管径选择与管道压力降计算(一)160
60页1、管径选择与管道压力降计算PS304-03 管径选择与管道压力降计算第一部分 管径选择1 应用范围和说明1.0.1 本规定适用于化工生产装置中的工艺和公用物料管道,不包括储运系统的长距离输送管道、非牛顿型流体及固体粒子气流输送管道。1.0.2 对于给定的流量,管径的大小与管道系统的一次投资费(材料和安装)、操作费(动力消耗和维修)和折旧费等项有密切的关系,应根据这些费用作出经济比较,以选择适当的管径,此外还应考虑安全流速及其它条件的限制。本规定介绍推荐的方法和数据是以经验值,即采用预定流速或预定管道压力降值(设定压力降控制值)来选择管径,可用于工程设计中的估算。1.0.3 当按预定介质流速来确定管径时,采用下式以初选管径: d=18.81W0.5 u-0.5 -0.5 (1.0.31) 或 d=18.81V00.5 u-0.5 (1.0.32) 式中 d管道的内径,mm; W管内介质的质量流量,kgh; V0管内介质的体积流量,m3h; 介质在工作条件下的密度,kgm3; u介质在管内的平均流速,ms。预定介质流速的推荐值见表2.0.1。1.0.4 当按每100m计算管长的压力降控制值(
2、Pf100)来选择管径时,采用下式以初定管径: d18.16W0.38 -0.207 0.033 Pf100 0.207 (1.0.41) 或 d18.16V00.38 0.173 0.033 Pf100 0.207 (1.0.42) 式中 介质的动力粘度,Pas;Pf100100m计算管长的压力降控制值,kPa。 推荐的Pf100值见表2.0.2。1.0.5 本规定除注明外,压力均为绝对压力。2 管道内流体常用流速范围和一般工程设计中的压力降控制值2.0.1 管道内各种介质常用流速范围见表2.0.1。表中管道的材质除注明外,一律为钢。该表中流速为推荐值。2.0.2 管道压力降控制值见表2.0.21和表2.0.22,该表中压力降值为推荐值。3 核定3.0.1 初选管径后,应在已确定的工作条件及物料性质的基础上,按不同流动情况的有关公式,准确地作出管道的水力计算,再进一步核定下述各项:3.0.2 所计算出的管径应符合工程设计规定;3.0.3 满足介质在管道输送时,对流速的安全规定;3.0.4 满足噪声控制的要求。第二部分 管道压力降计算1 单相流(不可压缩流体)1.1 简述1.1.1 本
3、规定适用于牛顿型单相流体在管道中流动压力降的计算。在化工工艺专业已基本确定各有关主要设备的工作压力的情况下,进行系统的水力计算。根据化工工艺要求计算各主要设备之间的管道(包括管段、阀门、控制阀、流量计及管件等)的压力降,使系统总压力降控制在给定的工作压力范围内,在此基础上确定管道尺寸、设备接管口尺寸、控制阀和流量计的允许压力降,以及安全阀和爆破片的泄放压力等。1.1.2 牛顿型流体是流体剪应力与速度梯度成正比而粘度为其比例系数。凡是气体都是牛顿型流体,除由高分子等物质组成的液体和泥浆外,多数液体亦属牛顿型流体。1.2 计算方法1.2.1 注意事项1.2.1.1 安全系数 计算方法中未考虑安全系数,计算时应根据实际情况选用合理的数值。通常,对平均需要使用510年的钢管,在摩擦系数中加2030的安全系数,就可以适应其粗糙度条件的变化;超过510年,条件往往会保持稳定,但也可能进一步恶化。此系数中未考虑由于流量增加而增加的压力降,因此须再增加1020。的安全系数。规定中对摩擦压力降计算结果按1.15倍系数来确定系统的摩擦压力降,但对静压力降和其它压力降不乘系数。1.2.1.2 计算准确度 在
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