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    管径选择与管道压力降计算(一)1~608381.docx

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    管径选择与管道压力降计算(一)1~608381.docx

    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 管径选选择1 应用范围和和说明1.0.1 本规定适用用于化工生生产装置中中的工艺和和公用物料料管道,不不包括储运运系统的长长距离输送送管道、非非牛顿型流流体及固体体粒子气流流输送管道道。1.0.2 对于给定的的流量,管管径的大小小与管道系系统的一次次投资费(材料和安安装)、操操作费(动动力消耗和和维修)和和折旧费等等项有密切切的关系,应应根据这些些费用作出出经济比较较,以选择择适当的管管径,此外外还应考虑虑安全流速速及其它条条件的限制制。本规定定介绍推荐荐的方法和和数据是以以经验值,即即采用预定定流速或预预定管道压压力降值(设定压力力降控制值值)来选择择管径,可可用于工程程设计中的的估算。1.0.3 当按预定介介质流速来来确定管径径时,采用用下式以初初选管径: dd=18.81W00.5u-0.55-0.55 (1.0.31) 或 d=18.881V00.5u-0.55 (1.0.32) 式中 d管道的的内径,mmm; W管内介介质的质量量流量,kkgh; V0管内介介质的体积积流量,mm3h;介质质在工作条条件下的密密度,kggm3; u介质在在管内的平平均流速,mms。预定介质流流速的推荐荐值见表22.0.11。1.0.4 当按每1000m计算算管长的压压力降控制制值(Pf1000)来选选择管径时时,采用下下式以初定定管径: dd18.16W00.38-0.2207µ0.0333Pf10000.2007 (1.0.41) 或 d18.116V00.3880.1773µ0.0333Pf10000.2007 (11.0.442) 式中µ介质质的动力粘粘度,Paa·s;Pf10001000m计算管管长的压力力降控制值值,kPaa。 推推荐的Pf1000值见表22.0.22。1.0.5 本规定除注注明外,压压力均为绝绝对压力。2 管道内流体体常用流速速范围和一一般工程设设计中的压压力降控制制值2.0.1 管道内各种种介质常用用流速范围围见表2.0.1。表表中管道的的材质除注注明外,一一律为钢。该该表中流速速为推荐值值。2.0.2 管道压力降降控制值见见表2.00.211和表2.0.22,该表表中压力降降值为推荐荐值。3 核定3.0.1 初选管径后后,应在已已确定的工工作条件及及物料性质质的基础上上,按不同同流动情况况的有关公公式,准确确地作出管管道的水力力计算,再再进一步核核定下述各各项:3.0.2 所计算出的的管径应符符合工程设设计规定;3.0.3 满足介质在在管道输送送时,对流流速的安全全规定;3.0.4 满足噪声控控制的要求求。第二部分 管道压压力降计算算1 单相相流(不可可压缩流体体)1.1 简述1.1.11 本规定定适用于牛牛顿型单相相流体在管管道中流动动压力降的的计算。在在化工工艺艺专业已基基本确定各各有关主要要设备的工工作压力的的情况下,进进行系统的的水力计算算。根据化化工工艺要要求计算各各主要设备备之间的管管道(包括括管段、阀阀门、控制制阀、流量量计及管件件等)的压压力降,使使系统总压压力降控制制在给定的的工作压力力范围内,在在此基础上上确定管道道尺寸、设设备接管口口尺寸、控控制阀和流流量计的允允许压力降降,以及安安全阀和爆爆破片的泄泄放压力等等。1.1.22 牛顿型型流体是流流体剪应力力与速度梯梯度成正比比而粘度为为其比例系系数。凡是是气体都是是牛顿型流流体,除由由高分子等等物质组成成的液体和和泥浆外,多多数液体亦亦属牛顿型型流体。1.2 计算方法法1.2.11 注意意事项1.2.11.1 安全系数数 计计算方法中中未考虑安安全系数,计计算时应根根据实际情情况选用合合理的数值值。通常,对对平均需要要使用510年的的钢管,在在摩擦系数数中加200300的安全全系数,就就可以适应应其粗糙度度条件的变变化;超过过5100年,条件件往往会保保持稳定,但但也可能进进一步恶化化。此系数数中未考虑虑由于流量量增加而增增加的压力力降,因此此须再增加加1020。的的安全系数数。规定中中对摩擦压压力降计算算结果按11.15倍倍系数来确确定系统的的摩擦压力力降,但对对静压力降降和其它压压力降不乘乘系数。1.2.11.2 计算准确确度 在在工程计算算中,计算算结果取小小数后两位位有效数字字为宜。对对用当量长长度计算压压力降的各各项计算中中,最后结结果所取的的有效数字字仍不超过过小数后两两位。1.2.22 管 径1.2.22.1 确定管径径的一般原原则 (1) 应根据设设计条件来来确定管道道直径,需需要时,可可以有设计计条件下压压力降155255的富裕裕量,但以以下情况除除外: aa. 有有燃料油循循环管路系系统的排出出管尺寸,应应考虑一定定的循环量量; bb. 泵泵、压缩机机和鼓风机机的管道,应应按工艺最最大流量(在设备设设计允许的的流速下)来确定尺尺寸,而不不能按机器器的最大能能力来确定定管道尺寸寸; cc. 间间断使用的的管道(如如开工旁路路管道)尺尺寸,应按按可能得到到的压差来来确定。(2) 在允许压压力降范围围内,应采采用经济管管径,某些些管道中流流体允许压压力降范围围见表1.2.21。(3) 某些对管管壁有腐蚀蚀及磨蚀的的流体,由由流速决定定管径,其其流速见表表1.2.22。1.2.22.2 管径计算算 计算公公式如下: (1. 2. 21)式中 d管道内直直径,mmm; Vf流体体体积流量,mm3/h; u流体平均均流速,mm/s; W流体质量量流量,kkg/h;流体体密度,kkg/m33。通常可由图图1.2.21或图11.2.222查得管管径。某些管道中中流体允许许压力降范范围表1.2.21序号管道种类及及条件压力降范围围kPa(100mm管长)l蒸汽 PP6.4IOMPPa(表)462330总管 PP<3.5MPaa(表)12355P 3.5MPaa(表)23466支管 PP<3.5MPaa(表)23466P 3.5MPaa(表)23699排气管4.61122大型压缩机机 >7335kW进口1.899出口4.666.9小型压缩机机进出口2.3223压缩机循环环管道及压压缩机出口口管0.23123安全阀进口管(接接管点至阀阀)最大取整定定压力的33%出口管最大取整定定压力的110%出口汇总管管最大取整定定压力的77.5%4一般低压下下工艺气体体2.32235一般高压工工艺气体2.36696塔顶出气管管127水总管238水支管189泵进口管最大取8出口管<334 m33h351338341110 m33h23922>110 m3h12466某些对管壁壁有腐蚀及及磨蚀流体体的流速 表1. 2. 22序号介质条件管道材料最大允许流流速 mmSl烧碱液(浓浓度>5)碳钢1.222浓硫酸(浓浓度>800)碳钢1.223酚水(含酚酚>1)碳钢0.9l4含酚蒸汽碳钢18.0005盐水碳钢1.83管径9000衬水泥或沥沥青钢管4.60管径<9000衬水泥或沥沥青钢管6.00 注注:当管道道为含镍不不锈钢时,流流速有时可可提高到表表中流速的的10倍以以上。1.2.33 管路路1.2.33.1 简单管路路 凡是没没有分支的的管路称为为简单管路路。 (1) 管径径不变的简简单管路,流流体通过整整个管路的的流量不变变。 (2) 由不不同管径的的管段组成成的简单管管路,称为为串联管路路。 a. 通过各各管段的流流量不变,对对于不可压压缩流体则则有 VVfVf1=Vf2=Vf3 (1.2.31) b. 整个管管路的压力力降等于各各管段压力力降之和,即即PPPl+P2+P3 (1.2.32)1.2.33.2 复杂管路路 凡是是有分支的的管路,称称为复杂管管路。复杂杂管路可视视为由若干干简单管路路组成。 (11) 并并联管路 在主管管某处分支支,然后又又汇合成为为一根主管管。 a. 各支管管压力降相相等,即PPPlP2P3 (11.2.33) 在计算算压力降时时,只计算算其中一根根管子即可可。 b. 各支管管流量之和和等于主管管流量,即即 VffVf1Vf2Vf3十 (1.2.34) (22) 枝枝状管路 从主管管某处分出出支管或支支管上再分分出支管而而不汇合成成为一根主主管。 a. 主管流量量等于各支支管流量之之和; b. 支管所所需能量按按耗能最大大的支管计计算; c. 对较复杂杂的枝状管管路,可在在分支点处处将其划分分为若干简简单管路,按按一般的简简单管路分分别计算。1.2.44 管道道压力降计计算1.2.44.1 概述(1) 管道压力力降为管道道摩擦压力力降、静压压力降以及及速度压力力降之和。管道摩擦压压力降包括括直管、管管件和阀门门等的压力力降,同时时亦包括孔孔板、突然然扩大、突突然缩小以以及接管口口等产生的的局部压力力降;静压压力降是由由于管道始始端和终端端标高差而而产生的;速度压力力降是指管管道始端和和终端流体体流速不等等而产生的的压力降。(2) 对复杂管管路分段计计算的原则则,通常是是在支管和和总管(或或管径变化化处)连接接处拆开,管管件(如异异径三通)应划分在在总管上,按按总管直径径选取当量量长度。总总管长度按按最远一台台设备计算算。(3) 对因结垢垢而实际管管径减小的的管道,应应按实际管管径进行计计算。 雷诺数数按下式计计算: (11.2.41)式中Re雷雷诺数,无无因次;u流体体平均流速速,mss;d管道道内直径,mmm;µ流体体粘度,mmPa·s;W流体体的质量流流量,kggh;Vf流流体的体积积流量,mm3h;流体体密度,kkgm33。(4) 管壁粗糙糙度管壁粗糙度度通常是指指绝对粗糙糙度()和相对对粗糙度(d)。绝对粗糙度度表示管子子内壁凸出出部分的平平均高度。在在选用时,应应考虑到流流体对管壁壁的腐蚀、磨磨蚀、结垢垢以及使用用情况等因因素。如无无缝钢管,当当流体是石石油气、饱饱和蒸汽以以及干压缩缩空气等腐腐蚀性小的的流体时,可可选取绝对对粗糙度o.22mm;输输送水时,若若为冷凝液液(有空气气)则取0.55mm;纯纯水取0.22mm;未未处理水取取0.330.55mm;对对酸、碱等等腐蚀性较较大的流体体,则可取取l mmm或更大大些。对相同绝对对粗糙度的的管道,直直径愈小,对对摩擦系数数影响程度度愈大,因因此用和d的比比值d来表表示管壁粗粗糙度,称称为相对粗粗糙度。在在湍流时,管管壁粗糙度度对流体流流动的摩擦擦系数影响响甚大。摩擦系数()与雷诺诺数(Ree)及管壁壁相对粗糙糙度(d)的的关系见图图1.2.41所示;在完全湍湍流情况下下,清洁新新管的管径径(d)占占绝对粗糙糙度()的关系系见图1.2.42所示。某些工业管管道的绝对对粗糙度见见表1.22.41;相对对粗糙度由由图1.22.42查得。某些工业管管道的绝对对粗糙度 表表1. 22.41序号管道类别绝对粗糙度度(c) mm1234567金属管无缝黄铜管管、铜管及及铅管新的无缝钢钢管或镀锌锌铁管新的铸铁管管具有轻度腐腐蚀的无缝缝钢管具有显著腐腐蚀的无缝缝钢管旧的铸铁管管钢板制管0.010.050.100.20.250.420.200.30.5以上上0.85以以上0.338910111213非金属管干净玻璃管管橡皮软管木管道陶土排水管管接头平整的的水泥管石棉水泥管管0.001150.010.010.030.251.250.456.00.330.030.8(5) 流动型态态 流流体在管道道中流动的的型态分为为层流和湍湍流两种流流型,层流流与湍流间间有一段不不稳定的临临界区。湍湍流区又可可分为过渡渡区和完全全湍流区。工工业生产中中流体流型型大多属于于过渡区,见见图1.22.41所示。 确确定管道内内流体流动动型态的准准则是雷诺诺数(Ree)。a. 层层流 雷雷诺数Ree<20000,其摩摩擦损失与与剪应力成成正比,摩摩擦压力降降与流体流流速的一次次方成正比比。 b. 湍流 雷诺数RRe40000,其摩擦擦压力降几几乎与流速速的平方成成正比。 (a) 过渡区区 摩擦擦系数()是雷诺诺数(Ree)和管壁壁相对粗糙糙度(d)的的函数,在在工业生产产中,除粘粘度较大的的某些液体体(如稠厚厚的油类等等)外,为为提高流量量或传热、传传质速率,要要求Re>>104。因此,工工程设计中中管内的流流体流型多多处于湍流流过渡区范范围内。(b) 完全湍流流区 在在图1.22.41中,MM-N线上上部范围内内,摩擦系系数与雷诺诺数无关而而仅随管壁壁粗糙度变变化。c. 临临界区 20000<Re<<40000,在计算算中,当RRe>30000时,可可按湍流来来考虑,其其摩擦系数数和雷诺数数及管壁粗粗糙度均有有关,当粗粗糙度一定定时,摩擦擦系数随雷雷诺数而变变化。(6) 摩擦系数数 a. 层层流 层层流时摩擦擦系数用式式(1.22.42)计算算或查图11.2.44l。64Re (1.22.42)式中摩擦擦系数,无无因次。b. 过过渡流和完完全湍流,见见图1.22.41所示。在较长的钢钢管中,若若输送的是是为水所饱饱和的湿气气体,如氢氢、二氧化化碳、氮、氧氧及类似的的流体,应应考虑到腐腐蚀而将查查图所得摩摩擦系数乘乘以1.22。(7) 压力降在管道系统统中,计算算流体压力力降的理论论基础是能能量平衡方方程。假设设流体是在在绝热、不不对外作功功和等焓条条件下流动动,对不可可压缩流体体密度是常常数,则得得: (1. 22. 43) (1. 22. 44)因此(1. 22. 45)或PPPS+PN+Pf (1. 2. 446)式中P管道道系统总压压力降,kkPa;PS静静压力降,kkPa;PN速速度压力降降,kPaa;Pf摩摩擦压力降降,kPaa;Z1、Z22分别为管管道系统始始端、终端端的标高,mm;u1、u22分别为管管道系统始始端、终端端的流体流流速,ms;u流体平平均流速,mms; PP流体密密度,kggm3; hhf管内摩摩擦损失的的能量,JJkg;L、Le分别为为管道的长长度和阀门门、管件等等的当量长长度,m; DD管道内内直径,mm。1.2.44.2 压力降计计算 (1) 圆形截截面管 a. 摩擦压力力降 由于流体体和管道管管件等内壁壁摩擦产生生的压力降降称为摩擦擦力压降。摩摩擦压力降降都是正值值.正值表表示压力下下降。可由由当量长度度法表示,如如式(1.2,45)的最最末项。亦亦可以阻力力系数法表表示,即 (1.22.47)此式称为范范宁(Faanninng)方程程式,为圆圆截面管道道摩擦压力力降计算的的通式,对对层流和湍湍流两种流流动型态均均适用。式中Pf管管道总摩擦擦压力降,kkPa;摩擦系系数,无因因次;L管道长长度,m;D管道内内直径,mm;K管件件、阀门等等阻力系数数之和,无无因次;u流体平平均流速,mms;流体密密度,kggm3。通常,将直直管摩擦压压力降和管管件、阀门门等的局部部压力降分分开计算,对对直管段用用以下公式式计算。层流 (1.2.48)(b)湍流流(1. 22. 49)式中 d管道内直直径,mmm; W流体质量量流量,kkgh; Vf流体体体积流量,mm3h;µ流体体粘度,mmPa·s。 其余符符号意义同同前。 b. 静压力降降 由于管管道出口端端和进口端端标高不同同而产生的的压力降称称为静压力力降。静压压力降可以以是正值或或负值,正正值表示出出口端标高高大于进口口端标高,负负值则相反反。其计算算式为: (11. 2. 4110)式中PS静静压力降,kkPa;Z2、Z11管道出口口端、进口口端的标高高,m;流体密密度,kggm3;g重力力加速度,99.81mms2 c. 速度压压力降 由于管管道或系统统的进、出出口端截面面不等使流流体流速变变化所产生生的压差称称速度压力力降。速度度压力降可可以是正值值,亦可以以是负值。其其计算式为为: (11. 2. 4111)PN速速度压力降降,kPaa;u2、u11出口端、进进口端流体体流速,mms;流体密密度,kggm3。 d. 阀门、管管件等的局局部压力降降 流体经管管件、阀门门等产生的的局部压力力降,通常常采用当量量长度法和和阻力系数数法计算,分分述如下: (a) 当量长长度法 将管件和和阀门等折折算为相当当的直管长长度,此直直管长度称称为管件和和阀门的当当量长度。计计算管道压压力降时,将将当量长度度加到直管管长度中一一并计算,所所得压力降降即该管道道的总摩擦擦压力降。常常用管件和和阀门的当当量长度见见表1.22.42和表11.2.443。 表1.22.42和表11.2.443的使用用说明为: 表中中所列常用用阀门和管管件的当量量长度计算算式,是以以新的清洁洁钢管绝对对粗糙度0.0046mmm,流体流流型为完全全湍流条件件下求得的的,计算中中选用时应应根据管道道具体条件件予以调整整。 按条件计算算,可由图图1.2.41查得摩摩擦系数(T)(完全全湍流摩擦擦系数),亦亦可采用11.2.444中数据据。续表1.22.43图中: dd内直径径或表示内内直径长度度; r曲率半半径;角度度。新的清洁钢钢管在完全全湍流下的的摩擦系数数(由图1. 2.441查得) 表1.22.44公称直径(DN)mmm15202532405065800100125150200225030044004506600摩擦系数(T)0.02770.02550.02330.02220.02ll0.01990.01880.01770.01660.01550.01440.01330.0122 (b) 阻力力系数法管件或阀阀门的局部部压力降按按下式计算算,式中有有关符号见见图1.22.43所示。(1.2.412) 式中PK流体经管管件或阀门门的压力降降,kPaa; KK阻力系系数,无因因次。其余符号意意义同前。逐渐缩小的的异径管当455°时 (1.22.413)当45°<<180°时 (1.2.414)逐渐扩大的的异径管当455°时 (1.2.415) 当455°<180°时 (1.2.416) 式中各各符号意义义同前,并并见图1.2.43说明。图中符号说说明: aa1、a2异径管管的小管段段、大管段段截面积; dd1、d2异径管管的小管段段、大管段段内径;异径径管的变径径角度。 图图1.2.43 逐逐渐缩小及及逐渐扩大大的异径管管应用式式(1.22.413116)通常,流流体经孔板板、突然扩扩大或缩小小以及接管管口等处,将将产生局部部压力降。 突然缩缩小和从容容器到管口口(容器出出口)按下下式计算: (1.2.417)突然扩大和和从管口到到容器(容容器进口)按下式计计算: (1.2.418) 式式中PK局部压力力降,kPPa; KK阻力系系数,无因因次,见表表1.2.45。通常常取:K0.5; KKV管件速速度变化阻阻力系数,无无因次。 其其余符号意意义同前。 管管件速度变变化阻力系系数KV1()4。对对容器接管管口,()4值甚小小,可略去去不计,故故KVl。因因此,通常常K+KVV1.55,KKKV0.5;将此此关系式分分别代入式式(1.22.417)和和式(1.2.418)得得: 容器出出口 (1.22.419)容器进口 (11.2.4420) 当当PK为负值,表表示压力回回升,计算算中作为富富裕量,略略去不计。 完完全湍流时时容器接管管口阻力系系数,在要要求比较精精确的计算算中,可查查表1.22.45,层流流时阀门和和管件的阻阻力系数见见表1.22.46。容器接管口口的阻力系系数(K)(湍流) 表1.22.451容器的出口口管(接管插入入容器) 1. 02容器或其它它设备进口口(锐边接口口) 1.03容器进口管管(小圆角接接口) 1.04 容器的进进口管(接管插入入容器) 0.785容器或其它它设备出口口(锐边接口口) 0.56 容器的出出口管(小圆角接接口) 00.287 容器的出出口管(大圆角接接口) 0.04管件、阀门门局部阻力力系数(层层流) 表11.2.446序号管件及阀门门名称局部阻力系系数(K)Re10000Re5000Re1000Re500l90°弯头头(短曲率半半径)0.91.07.5162三通(直通通)0.40.52.5(分枝)1.51.84.99.33闸阀1.21.79.9244截止阀111220305旋塞121419276角阀88.511197旋启式止回回阀44.51755 (2) 非圆形截截面管 aa. 水水力半径:水力半径径为流体通通过管道的的自由截面面积与被流流体所浸润润的周边之之比,即RHA/C (1.22.421) b. 当量直直径:当量量直径为水水力半径的的四倍,即即 De4 RRH (1.2.422) cc. 压压力降:用用当量直径径计算湍流流非圆形截截面管压力力降。 计算公公式如下: (1.2.423) 各式中中 RRH水力半半径,m; AA管道的的自由截面面积,m22; CC浸润周周边,m; DDe管道的的当量直径径,m。 其其余符号意意义同前。式(1.22.423)对对非满流的的圆截面管管也适用,但但不适用于于很窄或成成狭缝的流流动截面,对对矩形管其其周边长度度与宽度之之比不得超超过三比一一,对环形形截面管可可靠性较差差。对层流流用当量直直径计算不不可靠,在在必须使用用当量直径径计算时,应应对摩擦系系数进行修修正,即 (1.2.424)式中雷诺数数,无因次次; JJ常数,无无因次,见见表1.22.47。某些非圆形形管的当量量直径(DD)及常数数(J) 表表1.2.47序号非圆形截面面管当量直径(De)mm常数(J)1正方形,边边长为dO572等边三角形形,边长为为a0.58aa533环隙形,环环宽度b(d1d2)2(d1为外管内内径,d2为内管外外径)d1d22964长方形,长长为2a,宽为为a1.3a625长方形,长长为4add,宽为a1.6a73 (3) 冷却水水管 冷却水水管有结垢垢,推荐采采用哈森威廉的经验公公式进行计计算,即 (11.2.4425) 式中Pf摩擦压力力降,kPPa; VVf冷却水水体积流量量,m3h; CCHWHazzen-WWilliiams系系数 铸铸铁管CHHW1000 衬衬水泥铸铁铁管CHWW1200 碳碳钢管CHHW1112 玻玻璃纤维增增强塑料管管CHW1550 dd管道内内直径,mmm; 哈森森威廉式即即HazeenWillliamss式。 LL管道长长度,m。 式式(1.22.425)仅仅在流体的的粘度约为为1.1mmPa·s(水在在l5.55时的数值值)时,其其值才准确确。水的粘粘度随温度度而变化,00时为1.8mPaa·s;1000时为0.29mPPa·s。在00时可能使使计算出的的摩擦压力力降增大220%,1100时可能减减小20%。其它流流体当粘度度和水近似似时,也可可用此公式式计算。 (4) 螺旋管 流流体经螺旋旋管的摩擦擦压力降按按下式计算算: (1.22.426) (1.2.427) 式中Pf螺旋管摩摩擦压力降降,kPaa;fc、cc螺旋管管摩擦系数数,由图11.2.444得出(c4 ffc); K螺旋管进进、出口连连接管口的的阻力系数数,由表11.2.445查得;如果出口口管 口口直接与螺螺旋管相切切连接,则则滞流时KK0.55,湍流时时K0.1; u流体平均均流速,mms;流体体密度,kkgm33; Lc螺旋管管长度,mm; D螺旋管管管子内直径径,m; Dc螺旋管管直径(以以管中心为为准),mm; H螺距(以以管中心为为准),mm; n螺旋管圈圈数。求fc步骤骤:1.层流:当Re<<(Re)c,(RRe) cc由曲线而得:光光滑管fcc16BBRe;新钢管ffc199.2BRe,BB由曲线而得。2.湍流:当Re>>(Re)c,f由由曲线而得:光光滑管fccc+ff,c由曲曲线而得;新新钢管fccE(cc+f),EE由曲线而得。图1.2.44 螺螺旋管摩擦擦系数1.2.55 计算算步骤及例例题1.2.55.1 计算步骤骤 (1) 已知管径径、流量求求压力降 aa. 计计算雷诺数数以确定流流型; bb. 选选择管壁绝绝对粗糙度度,计算相相对粗糙度度,查图11.2.441得摩擦擦系数; cc. 求求单位管道道长度的压压力降; dd. 确确定直管长长度和管件件及阀门等等的当量长长度; ee. 分分别求出Pf、PN和PS得到管道道的总压力力降。 (2) 已知允许许压力降、流流量求管径径 aa. 选选定合理流流速估算管管径; bb. 计计算雷诺数数确定流型型; cc. 选选择管壁粗粗糙度查摩摩擦系数; dd. 求求单位管道道长度的压压力降; ee. 确确定直管长长度和管件件及阀门等等的当量长长度; ff. 分分别求出Pf、P N和PS,其和则则为总压力力降; gg. 得得到总压力力降后,按按额定负荷荷进行压力力降平衡计计算和核算算管径。如如计算的管管径与最初初估算的管管径值不符符,则按上上述步骤重重新计算,直直至两者基基本符合,最最后以1005%负荷荷进行校核核。 以以上仅为管管道计算的的一般步骤骤,计算时时应按实际际情况确定定计算步骤骤后再进行行计算。1.2.55.2 例题 例例1:某液液体反应器器系统,由由反应器经经一个控制制阀和一个个流量计孔孔板,将液液体排入一一个储槽中中,反应器器中的压力力为5400kPa,温温度为355,反应器器中液体的的密度为9930kggm3,粘度为为9.1××10-4Pa·s,流经经控制阀时时基本上没没有闪蒸,质质量流量为为49000kghh,管道为为钢管,求求控制阀的的允许压力力降。 解解: 选选流体流速速为1.88ms,则则管径为 选选用内直径径为33mmm管(38×2.5),则实际际流速为 雷雷诺数 (湍湍流)摩擦系数 取取管壁绝对对粗糙度0.22,则相对对粗糙度d00.23330.00611,查图1.2.441,得摩摩擦系数0.003360.0334 单位管管道长度的的摩擦压力力降当量长度(管件及阀阀门均为法法兰连接) 直直管1766m 990°弯头(曲曲率半径为为2倍,管管内径155个) 0.4××1566m 三三通(6个个直通,两两个支流)0.666×6+1.98×27.92m 闸闸阀(4个个全开)00.2644×41.06m 总总长度(以以上合计)190.981191m 因因此,摩擦擦压力降为为: 反反应器出口口(锐边) 查查表1.22.45得K0.5,又又KV11,则 储储槽进口(锐边): 查查表1.22.45得K1,又KKV1,故故PN0 取取孔板允许许压力降为为35kPPa 以以上摩擦压压力降之和和为2677.4+992.044+35304.44kPPa 反反应器和储储槽的压差差为 控控制阀的允允许压力降降(PV)为以上上压差与以以上各项摩摩擦压力降降之和的差差值,即 计计算 通通常此值为为25%60%,故故计算结果果可以使用用。例2:一并并联输油管管路,总体体积流量1108000m3h,各各支管的尺尺寸分别为为L112000m,LL215000m,LL38000m;管道道内直径dd16000mm,dd25000mm,dd38000mm;油油的粘度为为5.1mmPa·s,密度度为8900kgmm3,管道材材质为钢,求求并联管路路的压力降降及各支管管的流量。 解解: 并并联管路各各支管压力力降相等,即即PlP2

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