真空系统的管道压力降计算
真空管道配管设计规定
技术规定T-PD030308C-2004真空管道配管设计规定实施日期 2004年2月27日第 1 页共 7 页目次1 总则 (2)1.1 目的 (2)1.2 范围 (2)1.3 规范性引用文件 (2)2 一般规定 (2)2.1 真空管道的定义 (2)2.2 真空管道的壁厚计算 (2)2.3 真空管道的材料选用 (3)3 真空管道的配管设计规定 (3)3.1 气体管道 (3)3.2 蒸汽管道 (3)3.3 放空、冷凝液排出管 (3)3.4 真空泵的管道布置及阀门安装 (4)附录A(规范性附录)管道承受外压与壁厚的关系 (5)附录B(规范性附录)减压转油线的壁厚计算 (6)本规定所有权属中国石化工程建设公司。
未经本公司的书面许可,不得进行任何方式的复制;不得以任何理由、任何方式提供给第三方或用于其它目的。
第 2 页共 7 页T-PD030308C-2004 技术规定1 总则1.1 目的为适应石油化工装置建设中真空管道配管的需要,不断提高配管设计水平,特编制本规定。
1.2 范围1.2.1 本规定对石油化工装置的各种抽真空管道壁厚计算、材料选用、气体管道、蒸汽管道、放空、冷凝液排出管、真空泵的管道及阀门安装的设计进行了规定。
1.2.2 本规定适用于石油化工装置的各种真空管道设计,如真空蒸馏、真空浓缩、真空调湿、真空结晶、真空干燥、真空过滤、真空制冷等。
1.3 规范性引用文件下列文件中的条款通过本规定的引用而成为本规定的条款。
凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用本规定。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规定。
GB 150 钢制压力容器ASME 锅炉及压力容器规范2 一般规定2.1 真空管道的定义管道外环境压强大于管道内介质的压强时,管道承受外压;环境压强可以是大气压、水压、土层的压力,或是几者的集合。
石化装置环境压力一般是当地的大气压,此时承受外压的管道即为真空管道。
真空换算常压系数
真空换算常压系数
真空换算常压系数涉及到将真空状态的压力值转换为常压(即一个大气压,约为101325帕斯卡)下的压力值。
然而,真空状态下的压力是低于常压的,因此真空的压力值无法直接通过一个固定的系数来换算成常压。
真空的压力值通常使用绝对压力来表示,单位为帕斯卡(Pa)。
绝对压力是指相对于完全真空的压力,因此真空的绝对压力值是一个较小的数值。
例如,绝对压力为100帕斯卡表示该处的压力是一个大气压的1/1013.25。
要将真空的绝对压力值转换为常压下的压力值,可以使用以下公式:
常压下的压力值= (绝对压力值/ 真空的绝对压力值) * 常压
其中,常压为101325帕斯卡。
这个公式可以用来将真空的绝对压力值转换为常压下的相对压力值。
需要注意的是,这个转换是基于假设常压为101325帕斯卡,而实际的常压可能会因地理位置、海拔高度、温度等因素而有所不同。
在实际应用中,真空的压力值通常以其他方式表示,如使用真空度来表示。
真空度是指相对于大气压的压力降低值,通常以百分比或毫巴(mbar)为单位。
在这种情况下,需要根据具体的表示方法来进行相应的转换。
总之,真空换算常压系数不是一个固定的数值,而是需要根据具
体的压力值和表示方法来进行计算和转换。
真空系统中抽气管道的设计原则
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
真空系统中抽气管道的设计原则
为一个工艺选择真空泵时,工艺室和泵之间的抽气管道可能和泵的选择一样重要。
要使腔体抽气速率达到最大,需要笔直的抽气管道(长度短)并使用直径尽可能大的管道。
看起来似乎很简单,但是这里有许多因素需要考虑。
实际上,假如我们从物理学角度考虑,就可以明确哪些是关键因素。
在稳定状态的条件下,假如抽气管道内没有气源(泄漏)或气体减少(冷凝),抽气管道任何截面的质量流量必须相同。
简单而言,进入工艺室的气体必须从泵出来。
已知气体摩尔流量为M(公斤/摩尔)、抽气速率为S(立方米/秒)、压力为
P(帕)、绝对温度为T(开尔文),则质量流量计算如下:
质量流量(公斤/秒)=(M*P*S)/(Ro*T)
Ro=通用气体常数
对于大多数抽气系统而言,气体绝对温度(T)在抽气管道中不会显著减少,而且可以合理地假定为恒定的。
在此情况下,抽气管道任何截面(P*S)的乘积(称为通量)相同。
由于抽气管道的压力差是气体流动的推动力,可见压力(P)必须在工艺室中为最高值,在泵入口为最低值。
由于我们假定通量恒定,可见抽气速率(S)在工艺室为最小值,在泵入口为最大值(等于泵速)。
工艺室的抽气速率将低于泵入口的抽气速率,相差多少取决于抽气管道的属性(例如长度和尺寸)。
尽量降低工艺室和泵入口之间的压力差就可以使抽气速率损失减到最少。
管内压降的计算公式
管内压降的计算公式
管内压降的计算公式可以根据不同的流体和管道条件有所不同。
以下提供两个公式,可根据具体情境选择合适的公式进行计算:
1. 达西公式:用于计算流体在圆管中的压降,其公式为:ΔP = λ× L × (V^2/2g) × (πD^4/8Q^2)。
其中,ΔP为压降,λ为管道摩擦系数,L为管道长度,V为流速,g为重力加速度,D为管道直径,Q为流量。
2. 普威尔公式:用于计算流体在管道中的压降,其公式为:ΔP = f × (L/D) × (V^2/2g)。
其中,ΔP为压降,f为摩擦系数,L为管道长度,D为管道直径,V为流速,g为重力加速度。
以上信息仅供参考,如需更准确的公式或使用条件,建议咨询物理学或流体力学专家。
管道压力降计算表(原版)
160 500 0.018 1000
2 5.76
80 0.017
管道压力降计算
管道压力降,kPa 设计采用值,kPa 泵扬程参考值
16.36647 18.82145
2
较高的压降值导致较高的流速,因此会导致较小的设备和较少的投资,但运行费用会 增高,较低的允许压降值则与此相反。所以,应该在投资和运行费用之间进行一个经济技 术比较。在下表中给出了常用的换热器的压降值,可供计算时参考。
合理的压力降 P/10 P/2 35Kpa 35 180Kpa 70 250Kpa
确定流体的流动状态
di ρ μa
Q
u Re ε ε/di
管内径,mm 流体密度,kg/m3 流体动力粘度,mPa*s 流量,m3/h 流速,m/s 雷诺数 罐壁的绝对粗糙度, 相对粗糙度
500 1000
1
1400
1.982 990799.7
0.3 0.0006
2501433
湍流过渡pf
管壳式换热器、空冷器和套管式换热器
物
流
压降值
术比较。在下表中给出了常用的换热器的压降值,可供计算时参考。
管壳式换热器、空冷器和套管式换热器
物
流
压降值
气体和蒸汽(高压)
35 70Kpa
气体和蒸汽(低压)
15 35Kpa
气体和蒸汽(常压)
3.5 14Kpa
蒸汽(真空)
< 3.5Kpa
蒸汽(真空塔冷凝器)
0.4 1.6Kpa
液体
70 170Kpa
F 型壳体,壳侧压降
35 70Kpa(Max.)
板翅式换热器
物流 气体和蒸汽 液体
压降值 5 20Kpa 20 55Kpa
真空计算公式
真空计算公式集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]真空计算公式1、玻义尔定律体积V,压强P,P·V=常数一定质量的气体,当温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。
即P1/P2=V2/V12、盖·吕萨克定律当压强P不变时,一定质量的气体,其体积V与绝对温度T成正比:V 1/V2=T1/T2=常数当压强不变时,一定质量的气体,温度每升高(或P降低)1℃,则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。
3、查理定律当气体的体积V保持不变,一定质量的气体,压强P与其绝对温度T成正比,即:P 1/P2=T1/T2在一定的体积下,一定质量的气体,温度每升高(或降低)1℃,它的压强比原来增加(或减少)1/273。
4、平均自由程:λ=(5×10-3)/P (cm)5、抽速:S=dv /dt(升/秒)或 S=Q/PQ=流量(托·升/秒) P=压强(托) V=体积(升) t=时间(秒)6、通导: C=Q/(P2-P1) (升/秒)7、真空抽气时间:对于从大气压到1托抽气时间计算式:t=8V/S (经验公式)V为体积,S为抽气速率,通常t在5~10分钟内选择。
8、维持泵选择:S维=S前/109、扩散泵抽速估算:S=3D2 (D=直径cm)10、罗茨泵的前级抽速:S=~S罗(l/s)11、漏率:Q漏=V(P2-P1)/(t2-t1)Q漏-系统漏率(mmHg·l/s)V-系统容积(l)P1-真空泵停止时系统中压强(mmHg)P2-真空室经过时间t后达到的压强(mmHg)t-压强从P1升到P2经过的时间(s)12、粗抽泵的抽速选择:S=Q1/P预(l/s) S=·lg(Pa/P预)/tS-机械泵有效抽速Q1-真空系统漏气率(托·升/秒)P预-需要达到的预真空度(托)V-真空系统容积(升)t-达到P预时所需要的时间Pa-大气压值(托)13、前级泵抽速选择:排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等,它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值,选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走,根据管路中,各截面流量恒等的原则有:P n Sg≥PgS 或S g ≥Pgs/PnSg-前级泵的有效抽速(l/s)Pn-主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)Pg-真空室最高工作压强(托)S-主泵工作时在Pg时的有效抽速。
真空泵选型原则及相关计算公式
真空泵选型原则及相关计算公式在选择类型之前,我们必须弄清楚真空泵的一些基本概念。
真空度:真空下气体的稀薄度,通常用真空度表示。
从真空计读取的值称为真空度。
真空度是指系统压力的实际值低于大气压力,从表中表示的值也称为表压力,行业中也称为极限相对压力,即:真空=大气压力-绝对压力(大气压力一般为101325Pa,水环真空泵极限绝对压力为3300Pa;旋叶真空泵最大绝对压力约为10Pa)极限相对压力: 相对压力是指测得的内部压力比“大气压力”低多少。
说明系统实际压力值小于大气压力。
当容器内的空气被泵送时,容器内的压力总是低于容器外的压力。
因此,当用相对压力或表压表示时,该值的前面必须加一个负号,表示容器内部压力小于外部压力。
极限绝对压力:绝对压力是指测得的内部压力高于“理论真空(理论真空压力为0Pa)”的压力。
比较了理论状态下的绝对真空压力值。
由于工艺限制,我们在任何情况下都不能将内部压力泵到绝对真空值0Pa。
因此,真空泵抽吸的真空值高于理论真空值。
因此,当在绝对真空中表示时,值前面没有负号。
抽气量:抽气量是衡量真空泵抽速的一个指标。
L/S和m为一般单位³/ h,是补偿漏风率的参数。
不难理解,从理论上讲,在抽同样体积的容器时,为什么抽气量大的真空泵很容易抽出我们需要的真空,而抽气量小的真空泵却很慢甚至不能抽出我们想要的真空?由于管道或容器永远不可能达到绝对气密性,而大量抽气又弥补了漏气造成真空度下降的因素,很容易将空气抽到理想的真空度。
这里建议在计算理论抽气量时尽量选择抽气量较高的真空泵。
具体抽气量计算公式如下。
知道真空度、绝对压力、相对压力等基本参数后,就可以进入真空泵的正式选型。
1. 工艺所需的真空度真空泵的工作压力应满足工艺工作压力的要求,真空度应比真空设备的真空度高半个至一个数量级。
(如真空工艺要求真空度为100pa(绝对压力),所选真空泵的真空度应至少为50pa-10pa)。
一般情况下,如果要求绝对压力高于3300Pa,首选水环真空泵作为真空装置。
管道压力降计算表格程序
输入数据:项目单位GG GG GG FG-ng 1管线号-7001001700100270010027001007介质HCl1气体流量kg/h 6310674406406307832气体密度kg/m 3 1.639 6.13 6.13 3.2375 6.133气体粘度cp 0.014260.011570.011570.011460.011574气体Cp/Cv - 1.334 1.3264 1.3264 1.3173 1.32645初始压力kPa(a)808008004508006最大允许压力降kPa/100m 2020202020管道1管道长度m 1001001001001002初选管径mm 4015050502503绝对粗糙度mm 0.20.20.20.20.2管件Le/D 145度弯头15290度弯头353180度弯头754三通(分流)405三通(合流)606闸阀(全开)77截止阀(全开)3008蝶阀(全开)209止回阀(全开)13510容器入管口2011其它管件输出数据1最终计算管径mm30020050802502管道内截面积m 20.070650.03140.001960.005020.0490633介质流速m/s 20.577915.4049.37461 6.9336928.43144雷诺数-4193858163292824844315676737673925流动状态-完全湍流完全湍流过渡湍流过渡湍流完全湍流6摩擦系数-0.017830.019640.028870.025840.0186117管件当量长度m 000管道压降1100m 管道压降kPa 9.894167.1224215.5121 2.5407418.397952直管段压降kPa9.894167.1224215.5121 2.5407418.397953局部阻力降kPa00000 4总压降kPa9.894167.1224215.5121 2.5407418.39795 5压降%%0.899470.8903 1.939010.56461 2.299744 6末端马赫数0.048020.037190.022750.016250.069135流量核算流量百米压降(kPa)40% 1.58 1.14 2.440.39 2.9450% 2.47 1.78 3.820.61 4.6060% 3.56 2.56 5.500.88 6.6270% 4.85 3.497.48 1.209.0180% 6.33 4.569.77 1.5711.7790%8.01 5.7712.37 1.9814.90100%9.897.1215.27 2.4518.40110%11.978.6218.48 2.9622.26120%14.2510.2621.99 3.5226.49130%16.7212.0425.81 4.1331.09140%19.3913.9629.93 4.7936.06150%22.2616.0334.36 5.5041.40FG FG-ng PG PG-ng7001007700100370010017001001PS-ng PS SM-ng SM AN-ng2960510268390406491473456439610217.51 3.23758.11 3.2375 3.23758.11 3.23758.11 3.23750.011570.011460.0140.011460.011460.0140.011460.0140.011461.19 1.3173 1.156 1.3173 1.3173 1.156 1.3173 1.156 1.3173800450450450450450450450450 202020202020202020100100100100100100100100100 2001505050252525251500.20.20.20.20.20.20.20.20.22002005080805080502000.03140.03140.0019620.0050240.0050240.0019620.0050240.0019620.0314 14.9570828.05718 6.806622 6.9336858.3853198.2552117.7875887.66181316.67364 45290281585895197228.6156767189587.7239202.8176073.3222008.6942455.5完全湍流完全湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流0.0196350.0196350.028980.0258380.0256790.0288830.0257380.0289180.01996200000000019.1812912.6461711.006832.5407373.69308116.136133.19261513.916714.540309 19.1812912.6461711.00683 2.540737 3.69308116.13613 3.19261513.91671 4.540309000000000 19.1812912.6461711.00683 2.540737 3.69308116.13613 3.19261513.91671 4.540309 2.397661 2.81026 2.4459610.5646080.820685 3.5858060.70947 3.092603 1.008958 0.0649290.066510.027210.016250.0196770.0331960.0182640.0307310.0391643.07 2.02 1.730.390.57 2.540.49 2.190.714.80 3.16 2.700.610.89 3.970.77 3.42 1.126.91 4.55 3.890.88 1.29 5.71 1.11 4.92 1.619.40 6.20 5.29 1.20 1.757.78 1.51 6.70 2.1912.288.09 6.91 1.57 2.2910.16 1.978.75 2.8615.5410.248.74 1.98 2.9012.86 2.5011.08 3.6219.1812.6510.79 2.45 3.5815.87 3.0913.67 4.4723.2115.3013.06 2.96 4.3319.21 3.7316.55 5.4027.6218.2115.54 3.52 5.1522.86 4.4419.69 6.4332.4221.3718.24 4.13 6.0526.83 5.2123.117.5537.6024.7921.15 4.797.0131.11 6.0526.808.7543.1628.4524.28 5.508.0535.72 6.9430.7710.05FG-CH4LS LS AN MMA-ng MMA SAR-ng SAR700100170010027001001700100258681151001533147579699864612821088.11 3.23758.11 3.23758.11 2.278.11 2.37 2.370.0140.011460.0140.011460.0140.01180.0140.0140.0141.156 1.3173 1.156 1.3173 1.156 1.3247 1.156 1.3477 1.3477450450450450450450450450450 202020202012202020100100100100100100100100100 10025258050200251501000.20.20.20.20.20.20.20.20.2150404010080200200200150 0.0176620.0012560.0012560.007850.0050240.03140.03140.03140.017662 11.379287.8559 2.72701216.7556110.0558631.0560210.759722.873813.98839 989177.188808.9163214.29473544.5466205.311953501247091774754.3355348.6过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流0.0213390.0314190.0318190.0238090.0252110.0198940.0198840.020030.0217660000000007.5505167.9320092.42477710.9373713.0619910.873984.717752 6.276539 3.401037 7.5505167.932009 2.42477710.9373713.0619910.87398 4.717752 6.276539 3.401037000000000 7.5505167.932009 2.42477710.9373713.0619910.87398 4.717752 6.276539 3.401037 1.677893 1.7626690.538839 2.430527 2.902664 2.41644 1.048389 1.3947860.755786 0.0453120.0185230.0107970.0396420.0402940.0613490.0427080.0455360.0277581.19 1.230.37 1.722.06 1.720.750.980.531.87 1.920.582.693.22 2.68 1.16 1.540.822.69 2.760.833.874.64 3.86 1.68 2.22 1.193.66 3.76 1.13 5.27 6.31 5.26 2.28 3.01 1.614.78 4.91 1.48 6.898.25 6.87 2.98 3.94 2.116.04 6.21 1.878.7110.448.69 3.77 4.98 2.677.467.67 2.3110.7612.8910.73 4.66 6.15 3.299.039.28 2.8013.0215.5912.99 5.647.45 3.9910.7411.04 3.3315.4918.5615.46 6.718.86 4.7412.6112.96 3.9118.1821.7818.147.8710.40 5.5714.6215.03 4.5421.0925.2621.049.1312.06 6.4616.7917.25 5.2124.2129.0024.1510.4813.847.41LS LS LS MS 7001003700100470010051101HCl 10020861003915632.37 2.37 2.37 2.37 1.6390.0140.0140.0140.0140.014261.3477 1.3477 1.3477 1.3477 1.3344504504504508020202020201001001002001002510025100400.20.20.20.20.240150401500.0012560.0176620.0012560.0176629.33167413.84249.33167425.9793863214.2935164063214.29659957.1过渡湍流过渡湍流过渡湍流过渡湍流0.0318190.0217720.0318190.02146100008.297442 3.3314578.29744211.931188.297443 3.3314578.29744323.862360000 8.297443 3.3314578.29744323.86236 1.8438760.740324 1.843876 5.302747 0.018620.0274660.018620.0527751.270.52 1.27 1.771.980.81 1.982.782.85 1.16 2.85 4.023.88 1.58 3.88 5.505.07 2.06 5.077.226.41 2.61 6.419.507.92 3.237.9211.729.58 3.909.5814.1811.40 4.6511.4016.8813.38 5.4513.3819.8115.52 6.3215.5222.9817.827.2617.8226.38。
7真空系统的设计计算
Qf-暴露于真空条件下的真空室内壁和所有 构件表面解析出来的气流量, Pam3/s; Ql-真空室外大气通过各密封连接处泄漏到 真空室内的气流量, Pam3/s; 以上各量在不同的真空应用设备中不一定 都存在,这要根据不同情况具体考虑。
15
Qg的计算 就真空熔炼来说,Qg的计算是以实验数据为基 础进行的。
8
真空系统中,主泵决定了被抽容器的极限真空度 和工作真空度;前级泵则在主泵出口处造成始终 低于主泵临界前级压力的真空度;而所说的预抽 泵是为了使被抽容器能从大气压很快的抽到主 泵能够开启的工作压力而设置的,一般前级泵同 时兼做预抽泵。 2.1 选主泵即选择主泵类型和确定主泵抽速大小 2.1.1 主泵类型的确定:确定主泵类型的依据: 根据被抽容器所要求达到的极限真空度和工作 真空度,一般选取主泵的极限真空度稍高于要求 的极限真空度(如高半个数量级)。另外,每一种 泵都有其最佳工作压强范围,应保证将被抽容器 的工作真空度选在主泵的最佳抽速压强范围内 。各种真空泵工作压强范围见图11。 9
24
2.2 配泵 主泵选定之后,重要的问题是如何选配合适的前 级泵和预抽泵。通常前级泵直接影响主泵的抽 气性能,影响真空系统的抽气时间和经济效益。 配前级泵时应遵循如下几点规定: 前级泵应保证能及时排出主泵所排出的气体流 量。 前级泵在主泵(如扩散泵、油增压泵、分子泵和 罗茨泵)出口处造成的压强应低于主泵的最大排 气压强。 兼作预抽泵的前级泵应满足预抽时间的要求。
31
预抽泵的计算主要是考虑所要求预真空的抽 气时间和预备真空度。
V P1 − Pu S e = ln t P2 − Pu
---预抽泵对真空室出口的有效抽速; V ---真空室的容积; t ---抽空到预备真空度所要求的时间; P ---抽气开始时真空室内的压强; P ---所要求达到的预备真空度; P ---真空室极限压强。 此外,还要考虑预抽管道流导的影响来配置 预抽泵;对于前级泵兼做预抽泵的情况应同 时满足前级泵和预抽泵的要求。
管道阻力降的计算
1.概述石油化工装置主要是由设石油化装置要是由设系统。
管道系统的主要作用输入与输及操作条件,管道重要内容。
而管道阻力降计最基本的工作。
般的管道可根据物料平一般的管道可根据物料平速或允许压力降来选用管径准)但对某些水力计算有准)。
但对某些水力计算有详细的水力学计算。
如下部位的管道协调通常塔及反应器的入口管道;泵的吸入管道泵的吸入管道;往高位输送或长距离输送设备、管道、仪表构成的一个设备管仪表构成的个用是流体输送,控制着设备的道系统设计是工艺设计的一项计算则是管道系统设计的一项平衡表中的物料流量推荐流平衡表中的物料流量、推荐流径(所选管径应符合材料标有特殊要求的管道则应进行有特殊要求的管道,则应进行常就需要进行详细水力学计算常就需要进行详细水力学计算:送的液体管道;要求流量均匀分配的管道液封管道(须校核液封足否提升管道;两相流管道两相流管道;压缩机吸入或排出管道;塔的流管道塔的回流管道;安全阀的入口和出口管道降不超过其定压的3%,出口安全阀定压的影响);热虹吸再沸器工艺物料的有调节阀的管道(确定合道;否会被冲掉或吸入)否会被冲掉或吸入);道(控制安全阀人口管道的压口管道须校核安全阀的背压对的进出管道的进出口管道;合适的调节阀压降)等。
2.管径选择的一般要求管道尺寸的确定,应在充进行,对于给定的流量,管次投资费(材料和安装)、)和折旧费等有密切的关系济比较,并使管道系统的总压力范围内以选择适当的压力范围内,以选择适当的流速及其它条件的限制。
在考虑以下几个原则考虑以下几个原则。
2.1 流量的考虑管道系统的设计应满足管道系统的设计应满足工流通能力应按正常生产条件摩力其最大摩擦压力降应不超过于根据介质的特性所确定的充分分析实际情况的基础上管径的大小与管道系统的一操作费(动力消耗和维修系应根据这些费用作出经系。
应根据这些费用作出经总压力降控制在给定的工作的管径此外还应考虑安全的管径,此外还应考虑安全在选定管道系统管径时,应艺对管道系统的要求其工艺对管道系统的要求,其件下介质的最大流量考虑。
真空管道布置设计一般要求
真空管道布置设计一般要求
1.真空管道布置设计应逐段进行压力降计算,管道应尽可能短,弯头应尽可能少;
2.真空管道的切断阀采用球阀、闸阀和蝶阀,需要调节的采用截止阀,排气阀、排净阀为球阀;
3.破真空的功能有两类,一类是真空系统停车时,需消除真空,从外界引入气体,阀门采用球阀;另一类是调节真空系统真空
度,阀门采用截止阀或自动控制阀。
消除真空(与大气接通)的阀门,应根据操作、停车、仪表复
位等需要,在真空系统的多处设置,
4.大气腿靠重力连续排液。
排液装置的大气腿高度,理论上应根据可能达到的最低绝压来计算。
大气腿上不应设阀门;
5.在真空泵入口切断阀的上游管道上设置止回阀。
当有备用泵时,总管上可互用一个止回阀;
6.真空泵出入口管道的管径应等于或稍大于泵的连接口径。
摘自《全国压力管道设计审批人员培训教材》。
真空系统保压24小时下降标准
真空系统保压24小时下降标准全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:真空系统保压是保证真空设备正常运行的重要指标之一,保持真空系统在一定的压力范围内能够稳定运行是确保设备正常工作的关键之一。
真空系统保压24小时下降标准是指真空系统在经历24小时的运行后,真空度的下降幅度应当在一定的范围内,超出这个范围则表示真空系统存在问题,需要进行检修和维护。
我们需要了解真空系统的工作原理和结构。
真空系统通常由真空泵、真空管道、阀门、真空表等组成,通过真空泵抽出容器内的气体,使其内部维持低压状态,从而实现真空状况下的各种实验或工艺。
当真空系统正常运行时,系统内的气体流动应当保持稳定,真空度应当能够维持在一个理想的范围内。
这就要求真空系统在运行过程中,真空度不应该有大幅度的下降。
真空系统保压24小时下降标准是对真空系统运行状况的一个重要指标,它反映了真空系统的稳定性和性能。
在实际工作中,我们常常会遇到真空系统保压下降过快或者下降幅度超出标准的情况,这时就需要及时处理并找出问题的原因。
通常情况下,真空系统保压下降的原因可能有以下几点:1.泄漏:真空系统中存在泄漏会导致气体不断进入系统,使得真空度下降。
泄漏的原因可能是管道连接处松动、密封件老化、阀门不严等,需要通过检查和维修来解决。
2.真空泵问题:真空泵的正常运行与否直接影响真空系统的保压效果,如果真空泵存在故障或者性能下降,就会导致真空系统保压下降。
这时需要注意检查真空泵的运行状态,及时更换维修。
3.其它因素:真空系统中还可能存在其它因素导致保压下降,比如真空表的不准确、管道堵塞等,这些问题也需要及时检修。
第二篇示例:真空系统在实验室、工业生产等领域中起着至关重要的作用,而真空系统的保压性能则直接关系到系统的工作效率和产品质量。
为了确保真空系统能够稳定工作,不仅需要严格控制系统的真空度,还需要对系统的保压性能进行监测和评估。
对于真空系统的保压性能,其中一个关键指标就是保压时间内真空度的变化情况,即保压24小时下降标准。
负压输送所需真空度计算
负压输送所需真空度计算摘要:一、引言二、负压输送真空度计算方法1.真空度定义及单位2.负压输送系统工作原理3.真空度计算公式及参数三、影响真空度的因素1.输送介质性质2.输送管道条件3.设备性能参数四、真空度检测与调整1.真空度检测方法2.真空度调整措施五、结论正文:一、引言负压输送是一种在密闭管道中进行的物料输送方式,广泛应用于化工、食品、医药等行业。
在负压输送系统中,真空度是一个关键参数,直接影响到输送效果和设备运行效率。
本文将详细介绍负压输送所需真空度的计算方法,以及影响真空度的因素和检测与调整方法。
二、负压输送真空度计算方法1.真空度定义及单位真空度是指在一定空间内,气体分子数密度低于某个临界值时,该空间内的气体压力低于大气压力的程度。
通常用帕(Pa)作为单位。
2.负压输送系统工作原理负压输送系统主要由真空泵、输送管道、物料容器等组成。
在工作过程中,真空泵抽取管道内的气体,使管道内压力降低,形成负压,从而使物料在管道内受到输送力,实现物料的输送。
3.真空度计算公式及参数负压输送系统的真空度计算公式为:真空度(Pa)= 大气压力(Pa)- 管道内压力(Pa)其中,大气压力一般取值为101325 Pa。
管道内压力可通过测量管道内的压力值获得。
三、影响真空度的因素1.输送介质性质输送介质的性质直接影响到真空度。
例如,含有颗粒的物料容易造成管道堵塞,降低真空度;易挥发的物料在输送过程中会产生大量蒸汽,使真空度下降。
2.输送管道条件输送管道的长度、直径、弯头、阀门等条件都会影响真空度。
管道长度和直径越大,真空度损失越大;弯头和阀门会增加流体阻力,降低真空度。
3.设备性能参数真空泵的抽速、真空度、功率等性能参数会影响负压输送系统的真空度。
抽速越大,真空度越高;真空度越高,设备能耗越大。
四、真空度检测与调整1.真空度检测方法常用的真空度检测方法有:压力表检测、U型管检测、电容式检测等。
检测设备应定期校准,确保检测数据的准确性。
真空泵的选型及数据计算
第一部分:选用真空泵时需要注意事项:1、真空泵的工作压强应该满足真空设备的极限真空及工作压强要求。
如:真空镀膜要求1×10-5mmHg的真空度,选用的真空泵的真空度至少要5×10-6mmHg。
通常选择泵的真空度要高于真空设备真空度半个到一个数量级。
2、正确地选择真空泵的工作点。
每种泵都有一定的工作压强范围,如:扩散泵为10-3~10-7mmHg,在这样宽压强范围内,泵的抽速随压强而变化,其稳定的工作压强范围为5×10-4~5×10-6mmHg。
因而,泵的工作点应该选在这个范围之内,而不能让它在10-8mmHg下长期工作。
又如钛升华泵可以在10-2mmHg下工作,但其工作压强应小于1×10-5mmHg为好。
3、真空泵在其工作压强下,应能排走真空设备工艺过程中产生的全部气体量。
4、正确地组合真空泵。
由于真空泵有选择性抽气,因而,有时选用一种泵不能满足抽气要求,需要几种泵组合起来,互相补充才能满足抽气要求。
如钛升华泵对氢有很高的抽速,但不能抽氦,而三极型溅射离子泵,(或二极型非对称阴极溅射离子泵)对氩有一定的抽速,两者组合起来,便会使真空装置得到较好的真空度。
另外,有的真空泵不能在大气压下工作,需要预真空;有的真空泵出口压强低于大气压,需要前级泵,故都需要把泵组合起来使用。
5、真空设备对油污染的要求。
若设备严格要求无油时,应该选各种无油泵,如:水环泵、分子筛吸附泵、溅射离子泵、低温泵等。
如果要求不严格,可以选择有油泵,加上一些防油污染措施,如加冷阱、障板、挡油阱等,也能达到清洁真空要求。
6、了解被抽气体成分,气体中含不含可凝蒸气,有无颗粒灰尘,有无腐蚀性等。
选择真空泵时,需要知道气体成分,针对被抽气体选择相应的泵。
如果气体中含有蒸气、颗粒、及腐蚀性气体,应该考虑在泵的进气口管路上安装辅助设备,如冷凝器、除尘器等。
7、真空泵排出来的油蒸气对环境的影响如何。
管道压力降计算
d = 18.8(Vf )0.5 = 18.8( W )0.5
µ
µρ
(1.2.2-1)
式中
d——管道内直径,mm; Vf——流体体积流量,m3/h μ——流体平均流速,m/s; W——流体质量流量,kg/h; ρ——流体密度,kg/m3。 通常可由图1.2.2-1或图1.2.2-2查得管径。
1
管内径(d) mm
中国石化集团兰州设计院标准
SLDI 233A13-98
管道压力降计算
0
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日期
1999 - 05 - 21 发布
1999 - 06 - 01 实施
中国石化集团兰州设计院
目次
1 单相流(不可压缩流体) ……………………………………………………………………… (1) 1.1 简述………………………………………………………………………………………… (1) 1.2 计算方法…………………………………………………………………………………… (1) 1.3 符号说明…………………………………………………………………………………… (24) 2 单相流(可压缩流体) ………………………………………………………………………… (25) 2.1 简述………………………………………………………………………………………… (25) 2.2 计算方法…………………………………………………………………………………… (25) 2.3 符号说明…………………………………………………………………………………… (36) 3 气-液两相流(非闪蒸型) …………………………………………………………………… (37) 3.1 简述………………………………………………………………………………………… (37) 3.2 计算方法…………………………………………………………………………………… (38) 3.3 符号说明…………………………………………………………………………………… (48) 4 气-液两相流(闪蒸型) ……………………………………………………………………… (49) 4.1 简述………………………………………………………………………………………… (49) 4.2 计算方法…………………………………………………………………………………… (49) 4.3 符号说明…………………………………………………………………………………… (57) 5 气-固两相流………………………………………………………………………………… (58) 5.1 简述………………………………………………………………………………………… (58) 5.2 计算方法…………………………………………………………………………………… (59) 5.3 符号说明…………………………………………………………………………………… (74) 6 真空系统……………………………………………………………………………………… (76) 6.1 简述………………………………………………………………………………………… (76) 6.2 计算方法…………………………………………………………………………………… (76) 6.3 符号说明…………………………………………………………………………………… (87) 7 浆液流………………………………………………………………………………………… (88) 7.1 简述………………………………………………………………………………………… (88) 7.2 计算方法…………………………………………………………………………………… (88) 7.3 符号说明…………………………………………………………………………………… (97)
真空泵的选型及常用计算公式
.真空泵选型真空泵的作用就是从真空室中抽除气体分子,降低真空室内的气体压力,使之达到要求的真空度。
概括地讲从大气到极高真空有一个很大的范围,至今为止还没有一种真空系统能覆盖这个范围。
因此,为达到不同产品的工艺指标、工作效率和设备工作寿命要求、不同的真空区段需要选择不同的真空系统配置。
为达到最佳配置,选择真空系统时,应考虑下述各点:确定工作真空范围: ----首先必须检查确定每一种工艺要求的真空度。
因为每一种工艺都有其适应的真空度范围,必须认真研究确定之。
确定极限真空度----在确定了工艺要求的真空度的基础上检查真空泵系统的极限真空度,因为系统的极限真空度决定了系统的最佳工作真空度。
一般来讲,系统的极限真空度比系统的工作真空度低20%,比前级泵的极限真空度低50%。
被抽气体种类与抽气量检查确定工艺要求的抽气种类与抽气量。
因为如果被抽气体种类与泵内液体发生反应,泵系统将被污染。
同时必须考虑确定合适的排气时间与抽气过程中产生的气体量。
真空容积检查确定达到要求的真空度所需要的时间、真空管道的流阻与泄漏。
考虑达到要求真空度后在一定工艺要求条件下维持真空需要的抽气速率。
主真空泵的选择计算S=2.303V/tLog(P1/P2)其中:S为真空泵抽气速率(L/s)V为真空室容积(L)t为达到要求真空度所需时间(s);..P1为初始真空度(Torr)P2为要求真空度(Torr)例如:V=500Lt=30sP1=760TorrP2=50Torr则: S=2.303V/t Log(P1/P2)=2.303x500/30xLog(760/50)=35.4L/s当然上式只是理论计算结果,还有若干变量因素未考虑进去,如管道流阻、泄漏、过滤器的流阻、被抽气体温度等。
实际上还应当将安全系数考虑在内。
目前工业中应用最多的是水环式真空泵和旋片式真空泵等一般的要求是:1、真空度、真空容积、主要介质、温度、主要容积类设备。
2、真空流入介质及流量、压力、温度、规律。
真空计算公式
真空计算公式1、玻义尔定律体积V,压强P,P·V=常数一定质量的气体,当温度不变时,气体的压强与气体的体积成反比。
即P1/P2=V2/V12、盖·吕萨克定律当压强P不变时,一定质量的气体,其体积V与绝对温度T成正比:V1/V2=T1/T2=常数当压强不变时,一定质量的气体,温度每升高(或P降低)1℃,则它的体积比原来增加(或缩小)1/273。
3、查理定律当气体的体积V保持不变,一定质量的气体,压强P与其绝对温度T成正比,即:P1/P2=T1/T2在一定的体积下,一定质量的气体,温度每升高(或降低)1℃,它的压强比原来增加(或减少)1/273。
4、平均自由程:λ=(5×10-3)/P (cm)5、抽速:S=d v/d t (升/秒)或 S=Q/PQ=流量(托·升/秒) P=压强(托) V=体积(升) t=时间(秒)6、通导: C=Q/(P2-P1) (升/秒)7、真空抽气时间:对于从大气压到1托抽气时间计算式:t=8V/S (经验公式)V为体积,S为抽气速率,通常t在5~10分钟内选择。
8、维持泵选择:S维=S前/109、扩散泵抽速估算:S=3D2 (D=直径cm)10、罗茨泵的前级抽速:S=(0.1~0.2)S罗 (l/s)11、漏率:Q漏=V(P2-P1)/(t2-t1)Q漏-系统漏率(mmHg·l/s)V-系统容积(l)P1-真空泵停止时系统中压强(mmHg)P2-真空室经过时间t后达到的压强(mmHg)t-压强从P1升到P2经过的时间(s)12、粗抽泵的抽速选择:S=Q1/P预 (l/s) S=2.3V·lg(P a/P预)/tS-机械泵有效抽速Q1-真空系统漏气率(托·升/秒)P预-需要达到的预真空度(托)V-真空系统容积(升)t-达到P预时所需要的时间P a-大气压值(托)13、前级泵抽速选择:排气口压力低于一个大气压的传输泵如扩散泵、油增压泵、罗茨泵、涡轮分子泵等,它们工作时需要前级泵来维持其前级压力低于临界值,选用的前级泵必须能将主泵的最大气体量排走,根据管路中,各截面流量恒等的原则有:P n S g≥P g S 或S g≥P gs/P nS g-前级泵的有效抽速(l/s)P n-主泵临界前级压强(最大排气压强)(l/s)P g-真空室最高工作压强(托)S-主泵工作时在P g时的有效抽速。
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0.0155 0.071
管径校正系数CD1 管径校正系数CD2
3.5 3.2
温度校正系数CLP CSP CLP
15810.69933 36307.63673 15810.69933
1.40E+05 1.40E+05 140046.9643
1.93E+03 1.93E+03 1927.5
(一)
真空区域的划分 气体温度T 低真空 中真空 高真空 超高真空 105~102Pa 102~10-1Pa 10-1~10-5Pa <10-5Pa 气体绝热指数k 气体相对分子量M 气体粘度μ 管道内径d 圆孔直径d1 气体流量Wv 293.15 K 1.4 29 1.81E-02 mPa.s 0.08 m 1 cm 80 M3/h 管道始端压力P1 管道末端压力P2 气体常数R 气体密度ρ 管道长度L 真空设备容积V 气体质量流量WG 6.666 Pa 6.66 Pa 8.314 KJ/(Kmol.K) 7.93E-05 kg/m3 3m 100.00 L 6.34E-03 kg/h L/d 0 0.05 0.1 0.2 0.4 0.6 0.8 1 2 4 6 8 10 20
( 三)
1.93E+03 cm3/s 0.99909991 1071989.268 cm3/s 68607313.18 cm3/s
(按圆孔面积) (按管面积)
(五)
22.22222222 L/s 100 kPa 60 kPa 1 2.30 s 6.34E-03 kg/h 7.93E-02 1 4 4.42 0.039 6.55 1.77% 所选直径正确 (查图) m/s Pa Pa WG/D ≥360 <360
(二)
流型判断 管道中平均压力Pm Pm.d 判断 流导计算 a 粘性流动 1 圆直长管 (L>20d) 粘性流动长管流导Cvl 2 圆孔流导 气体压力比X 粘性流动圆孔的流导Cvl 粘性流动圆孔的流导Cvl 3 短管流导 (L<20d) 粘性流动短管流导Cvl b 分子流动 1 圆直长管 (L>20d) 分子流动长管流导Cml 2 圆孔流导 分子流动圆孔流导Cml 3 短管流导 (L<20d) 修正系数a 分子流动短管流导Cml c 过渡流动 过渡流动流导CT
注:
1 蓝色为需要输入的数据 2 红色为得到的结果 3 有批注的地方需特别注意
a 1 0.965 0.931 0.87 0.769 0.69 0.625 0.572 0.4 0.25 0.182 0.143 0.117 0.0625
真空管压力降△p
1907.207382 3.87E-02
6.663 Pa 53.304 Pa.cm FlowTransitional CLP (四) 抽气速度 泵名义抽速up 泵抽速效率η 泵有效抽速u 管道的流导C 判断 抽气时间 泵名义抽速up 设备开始抽气的压力P1 1.93E+03 cm3/s 经时间t后的抽气压力P2 修正系数K 抽气时间t 压力降计算 气体质量流量WG 10242.19522 cm3/s 0.0625 36307.63673 cm3/s 1.40E+05 cm3/s WG/D 摩擦系数f 管道摩擦系数λ 流体流速u1 真空管每米管道压力降△p 管道末端压力P2 △p/P2 判断 22.22222222 L/s 0.8 17.77777778 L/s 88.88888889 L/s 直径初选值正确
15810.69933 cm3/s
(六)
最终得到的流导C FlowMolecule Circle Hole 10242.19522
1.40E+05 cm3/s 查表数据 FlowTransitional 1.40E+05 FlowViscous 1071989.268
基准摩擦系数F1 基准摩擦系数F2