管径确定及压力损失计算

管径确定及压力损失计算1.1管径的确定1.1.1管径应根据流体的流量、性质、安全流速及管道允许的压力损失、管道磨损、管材的标准规格、噪音控制等因素确定。1.1.2大直径厚壁管道和输送距离较长的管道选取管径时，应对建设投资和运行费用比较后确定。1.1.3除另有规定或采取有效措施外，输送悬浮固体颗粒、浆液或高黏度流体的液体管道不宜采用公称直径小于DN25的管道。1.1.4除有特殊要求外，可按下述方法确定管径：1设定平均流速并按下式初算内径，再根据工程设计规定的管子系列调整为实际内径。最后复核实际平均流速。D(1.1.4)式中：Di管子内径(m)；W0质量流量(kg/h)；v平均流速(m/s)；ρ流体密度(kg/m3)。2以实际的管子内径Di与平均流速υ核算管道压力损失，确认选用管径为可行。如压力损失不满足要求时，应重新计算。1.1.5管道平均流速的选择，应符合下列规定：1平均流速应根据流体的性质、状态、操作要求和管道允许的压力损失选用。2放空管道的阀后管道流速，不应大于下式计算的气体声速。v(1.1.5-1)k=(1.1.5-2)式中：Vc气体的声速或临界流速(m/s)；k平均流速(m/s)；Cp,CV气体的声速或临界流速(m/s)；T流体密度(kg/m3)。M气体分子量。1.2单相流管道的压力损失1.2.1本节内容仅适用于输送牛顿型流体的管道压力损失的计算，包括直管的摩擦压力损失和管道附件局部的摩擦压力损失计算，不包括加速度损失及静压差等的计算。1.2.2液体管道摩擦压力损失的计算，应符合下列规定：1圆形直管的摩擦压力损失，应按式(1.2.2-1)计算。∆(1.2.2-1)式中：ΔPf直管的摩擦压力损失(MPa)；L管道长度(m)；g重力加速度(m/s2)；Di管子内径(m)；v平均流速(m/s)；ρ流体密度(kg/m3)；𝜆流体摩擦系数。2管道附件的局部的摩擦压力损失的计算，可采用当量长度法或阻力系数法。1)当量长度法：∆(1.2.2-2)2)阻力系数法：∆(1.2.2-3)式中：ΔPk局部的摩擦压力损失(MPa)；Le阀门和管件的当量长度(m)；KR阻力系数。3液体管道总压力损失为直管的摩擦压力损失与管道附件的局部的摩擦压力损失之和，并应计入适当的裕度。其裕度系数，宜取1.05～1.15。∆(1.2.2-4)式中：ΔPt管道总压力损失(MPa)；Ch管道压力损失的裕度系数。1.2.3气体管道摩擦压力损失的计算，应符合下列规定：1当总压力损失小于起点压力的10％时，可采用本规范第1.2.2条的公式，计算摩擦压力损失。2当总压力损失为起点压力的10％～20％时。仍采用本规范第1.2.2条的公式，但应以平均压力下流体密度计算摩擦压力损失。3对于某些系统总压力损失大于起点压力的20％时，应把管道分成足够多的段数，逐段进行计算，最后得到各段压力损失之和。各段管道仍应采用本规范第1.2.2条的公式计算。1.2.4可燃气体排放管道末端的马赫数不宜大于0.5，B类流体紧急泄放管道末端的马赫数不应大于0.5。1.3气液两相流管道的压力损失1.3.1气液混合物中，气相体积（体积含气率）在6％～98％范围内时，宜采用两相流方法计算管道压力损失。1.3.2计算气液两相流管道的压力损失应设初定管径进行流型的判断。当流型为柱块状流或活塞流时，应缩小管径。1.3.3气液两相流管道的压力损失的计算，应采用经过验证认为实用的计算方法。总压力损失宜取计算值和裕度系数的乘积，裕度系数应取1.3～3.0。1.3.4气液两相流为闪蒸型时，应分析沿管道流动