发酵工厂管道设计与布置精.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1472．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0～120℃范围内的最高允许的工作压力公称压力25×105Pa,用ＰＮ２５表示二）管材选择１．钢管（１）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４３５℃，则须用合金钢管热轧：外径３２～６００；壁厚２５～５０；冷拉：外径４～１５０；壁厚１～１２；例：Φ４５×３.５（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６～８；用于：大口径（Φ２００）低温、低压管道，ＤＮ钢板卷管：碳钢板条卷制，直缝焊接，壁厚８～１２；用于：大口径（Φ６００）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２.７５～４.５；加厚３.２５～５.５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）管径的计算与选择d=１８.８D-管道内径（mm）Q-液体流量(m3/hω-液体的流速(m/s（二）管道介质流速选择　　（查表８－１　Ｐ１７３）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Ｈ１计算ΔＰ＝λ. H1＝.ΔＰ-直管压力降（kPa）H1-直管阻力（m液体柱）λ-摩擦系数（是雷诺数Re与管道粗糙度的函数，查《化工原理》ι-管道总长度（m）d-管道内径(mω-流体流速(m/sγ-流体重度(kg/m3g-重力加速度(二局部阻力Ｈ２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：Ｈ＝Ｈ１＋Ｈ２＝.＋.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114×4mm的管路中，求它的当量长度（单位为m）计算：Le=300×（114-4×2）×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、气、保温、无腐蚀在上；气体管从上方引出。

预留孔-易堵塞管应阀门前接上水管或压缩空气管；-管道不能从电机上方通过；二、车间管道布置设计的内容-管道布置图-特殊管件制造图-施工说明书。