长输管网管壁当量绝对粗糙度影响分析.pdf

1、书书书?第一作者简介?朱正?男?高级工程师?本科?从事长输供热管网设计工作?收稿日期?修回日期?长输管网管壁当量绝对粗糙度影响分析朱?正?梁玉辉?康朋杰?郑定海?李?鑫?北京市煤气热力工程设计院有限公司?北京?华能石家庄能源有限责任公司?河北 石家庄?华能伊敏电厂?内蒙古 海拉尔?北控清洁热力有限公司?北京?摘?要?分析管壁当量绝对粗糙度对长输管网设计选型的影响?测算管网腐蚀及结垢防护经济效益?在进行长输管网设计时?应考虑随着长输管网运行时间延长?管壁当量绝对粗糙度会随着管道内腐蚀加重而增大的情况?合理配置循环泵?中继泵等设备的规格?数量?满足长输热网近期?中期?远期运行需求?延缓钢管腐蚀?结

2、垢带来的经济效益可观?应重视管网腐蚀及结垢防护工作?关键词?长输管网?管壁当量绝对粗糙度?水头损失?腐蚀?结垢中图分类号?文献标志码?文章编号?概述?年?全国城市供热管道总长度为?集中供热面积为?随着节能减排要求逐步提高?以长输热网为代表的规模化?长距离?大管径供热管网发展迅速?为降低运行能耗?大温差热泵供热技术?智慧热网调节技术等一批新型节能技术逐步应用于长输管网?本文分析管壁当量绝对粗糙度对长输管网设计选型的影响?测算管网腐蚀及结垢防护经济效益?管壁当量绝对粗糙度的影响?长输管网水头损失计算方法长输管网水头损失?不包含厂站内部水头损失?的计算式为?()?式中?长输管网水头损失?热水管网比摩

3、阻?输送距离?局部阻力系数热水管网比摩阻?可用下式进行计算?式中?管段摩擦阻力系数?管子内直径?热水密度?热水在管道内流速?热水在管道内流速?根据设计质量流量及管子内直径计算得到?为方便计算?本文热水密度?统一取?下的水密度?管段摩擦阻力系数?采用实验方法确定?根据实验数据?按照流体的不同流动状态?可整理出一些计算管段摩擦阻力系数?的公式?长输管网中水的流动状态处于粗糙区?阻力平方区?在此区域内?管段摩擦阻力系数?仅取决于管壁当量绝对粗糙度?粗糙区?阻力平方区?的管段摩擦阻力系数?可用尼古拉兹公式计算?()?式中?管壁当量绝对粗糙度?第?卷?第?期?年?月煤 气 与 热 力?算例管壁当量绝对粗

4、糙度?与管子使用状况?管壁腐蚀和结垢等状况?和管子使用时间等因素有关?城镇供热管网设计标准?第?条规定?热水钢管管壁当量绝对粗糙度应按?选取?在编制说明中对管壁当量绝对粗糙度选取的解释为?关于管壁当量绝对粗糙度?这方面的试验统计资料还比较缺乏?本条规定采用一般沿用的值?因此?钢管使用寿命期限内平均管壁当量绝对粗糙度一般选取?按照文献?跟踪测试结果?对于焊接钢管?新钢管管壁当量绝对粗糙度为?轻度腐蚀?结垢后的钢管管壁当量绝对粗糙度为?中度腐蚀?结垢后的钢管管壁当量绝对粗糙度为?严重腐蚀?结垢后的钢管管壁当量绝对粗糙度为?以某运行?的长输管网为例?测算管壁当量绝对粗糙度?长输管网工作管规格为?输送

5、距离?采用直埋敷设方式为主?局部穿越路段采用顶管敷设方式?长输管网设计质量流量?管网结构见图?在电厂设供热首站?在供热区域附近设隔压站?隔压站前为长输管网?隔压站后为一级管网?长输管网设?座中继泵站?合理分配沿程压力?图?管网结构对该长输管网进行流量试验?试验以?为步长依次增加长输管网质量流量至设计质量流量?流量试验数据见表?局部阻力系数取?管壁当量绝对粗糙度分别取?计算长输管网水头损失?由计算得到的长输管网水头损失?实际长输管网水头损失随质量流量的变化见图?由图?可知?计算长输管网水头损失随管壁当量绝对粗糙度增大而增大?当管壁当量绝对粗糙度为?时?计算长输管网水头损失与实际长输管网水头损失接

6、近?说明文献?跟踪测试结果总结的轻度腐蚀?结垢后的钢管管壁当量绝对粗糙度范围与实际相符?表?流量试验数据质量流量?管网水头损失?质量流量?管网水头损失?图?计算长输管网水头损失?实际长输管网水头损失随质量流量的变化?然而?根据文献?跟踪测试结果可知?随着长输管网运行时间延长?管壁当量绝对粗糙度会随着管道内腐蚀加重而增大?因此?在进行长输管网设计时?应考虑上述情况?合理配置循环泵?中继泵等设备的规格?数量?满足长输管网近期?中期?远期运行需求?管网腐蚀及结垢防护经济效益结合工程实例进行分析?项目所在地北京?供暖室外计算温度为?长输管网输送距离?朱正?等?长输管网管壁当量绝对粗糙度影响分析第?卷?第?期?局部阻力系数取?采用质量综合调节方式?计算管壁当量绝对粗糙度为?的供暖期长输管网耗电量?针对?种规格工作管进行计算?分别为?工作管?钢管外直径?壁厚?设计质量流量?工作管?钢管外直径?壁厚?设计质量流量?工作管?钢管外直径?壁厚?设计质量流量?供暖期长输管网耗电量?的计算式为?式中?供暖期长输管网耗电量?室外温度分段数量?室外温度?对应的质量流量?室外温度?长输管网水头损失?室外温度?延续