09 管道阻力降的計算

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1、管道阻力降管道阻力降計算計算王王勇勇主要內(nèi)容一概述概述二管徑選擇的管徑選擇的一般要求一般要求三如何確定管徑如何確定管徑四管道阻力降計算管道阻力降計算五常見管道壓降元件典型壓降常見管道壓降元件典型壓降2011年12月18日第2頁￠1.1.概述概述石油化工裝置主要是由設(shè)備、管道、儀表構(gòu)成的一個石油化工裝置主要是由設(shè)備、管道、儀表構(gòu)成的一個系統(tǒng)。管道系統(tǒng)的主要作用是流體輸送，控制著設(shè)備的系統(tǒng)。管道系統(tǒng)的主要作用是流體輸送，控制著設(shè)備的輸入與輸及操作條件，管道系統(tǒng)設(shè)計是工藝設(shè)計的一項輸入與輸及操作條件，管道系統(tǒng)設(shè)計是工藝設(shè)計的一項重要內(nèi)容。而管道阻力

2、降計算則是管道系統(tǒng)設(shè)計的一項重要內(nèi)容。而管道阻力降計算則是管道系統(tǒng)設(shè)計的一項最基本的工作。最基本的工作。一般的管道可根據(jù)物料平衡表中的物料流量、推薦流一般的管道可根據(jù)物料平衡表中的物料流量、推薦流速或允許壓力降來選用管徑（所選管徑應(yīng)符合材料標速或允許壓力降來選用管徑（所選管徑應(yīng)符合材料標準）。但對某些水力計算有特殊要求的管道，則應(yīng)進行準）。但對某些水力計算有特殊要求的管道，則應(yīng)進行詳細的水力學(xué)計算。詳細的水力學(xué)計算。如下部位的管道協(xié)調(diào)通常就需要進行詳細如下部位的管道協(xié)調(diào)通常就需要進行詳細水力學(xué)計算水力學(xué)計算：：?塔及反應(yīng)器的入口管道；塔及反應(yīng)

3、器的入口管道；?泵的吸入管道；泵的吸入管道；?往高位輸送或長距離輸送的液體管道；往高位輸送或長距離輸送的液體管道；2011年12月18日第3頁?要求流量均勻分配的管道；要求流量均勻分配的管道；?液封管道液封管道((須校核液封足否會被沖掉或吸入須校核液封足否會被沖掉或吸入))；；?提升管道；提升管道；?兩相流管道；兩相流管道；?壓縮機吸入或排出管道；壓縮機吸入或排出管道；?塔的回流管道；塔的回流管道；?安全閥的入口和出口管道安全閥的入口和出口管道((控制安全閥人口管道的壓控制安全閥人口管道的壓降不超過其定壓的降不超過其定壓的33％，出口管道須校

4、核安全閥的背壓對％，出口管道須校核安全閥的背壓對安全閥定壓的影響安全閥定壓的影響))；；?熱虹吸再沸器工藝物料的進出口管道；熱虹吸再沸器工藝物料的進出口管道；?有調(diào)節(jié)閥的管道（確定合適的調(diào)節(jié)閥壓降）等。有調(diào)節(jié)閥的管道（確定合適的調(diào)節(jié)閥壓降）等。2011年12月18日第4頁￠2.2.管徑選擇的一般要求管徑選擇的一般要求管道尺寸的確定，應(yīng)在充分分析實際情況的基礎(chǔ)上管道尺寸的確定，應(yīng)在充分分析實際情況的基礎(chǔ)上進行，對于給定的流量，管徑的大小與管道系統(tǒng)的一進行，對于給定的流量，管徑的大小與管道系統(tǒng)的一次投資費（材料和安裝）、操作費（動力消耗和維修次投

5、資費（材料和安裝）、操作費（動力消耗和維修）和折舊費等有密切的關(guān)系。應(yīng)根據(jù)這些費用作出經(jīng)）和折舊費等有密切的關(guān)系。應(yīng)根據(jù)這些費用作出經(jīng)濟比較，并使管道系統(tǒng)的總壓力降控制在給定的工作濟比較，并使管道系統(tǒng)的總壓力降控制在給定的工作壓力范圍內(nèi)，以選擇適當?shù)墓軓?，此外還應(yīng)考慮安全壓力范圍內(nèi)，以選擇適當?shù)墓軓剑送膺€應(yīng)考慮安全流速及其它條件的限制。在選定管道系統(tǒng)管徑時，應(yīng)流速及其它條件的限制。在選定管道系統(tǒng)管徑時，應(yīng)考慮以下幾個原則?？紤]以下幾個原則?！?.12.1流量的考慮流量的考慮管道系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足工藝對管道系統(tǒng)的要求，其管道系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)滿足工藝

6、對管道系統(tǒng)的要求，其流通能力應(yīng)按正常生產(chǎn)條件下介質(zhì)的最大流量考慮。流通能力應(yīng)按正常生產(chǎn)條件下介質(zhì)的最大流量考慮。其最大摩擦壓力降應(yīng)不超過工藝允許值，其流速應(yīng)位其最大摩擦壓力降應(yīng)不超過工藝允許值，其流速應(yīng)位于根據(jù)介質(zhì)的特性所確定的安全流速的范圍內(nèi)。于根據(jù)介質(zhì)的特性所確定的安全流速的范圍內(nèi)。2011年12月18日第5頁￠2.22.2綜合權(quán)衡建設(shè)費用和運行費用綜合權(quán)衡建設(shè)費用和運行費用在設(shè)計管道系統(tǒng)時，一般應(yīng)在允許摩擦壓力降的前提在設(shè)計管道系統(tǒng)時，一般應(yīng)在允許摩擦壓力降的前提下盡可能地選用較小管徑，特別是在確定合金管管徑時下盡可能地選用較小管徑，特

7、別是在確定合金管管徑時更需慎重對待，以節(jié)省投資。但是，管徑太小則介質(zhì)流更需慎重對待，以節(jié)省投資。但是，管徑太小則介質(zhì)流速增高，摩擦阻力增大，增加了機泵的投資和功率消速增高，摩擦阻力增大，增加了機泵的投資和功率消耗，從而增加了操作費用。因此，在確定管徑時，應(yīng)綜耗，從而增加了操作費用。因此，在確定管徑時，應(yīng)綜合權(quán)衡投資和操作費用兩種因素，取其最佳值。合權(quán)衡投資和操作費用兩種因素，取其最佳值。￠2.32.3流速的選擇流速的選擇為了防止因介質(zhì)流速過高而引起管道沖蝕、磨損、振為了防止因介質(zhì)流速過高而引起管道沖蝕、磨損、振動和噪聲等現(xiàn)象，液體流速一般不宜

8、超過動和噪聲等現(xiàn)象，液體流速一般不宜超過44m/sm/s；氣體流；氣體流速一般不超過其臨界速度的速一般不超過其臨界速度的8585％，真空下最大不超過％，真空下最大不