某金属冶炼车间除尘系统中的管道设计

一、设计目的

二、绪论

三、管道设计原始资料

四、设计计算

五、系统保温

六、管道材料选择

七、热补偿设计..

7 八、课程设计小结

九、参考文献

某金属冶炼车间除尘系统中的管道设计

课程设计的目的在于进一步巩固和加深课程理论知识，并能结合实践，学以致用。

本设计为某金属冶炼车间的净化系统中的管道设计，能使自己得到一次综合训练，特别是：

1、工程设计的基本方法、步骤，技术资料的查找与应用；

2、基本计算方法和绘图能力的训练；

3、综合运用本课程及其有关课程的理论知识解决工程设计中的实际问题；

4、熟悉、贯彻国家环境保护法规及其它有关政策。

2、绪论

金属管道种类繁多、数量大，使用工况千差万别。我国不同行业采用不同的应用标准体系，标准之间差别很大。当然，由于金属管道的工况，如温度、压力、介质、环境等不同，标准有差距是客观存在的。例如，电力电站管道高压、高温、蒸汽介质居多；石化、石油管道受压、腐蚀介质居多；化工行业管道还有剧毒介质（如氯气）；机械行业压力容器，按使用情况及工况分成低压、中压、高压、超高压，按容器类别分成第一类压力容器、第二类压力容器、第三类压力容器。船舶管道有高压的蒸汽管道、主机冷却的海水管道（承压及受腐蚀）、污水管道（承压及受高温）、燃油输送管道、压缩空气管道等，在不同的工况条件下运行。以下择要介绍一些基本标准。

1、压力管道分类

1.压力管道的定义

压力管道是指在生产、生活中使用的可能引爆或中毒等危险性较大的特种设备及管道。

① 输送GB504①《职业性接触毒物性危害程度分级》中规定的毒性程度为极度危害 介质的管道。

②

输送GB501§《石油化工企业设计防火规范》及 GBJ16《建筑设计防火规范》中 规定的火灾危险性为甲、乙类介质的管道。

③ 最高工作压力不小于0.1MPa （表压，下同），输送介质为气（汽）体及液化气体 的管道。 ④ 最高工作压力不小于0.1MPa,输送介质为可燃、易焊、有毒以及有腐蚀性或高温 工作温度不小于标准沸点的液体管道。

⑤

上述四项规定管道的附属设施（弯头、大小头、三能、管帽、加强管接头、异径 短管、管

箍、仪表管、嘴、漏斗、快速接头等管件；法兰、垫片、螺栓、螺母、限流孔板、 盲板、法兰盖等连接件；各类阀门、过滤器、流水器、视镜等管道设备，还包括管道支架 以及安装在压力管道上的其他设施）。

2.压力管道分类、分级（见表1）

表1压力管道分类、分级

3. 管子系列标准

压力管道设计及施工，首先考虑压力管道及其元件标准系列的选用。世界各国应用的 标准体系虽然多，大体可分成两大类。压力管道标准见表2。法兰标准见表3。

类别

级别

工况和参数 长输管道

GA

公用管道

GB

工业管道

GC

GA1

GA2 GB1

GB2

GC1 GC2

⑴ 介质：有毒、可燃易爆气体，P > 1.6MPa 的管道

⑵ 介质：有毒、可燃易爆气体，D 心300mm 输送距离》200km 的管

道

⑶ 介质：浆体中，DN> 150mm 输送距离》50km 的管道 ⑴介质：有毒、可燃易爆气体,PW 1.6MPa 的管道

⑵GA1 （2）范围以外的长输管道

⑶GA1 （3）范围以外的长输管道_____________________________ 燃气管道 ___________________________________________________ 热力管道 ⑴GB5044标准中，「毒性程度为极度危害介质的管道

⑵GB50160 GBJ16标准中规定的火灾危险性为甲、乙类可燃 气体或

甲类可燃气体介质，且 P 》4.0 MPa 的管道

⑶ 输送流体介质，且 P 》10.0MPa 的管道 _____________________ ⑴ 输送GB50160 GBJ160标准中规定的火灾危险性为甲、乙~ 类可燃气体或甲类可燃气体介质，且 PV 0.4MPa 的管道

⑵ 流体介质：可燃、有毒，PV 4.0MPa t >400r 的管道

⑶ 流体介质：不可燃、无毒，PV10MPa t >400r 的管道

⑷ 流体介质：P V 10.0MPa t y 400C 的管道

3、管道设计原始资料

气体中颗粒物占 8.0%，颗粒粒径范围：0-1.5 ; 1.5-2.5 ; 2.5-3.0 ; 3.0-5.0 ; 5.0-6.0 ;

6.0-8.0。分别为 80; 140; 160; 250; 200; 50 个。 气体中颗粒物占

烟气粘度： 烟气温度： 允许罩内最大负压：25Pa ；

允许压力损失：1000pa 烟气密度：1.18kg/m 3 烟气真密度：2.2g/cm 3

排放标准（标准状况下）：200哑/L 环境温度：-5 r 当地气压：100K Pa

净化系统布置场地在车间北侧 20-25米以内

4、设计计算

管段①据 q v,i=5040m 3/ h,v =16m/s 得 d=334 mm,入 /d=0.0598

实际流速 v =Q/n (d/2) 2=16.0m/s 动压 P V 2/ 2=151.0pa

则摩擦压力损失为△ P I 仁I 1 •入P v 2/2d=90.3pa

集气罩 1: E 1=0.12; 90 o 弯头，E =0.25; 90 o 直流三通，E =0.4 刀 £ =0.12+0.25+0.4=0.77 则局部压力损失为△ P m1=E E p V 2/2=116.3pa

管段②据 q v,2=i0080m 3/h, v =16m/s ,得 d=472 m,入 /d=0.0424

DN65-巾 76(73)mm, DN80-巾 89mm DN100-巾 114mm DN125-^ 140mm DN150-巾 168mm DN200-^ 219mm DN250-巾 273mm DN300-^ 324mm DN350-巾 360mm DN400-^ 406mm DN450-巾 457mm DN500-^ 508mm

DN65-巾 73mm DN80-巾 89mm DN100-巾 108mm DN125-巾 133mm DN150-巾 159mm DN200-巾 219mm DN250-巾 273mm DN300-巾 325mm DN350-巾 377mm DN400-巾 426mm DN450-巾 480mm DN500-巾 530mm 8.0%,允许的排风速度最大1.0m/s ;车间有3个，相距10m

2.4 X 10- pa.s 注：对于CL150（150lb 级）是以300r 作计算基准温度。

从表2、表3可知，无论是管子还是法兰，两个系列均不能混合使用。