制药工艺设计(8.1.1)--管道设计1
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饱和蒸汽流速 : 主管 30 ～ 40m/s ，支管 20 ～ 30m/s 。
按蒸汽压力选择 : ＜ 4×105Pa, 取 20 ～ 40m/s
流体 自来水（ 0.3Mpa 左右） 水及低粘度液体（ 0.1~ 1Mpa ） 高粘度液体（盐类溶液等） 工业供水（ 0.8Mpa 以下）
锅炉供水（ 0.8Mpa 以下） 饱和蒸气（ 0.3Mpa 以下） 过热蒸气 蛇管、螺旋管类冷却水 低压空气 高压空气 一般气体（常压） 鼓风机吸入管 鼓风机排出管 离心泵吸入管（水一类液体） 离心泵排出管（水一类液体） 往复泵吸入管（水一类液体） 往复泵排出管（水一类液体） 液体自流速度（冷凝水等） 真空操作下气体流速
表 7-2 流体适宜经济流 速
密度大流体，流速值应取 小，如液体流速比气体小 得多。 粘度较小液体，选较大流 速. 对含有固体杂质流体，流 速不宜太低，否则容易沉 积。
流速 (m/s) 1 ～ 1.5 1.5 ～ 3.0 0.5 ～ 1.0 1.5 ～ 3.0 >3.0 20 ～ 40 30 ～ 50 <1.0 12 ～ 15 15 ～ 25 10 ～ 20 10 ～ 15 15 ～ 20 1.5 ～ 2.0 2.5 ～ 3.0
4. 提出资料
• ① 将各种断面地沟长度提给土建； • ② 将上下水、冷冻盐水、压缩空气和蒸汽等管道管径及要求（如温度、压力等
条件）提给公用系统； • ③ 管道管架条件（管道布置、载荷、水平推力、管架型式及尺寸等）提给土建
； • ④ 设备管口修改条件返给设备布置；
• ⑤ 如甲方要求还需提供管5道.投编资写预算施。工说明书
1. 溶液密度 0.5g/cm3
2. 溶液流量 200kg/h
3. 得管径 3.7cm.
由此求得的 管径能使流体处 于最经济流速下 运行。
第二节 管道、阀门和管件及其选 择
(2) 利用流体速度计算管径
根据流体在管内的常用速度，可用下式求取管径：
d
Vs
4
u
m
式中 : d—— 管子直径， m ； Vs—— 通过管道的流量 m3/s ；
制药工艺设计
第七章 管道设计
目录
一、概述 二、管道、阀门和管件及其选择 三、管道设计的基本要求 四、管道布置图
2
第七章 管道设计
第一节 概 述
3
第一节 概述
一、管道设计作用和目 的
管道犹如人体内的血管，起着输送物料及传热介质的重要作用。因此，正确地
设计管道和安装管道有着十分重要的意义。
二、管道设计的条 件
确定管沟断面尺寸和位置，管道支承间距和方式，管道 热补偿与保温，管道平、立面位置及施工、安装、验收的基 本要求。
管道平、立面布置图，管道ห้องสมุดไป่ตู้测图及其索引，管架图， 管道施工说明，管段表，管道综合材料表及管道设计预算。
第一节 概述
1. 管径的计算和选择
• 由物料和热量衡算，选择各种介质管道材料；计算管径和管壁厚度， 然后根据管子现有的生产和供应情况作出决定。
求； （ 6 ）噪声控制，管道系统在高速、节流、气穴、湍流等情况下都会产生噪声。
2. 管径的计算和确定
管径选择和管道原始投
W资费用与动力消耗费用有直
接联系。管径越大，原始投 资费用越大，但动力消耗费 用降低；相反，管径减小， 则投资费用可减少，动力消
耗费用就增加。
(1) 最经济管道的求取
管道可采用算图 ，用以求取最经济管 径
的流速 m/s 。
u —— 流体
不同场合下流速范围查工程手册，确定流速就可求出管道的直径。
第二节 管道、阀门和管件及其选 择
(3) 蒸汽管管径求 取
蒸汽管径计算将计算结果作成表格或算图，一是选用适宜的压力降 ；二是取用一定的流速。
过热蒸汽流速 : 主管 40 ～ 60m/s ，支管 35 ～ 40m/s ；
第二节 管道、阀门和管件及其选 择
（二）管径的计算和确 定
1 、管道流速的确定
一般应考虑的因素为：
（ 1 ）工艺要求，即满足工艺输送物料要求；对于需要精确控制流量的管道，还必须满 足流量精确控制的要求；
（ 2 ）压力降要求，管道的压力降必须小于该管道的允许压力降； （ 3 ）经济因素，管径的大小决定投资，所以流速应满足经济性要求； （ 4 ）管壁磨损限制，流速过高会引起管道冲蚀和磨损的现象，缩短管道使用寿命； （ 5 ）安全输送要求，对于一些特殊介质的流速还应符合相应的国家标准，满足安全要
2. 地沟断面的决定
• 断面大小及坡度应按管子数量、规格和排列方法来决定。
3. 管道配置
① 各种管子、管件、阀件材料和规格，管道内介质名称、介质流动方 向用代号或符号表示；标高以地平面为基准面，或以楼板为基准面 。
② 同一水平面或同一垂直面上有数种管道，安装时应予注明。 ③ 绘出地沟轮廓线。
第一节 概述
• 施工注意问题，各种介质管子及附件材料，各种管道坡度，保温刷漆等要求及安 装时采用不同种类的管件管架的一般指示等问题。
第七章 管道设计
第二节 管道、阀门和管件及其选择
8
第二节 管道、阀门和管件及其选 择
一、管道
1. 装管工程标准化
(1) 公称压力
为使装管工程标准化，首先要有压力标准 ( 管子、管件和阀门等 ) 。压力标准是以公称 压力为基准的，公称压力是管子、管件和阀门在规定温度下的最大许用工作压力（表压）， 其常用符号为 PN 和无因次数字组成，代表管道组成件的压力等级。可分为 12 级，它的温度 范围是 0 ～ 120℃ ，此时工作压力等于公称压力，如高于这温度范围，工作压力就应低于公
称压力。
(2) 公称直径
公称直径（公称通径）是管子、管件和阀件的名义内直径，其尺寸用 DN 和无因次数字组 成，代表管道组成件的规格。一般情况下，公称直径既非外径，亦非内径，而是小于管子外 径的并与它相近的整数。同一公称直径的管子或管件，采用的标准确定后，其外径或内径即 可确定，但管壁厚可根据压力计算确定选取。某些情况下，如铸铁管的内径等于公称直径。
建构筑物
设计资料
物料衡算
平、立面图
热量衡算
施工 流程图
平、立 面图
设备 施工图
设备表 及设备 规格书
管道界 区接点 条件数
管道材 料等级 规定、
配管材
有关专 业设计
条件
第一节 概述
三、管道设计的内 容
初步设计
设计 PID 图要选定管道、管件及阀件规格和材料，估算管道 投资。
施工图设 计
管道设计 成果
按蒸汽压力选择 : ＜ 4×105Pa, 取 20 ～ 40m/s
流体 自来水（ 0.3Mpa 左右） 水及低粘度液体（ 0.1~ 1Mpa ） 高粘度液体（盐类溶液等） 工业供水（ 0.8Mpa 以下）
锅炉供水（ 0.8Mpa 以下） 饱和蒸气（ 0.3Mpa 以下） 过热蒸气 蛇管、螺旋管类冷却水 低压空气 高压空气 一般气体（常压） 鼓风机吸入管 鼓风机排出管 离心泵吸入管（水一类液体） 离心泵排出管（水一类液体） 往复泵吸入管（水一类液体） 往复泵排出管（水一类液体） 液体自流速度（冷凝水等） 真空操作下气体流速
表 7-2 流体适宜经济流 速
密度大流体，流速值应取 小，如液体流速比气体小 得多。 粘度较小液体，选较大流 速. 对含有固体杂质流体，流 速不宜太低，否则容易沉 积。
流速 (m/s) 1 ～ 1.5 1.5 ～ 3.0 0.5 ～ 1.0 1.5 ～ 3.0 >3.0 20 ～ 40 30 ～ 50 <1.0 12 ～ 15 15 ～ 25 10 ～ 20 10 ～ 15 15 ～ 20 1.5 ～ 2.0 2.5 ～ 3.0
4. 提出资料
• ① 将各种断面地沟长度提给土建； • ② 将上下水、冷冻盐水、压缩空气和蒸汽等管道管径及要求（如温度、压力等
条件）提给公用系统； • ③ 管道管架条件（管道布置、载荷、水平推力、管架型式及尺寸等）提给土建
； • ④ 设备管口修改条件返给设备布置；
• ⑤ 如甲方要求还需提供管5道.投编资写预算施。工说明书
1. 溶液密度 0.5g/cm3
2. 溶液流量 200kg/h
3. 得管径 3.7cm.
由此求得的 管径能使流体处 于最经济流速下 运行。
第二节 管道、阀门和管件及其选 择
(2) 利用流体速度计算管径
根据流体在管内的常用速度，可用下式求取管径：
d
Vs
4
u
m
式中 : d—— 管子直径， m ； Vs—— 通过管道的流量 m3/s ；
制药工艺设计
第七章 管道设计
目录
一、概述 二、管道、阀门和管件及其选择 三、管道设计的基本要求 四、管道布置图
2
第七章 管道设计
第一节 概 述
3
第一节 概述
一、管道设计作用和目 的
管道犹如人体内的血管，起着输送物料及传热介质的重要作用。因此，正确地
设计管道和安装管道有着十分重要的意义。
二、管道设计的条 件
确定管沟断面尺寸和位置，管道支承间距和方式，管道 热补偿与保温，管道平、立面位置及施工、安装、验收的基 本要求。
管道平、立面布置图，管道ห้องสมุดไป่ตู้测图及其索引，管架图， 管道施工说明，管段表，管道综合材料表及管道设计预算。
第一节 概述
1. 管径的计算和选择
• 由物料和热量衡算，选择各种介质管道材料；计算管径和管壁厚度， 然后根据管子现有的生产和供应情况作出决定。
求； （ 6 ）噪声控制，管道系统在高速、节流、气穴、湍流等情况下都会产生噪声。
2. 管径的计算和确定
管径选择和管道原始投
W资费用与动力消耗费用有直
接联系。管径越大，原始投 资费用越大，但动力消耗费 用降低；相反，管径减小， 则投资费用可减少，动力消
耗费用就增加。
(1) 最经济管道的求取
管道可采用算图 ，用以求取最经济管 径
的流速 m/s 。
u —— 流体
不同场合下流速范围查工程手册，确定流速就可求出管道的直径。
第二节 管道、阀门和管件及其选 择
(3) 蒸汽管管径求 取
蒸汽管径计算将计算结果作成表格或算图，一是选用适宜的压力降 ；二是取用一定的流速。
过热蒸汽流速 : 主管 40 ～ 60m/s ，支管 35 ～ 40m/s ；
第二节 管道、阀门和管件及其选 择
（二）管径的计算和确 定
1 、管道流速的确定
一般应考虑的因素为：
（ 1 ）工艺要求，即满足工艺输送物料要求；对于需要精确控制流量的管道，还必须满 足流量精确控制的要求；
（ 2 ）压力降要求，管道的压力降必须小于该管道的允许压力降； （ 3 ）经济因素，管径的大小决定投资，所以流速应满足经济性要求； （ 4 ）管壁磨损限制，流速过高会引起管道冲蚀和磨损的现象，缩短管道使用寿命； （ 5 ）安全输送要求，对于一些特殊介质的流速还应符合相应的国家标准，满足安全要
2. 地沟断面的决定
• 断面大小及坡度应按管子数量、规格和排列方法来决定。
3. 管道配置
① 各种管子、管件、阀件材料和规格，管道内介质名称、介质流动方 向用代号或符号表示；标高以地平面为基准面，或以楼板为基准面 。
② 同一水平面或同一垂直面上有数种管道，安装时应予注明。 ③ 绘出地沟轮廓线。
第一节 概述
• 施工注意问题，各种介质管子及附件材料，各种管道坡度，保温刷漆等要求及安 装时采用不同种类的管件管架的一般指示等问题。
第七章 管道设计
第二节 管道、阀门和管件及其选择
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第二节 管道、阀门和管件及其选 择
一、管道
1. 装管工程标准化
(1) 公称压力
为使装管工程标准化，首先要有压力标准 ( 管子、管件和阀门等 ) 。压力标准是以公称 压力为基准的，公称压力是管子、管件和阀门在规定温度下的最大许用工作压力（表压）， 其常用符号为 PN 和无因次数字组成，代表管道组成件的压力等级。可分为 12 级，它的温度 范围是 0 ～ 120℃ ，此时工作压力等于公称压力，如高于这温度范围，工作压力就应低于公
称压力。
(2) 公称直径
公称直径（公称通径）是管子、管件和阀件的名义内直径，其尺寸用 DN 和无因次数字组 成，代表管道组成件的规格。一般情况下，公称直径既非外径，亦非内径，而是小于管子外 径的并与它相近的整数。同一公称直径的管子或管件，采用的标准确定后，其外径或内径即 可确定，但管壁厚可根据压力计算确定选取。某些情况下，如铸铁管的内径等于公称直径。
建构筑物
设计资料
物料衡算
平、立面图
热量衡算
施工 流程图
平、立 面图
设备 施工图
设备表 及设备 规格书
管道界 区接点 条件数
管道材 料等级 规定、
配管材
有关专 业设计
条件
第一节 概述
三、管道设计的内 容
初步设计
设计 PID 图要选定管道、管件及阀件规格和材料，估算管道 投资。
施工图设 计
管道设计 成果