华南理工学发酵工厂设计第八章 管道设计与布置.pptx

第八章 管道设计与布置;主要内容;1. 管道布置设计的意义;2. 管道设计与布置的内容;3.管道设计与布置的步骤;?选择管道材料 ?选择介质的流速 ?确定管径 ?确定管壁厚度 ?确定管道连接方式 ?选阀门和管件 ?选管道的热补偿器 ?绝热形式、绝热层厚度及保温材料的选择 ; 1. 管子、管件和阀门的选择;公称压力 把管道及所用阀兰、阀门等零部件所承受的压力，也分为若干个规定的压力等级，这种规定的标准压力等级就是公称压力，以Pg表示，其后附加公称压力的数值 例如：公称压力为25×105Pa，用Pg25表示 按照现行规定： ?低压管道的公称压力分为2.5、6.0、10、16（ ×105Pa）四个等级； ?中压管道的公称压力分为25、40、64、100（ ×105Pa）四个等级； ?高压管道的公称压力分为160、200、250、300（ ×105Pa）四个等级 ;管材选择;●管件 ?弯头 ?三通 ?短接管 ?异径管 ?法兰 ?活络管接头 ?盲板;●阀门 ?旋塞 ?截止阀 ?闸阀 ?隔膜阀 ?球阀 ?针形阀 ?止回阀 ?安全阀 ?减压阀 ?疏水阀 ?蝶阀;◆2. 管径计算 式中： d----管道内径（mm） Q---流体流量（m3/h） W---流体流速（m/s）;?选取流速，计算管径； ?查管径系列表，选用距计算值最接近而又略大些的管径； ?按选用的管径复核流体速度，应符合流速规定的范围。;?例如：麦芽汁 选取w=1.2 m/s 要求 Q=30 m3/h 那么 d=94mm ?查表选用Dg100无缝钢管，外径108mm，壁厚4mm，内径100mm， W=Q×18.82/d2=1.06 m/s 符合选取流速规定的范围。;?根据公称压力Pg，公称直径Dg，可以查表确定管壁厚度。一般情况下，很少计算管壁厚度。 ?如果工作压力和温度过高，则应进行验算，计算公式见课本174页。 ;管道的保温、热膨胀及补偿;2. 管道的保温材料要求 （1）保温材料的密度要小、导热系数低。 （2）富有弹性及多孔性、化学性能稳定。 （3）能耐热和耐冷，易于施工并具有足够的机械强度。 （4）不侵蚀金属管道，水分较少，不引出鼠、菌等生物，不污染空气。 （5）就地取材，经济适宜;3. 常用的保温材料 （1）纤维型：玻璃棉、矿渣棉、岩石棉。（2）发泡型：硅藻土、发泡混凝土、微孔硅酸盐。 （3）泡沫塑料：泡沫玻璃、聚苯乙烯、聚氨基甲酸脂（ 4）多孔颗粒：膨胀珍珠岩、膨胀蛭石、炭化软木 ; 4. 保温范围 a 凡表面温度高于333K以上的管道，都要保温，以防烫伤。 b 表面温度低于周围空气露点温度。（不保温将在表面产生凝结水） c 若管道内介质温度降低使流动困难，或者产生冷凝液使管道产生腐蚀者皆应保温。（若必要可加蒸汽伴管，再外加绝热层） d 由于环境温度影响，可能使管道内介质汽化而影响生;1. 车间管道布置设计的任务;2. 车间管道布置设计的原则;?分层布置时，大管径、热介质、气体、保温和无腐蚀的管道在上；小管径、液体、不保温、冷介质和有腐蚀性介质的管道在下； ?管径大的、常温的、支管少的，不常检修的和无腐蚀性介质的管道靠墙；管径小的，热力管道、常检修的、支管多的和有腐蚀性介质管道靠外； ?管道穿过楼板、墙壁时，应预留孔，穿过楼板或墙壁的管道，其阀兰或焊口不得位于楼板或墙壁之中； ?易堵塞管道在阀门前接上水管或压缩空气管； ?管道避免经过电动机或配电板上空以及邻近； ;?输送腐蚀性介质管道的阀兰不得位于通道上空； ?阀门和就地仪表的安装高度应满足操作和检查的方便； ?室外架空管道的走向宜平行于厂区干道和建筑物； ?不锈钢管道不得与碳钢支架或管托架长期直接接触，以免形成腐蚀核心； ?一般的上下水管及废水管适用埋地敷设，埋地管的安装深度应在冰冻线以下。 ;3. 发酵工厂车间管道布置的特点;■截止阀;■截止阀;■截止阀;■截止阀 （A） 安装时尽可能将阀座一侧与罐相连，而阀杆一侧不与罐相连。 （B） 阀芯最好用聚四氟乙烯垫圈。 （C） 必要时阀座上另外安装小边阀。 ;■截止阀;截止阀上安装小边阀;■针型阀;■针型阀;■针型阀 一般由不锈钢制成，适用于小流量的调节。 例如：用于取样、接种和补料的管道上。;■橡皮隔膜阀;■橡皮隔膜阀;■橡皮隔膜阀 （A） 橡皮隔膜阀具有严密可靠、阀杆不与物料接触的优点。 （B） 但所用的橡皮隔膜必须耐高温。 ;■闸阀 ;■闸阀 大口径的空气管和蒸汽罐一般用闸阀。;?合理布置管道 （1）尽量减少管道，可节省投资，减少染菌机会； （2）要保证发酵罐（种子罐）罐体和有关管道都可用蒸气进行灭菌； （3）各发酵罐（种子罐）的排气管和罐底排污管不能相互连接在一条总管道上； （4）要避免冷凝水排入已灭菌的发酵