第九课发酵工厂管道设计与布置.doc

第八章 管道设计与布置第一节 概述一、管道布置设计的意义管道是生产过程中不可缺少的部分，它的重要性：-各种物料、蒸汽、水、冷、气体都要用管道输送；-设备间的相互连接要靠管道；-与操作有直接的关系；-影响厂房车间设计的美观、通风和采光。因此，在发酵工厂的工艺设计中，管道的布置设计是施工图阶段中工作量最大、费时最长的一项工作。二、管道设计与布置的内容和步骤（一）内容管道的设计计算管道的布置（二）步骤1选材（根据介质的化学性质、流动状态、温度和压力，进行经济合理地选择）2流速（根据介质的性质、输送状态、粘度、成分和流量，参照有关表格数据选择合理经济的介质流速）3确定管径（根据介质的流量和流速，通过计算、查图或查表）4确定壁厚（满足压力的要求，按公称压力计算的壁厚可以满足强度的要求）5连接方式（等径连接，不等径连接；可根据管材、管径、介质的压力、性质、用途、设备或管道的使用状态，确定连接方式）6选阀门7热补偿器8绝热形式9布置10阻力损失11管架和固定方式12确定管架跨度13管道固定用具14绘制管道图15编制管材、管件、阀门、管架、绝热材料综合汇总表16选择管道防腐措施第二节 工艺管道的设计计算一、管子、管件和阀门的选择（一）公称直径、公称压力1公称直径为了使管子、法兰和阀门等部件连接尺寸统一，将管子和管道用的零部件的直径加以标准化后的标准直径，称公称直径。用DN表示。例如DN100。公称直径是管子的名义直径，既不是内径，也不是外径。它是一个相近于外径又小于外径的一个数值。只要管子的公称直径一定，管子的外径就确定了。管子的内径则因壁厚不同而不同。例：DN150 外径=159 常用壁厚4.5和6.0，则内径分别为150和147。2公称压力公称压力就是通称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。管道、法兰和阀门等零部件所承受的压力，分成若干个规定的压力等级，这种规定的标准压力等级就是公称压力。公称压力的数值，一般是指在工作介质温度在0120范围内的最高允许的工作压力。公称压力25105Pa,用表示。（二）管材选择钢管（）无缝钢管材料：碳钢用途：压力物料、蒸汽、压缩空气管路。温度：超过，则须用合金钢管。热轧：外径；壁厚；冷拉：外径；壁厚；例：.（）电焊钢管螺旋电焊钢管：碳钢板条卷制，连续螺旋焊接，壁厚；用于：大口径（）低温、低压管道，钢板卷管：碳钢板条卷制，直缝焊接，壁厚；用于：大口径（）低温、低压管道，一般为安装单位在现场制作。（）水煤汽管材料：碳钢，壁厚.；加厚.用于：低温、低压的水管种类：镀锌管（白管）；不镀锌管（黑管）（）不锈钢管二、管径计算（一）管径的计算与选择d=.D-管道内径（mm）Q-液体流量(m3/h-液体的流速(m/s（二）管道介质流速选择（查表）三、管子壁厚计算根据公称压力和公称直径，查表选择管道壁厚。一般情况下很少计算管壁厚度。四、管道压力降计算（一）直管阻力计算. H1.-直管压力降（kPa）H1-直管阻力（m液体柱）-摩擦系数（是雷诺数Re与管道粗糙度的函数，查化工原理。-管道总长度（m）d-管道内径(m-流体流速(m/s-流体重度(kg/m3g-重力加速度(二局部阻力计算当量长度法：当量长度概念：流体通过某一管件或阀门时，局部阻力造成的压力损失，相当于流体通过与其具有相同管径的若干米长度的直管的压力损失，此直管长度称为当量长度，用符号le表示。意义：将局部阻力转化为计算直管阻力。应用：将管路中直管长度和管件、阀门、三通、各种弯头等的当量长度合并在一起计算，十分方便。总阻力的计算：.查表: P176 表8-2 查得的数据是Le/d, 然后计算当量长度。例：一个截止阀全开时的Le/d数值由表查得为300，若此截止阀是装在管径为1144mm的管路中，求它的当量长度（单位为m）。计算：Le=300（114-42）10-3=31.8 m第三节管道布置设计一、车间管道布置设计的任务和原则（一）任务-合理-正确-连接顺畅-有害物体-腐蚀（二）原则-美观-线路最短-明线敷设-沿墙、楼板或柱子成排安装-管架标高不能影响车辆和人行交通，高度大于2.2（人）和4.5m（车）-分层布置: 大、热、