化工流体管路设计
化工管道设计用标准规范目录国内全解
27
SY/T0017-1996
埋地钢质管道直流排流保护技术标准
28
SY/T0019-1997
埋地钢质管道牺牲阳极阴极保护设计规范
29
SY/T0023-1997
埋地钢质管道阴极保护参数测试方法
30
SY/T0032-2000
埋地钢质管道交流排流保护技术标准
31
SY/T0036-2000
钢制储罐内衬环氧玻璃技术标准
37
SY/T0413-2002
埋地钢制管道聚乙烯防腐层技术标准
38
SY/T0415-1996
埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准
39
SY/T0447-1996
埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准
40
SY/T4050-1997
输油（气）埋地钢质管道抗震设计规范
41
9
GB50183-1993
原油和天然气工程设计防火规范
10
GB50187-1993
工业企业总平面设计规范
11
GB50338-2003
固定消防炮灭火系统设计规范
12
HG20532-1993
化工粉体工程安全卫生设计规定
13
HG20571-1995
化工企业安全卫生设计规定
14
HG20667-1986
化工建设项目环境保护设计规定
8
GB50032-2003
室外给水排水和燃气热力工程抗震设计规范
9
GB50041-1992
锅炉房设计规范
10
GB50049-199B50074-2002
石油库设计规范
GBJ74
化工管路
水、煤气输送钢管公称直径
公称 直径 mm 8 10 15 20 25 32 40 相当的 管螺纹 in 1/4 3/8 1/2 3/4 1 1 1/4 1 1/2 外径 mm 13.50 17.00 21.25 26.75 33.50 42.25 48.00 壁厚 mm 2.25 2.25 2.75 2.75 3.25 3.25 3.50 内径 mm 9 12.5 16.25 21.25 27.00 35.75 41.00 公称 直径 mm 50 65 80 100 125 150 相当的 管螺纹 in 2 2 1/2 3 4 5 6 外径 mm 60.00 75.50 88.50 114.00 140.00 165.00 壁厚 mm 3.50 3.75 4.00 4.00 4.50 4.50 内径 mm 53.00 68.00 80.50 106.00 131.00 156.00
(3)材料代号
A—铸铁及硅铸铁；B — 碳素钢；C — 普通低合金钢；D —合金钢； E — 不锈 耐酸钢；F —有色金属； G —非金属； H —衬里管；
第一节 管子常用材料
大类 中分类 铁管 钢 金 管 属 有色 金属 管 小分类 铸铁管 碳素钢管 低合金钢管 合金钢管 铜及铜合金管 铅管 铝管 钛管 橡胶管 塑料管 石棉水泥管 玻璃陶瓷管 玻璃钢管 衬里管 管 子 名 称 示 例 承压铸铁管 10#，20#钢无缝钢管，优质碳素钢无缝钢管 16Mn 无缝钢管，低温钢无缝钢管 奥氏体不锈钢管，耐热钢无缝钢管 黄铜管（拉制及挤制），紫铜管，铜镍合金管（蒙乃 尔） 铅管，铅锑合金管 冷拉铝合金园管，热挤压铝合金园管 钛管，钛合金管 输气胶管，输水胶管，输油胶管，蒸汽胶管 酚醛塑料管，硬聚氯乙烯管，高、低密度聚乙烯管，聚 丙烯管，聚四氟乙烯管，ABS 管等 化工陶瓷管，玻璃管 聚酯玻璃钢管，环氧玻璃钢管，呋喃玻璃钢管 橡胶衬里管，钢塑复合管
化工管路构成与标准化管理措施
确保管道运行安全
●06
第6章 总结与展望
化工管路构成与标准化管理措施
化工管路构成是指管道、阀门、管件等组成部 分的总称，其设计和管理对于化工生产至关重 要。标准化管理措施能够提高管路的运行效率 和安全性。在化工管路布局设计中，要考虑流 体特性和输送要求，以确保管路的正常运行。
保护环境
管路安全与环保法规
遵守《化学品法》
遵守化学品生产、存储、使用等 方面的法律法规
加强管路管理
建立健全的管路安全管理制度
积极响应国家环保政策
主动配合政府的环保政策，做好管道的环保 工作
管路未来发展趋势
01 智能化管道监测与维护技术的应用
提高管道检测效率
02 绿色化工生产的推广与实践
减少对环境的影响
●03
第3章 化工管路的监测与检 修
声波检测技术
声波检测是一种常用的管路监测技术，通过检 测声波传播的方式来判断管道是否存在裂纹或 漏水问题。该技术可以快速准确地定位管道的 问题区域，提高检修效率。
管路监测技术
声波检测
用来检测管道裂纹 或漏水
超声波检测
用来检测管道内部异 物或损坏
热成像技术
用来检测管道漏热情 况
管路检修方法
管道清洗
清除管道内部污垢和沉积物
管道更换
对老化或损坏的管路进行更换
阀门维修
定期检查和维护管路的阀门
管路安全管理
建立管路管理制度
确保管路安全运行
定期安全检查
保障管路运行稳定
培训操作人员
提高意识和技能水平
管路事故应急处理
管路事故应急处理是保障管道安， 及时报告和处理管路事故，以减少可能的损失。
化工原理1-5
1-5-1 简单管路 1-5-2 复杂管路
1-5-1 简单管路
在定态流动时, 其基本特点为： （1）流体通过各管段的质量流量不变，对于不 可压缩流体，则体积流量也不变，
V S1 = V S 2 = V S 3
(2)整个管路的总能量损失等于各段能量损失之和 ， 即
∑ Wf = Wf 1 + Wf 2 + Wf 3
计算可分为三类：
1-5-2 复杂管路 一、并联管路 特点： （1）主管中的流量为并联的各支管流量之和，对于不可 压缩性流体，则有
（2）并联管路中各支管的能量损失均相等，即
注意：计算并联管路阻力时，可任选一根支管计算， 而绝不能将各支管阻力加和在一起作为并联管路的阻力。 分支管路与 二、分支管路与汇合管路 特点： 总管流量等于各支管流量之和，对于不可压缩性流体，有
返回
返回
截止阀
气动调节阀
返回
返回
返回
返回
管路计算是连续性方程、柏努利方程及阻力损失计算式的具体应用。 常遇到的管路计算问题归纳起来有以下三种情况： 1、简单计算型 已知管径、管长、管件和阀门的设置及流体的输送量，求流体通过 管路系统的能量损失，以便进而确定输送设备所加入的外功、设备 内的压强或设备间的相对位置等。其特点是应用最普遍、最方便。 2、操作型计算 即管路已定，管径、管长、管件和阀门的设置及允许的能量损失 都已定，要求核算在某给定条件下的输送能力或某项技术指标。这 类计算存在一个困难，即因流速未知，不能计算Re值，无法判断流 体的流型，也就不能确定摩擦系数l。在这种情况下，工程计算中 常采用试差法、数群法等其他方法来求解。 3、设计型计算 即流体的输送量已定，管长、管件和阀门的当量长度及允许的阻 力损失均给定，要求设计经济上合理的管径。 应当注意，算出的管径d必须根据手册中的管道规格进行圆整。 有时，最小管径还会受到结构上的限制，如支撑在跨距5m以上的普 返回 通钢管，管径不应小于40mm。
化工设备与管路
化工设备与管路1. 引言化工设备与管路是化工工艺流程的重要组成部分。
它们承载着输送物质、反应转化、物料分离等诸多功能，对化工工艺的安全性、高效性以及经济性起着至关重要的作用。
本文将介绍化工设备与管路的基本概念、分类及其在化工工艺中的应用。
2. 化工设备2.1 概述化工设备是指用于进行物质转化、储存和处理的设备。
它包括反应器、分离器、传热器、压力容器等，根据功能的不同可以进一步分为以下几类：•反应器：用于进行化学反应的设备。
•分离器：用于将混合物中的多种组分分离出来的设备。
•传热器：用于进行传热操作，如加热或冷却等的设备。
•储存器：用于贮存物质的设备。
•除尘器：用于除去气体或粉尘中的杂质的设备。
2.2 化工设备的分类化工设备可以按照不同的标准进行分类，常见的分类方法包括按用途、结构和工作原理等。
2.2.1 按用途分类按照用途的不同，化工设备可以分为以下几类：•反应设备：用于进行化学反应的设备，如反应釜、反应塔等。
•分离设备：用于将混合物中不同组分分离的设备，如离心机、蒸馏塔等。
•传热设备：用于进行传热操作的设备，如换热器、冷凝器等。
•储存设备：用于贮存物质的设备，如贮罐、仓储设备等。
•输送设备：用于输送物料的设备，如泵、管道等。
2.2.2 按结构分类按照结构的不同，化工设备可以分为以下几类：•容器设备：主要由容器和附件组成，如反应釜、储罐等。
•换热设备：主要由换热管或传热板和外壳组成，如管壳式换热器、板式换热器等。
•分离设备：主要由分离筒、进出料管和附件组成，如离心机、蒸馏塔等。
2.3 化工设备的应用化工设备在化工工艺中起着至关重要的作用。
它们可以进行物质转化、分离、储存和输送等操作，在不同的工艺中发挥着不同的作用。
例如，在化学反应过程中，反应器是必不可少的设备。
它提供了合适的温度、压力和反应物接触的条件，以促进化学反应的进行。
分离器则可以将反应产物中的有用物质和废物分离出来，提高产物纯度和产量。
化工管路手册
化工管路手册摘要：一、化工管路手册简介二、化工管路设计的基本原则三、化工管路的分类与选用四、化工管路元件及其功能五、化工管路的安装与维护六、化工管路的安全管理与事故应急七、发展趋势与展望正文：一、化工管路手册简介化工管路手册是一本专门介绍化工行业中管路设计、安装、维护及管理的实用指南。
本书详细阐述了化工管路系统的各个方面，旨在为工程技术人员、管理人员和操作人员提供一本全面、实用的参考书籍。
二、化工管路设计的基本原则在化工管路设计中，应遵循以下基本原则：满足生产工艺要求、确保流体输送的安全稳定、降低能耗、提高系统效率、便于维修和检修。
设计时需充分考虑工艺条件、管道材料、管道直径、弯头、阀门等因素。
三、化工管路的分类与选用化工管路按介质类型可分为：液体管路、气体管路、蒸汽管路等。
根据不同的工艺要求，选用合适的管道材料、阀门、泵等设备。
例如，不锈钢管路适用于腐蚀性介质，碳钢管路适用于一般流体等。
四、化工管路元件及其功能化工管路元件包括：管道、阀门、泵、压缩机、流量计、温度计、压力表等。
它们各自承担着输送、调节、控制、测量等功能，共同保证化工管路系统的正常运行。
五、化工管路的安装与维护化工管路的安装应严格按照施工图纸和规范进行，确保管道连接、焊接、试压等环节的质量。
在运行过程中，要定期检查管路设备，及时更换磨损部件，确保系统安全、稳定、高效运行。
六、化工管路的安全管理与事故应急化工管路安全管理工作主要包括：制定安全生产规章制度、开展安全培训、定期检查隐患、事故应急预案等。
在发生事故时，要迅速启动应急预案，确保人员安全和环境不受污染。
七、发展趋势与展望随着化工行业的发展，化工管路系统将朝着高度自动化、智能化、环保节能的方向发展。
新型管材、高性能阀门、先进检测技术等将在化工管路领域得到广泛应用。
化工管路
【讲解】闸阀有时也叫闸板阀，它是利用阀体内阀门的升降以开关管路的。闸阀形体较大，造价较高，但是当全开时，流体阻力小，常用作大型管路的开关阀，不适合用于控制流量大小和有悬浮物的液体管路上。
【板书】2）截止阀
【讲解】截止阀又称球心阀，它是利用圆形阀盘在阀杆的升降时，改变其阀座间的距离，以开关管路和调节流量。截止阀对流体的阻力比闸阀要大得多,但是比较严密可靠.截止阀在管路中的主要作用是截断和接通流体,不宜长期用于调节流量.
【板书】二、管路的连接
【讲解】管路的连接包括管子、管子与各种管件、阀门及设备接口等处的连接。目前比较普通采用的有：承插式连接、螺纹连接、法兰连接及焊接连接。
【板书】1.承接式连接
【讲解】铸铁管、耐酸陶瓷管、水泥管常用承插式连接。管子的一头扩大成形，使一根管子的平头可以插入。环隙内通常先填塞麻丝或石棉绳，然后塞入水泥、沥青等胶合剂。它的优点是安装方便，允许两管中心线有较大的偏差，缺点是难于拆除，高压时不可靠。
【板书】5）复合管
【讲解】复合管指的是金属与非金属两种材料复合得到的管子。最常见的形式是衬里管，它是为了满足降低成本、增加强度和防腐的需要，在一些管子的内层衬以适当的材料。
【板书】2.管件
【讲解】把管子安装成管路时，需要接上各种构件，使管路能够联接、拐弯和分叉，这些构件如短管、弯头、三通、异径管等，通常称为管路附件，简称管件。按其功用，可大致分为五类
【板书】②硅铁管
【讲解】是指含碳0.5—1.2%，含硅10—17%的铁硅合金，由于硅铁管表面能形成坚固的氧化硅保护膜，因而具有很好的耐腐蚀性能，特别是耐多种强酸的腐蚀。
【板书】3）有色金属管
①铜管
【讲解】铜管有紫铜管和黄铜两种。铜管导热性好，适用于制造换热器的管子，又因其展性好，易弯曲成型，故油压系统、润滑系统常以铜管传送有压的液体。铜管还适用于低温管路。加入锡的黄铜管在海水管路上也广为应用。
《化工管路》课件
学习《化工管路》PPT课件，全面理解化工管路的概念、材料选择、设计、安 装与维护等方面，为化工工程师提供全面的知识和指导。
第一部分：概述
什么是化工管路？
探索化工管路的定义和重要性，了解其在工业生产中的作用以及相关概念。
为什么需要化工管路？
详细解释为什么在化工工程中需要管路系统，以及它们对生产过程和效率的影响。
结束语
1 课程总结
回顾本课程的重点内容，强调重要原则和关键知识点。
2 学习心得
学员分享他们在学习《化工管路》PPT课件过程中的体会和收获。
3 展望未来
展望化工管路领域的未来发展方向，鼓励学员继续深入学习和探索。
通过实际案例分析，展示第四部分：化工管路的安装与维护
安装过程中需要注意的问题
指导化工管路安装的关键问题，如材料连接、支撑结构、工艺要求等。
维护时需要注意的问题
讲解化工管路维护的要点，包括定期检查、防腐保护、泄漏处理等。
常见故障及解决方法
介绍化工管路常见故障的识别和解决方法，如管道堵塞、泄漏等。
化工管路的分类
介绍常见的化工管路分类，包括按用途分类、按材料分类等。
第二部分：化工管路的材料选择
常见材料介绍
详细介绍常用于化工管路的不 同材料，如金属、塑料、橡胶 等，讨论它们的特性和适用场 景。
材料的选择原则
提供选择化工管路材料的准则， 包括耐腐蚀性、耐压性、成本 效益等因素的考虑。
材料的选取技巧
分享选取合适材料的一些技巧 和经验，如根据介质性质、温 度要求等对材料进行评估。
第三部分：化工管路的设计
1
常见设计原则
探讨化工管路设计的基本原则，包括流体力学原理、安全性和可维护性的考虑。
2024年化工管路的布置与安装原则（三篇）
2024年化工管路的布置与安装原则一、化工管路布置原则布置化工管路既要考虑到工艺要求，又要考虑到经济要求，还要考虑到操作方便与安全，在可能的情况下还要尽可能美观。
因此，布置化工管路必须遵守以下原则。
(1)在工艺条件允许的前提下，应使管路尽可能短，管件阀件应尽可能少，以减少投资，使流体阻力减到最低。
(2)应合理安排管路，使管路与墙壁、柱子、场面、其他管路等之间应有适当的距离，以便于安装、操作、巡查与检修。
如管路最突出的部分距墙壁或柱边的净空不小于lOOmm，距管架支柱也不应小于lOOmm，两管路的最突出部分间距净空，中压约保持40—60mm，高压应保持约70—90mm，并排管路上安装手轮操作阀门时，手轮间距约lOOmm。
(3)管路排列时；通常使热的在上面，冷的在下；无腐蚀的在上，有腐蚀的在下，输气的在上，输液的在下；不经常检修的在上，经常检修的在下；高压的在上，低压的在下，保温的在上，不保温的在下，金属的在上，非金属的在下；在水平方向上，通常使常温管路、大管路、振动大的管路及不经常检修的管路靠近墙或柱子。
(4)管子、管件与阀门应尽量采用标准件，以便于安装与维修。
(5)对于温度变化较大的管路就采取热补偿措施，有凝液的管路要安排凝液排出装置，有气体积聚的管路要设置气体排放装置。
(6)管路通过人行道时高度不得低于2m，通过公路时不得小于4．5m，与铁轨的净距离不得小于6m，通过工厂主要交通干线一般为5m。
(7)一般地，化工管路采用明线安装，但上下水管及废水管采用埋地铺设，埋地安装深度应当在当地冰冻线以下。
在布置化工管路时，应参阅有关资料，依据上述原则制订方案，确保管路的布置科学、经济、合理、安全。
二、化工管路安装原则(1)化工管路的连接管子与管子、管子与管件、管子与阀件、管子与设备之间连接的方式主要有4种，即螺纹连接、法兰连接、承插式连接及焊接。
1)螺纹连接是依靠螺纹把管子与管路附件连接在一起，连接方式主要有内牙管、长外牙管及活接头等。
化工管路的布置与安装原则（三篇）
化工管路的布置与安装原则化工管路是指用于输送化工介质的管道系统，其布置与安装的正确与否直接关系到工艺流程的顺利进行以及工作安全。
下面将介绍化工管路的布置与安装的原则。
一、布置原则：1. 经济性原则：在保证工艺流程正常进行的前提下，尽量节约材料、降低成本，提高资源利用率。
2. 安全性原则：管路布置应符合相关安全规定，避免有害物质泄漏以及其他安全隐患的发生。
3. 可操作性原则：管路应便于操作、检修、维护和清洗。
4. 管路容量原则：根据工艺需求，确定管路的合理尺寸和容量，保证介质流量的稳定和正常输送。
5. 温度控制原则：管路应考虑介质的温度变化，尽量减少热量损失和凝固、结晶等现象的发生。
6. 弯头原则：通过合理的弯头使用，减少管道阻力，提高流体输送效率。
二、安装原则：1. 尺寸和尺寸偏差控制原则：按照设计要求，对管道尺寸进行准确控制，尺寸偏差应符合相关标准。
2. 接头和焊缝的质量控制原则：接头和焊缝的加工和连接质量应符合相关标准和技术要求，确保不发生泄漏或开裂等问题。
3. 支承原则：管道的支承应满足载荷承受能力，支承点应合理设置，避免管道产生振动和变形。
4. 绝热隔热原则：根据工艺需要，对管道进行绝热隔热处理，减少能量损失，保持介质温度稳定。
5. 清洗和气密性测试原则：在安装完成后，对管道进行清洗和气密性测试，确保无杂质和泄漏存在。
6. 安全防护原则：在管道布置和安装过程中，应根据工艺特点和危险性，设置相应的安全设施和防护措施。
三、其他注意事项：1. 管道走向应简洁明了，避免混乱和交叉，方便操作和维护。
2. 管道应具备一定的坡度，以便于排放积液和维持流量。
3. 不同介质的管道应根据其特性选择对应的材质，并根据介质的特性选择合适的材料和内衬材料。
4. 在管道布置和安装中，应考虑到介质的流动速度、压力损失、流体和管道材料的相容性等因素。
5. 对于特殊介质的管道，应按照专业要求设计和安装，确保安全和可靠。
总结起来，化工管路的布置与安装原则包括经济性、安全性、可操作性、管路容量、温度控制、弯头设计等；安装原则包括尺寸偏差控制、接头和焊缝质量、支承控制等。
化工工艺管道设计的配管注意事项
化工工艺管道设计的配管注意事项摘要：化工装置工艺管道作为化工设计的内容之一，其合理性直接关系到化工装置的运行情况，基于此，本文就化工装置工艺管道设计中的注意事项进行简要分析阐述。
首先，分析化工工艺设计内容及特点。
其次，就配管注意事项进行分析，其中包括配管选材及防腐、蒸汽支管设计、管廊管道设计、排液设施设计、凝液管设计等的注意事项。
最后，针对如何优化管道设计提出了一些建议。
关键词：化工工艺；管道设计；配管；注意事项1前言随着我国化工行业的不断发展，化工装置的规模也在逐渐扩大，国家对于化工管道的要求也越来越严格。
管道作为物料运输的特殊设备，起到连接各种设备和相关系统设施的作用，使得装置成为一个有机的整体，也为各种流体的运输安全提供了重要保障。
因此管道设计者需要考虑到多方面的因素，特别需要留意管道设计中的注意事项，采取有效的措施保证管道设计的安全耐用，保证管道设计的安全合理。
2化工工艺设计内容及特点在实际设计过程中，设计者需要对原料选择及处理、生产加工方式、安全管理，乃至储存运输方式进行设计，如果其中某一要素设计出现失误或者不合理，会导致产品品质和装置安全性降低。
由此可见，化工工艺设计的水平关乎社会产业发展状态。
设计者在开展化工工艺设计工作全过程中，都需要充分考虑安全性，要对生产装置、仪器及管线等进行全面评估和考虑。
并且在化工工艺设计中还面临着新旧技术、工艺选择和调整，这其中涉及到的技术和管理要点更多，可见，化工工艺设计首要特点在于复杂性较强。
设计者开展工作期间，需要明确目标产品技术流程特点，严格遵循工艺流程图和技术准则进行生产系统管道布置，保证相关化学反应和系统运转效果达到工艺要求，进而完成可靠设计方案。
3化工工艺管道设计的配管注意事项3.1化工工艺管道设计与选材的注意事项在化工工艺生产中最为重要的组成部分就是管道，整个工艺流程基本都是通过管道来连接的，因而化工工艺管道的设计与选材对于整个化工生产都有着深远的影响，为此设计者必须了解材料的物理、化学特性，同时还要根据化工生产的实际环境进行选材，避免外界环境对管道产生不利影响；在管道设计中不可忽略故障易发点，必须要强化警报系统的应用，对于项目中可能存在的问题要及时的考虑并规避，从而为设备的安全性提供保障；设置紧急停车系统，这样能够避免突发事故造成的影响进一步扩大；将化工领域研发的先进技术融合到管道设计中，同时还要对工艺管路进行严密的审查，确保管道的材料和腐蚀余量满足工艺要求。
2024年化工管路的布置与安装原则
2024年化工管路的布置与安装原则
1. 安全性：化工管路的布置与安装应符合相关的安全标准和规定，确保管路操作安全可靠，防止泄漏和事故。
2. 管路设计：在进行布置与安装前，要进行合理的管路设计，考虑流量、压力、温度等因素，并选择合适的管道材质和尺寸。
3. 空间布置：将化工管路布置在合适的位置，使其方便操作和维护，并避免与其他设备和设施发生冲突。
4. 支架和支撑：使用适当的支架和支撑结构，确保管路的稳定性和可靠性。
5. 排气和排水：确保管路系统中的气体和液体可以正确排气和排水，避免积聚和堵塞。
6. 连接和密封：选择适当的连接件和密封材料，确保管路连接紧密和密封，防止泄漏。
7. 泄漏检测与控制：安装适当的泄漏检测装置和控制系统，及时发现和控制泄漏，确保操作安全。
8. 标识和记录：在管路上设置合适的标识和标志，记录管路的信息和维护记录，方便日常管理和维护。
请注意，以上原则只是一般性的建议，具体的布置和安装原则需要根据具体的场景和要求进行确定，并遵循相关的法规和标准。
第 1 页共 1 页。
化工原理1.6管路计算
)
二、分支管路与汇合管路
A C O
A O C
B 分支管路
B 汇合管路
17
1. 特点 （1）主管中的流量为各支路流量之和 qm = qm 1 + qm 2 不可压缩流体 qV = qV 1 + qV 2 （ 2）分支管路：流体在各支管流动终了时的总机械能 与能量损失之和相等。
pB
1 2 1 2 pA + z B g + uB + W fO − B = + z A g + u A + W fO − A ρ 2 ρ 2
18
例题： 如图所示的分支管路，当阀A关小时，分支点压力 , 分支管流量qVA ，qVB ，总管流量 qVO pO 。
1
1 A O B 2 3
思考题：主管和支管阻力分配问题？
19
例题 ：图为溶液的循环系统，循环量为 3m3/h ，溶液的密 度为900kg/m3。输送管内径为25mm，容器内液面至泵入口的 垂直距离为 3m，压头损失为1.8m ，离心泵出口至容器内液面 的压头损失为2.6m。试求： （1）管路系统需要离心泵提供的压头； （2）泵入口处压力表读数。 0 A z 2 1 1
12
B
1.6.2 复杂管路
一、并联管路 qV1 qV qV2 A qV3 1. 特点 （1）主管中的流量为并联的各支路流量之和 B
qm = qm 1 + qm 2 + qm 3
不可压缩流体 qV = qV 1 + qV 2 + qV 3
13
（2）并联管路中各支路的能量损失均相等
∑ W f 1 = ∑ W f 2 = ∑ W f 3 = ∑ W fA− B
化工原理 流体流动3--管路计算
（ C ）
2、分支管路计算 流体经图所示的分支管系统时，遵如下原则： 主管总流量等于各支管流量之和， 即 qV=qV1+qV2
单位质量流体在各支管流动终了时
的总机械能与能量损失之和相等
流体流经各支管的流量或流速必须服从上两式
【例】如本题附图所示的并联管路中，支管1是直径为 φ56×2mm，其长度为30m；支管2是直径为 φ85×2.5mm，其长度为50m。总管路中水的流量为 60m3/h，试求水在两支管中的流量。 各支管和长度均包括局部的当量长度。为了略去试 差法的计算内容，取两支管的摩擦系数λ相等。 qV=qV1+qV2=60/3600=0.0167m3/s (a)
变化，因此必须将管路系统当作整体考虑。
[例] 用泵把20℃的苯从地下贮罐送到高位槽，流 量为300L／min。设高位槽液面比贮罐液面高 10m。泵吸入管用Φ 89mmX4mm的无缝钢管， 直管长为15m，管路上装有一个底阀(可粗略地按 旋启式止回阀全开时计)、一个标准弯头；泵排出 管用Φ 57mmX 3.5mm的无缝钢管，直管长度为 50m，管路上装有一个全开的闸阀、一个全开的 截止阀和三个标准弯头．贮槽及高位槽液面上方 均为大气压．设贮槽及高位槽液面维持恒定．试 求泵的轴功率，设泵的效率为７０％．
而
则
由于λ=f(Re,ε/d)=f’(d)，故需试差计算。其步骤为：
初取λ0=0.027，则
初选φ121×4.5mm的热轧无缝钢管，并取ε=0.3mm。
20℃水的有关物性参数为ρ=1000kg/m3，μ＝ 1.005mPa· s。
由Re及 值查摩擦系数图得λ1＝0.027。原λ0的 初值正确，求得的管径有效，即选φ121×4.5mm的 热轧无缝钢管。
流体力学中的流体管道与管路设计
流体力学中的流体管道与管路设计流体力学是研究流体静力学和流体动力学的科学领域。
在实际应用中，流体管道与管路的设计是流体力学的一个重要方面。
本文将介绍流体管道与管路设计的基本原理和方法。
一、流体管道设计的基本原理在流体力学中，流体管道是将流体从一个地点输送到另一个地点的通道。
它由一系列管道元件组成，如直管段、弯头、阀门和管件等。
流体管道设计的基本原理包括以下几个方面：1. 流量守恒定律：根据连续性方程，流体在管道中的质量流量在不可压缩条件下应保持不变。
根据流量守恒定律，可以通过管道尺寸和流速来确定流量。
2. 动量守恒定律：根据动量守恒定律，流体在管道中的动量变化等于外力对其施加的作用力。
通过管道中的弯头、阀门等元件的设计，可以实现流体流动方向的改变和速度的调节。
3. 能量守恒定律：根据能量守恒定律，流体在管道中的总能量应保持不变。
通过管道的设计，可以降低能量损失并提高系统的效率。
二、流体管道设计的步骤进行流体管道设计时，通常需要按照以下步骤进行：1. 确定流量和压降要求：根据输送流体的性质和工艺要求，确定所需的流量和允许的压降范围。
2. 管道路线的选择：根据输送流体的起点和终点，确定合适的管道路线。
考虑到地形、设备布置和运行条件等因素。
3. 确定管道尺寸：根据流量和流速计算，选择合适的管道尺寸。
通常使用标准管道尺寸，以方便安装和维护。
4. 设计管道元件：根据管道的具体要求，设计直管段、弯头、阀门和管件等元件。
考虑流体阻力、流速和流动特性等因素。
5. 验证设计方案：使用数值模拟或实验方法验证管道设计方案的合理性和可行性。
通过计算和测试，评估设计方案的性能和安全性。
6. 管道施工和运行：根据设计方案进行管道的施工和调试。
在运行过程中，定期检查和维护管道，确保其正常运行。
三、流体管道设计的注意事项在进行流体管道设计时，需要注意以下几个方面：1. 合理选择管材：根据输送流体的性质和工作条件，选择合适的管材。
化工装置中泵的管路设计（上）
化⼯装置中泵的管路设计（上） 泵的稳定⾼效运⾏除了确定泵型、⼯艺参数、过流部件材质、密封⽅案等以外，还要做好其⼯艺管道上的阀门、过滤器、吹扫接头等细⼩部件与不同泵之间的配合。
本⽂介绍了离⼼泵、旋涡泵、容积泵等不同类型泵的⼯艺管线的管径、阀门、仪表、吹扫接头等的⼀般设置及其作⽤。
泵是⽯油化⼯装置的重要设备，作为液体输送的设备应⽤极为⼴泛。
为保证泵稳定⾼效运⾏，⼯艺设计⼈员除了确定好泵型、⼯艺参数、过流部件材质、密封⽅案等，还要针对不同类型的泵，做好配套的进出管道设计。
这种设计常包括管径的确定和阀门、仪表的配置。
为防⽌⽓蚀（针对吸⼊管）和利于布置的紧凑，泵管道上阀门的配置既要满⾜⼯艺、检修、吹扫等要求，数量⼜要尽量少以减⼩压⼒损失。
这⾥简单介绍了常⽤泵⼯艺管线的设计、作⽤及不同泵管道设计的对⽐。
泵的管道设计 1.管径的设计 泵的吸⼊管和排出管的直径应经计算确定，但吸⼊管的直径不得⼩于泵进⼝的直径。
离⼼泵吸⼊管直径⼀般⽐泵进⼝直径⼤1～2个等级，往复泵吸⼊管直径⼀般⽐泵进⼝直径⼤1～3个等级。
原因如下： 1）使吸⼊⼝的流量满⾜设计要求，防⽌泵抽空现象保护泵的叶轮（同样的原因，⼀般离⼼泵吸⼊管径不⼩于泵排出管径）。
2）吸⼊管径⼤，同样流量时流速较⼩，流动损失减⼩，利于避免⽓蚀（对于输送密度⼩于650kg/m3的液体，泵的吸⼊管道应有0.01～0.1的坡度坡向泵，使⽓化产⽣的⽓体返回吸⼊罐内，以避免泵产⽣汽蚀。
泵的吸⼊管道中的液体接近泡点状态时，泵的吸⼊管道宜步步低坡向机泵）。
泵排出管设扩⼝，流道断⾯加⼤，可将泵内⾼速流体的动压头转变为静压头，即转换为为泵的扬程，进⼀步增压。
对于⼩扬程、⼩流量、⼩⼝径的泵在⼯艺允许的要求下，吸⼊管和排出管也可以不加异径管，设计举例如图1～图3所⽰。
图1 离⼼泵管道管径、阀门设计举例（出⼝阀门调节） 图2 离⼼泵管道管径、阀门设计举例（旁路调节） 图3 旋涡泵管道阀门设计举例 2.离⼼泵的吸⼊管 泵吸⼊管道顺介质流向为切断阀、过滤器（如果需要）、导淋和异径管（如果需要）。
第十二章 化工管路
第十二章 化工管路
第十二章 化工管路
目录
1 概述 2 化工管路的安装 3 管路的保温与防腐 4 管路常见故障及排除方法
第一节 概述
化工管路是化工生产中所使用的各种管路的总称，其主要作用是用来输送和控 制流体介质。化工管路按工艺要求将各台化工设备和机器相连接以完成生产过 程，因此它是整个化工生产装置中不可缺少的组成部分。正确合理地设计化工 管路，对于优化设备布置，降低工程投资和减少日常管理费用以及方便操作都 起着十分重要的作用。
（a）楔式闸阀 1-楔式闸阀；2-阀体；3-阀盖；4-阀杆； 5-填料；6-填料压盖；7-套筒螺母；8-压 紧环；9-手轮；10-键；11-压紧螺母
（b）平行式闸阀 1-平行式双闸板（圆盘）；2-楔块；3-密封圈；4铁箍；5-阀体；6-阀盖；7-阀杆；8-填料；9-填料压 盖；10-套筒螺母；11-手轮；12-键或紧固螺钉
化工管路 材质
管子、管件、阀门、管架等组成 金属管路和非金属管路
化 工 管 介质压力 路 分 类
介质温度
介质种类
真空管(p<0MPa)、低压管(0≤p<1.6MPa)、 中压管(1.6≤p<10MPa)、高压管 (16≤p<100MPa)、超高压管(p>100MPa)。
低温管t<-20℃)、常温管(-10℃<t<200℃)、
（9）安全阀
（10）减压阀
图12-15 安全阀 1-阀体 2-阀盘 3-阀杆 4-杠杆 5-重锤
图12-16 减压阀 1-阀体；2-小管；3-活塞；4-阀盘； 5-阀杆；6-弹簧；7-手轮；8-上手 轮；9、10-栓塞
第二节 化工管路的安装
4.阀门的选用原则 化工类工厂中常用的阀门有多种，即使同一类型的阀门，由于使用场合不同也有高
化工流体管路设计讲解
流体输送管路设计目录1.任务书2。
设计过程2。
1流程图2.2管道设计2。
2。
1主管道规格确定2.2.2管道特性方程估算2.3泵的设计2。
3.1项目基础数据及相关信息2.3.2泵型号确定及其基础特性参数2.3.3泵工作点确定及其性能参数的校正2。
3.4泵的安装高度估算2。
4设计结果一览图表3．条件变化对输送系统的影响分析4．操作过程及注意事项5．设计评述6．参考文献7.符号说明一、任务书某工厂需要将一定量溶剂从贮槽送往高位槽，两槽液面稳定,其间的垂直距离为10m，溶剂温度20℃，溶剂贮槽液面与地面的距离为3m，试解决下列问题：⑴选择输送管子,并画出示意图；⑵选择合适类型的泵；⑶求泵的轴功率和电机功率；⑷确定泵的安装位置；⑸确定泵的工作点、损耗在阀门上的轴功率；⑹现若流量需增加10％，可采取什么措施? 分析管路设计中可行的节能措施.注：学号单号同学选用溶剂为乙醇，双号同学选用溶剂为甲醇，输送量为（50+学号最后两位)吨/小时。
要求:查阅相关工程设计手册或其它文献，写出设计报告，对工艺参数的选用附上相关出处。
二、设计过程1.流程图2。
管道设计2.1物理参数及操作环境条件在20℃，即303。
15K 下进行，储罐A 与大气相通，其液面上方大气压假定为1atm,离心泵根据管路计算选择。
输送量为61000kg/h 。
常压、303.15K 下,乙醇的物性数据为:密度ρ=789kg/m 3，黏度μ=1。
15*10-3Pa ·s 。
2.2管径、流速、雷诺数的计算与流型的判断工程设计中．易燃易爆液体管道直径的大小．与安全流速值的大小有直接的关系。
根据化工设计手册［1］乙醇的安全流速u ≤5m/s,结合乙醇在管路输送的经济流速[2]，和泵吸入管的推荐流速0.5≤u ≤2。
0m/s 和排出管的推荐流速2.4≤u ≤3。
0m/s ［3］。
假定液体在吸入管道内的流速0u =2。
2s m ，在泵排出管内的流速u 1=3.0m/s ，已知流量s / 0.0215/ 77.333m h m V a==,由流量计算式u d V 22⎪⎭⎫⎝⎛=π得吸入管径为：002u V d a π==mm 2.214.30.02152⨯=112mm 同理得排出管径为：112u V d a π==mm 3.014.30.02152⨯=96mm 查流体输送用不锈钢无缝钢管规格表【4】 选取吸入管规格mm mm 4 121⨯φ。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
流体输送管路设计目录1.任务书2.设计过程2.1流程图2.2管道设计2.2.1主管道规格确定2.2.2管道特性方程估算2.3泵的设计2.3.1项目基础数据及相关信息2.3.2泵型号确定及其基础特性参数2.3.3泵工作点确定及其性能参数的校正2.3.4泵的安装高度估算2.4设计结果一览图表3．条件变化对输送系统的影响分析4．操作过程及注意事项5．设计评述6．参考文献7.符号说明一、任务书某工厂需要将一定量溶剂从贮槽送往高位槽,两槽液面稳定,其间的垂直距离为10m, 溶剂温度20℃,溶剂贮槽液面与地面的距离为3m,试解决下列问题：⑴选择输送管子,并画出示意图；⑵选择合适类型的泵；⑶求泵的轴功率和电机功率；⑷确定泵的安装位置；⑸确定泵的工作点、损耗在阀门上的轴功率；⑹现若流量需增加10%,可采取什么措施? 分析管路设计中可行的节能措施。
注：学号单号同学选用溶剂为乙醇，双号同学选用溶剂为甲醇，输送量为（50+学号最后两位）吨/小时。
要求：查阅相关工程设计手册或其它文献，写出设计报告，对工艺参数的选用附上相关出处。
二、设计过程1.流程图2.管道设计2.1物理参数及操作环境条件在20℃，即303.15K 下进行，储罐A 与大气相通，其液面上方大气压假定为1atm ，离心泵根据管路计算选择。
输送量为61000kg/h 。
常压、303.15K 下，乙醇的物性数据为：密度ρ=789kg/m 3,黏度μ=1.15*10-3Pa ·s 。
2.2管径、流速、雷诺数的计算与流型的判断工程设计中．易燃易爆液体管道直径的大小．与安全流速值的大小有直接的关系。
根据化工设计手册[1]乙醇的安全流速u ≤5m/s,结合乙醇在管路输送的经济流速[2]，和泵吸入管的推荐流速0.5≤u ≤2.0m/s 和排出管的推荐流速2.4≤u ≤3.0m/s[3]。
假定液体在吸入管道内的流速0u =2.2s m ，在泵排出管内的流速u 1=3.0m/s,已知流量s / 0.0215/ 77.333m h m V a==，由流量计算式u d V 22⎪⎭⎫⎝⎛=π得吸入管径为：002u V d a π==mm 2.214.30.02152⨯=112mm 同理得排出管径为：112u V d a π==mm 3.014.30.02152⨯=96mm 查流体输送用不锈钢无缝钢管规格表【4】 选取吸入管规格mm mm 4 121⨯φ。
则吸入管内径mm mm d 113241210=⨯-=，实际流速为：s m d V u a /2.14320.11314.30.0215)2(2200=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==π 吸入管雷诺数66142.11101.157892.1430.113Re 3000=⨯⨯⨯==-μρu d >4000因此可判断流体的流形为湍流。
选取排出管规格mm mm 3.5102⨯φ。
则排出管内径mm mm d 9525.31021=⨯-=，实际流速为：s m d V u a /3.0320.09514.30.0215)2(2211=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯==π 排出管雷诺数197490.1101.157893.031095Re 33111=⨯⨯⨯⨯==--μρu d因此可判断流体的流形为湍流。
查某些工业管道的绝对粗糙度表得新的无缝钢管绝对粗糙度ε=0.02mm ，由于Re=4*103～3*106，管内径50～200mm,所以我们用顾毓珍公式38.0e0.75430.01227R +=λ公式：算得吸入管λ为0.0201，排出管λ为0.0196。
4、管道特性方程估算 （1）管件阀门数据由初步设计图分析及查管件和阀件的局部阻力系数ζ值表可得本项目所需阀门管件基础数据如下表所示：(2)直管摩擦阻力的计算1f H =g u L g u d L 2d 2211120000λλ+∑=113.05⨯0.0201⨯gu 220+095.015⨯0.0196⨯gu 221=1.6563m(3)局部阻力的计算。
2.标准弯头造成的局部阻力。
由管件与阀门的局部阻力系数表可查得，其90°的标准弯头ξ=0.753.闸阀造成的局部阻力。
管件与阀门的局部阻力系数表可查得全开的闸阀的ξ=0.17 4.涡轮流量计管径在80～100之间，ξ取2.42 综上，计算局部阻力1f H =()()81.9*203.375.012*17.042.29.81*22.1430.50.170.752g u 222211200++++++=+∑∑ξζg u =2.443m综上可得总管路的特性方程为：He =z+h f =10+1.6563+2.443=14.0993m（He 单位m ）4管路的特性方程的计算2e f 2bu pH z H ρ∆∆=∆+++∑在特定的管路系统中，于一定条件下操作时，上式中动能一项可以忽略，Δz 与Δp/ρg 均为定值，令p K z gρ∆=∆+可将上式简化为e f H K H =+∑，对于特定管路，可令e 248l l G d d gλζπ+∑⎛⎫=+∑ ⎪⎝⎭将上式进一步简化为2e e H K GQ =+。
在本设计中：K=Δz +Δp/ρg=（Δz A +Δp A /ρg ）ωA +（Δz B +Δp B /ρg ）ωB=(10++(14+=43.809mG=∑{(λ)}iωi={0.0236(6+6.5+2.7+0.6)/0.09+1}(){0.0246(10+1.5+0.5)/0.077+ 1}()=1.65104 s2/m5因此管路的特性方程可以表示为：H e=43.809+1.65104Q e（二）泵的选择和设计1、基础数据及相关信息1）介质物性：输送对象为乙醇，kg,μ=1.15*10-3Pa•s，基本无固体颗粒、气体等杂ρ=7893m质。
2）操作条件：液体温度与环境温度相等，为20℃，.1⨯013＝PaP510环境2、泵型号确定及其基础性能参数由管路计算分析得需对管路提供的压头he=14.0993考虑到安全系数1.05到1.10)2(，把泵的扬程定为H=15.5mm3泵的流量至少为Q=78h由上述信息查65Y—60型泵性能表和性能曲线图)3(，选择65Y—60B型油泵并获得泵的基础数据：所选泵为单吸离心卧式油泵（Y ），吸入口直径65mm ，单吸扬程60m ，叶轮级数为1，比基本型号65Y —60离心油泵直径小二级（B ），原始性能参数（即出厂用20℃清水测值）如下表所示。
3、泵性能参数的校正及工作点的确定 （1）工作点确定由项目要求知主管道流量a Q =77.3h m 3，等于泵原始性能参数中的流量值，故泵工作点为：w Q =a Q =20h m 3；相应w H =38m 。
由附图查得最高效率m ax η=51%，泵应在不低于m ax η92%内工作，即高效区下界m in η=92%m ax η=46.9%〈w η=49%，因此泵在高效区工作。
（2）校正 本项目输送液体为混合烷烃，非出厂时测定泵性能参数所用的清水，因此需要对泵的参数进行校正。
1）液体密度影响：离心泵流量、压头均与液体密度无关，效率也不随液体密度改变，但轴功率理论表达式为N=H Qρ/(102η),可知其较正式N '＝水液ρρN=22.42.998820⨯kW=3.467kW 。
2)液体黏度影响：当液体黏度ν＞20×610-s m 2时泵的性能参数需要进行修正。
（课本P94）本项目中液体的运动黏度为ρμν==820108.03-⨯610⨯=0.975cSt ＜＜20×610-s m 2，而计算可得20℃下水的运动粘度为ν=2.99810005.15-⨯m 2=1.007 cSt,与混合烷烃ν值近似，故可认为该液体黏度对泵参数基本无影响。
3）另外，这里不考虑液体变化对离心泵汽蚀余量的影响。
总结以上分析，浆泵的实际工作参数列于下表：4、泵的安装高度估算泵的安装高度Hg=10,*--∆--f a H h g P P ρ,其中a P =120kPa*P =120 kPa, ρ=8203m kg,h ∆=2.7m,罐泵间的动压头损失10,-f H =g u d L e 2)(2∑+ζλ=(5.017.0068.03027.0++⨯)gu a 22=0.22m 将各已知数带入得安装高度Hg=－2.92m ，结果表示泵应安装在低于油罐液面2.92m 处。
（三）设计结果一览图表二、条件变化对输送系统的影响分析2、操作条件变化（1）流量变化：理论上流量变化基本不会改变管道特性方程He=K+G 2Q 中的两个参数。
由65Y —60B 泵的性能表可知，输送液体流量稍有增加或减小在 范围左右变动时，所选泵均能维持系统正常运行。
可以调节输送管路上的阀门改变管路特性来使系统处于不同的工作点。
但要求流量若在该范围之外，则要考虑换其他型号的泵。
（2）压力变化：若油罐A ，高位槽B 、C 内的压力有较大变动，要满足输送要求，则需要重新设计管路以及选择泵型。
因为从设计过程来看压力确定是一个大的前提，其变化会导致管路特性方程中K 值的变化，进而影响随后的设计，另外由泵安装高度计算式Hg=10,*--∆--f a H h gP P ρ得P 变化也会对泵位置的确定有影响。
三、设计评述1、对设计的整体概括本次设计根据项目所给条件先确定主管道规格，然后设定c支管道的规格与主管道相同（依据是减小截面突变而引起丫头损失），再根据分支管路内单位质量流体在流动终了时机械能与能量损失之和相等的特点列式并用试差法得出b支管路的规格，最后计算出管路的特性方程并选出满足要求的泵。
本设计对孔板流量计进行了设计，对六项因素导致管路压头的损失进行了分析估算，对泵的性能参数进行了校正，还分析了液体物性和操作条件变化对系统的影响。
2、设计的不足之处分析本设计只是初步设计，其中有很多忽略或不严密之处：（1）因设计任务书未给出详细的罐槽平立面相对位置，对管道长度做了近似处理。
（2）管道上管件阀门个数、类型以及局部阻力系数也是大致的情况并按照阀门全开处理，实际施工完成后可能与之有一定差别。
设计未能给出所用阀门管件的具体规格、相关参数及在管路中的相对位置。
（3）管道特性方程计算Re对 值的影响。
（4）未对转子流量计进行相关计算。
（5）因泵安装引起的管道压头损失估算过程不很严密，且未将单向底阀、旁路流量调节的辅助管路、放净阀及其所在支路等对管道特性方程的影响考虑在内。
（6）泵的确定所用图表来自1976年的参考资料，可能会与现在有所不同，但我将其与流体流动课本后泵规格表对比了一下发现差别几乎可以忽略不计。
（7）安装高度H一项未考虑因“倒灌”安装而导致管路f10,长度的变化。