阅读说明：本技术 一种炼钢用机械真空泵系统管道设计的温降修正法 (Temperature drop correction method for pipeline design of mechanical vacuum pump system for steelmaking ) 是由 吴建龙 朱浪涛 任彤 张虎 刘蒙 马正锋 张明 曹海玲 于 2020-04-24 设计创作，主要内容包括：本发明属于钢水真空精炼装设备技术领域,具体涉及一种炼钢用机械真空泵系统管道设计的温降修正法。本发明通过将机械真空泵系统管道划分为j个区段、引入真空气体绝热膨胀降温公式、初步计算获取第j段的修正前管道直径D<Sub>j</Sub>、初步选取第j段修正前管道长度L<Sub>j</Sub>、修正多级机械真空泵入口前的管道长度、修正多级机械真空泵之间的管道直径和调整管道设置七个步骤,利用真空状态下不同区段管道内气体的绝热膨胀特性,依据稳定运行需求,修正了相关区段管道长度或直径,增强了气体冷却除尘器和机械真空泵出口强冷换热器的冷却能力,降低冷却水耗量,提高机械真空泵排气效率,保持设备长期稳定安全运行。采用本发明可取消现有设备中的强冷换热器,避免漏水现象。(The invention belongs to the technical field of molten steel vacuum refining equipment, and particularly relates to a temperature drop correction method for pipeline design of a mechanical vacuum pump system for steelmaking. The method comprises the steps of dividing a pipeline of a mechanical vacuum pump system into j sections, introducing a vacuum gas adiabatic expansion cooling formula, and preliminarily calculating to obtain the diameter D of the pipeline before correction of the j section j Selecting the length L of the pipeline before the j section correction j The method comprises seven steps of correcting the length of a pipeline in front of an inlet of a multistage mechanical vacuum pump, correcting the diameter of the pipeline between the multistage mechanical vacuum pumps and adjusting the pipeline setting, and corrects the length or the diameter of the pipeline of a relevant section according to the stable operation requirement by utilizing the adiabatic expansion characteristic of gas in the pipelines of different sections in a vacuum state, so that the cooling capacity of a gas cooling dust remover and a forced cooling heat exchanger at an outlet of the mechanical vacuum pump is enhanced, the cooling water consumption is reduced, the exhaust efficiency of the mechanical vacuum pump is improved, and the long-term stable and safe operation of equipment is kept. The invention can eliminate the forced cooling heat exchanger in the prior equipment and avoid water leakage.)

一种炼钢用机械真空泵系统管道设计的温降修正法

技术领域

本发明属于钢水真空精炼装设备技术领域，具体涉及一种炼钢用机械真空泵系统管道设计的温降修正法。

背景技术

钢水真空精炼工艺的主要任务是脱除钢液内的有害气体，并通过钢液循环使得非金属夹杂物上浮、均匀钢水成分和温度，同时可以加入合金，具有脱氧、脱碳、脱硫、脱磷、成分微调等多项冶金功能，可以大大提高钢水的洁净度，提高钢材的物理化学性能。目前，真空精炼广泛应用于钢水处理工艺，这是生产优质钢必须的工艺方法，生产高附加值钢种的重要手段。

钢水真空精炼工艺过程是在真空条件下，钢水在真空室(真空罐或真空槽)中进行循环脱气，最终达到净化钢水的目的。真空精炼的主要设备是真空产生装置，常用的是蒸汽喷射真空泵和机械真空泵。由于机械真空泵具有节能、环保的优势，现在越来越多的应用于真空精炼工艺。

对机械真空泵来说，入口废气的温度直接影响其工作效率和安全性。在允许范围内，随废气温度升高，机械真空泵的排气量会减小。如果废气温度过高，将导致干式机械真空泵转子间、转子与腔体间热膨胀卡死，甚至出现严重损坏设备的事故。如果废气温度过高，也将引起湿式机械真空泵腔体内工作液气化，迅速降低排气效率，甚至造成工作液大量消耗后出现无法排气的故障。因此，有效降低废气温度尤为重要。

目前，机械真空泵系统管道设计依据图2进行。通过不同长度和管径的抽气管道，将真空室2、气体冷却除尘器3、真空主阀4、一级机械真空泵5、二级机械真空泵6、三级机械真空泵7等多级机械真空泵系统设备相连。公知的，抽气管道的长度和管径通常是按照管道内气体流动速度、管道流阻和系统设备布置来确定的。由于不考虑管道内真空气体流动状态下的热交换机理，因此没有充分利用管道设计来提高系统自身温降能力。而完全依靠气体冷却除尘器3的冷却能力和一级机械真空泵5、二级机械真空泵6、三级机械真空泵7机体出口配置强冷换热器能却能力。

因没有充分考虑真空管道自身的温降能力，现有管道设计方法有以下两个缺点：

(1)盲目加大气体冷却除尘器3的冷却能力，造成设备结构庞大、冷却水管路复杂、冷却水耗量升高、气体流阻增大等问题。

(2)盲目在一级机械真空泵5、二级机械真空泵6、三级机械真空泵7机体出口配置强冷换热器，造成机械真空泵出口气体阻力增大，压缩比升高，导致抽气能力下降，电耗增加，严重的将会诱发机体自身发热严重等问题。同时，造成一级机械真空泵5、二级机械真空泵6、三级机械真空泵7出口复杂、冷却水管路复杂、冷却水耗量升高等问题。长时间使用后，封闭在机体出口管道内的强冷换热器存在漏水现象，将产生汽水混合物。当汽水混合物流经机械真空泵体内会严重损坏高速旋转的真空泵转子。

发明内容

本发明提供了一种炼钢用机械真空泵系统管道设计的温降修正法，目的之一在于提供一种能够控制多级机械真空泵入口废气的温度，提高机械真空泵排气效率，保持系统设备长期稳定安全运行的方法；目的之二在于提供一种能够简化设备结构，降低冷却水耗量，减小气体流阻的方法；目的之二在于提供一种能够避免因炼钢用机械真空泵系统管道长时间使用后产生汽水混合物现象的发生。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种炼钢用机械真空泵系统管道设计的温降修正法，包括如下步骤

步骤一：将机械真空泵系统管道划分为j个区段；

步骤二：引入真空气体绝热膨胀降温公式；

步骤三：初步计算获取第j段的修正前管道直径D_j

对j≥4的真空管管道，通过步骤二引入的真空气体绝热膨胀降温公式，初步计算第j段的修正前管道直径D_j；

步骤四：初步选取第j段修正前管道长度L_j；

步骤五：修正多级机械真空泵入口前的管道长度

根据步骤四选取第j段修正前管道长度L_j，对多级机械真空泵入口前的管道即j<4的管道区段的管道长度进行修正；

步骤六：修正多级机械真空泵之间的管道直径

根据步骤三初步计算获取的第j段的修正前管道直径D_j，对多级机械真空泵之间的管道即j≥4的管道区段的管道直径进行修正；

步骤七：调整管道设置

根据步骤五和步骤六得到的修正结果，将炼钢用机械真空泵系统相关区段的管道长度或直径进行调整。

所述的步骤一将机械真空泵系统管道划分为五个区段，区段划分的具体方法是：

j＝1，即储存钢液的真空室出口到气体冷却除尘器入口间的管道区段；

j＝2，即气体冷却除尘器出口到真空主阀间的管道区段；

j＝3，即真空主阀到一级机械真空泵入口间的管道区段；

j＝4，即一级机械真空泵出口到二级机械真空泵入口间的管道区段

j＝5，即二级机械真空泵出口到三级机械真空泵入口间的管道区段。

所述的步骤二中引入的真空气体绝热膨胀降温公式为：

其中：γ为真空气体绝热系数；

T_i为修正后第j段管道废气温度，即炼钢过程中满足每区段设备稳定运行的气体绝热冷却后的目标温度，单位为℃；

T_j为修正前第j段管道废气温度，即炼钢过程中每区段管道内废气的温度，单位为℃；

V_i为修正后第j段管道最小容积，即炼钢过程中实现每区段管道内废气降温的最小容积，单位为m³；

V_j为修正前第j段管道理论容积，单位为m³

V_j的求解公式如下：

其中，L_j为修正前第j段管道的长度，单位为m；

D_j为修正前管道直径，单位为m；

将公式(2)代入(1)得到

的值。

所述的步骤三中第j段的修正前管道直径D_j采用如下公式进行初步计算

其中，D_j为第j段修正前管道直径，单位为m；

G_j为第j段管道出口的机械真空泵抽气量，单位为kg/h；

P_j为第j段管道内真空度，单位为Pa；

v_j为第j段管道内气体流速，单位为m/s；

k为折算系数。

所述的步骤四中初步选取第j段修正前管道长度L_j是在如下范围内进行初步选取的：第j＝1段管道长度范围10～50m；第j＝2段管道长度范围5～10m；第j＝3段管道长度范围20～100m。

所述的步骤五中修正多级机械真空泵入口前的管道长度的具体方法如下

第一步，根据不同j区段气体在真空状态下的特征，计算绝热系数γ；

第二步，根据现场测量或理论计算出储存钢液的真空室内废气温度T_j＝1；

第三步，根据气体冷却换热器设计要求的入口温度T_i＝1，确定修正后第j＝1段管道废气温度；

第四步，根据第j＝1段管道设计需要，初选修正前管道长度L_j＝1；

第五步，根据如下公式

修正第j＝1段管道长度为L_i＝1；

如此，顺序计算和修正出j＝2、j＝3的管道直径L_i＝2、L_i＝3。

所述的第一步根据不同j区段气体在真空状态下的特征，选取绝热系数γ的具体方法为所述的第一步根据不同j区段气体在真空状态下的特征，计算绝热系数γ的具体方法是：将通过管道内的气体按照双原子气体的绝热系数γ₂与单原子气体的绝热系数γ₁，按照百分比为30％～50％∶70％～50％，采用如下公式

γ＝30％～50％γ₁+70％～50％γ₂

计算得到。

所述的步骤六中修正多级机械真空泵之间的管道直径的具体方法如下:

第一步：根据不同j区段气体在真空状态下的特征，计算绝热系数γ；

第二步：根据j＝4时一级真空泵出口温度T_j＝4、j＝4时二级真空泵入口温度T_i＝4，通过如下公式

计算出修正前管道直径D_j＝4；

通过如下公式

计算出修正后的直径D_i＝4；

如此，顺序计算出j≥5的修正后的直径D_i＝5、D_i＝6。

所述的第一步根据不同j区段气体在真空状态下的特征，计算绝热系数γ的具体方法是：将通过管道内的气体按照双原子气体的绝热系数γ₂与单原子气体的绝热系数γ₁，按照百分比为30％～50％∶70％～50％，采用如下公式

γ＝30％～50％γ₁+70％～50％γ₂

有益效果：

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

(1)本发明利用真空状态下不同区段管道内气体的绝热膨胀特性，依据机械真空泵系统内各设备稳定运行需求，修正了各区段管道长度和直径。

(2)本发明有利于缓解气体冷却除尘器和机械真空泵出口强冷换热器的冷却能力，简化设备结构，降低冷却水耗量，减小气体流阻。

(3)依靠本发明设计的管道，可以取消封闭在机械真空泵出口管道内的强冷换热器，避免漏水现象，从而避免了汽水混合物现象的发生。

(4)本发明有利于控制多级机械真空泵入口废气的温度，提高机械真空泵排气效率，保持系统设备长期稳定安全运行。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的修正流程图；

图2是机械真空泵原理图。

图中：1-钢液；2-真空室；3-气体冷却除尘器；4-真空主阀；5-一级机械真空泵；6-二级机械真空泵；7-三级机械真空泵。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

参照图1所示的一种炼钢用机械真空泵系统管道设计的温降修正法，包括如下步骤

步骤一：将机械真空泵系统管道划分为j个区段；

步骤二：引入真空气体绝热膨胀降温公式；

步骤三：初步计算获取第j段的修正前管道直径D_j

对j≥4的真空管管道，通过步骤二引入的真空气体绝热膨胀降温公式，初步计算第j段的修正前管道直径D_j；

步骤四：初步选取第j段修正前管道长度L_j；

步骤五：修正多级机械真空泵入口前的管道长度

根据步骤四选取第j段修正前管道长度L_j，对多级机械真空泵入口前的管道即j<4的管道区段的管道长度进行修正；

步骤六：修正多级机械真空泵之间的管道直径

根据步骤三初步计算获取的第j段的修正前管道直径D_j，对多级机械真空泵之间的管道即j≥4的管道区段的管道直径进行修正；

步骤七：调整管道设置

根据步骤五和步骤六得到的修正结果，将炼钢用机械真空泵系统相关区段的管道长度或直径进行调整。

在实际使用时，本发明通过七个步骤，利用真空状态下不同区段管道内气体的绝热膨胀特性，依据机械真空泵系统内各设备稳定运行需求，修正了各区段管道长度和直径，然后对炼钢用机械真空泵系统管道的相应部位的管道长度或直径进行实际的调整。

采用本发明的技术方案，有利于缓解气体冷却除尘器和机械真空泵出口强冷换热器的冷却能力，简化设备结构，降低冷却水耗量，减小气体流阻。

依靠本发明设计的管道，可以取消封闭在现有技术的机械真空泵出口管道内的强冷换热器，从而避免漏水现象的发生，进而避免了汽水混合物现象的发生。

采用本发明的技术方案，有利于控制多级机械真空泵入口废气的温度，提高机械真空泵排气效率，保持系统设备长期稳定安全运行。

实施例二：

参照图1和图2所示的一种炼钢用机械真空泵系统管道设计的温降修正法，与实施例一不同之处在于：所述的步骤一将机械真空泵系统管道划分为五个区段，区段划分的具体方法是：

j＝1，即储存钢液1的真空室2出口到气体冷却除尘器3入口间的管道区段；

j＝2，即气体冷却除尘器3出口到真空主阀4间的管道区段；

j＝3，即真空主阀4到一级机械真空泵5入口间的管道区段；

j＝4，即一级机械真空泵5出口到二级机械真空泵6入口间的管道区段；

j＝5，即二级机械真空泵6出口到三级机械真空泵7入口间的管道区段。

优选的是所述的步骤二中引入的真空气体绝热膨胀降温公式为：

其中：γ为真空气体绝热系数；

T_i为修正后第j段管道废气温度，即炼钢过程中满足每区段设备稳定运行的气体绝热冷却后的目标温度，单位为℃；

T_j为修正前第j段管道废气温度，即炼钢过程中每区段管道内废气的温度，单位为℃；

V_i为修正后第j段管道最小容积，即炼钢过程中实现每区段管道内废气降温的最小容积，单位为m³；

V_j为修正前第j段管道理论容积，单位为m³；

V_j的求解公式如下：

其中，L_j为修正前第j段管道的长度，单位为m；

D_j为修正前管道直径，单位为m；

将公式(2)代入(1)得到

的值。

优选的是所述的步骤三中第j段的修正前管道直径D_j采用如下公式进行初步计算

其中，D_j为第j段修正前管道直径，单位为m；

G_j为第j段管道出口的机械真空泵抽气量，单位为kg/h；

P_j为第j段管道内真空度，单位为Pa；

v_j为第j段管道内气体流速，单位为m/s；

k为折算系数。

优选的是所述的步骤四中初步选取第j段修正前管道长度L_j是在如下范围内进行初步选取的：第j＝1段管道长度范围10～50m；第j＝2段管道长度范围5～10m；第j＝3段管道长度范围20～100m。

优选的是所述的步骤五中修正多级机械真空泵入口前的管道长度的具体方法如下

第一步，根据不同j区段气体在真空状态下的特征，选取绝热系数γ；

第二步，根据现场测量或理论计算出储存钢液的真空室内废气温度T_j＝1；

第三步，根据气体冷却换热器设计要求的入口温度T_i＝1，确定修正后第j＝1段管道废气温度；

第四步，根据第j＝1段管道设计需要，初选修正前管道长度L_j＝1；

第五步，根据如下公式

修正第j＝1段管道长度为L_i＝1；

如此，顺序计算和修正出j＝2、j＝3的管道直径L_i＝2、L_i＝3。

优选的是所述的第一步根据不同j区段气体在真空状态下的特征，计算绝热系数γ的具体方法是：将通过管道内的气体按照双原子气体的绝热系数γ₂与单原子气体的绝热系数γ₁，按照百分比为30％～50％∶70％～50％，采用如下公式

γ＝30％～50％γ₁+70％～50％γ₂

计算得到。

优选的是所述的步骤六中修正多级机械真空泵之间的管道直径的具体方法如下:

第一步：根据不同j区段气体在真空状态下的特征，选取绝热系数γ；

第二步：根据j＝4时1级真空泵出口温度T_j＝4、j＝4时二级真空泵入口温度T_i＝4，通过如下公式

计算出修正前管道直径D_j＝4；

通过如下公式

计算出修正后的直径D_i＝4；

如此，顺序计算出j≥5的修正后的直径D_i＝5、D_i＝6。

优选的是所述的第一步根据不同j区段气体在真空状态下的特征，计算绝热系数γ的具体方法是：将通过管道内的气体按照双原子气体的绝热系数γ₂与单原子气体的绝热系数γ₁，按照百分比为30％～50％∶70％～50％，采用如下公式

γ＝30％～50％γ₁+70％～50％γ₂

计算得到。

在实际使用时，首先把机械真空泵系统管道分成图1所示的j个区段；

j＝1，即储存钢液1的真空室2出口到气体冷却除尘器3入口间的管道区段；

j＝2，即气体冷却除尘器3出口到真空主阀4间的管道区段；

j＝3，即真空主阀4到一级机械真空泵5入口间的管道区段；

j＝4，即一级机械真空泵5出口到二级机械真空泵6入口间的管道区段

j＝5，即二级机械真空泵6出口到三级机械真空泵7入口间的管道区段；

然后引入真空气体绝热膨胀降温公式；

不同钢种的钢液1在真空状态下冶炼时，通常要求真空室内气体压强≤133Pa或≤10KPa。在0-1.0atm之间的气体处于熵ΔS＝0的绝热膨胀状态。因此，引入绝热膨胀公式，如下：

其中，γ为真空气体绝热系数；

T_i为修正后第j段管道废气温度，即炼钢过程中满足每区段设备稳定运行的气体绝热冷却后的目标温度，单位为℃；

T_j为修正前第j段管道废气温度，即炼钢过程中每区段管道内废气的温度，单位为℃；

V_i为修正后第j段管道最小容积，即炼钢过程中实现每区段管道内废气降温的最小容积，单位为m³；

V_j为修正前第j段管道理论容积，单位为m³。

V_j的求解公式如下：

其中，L_j为修正前第j段管道的长度，单位为m；

D_j为修正前管道直径，单位为m；

将公式(2)代入(1)得到

的值。

j<4时，修正真空管管道长度，修正前管道直径D_j等于修正后的管道直径D_i不变；则

j≥4时，修正真空管管道直径，修正前管道长度L_j等于修正后的管道L_i长度不变；则

再根据下式初步计算第j段的管道直径；

其中，D_j为第j段修正前管道直径，单位为m；

G_j为第j段管道出口的机械真空泵抽气量，单位为kg/h；

P_j为第j段管道内真空度，单位为Pa；

v_j为第j段管道内气体流速，单位为m/s；

k为折算系数。

随后根据真空系统管道设计特点，初步选取j管道长度L_j；

利用公式(3)，对j<4的管道区段修正管道长度；

根据不同j区段气体在真空状态下的特征，选取绝热系数γ；

根据现场测量或理论计算出储存钢液的真空室内废气温度T_j＝1；

根据气体冷却换热器设计要求的入口温度T_i＝1，确定修正后第j＝1段管道废气温度；

根据第j＝1段管道设计需要，初选修正前管道长度L_j＝1；

根据如下公式

修正第j＝1段管道长度为L_i＝1；

如此，顺序计算和修正出j＝2、j＝3的管道直径L_i＝2、L_i＝3。

根据不同j区段气体在真空状态下的特征，选取绝热系数γ；

根据j＝4时1级真空泵出口温度T_j＝4、j＝4时二级真空泵入口温度T_i＝4，通过如下公式

计算出修正前管道直径D_j＝4；

通过如下公式

计算出修正后的直径D_i＝4；

如此，方便的顺序计算出j≥5的修正后的直径D_i＝5、D_i＝6。

实施例中的绝热系数γ的物理含义是比热比，在工程上常见的双原子气体如氢、氧、氮、一氧化碳等分子的γ近似为1.41，单原子气体如氩气的绝热指数γ近似为1.66。若钢水真空精炼过程中的混合气体中单原子氩气的占比约为40％，双原子氢、氧、氮、一氧化碳等气体的占比约为60％，因此估算混合气体的绝热系数

γ＝1.66x40％+1.41x60％＝1.51。

实施例三：

本实例为满足300吨钢液RH真空精炼装置处理工艺要求，提供一种炼钢用n＝4级机械真空泵系统管道设计的温降修正法。

步骤a：把机械真空泵系统管道分成图1所示的j个区段；

j＝1，即储存钢液1的真空室2出口到气体冷却除尘器3入口间的管道区段；

j＝2，即气体冷却除尘器3出口到真空主阀4间的管道区段；

j＝3，即真空主阀4到一级机械真空泵5入口间的管道区段；

j＝4，即一级机械真空泵5出口到二级机械真空泵6入口间的管道区段

j＝5，即二级机械真空泵6出口到三级机械真空泵7入口间的管道区段；

j＝6，即三级机械真空泵6出口到四级机械真空泵7入口间的管道区段；

步骤b：引入真空气体绝热膨胀降温公式；

不同钢种的钢液1在真空度67Pa下冶炼时，废气处于熵ΔS＝0的绝热膨胀状态。

在j<4时，利用下式修正真空管管道长度。

j≥4时，利用下式修正真空管管道长度。

取真空气体绝热系数γ＝1.4；

步骤c：根据300吨钢液RH真空精炼装置的机械真空泵系统管道布置经验，初选第1段修正前管道长度为L_j＝1＝50；

步骤d：根据步骤b利用公式修正第j＝1段管道长度为L_i＝1

取修正后第j＝1段管道废气温度T_i＝1＝400℃，修正前第j＝1段管道废气温度T_j＝1＝500℃，

则L_i＝1＝71。

同上，初选第2段修正前管道长度为L_j＝2＝20m。根据步骤b利用公式修正第j＝2段管道直径为L_i＝2。取修正后第j＝2段管道废气温度T_i＝2＝100℃，修正前第j＝2段管道废气温度T_j＝2＝150℃，

则L_i＝2＝27.5m。

同上，初选第3段修正前管道长度为L_j＝3＝50m。根据步骤b利用公式修正后第j＝3段管道长度为L_i＝3。取修正后第j＝3段一级机械真空泵入口管道废气温度T_i＝3＝60℃，修正前第j＝3段管道废气温度T_j＝3＝100℃，

则L_i＝3＝67m。

步骤e)根据下式初步计算第4段的管道直径D_j＝4。取第4段管道出口的二级机械真空泵抽气量G_j＝4＝1000kg/h，第4段管道内真空度P_j＝4＝300Pa，第4段管道内气体流速V_j＝4＝150m/s，折算系数K＝5.4545则

步骤f)根据步骤b利用公式修正第j＝4段管道直径为D_i＝4；取修正后第4段二级机械真空泵入口管道废气温度T_i＝4＝60℃，修正前第j＝4段一级机械真空泵出口管道废气T_j＝4＝125℃，

则D_i＝4＝0.94m，按照行业标准选取直径的无缝钢管。

同上，步骤e)初步计算第5段的管道直径D_j＝5。取第5段管道出口的三级机械真空泵抽气量G_j＝5＝1000kg/h，第5段管道内真空度P_j＝5＝1300Pa，第5段管道内气体流速V_j＝5＝120m/s，折算系数k＝5.4545则D_j＝5＝0.44m。根据步骤b利用公式修正第j＝5段管道直径为D_i＝5；取修正后第5段三级机械真空泵入口管道废气温度T_i＝5＝60℃，修正前第j＝5段二级机械真空泵出口管道废气T_j＝5＝160℃，

则D_i＝5＝0.61m，按照行业标准选取直径的无缝钢管。

同上，步骤e)初步计算第6段的管道直径D_j＝6。取第6段管道出口的四级机械真空泵抽气量G_j＝6＝1000kg/h，第6段管道内真空度P_j＝6＝3000Pa，第6段管道内气体流速V_j＝6＝120m/s，折算系数k＝5.4545则D_j＝6＝0.29m。根据步骤b利用公式修正第j＝6段管道直径为D_i＝6；取修正后第6段四级机械真空泵入口管道废气温度T_i＝6＝60℃，修正前第j＝6段四级机械真空泵出口管道废气T_j＝6＝180℃，

则D_i＝6＝0.42m，按照行业标准选取直径的无缝钢管。

本发明将炼钢用机械真空泵系统的抽气管道分成j<4的机械真空泵入口前管道区段和j≥4的机械真空泵间管道区段。本发明利用真空状态下不同区段管道内气体的绝热膨胀特性，依据机械真空泵系统内各设备稳定运行需求，修正了不同j值的管道长度和直径。本发明适用于80～300吨RH、10～210吨VD、VOD、VC等钢水真空精炼处理的机械真空泵系统抽气管道设计。依靠本发明修正后的管道设计有利于控制多级机械真空泵入口废气的温度，提高机械真空泵排气效率，保持系统设备长期稳定安全运行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

在不冲突的情况下，本领域的技术人员可以根据实际情况将上述各示例中相关的技术特征相互组合，以达到相应的技术效果，具体对于各种组合情况在此不一一赘述。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖性特点相一致的最宽的范围。依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。