[发明专利]蒸汽管网的配置方法

说明书

本发明提出一种蒸汽管网的配置方法，该方法包括以下步骤：分别计算目标管段间蒸汽的平均密度、蒸汽的平均流速、管段摩擦阻力系数、目标管段的折算长度和目标管段的实际管内径；根据目标管段间蒸汽的平均密度、蒸汽的平均流速、管段摩擦阻力系数、目标管段的折算长度和目标管段的实际管内径，通过预设算法得到目标管段的实际压力损失。本发明能够简单、快速的得到蒸汽管网的实际压力损失，并可直接选出管径，能够提高蒸汽管网管径选择的效率和准确性。

技术领域

本发明涉及热力管网技术领域，特别涉及一种蒸汽管网的配置方法。

背景技术

目前对于热力管网的压力损失自动计算主要是针对热水、冷冻水等水管的计算，由于蒸汽在管网传输过程中密度变化较大，计算蒸汽的压力损失需要分段计算，其压力损失模型的建立比水管的要复杂。况且对于工业园区中的某些企业，往往会有大量固定参数的蒸汽生产需求。因此，能源站管网设计人员在设计初始需要选择出合理的管径，以便保证从热源出口至生产车间距离间蒸汽的压降不至于过大，从而足以满足生产工艺的要求。

目前的蒸汽管网压力损失没有一个通用的计算模型，管网管径的选择往往根据设计人员的经验选取，导致管径选择的效率和准确性不高。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种蒸汽管网的配置方法，该方法能够简单、快速的得到蒸汽管网的实际压力损失，并可直接选出管径，能够提高蒸汽管网管径选择的效率和准确性。

为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种蒸汽管网的配置方法，包括以下步骤：分别计算目标管段间蒸汽的平均密度、蒸汽的平均流速、管段摩擦阻力系数、目标管段的折算长度和目标管段的实际管内径；根据所述目标管段间蒸汽的平均密度、蒸汽的平均流速、管段摩擦阻力系数、目标管段的折算长度和目标管段的实际管内径，通过预设算法得到所述目标管段的实际压力损失，并根据所述实际压力损失对所述目标管段进行配置。

另外，根据本发明上述实施例的蒸汽管网的配置方法还可以具有如下附加的技术特征：

在一些示例中，还包括：将所述目标管段的实际压力损失与目标管段的折算长度的比值与所述目标管段的预设压降进行比较；如果所述比值大于所述预设压降，则增大选取的所述目标管段的公称直径，直至所述实际压力损失小于或等于所述预设压降。

在一些示例中，所述预设算法为：

△P＝1.15*ρ_平w_平²/2*10³λ/d_j*L_zh+10ρ_平(H₂-H₁)，

其中，△P为所述实际压力损失，ρ_平为所述目标管段间蒸汽的平均密度，w_平为所述蒸汽的平均流速，λ为所述管段摩擦阻力系数、L_zh为所述目标管段的折算长度、d_j为所述目标管段的实际管内径，H₂为所述目标管段末端的高度，H₁为目标管段始端的高度。

在一些示例中，计算所述目标管段间蒸汽的平均密度的方法包括：根据获取的目标管段始端的蒸汽压力和温度，得到目标管段始端的蒸汽密度；根据目标管段始端的蒸汽压力和目标管段的直线长度的得到目标管段末端的蒸汽压力；根据所述目标管段末端的蒸汽压力得到目标管段末端的蒸汽密度；根据所述目标管段始端的蒸气密度和目标管段末端的蒸汽密度得到所述目标管段间蒸汽的平均密度。

在一些示例中，所述蒸汽为饱和蒸汽或过热蒸汽，其中，当所述蒸汽为饱和蒸汽时，所述目标管段始端的蒸汽密度为：

ρ_s＝5.16*P_s*0.95，(0.2≤P_s≤2.1MPa)，