出,以避免出现柱塞流,对管道造成冲击破坏。

该项目现已运行多年,输送给用户的饱和蒸汽的参数与计算的结果基本一致,满足用户端的需求,析出的凝结水都得到了及时的排出,到目前为止没有出现柱塞流的问题。

 

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