管路设计

0.7～1.0 MPa，公称直径20～200mm， 适用于温度小于70℃的空气、水和温 度小于400℃的蒸汽管道。
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6.2 管路基础—阀门
９、疏水阀
疏水阀(也称阻汽排水阀，疏水器)的作
用是自动排泄蒸汽管道和设备中不断产生的 凝结水、空气及其他不可凝性气体，又同时 阻止蒸汽的逸出。它是保证各种加热工艺设 备所需温度和热量并能正常工作的一种节能 产品。
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6.1 设计任务、内容
• 内容
– 管子、管件和阀门的选择
– 管道布置设计
– 管道保温保冷设计 – 管道支架的配置 – 管道的热补偿设计 – 编制管道安装综合材料表
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6.1 设计任务、内容
– 合金钢管
• 用以输送强腐蚀性或高温介质（达900～950℃） 有耐热钢、耐酸钢等
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6.2 管路基础—管路
– 有色金属管
• 铜管与黄铜管 – 低温管道、仪表测压管 – 温度高于250 ℃时不宜在压力下使用 – 不适用于输送氨气及氨液 • 铝管 – 常用于输送浓硝酸、醋酸、甲酸、硫化氢等介质 – 不能抗碱、不宜输送盐酸、碱液 – 极限工作温度200℃
6.2 管路基础—阀门
5、球阀
球阀的结构简单、开关迅速、 操作方便、体积小、质量轻、 零部件少、流体阻力小、结构 比闸阀、截止阀简单，密封面 比旋塞阀易加工且不易擦伤。
适用于低温、高压及粘度大的
介质，不能作调节流量用
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6.2 管路基础—阀门
• 设计成果 – 图纸
• • • • 管道布置图 管段图 管架和非标准管架图 设备管口方位图
– 表格
• 管段表 • 管架表 • 综合材料表
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6.2 管路基础—管路
管材选择的原则
– 安全生产、节省投资
– 影响因素
• 压力 • 温度 • 腐蚀
6.2 管路基础—管路 管径计算
考虑经济合理性， 关键是如何确定u
圆整
管子壁厚的确定
– 根据管子的公称直径和承受的公称压力
– 可参见《化工工艺设计手册》 – 还应考虑腐蚀情况
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6.2 管路基础—管路
管壁厚度：
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6.2 管路基础—阀门
8、减压阀
减压阀是通过启闭件的节流，将
进口的高压介质降低至某个需要的出 口压力，在进口压力及流量变动时， 能自动保持出口压力基本不变的自动 阀门。活塞式减压阀的减压范围分三
种：0.1～0.3MPa，0.2～0.8MPa，
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6.2 管路基础—阀门
10、隔膜阀
隔膜阀的启闭是一块橡胶隔膜，夹于阀 体与阀盖之间。隔膜中间突出部分固定 在阀杆上，阀杆内衬有橡胶，由于介质 不进入阀盖内腔，因此无需填料箱。隔
膜阀结构简单，密封性能好，便于维修，
流体阻力小，适用于温度小于200℃、压 力小于1.0MPa的油品、水、酸性介质和 含有悬浮物的介质，不适用于有机溶剂 和强氧化剂的介质
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6.2 管路基础—阀门
闸阀可按阀杆上螺纹
位置分为明杆式和暗
杆式两类。从闸板的 结构特点又可分为楔 式与平行式两类
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6.2 管路基础—阀门
2、截止阀和节流阀
截止阀和节流阀都是向 下闭合式阀门，启闭件（阀 瓣）由阀杆带动沿阀座轴线 作升降运动的阀门。截止阀 的阀瓣为盘形阀瓣；节流阀 的阀瓣多为圆锥流线型，可 以改变通道面积，用以调节 流量或压力。
6.2 管路基础—阀门
阀门是化工厂管道系统的重要组成部件，在化工生产过程
中起着重要作用。阀门投资约占装置配管费用的30％～50％。
选用阀门主要从装置无故障操作和经济两方面考虑。其主要功 能是： 接通和截断介质； 防止介质倒流；
调节介质压力、流量；
分离、混合或分配介质； 防止介质压力超过规定数值，以保证管道或设备安全运行等。
6.2 管路基础—阀门
阀门类型代号：
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6.2 管路基础—管件
常用管件
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6.3 管路布置技术
管道布置设计是一个项目工艺专业设计的最后一大内容。
管道布置设计是相当重要的，正确的设计管道和敷设管道，可 以减少基建投资，节约金属材料以及保证正常生产。 化工管道的正确安装关系到： (1) 操作的方便，检修的难易，经济的合理性， (2)生产的安全; (3) 车间布置的整齐、美观。
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6.2 管路基础—管路
管材种类
– 铸铁管
• 用于埋于地下的给水总管及污水管 • 不能输送蒸汽及在压力下输送爆炸性或有毒气体
– 硅铁
• 适用于输送2.5 ×105 Pa以下的腐蚀性介质 • 含钼的抗氯硅铁更可耐各种含量、温度的盐酸
– 水煤气管
料密封等泄漏而造成对人身和设备的危害。易泄漏部位应避免位于人行通道
或机泵上方，否则应设安全防护，不得铺设在通道上空和并列管线的上方或 内侧。
(3)全厂性管道敷设应有坡度，并宜与地面坡度一致。管道的最小坡度宜为
2‰。管道变坡点宜设在转弯处或固定点附近。 (4)真空管线应尽量短，尽量减少弯头和阀门。
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6.2 管路基础—管路 公称压力与公称直径
– 公称压力
• 用Pg或PN表示 • 通常大于或等于工作压力 – 公称直径 • 用Dg或DN表示 • 与管子的内径基本相同 • 同一公称直径的管子，外径必定相同 • 水煤气管公称直径用英寸表示
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• 教学目的： （1）了解管道布置的任务与要求；
（2）掌握管道、阀门、管件的选择；
（3）掌握管架、管道的安装布置，
（4）熟悉设备的管道布置、管道布置图的画法。
• 教学重点：用化工管道、阀门和管件的规格与特点，掌握化工 管道的布置原则及其画法 • 教学难点：设备管道布置 • 教学方法：课堂讲授 教学时数：4学时
截止阀适用于蒸汽等介质，不宜用 于粘度大、含有颗粒、易结焦、易 沉淀的介质、也不宜作放空阀及低 真空系统的阀门。
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6.2 管路基础—阀门
节流阀：适用于温度较 低、压力较高的介质， 以及需要调节流量和压
力的部位，不适用于粘
度大和含有固体颗粒的 介质。不宜作隔断阀。
6、蝶阀
蝶阀适合制成较 大口径阀门，用于温
度小于≤200℃、压力
小于1.0MPa原油、油 品、水等介质。价格 低廉、体积小。
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6.2 管路基础—阀门
7、安全阀
安全阀用在受压设备、 容器或管路上，作为超压保 护装置。当设备压力升高超 过允许值时，阀门开启全量 排放，以防止设备压力继续 升高，当压力降低到规定值 时，阀门及时关闭，保护设 备或管路的安全运行。
化工设备与工厂设计
6管路布置设计
天津科技大学 海洋科学与工程学院 1953-2012-Design of Chemical Engineering
• [1] 黄璐,王保国编.化工设计. 北京：化学工业出版社， 2000 • [2] 娄爱娟,吴志泉,吴叙美编. 化工设计. 华东理工大学 出版社，2002 • [3] 王静康主编.化工设计.北京：化学工业出版社，1995
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6.2 管路基础—阀门
11、柱塞阀
柱塞阀是国际上近代发 展的新颖结构阀门，具有结
构紧凑启闭灵活、寿命长、
维修方便等特点。
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6.2 管路基础—阀门
闸阀 安全阀
减压阀
截止阀
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6.2 管路基础—阀门
4、旋塞阀
旋塞阀的启闭件成柱塞状，通过
旋转900使阀塞的接口与阀体接口相接 或分开。其结构简单，流体直流通过， 阻力小，启闭方便、迅速。旋塞阀适 用于温度较低、粘度较大的介质和要
求开关迅速的部位，一般不适用于蒸
汽和温度较高的介质。
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6.2 管路基础—管路
– 有衬里的钢管
• 用于输送腐蚀性介质 • 省投资 • 衬里材料有铝、铅，非金属材料（玻璃、搪瓷、橡 胶或塑料）
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6.2 管路基础—管路
– 非金属管
• 陶瓷管
6.3 管路布置技术
还应仔细考虑下列问题:
1.物料因素
(1)输送易燃、易爆、有毒及有腐蚀性的物料管道不得铺设在生活间、楼梯、 走廊和门等处，管道上还应设置过屋面2m以上。 (2)布置腐蚀性介质、有毒介质和高压管道时，应避免由于法兰、螺纹和填