第九课发酵工厂管道设计方案与布置

1、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

2、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DN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。用表示。例如 DN100

3、。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0120C范围内的最高允许的工作压力。公称压力25X 105Pa用PN2 5表示。(二)管材选择1 .钢管(1) 无缝

4、钢管材料：碳钢 用途：压力物料、蒸汽、压缩空气管路。温度：超过435C，则须用合金钢管。热轧：外径3 26 0 0;壁厚2550;冷拉：外径415 0 ;壁厚112;例： 45X3 . 5（2）电焊钢管螺旋电焊钢管：碳钢板条卷制，连续螺旋焊接，壁厚68;用于：大口径（2 0 0 ）低温、低压管道，DN钢板卷管：碳钢板条卷制，直缝焊接，壁厚812;用于：大口径（6 0 0 ）低温、低压管道，DN一般为安装单位在现场制作。（3）水煤汽管材料：碳钢，壁厚2 . 7 54 .5;加厚3 .2 55 . 5用于：低温、低压的水管种类：镀锌管（白管）；不镀锌管（黑管）（4）不锈钢管二、管径计算（一）管径的

5、计算与选择d=18 . 8 .，QV oD-管道内径（mm）Q-液体流量（m3/h）宀-液体的流速（m/s）（二） 管道介质流速选择（查表8 1P173）三、管子壁厚计算根据公称压力PN和公称直径DN,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H 1计算卩=入-.2H 1=，丄.上d 2gd 2g P -直管压力降（kPa）H-直管阻力（m液体柱）入-摩擦系数（是雷诺数Re与管道粗糙度的函数，查化工原理。I -管道总长度（md-管道内径（m）3 -流体流速（m/s）丫 -流体重度（kg/m3）g-重力加速度（二）局部阻力H 2计算当量长度法：当量长度概念：

6、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M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：H = H 1+丄.2 + 竺.上d 2gd 2g查表：P 176表8-2查得的数据是Le/d,然后计算当量长度例：-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 114 x 4mm的管路中，求它的当量长度（单位为计算：Le=300x( 114-4 x 2)x 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4.5m-管架标高不能影响车辆和人行交通，高度大于2.2（人）和（车）-分层布