005第五章化工管路设计.ppt

化工管路设计;管道是化工生产过程中不可缺少的部分;一、 管道设计基础;（1）依据管道设计规定，收集设计资料及有关的标准规范。 （2）根据工艺管道流程图（PID）进行管道设计。 （3）根据装置的特点，考虑操作、安装、生产及维修的需要，合理布置管路，做到整齐美观。 （4）根据介质性质及工艺操作条件，经济合理地选择管材。 （5）配置的管道要有一定的挠性，以降低管道的应力，对直径大于DN150，温度大于177℃的管道应进行柔性核算。 （6）管道布置中考虑安全通道及检修通道。 （7）输送易燃易爆介质的管道不能通过生活区。 （8）废气放空管应设置在操作区的下风向，并符合国家排放标准。;（1）管径 （2）地沟断面的决定 （3）管道配置图 ： a）以代号或符号表示介质名称、管子材料和规格、介质流向以及管件、阀件、汽水分离器。补偿器等； b）注明管道的标高和坡度，标高以地平面为基准面，或以楼板为基准面； c）同一水平面或同一垂直面上有数种管道安装时应予以注明； d）绘出地沟的轮廓线； e）管架敷设情况。 ;（4）提出下列资料：;二、管道的材料与规格;优质碳素钢制品公称压力（PN）和最大工作压力的关系;水、煤气输送钢管公称直径;管道等级代号的确定;材料代号;3、材质与常用管道种类;金属管;2、硅铁管 适用于输送公称压力2.5kg／cm2以下的腐蚀性介质。高硅铁能耐强酸，而含铂的抗氯硅铁更可耐各种浓度、温度的盐酸。;4、无缝钢管 特点是品质均匀和强度高，可用于输送有压力的物料、蒸汽、高压水、过热水以及输送燃烧性、爆炸性和有毒害性的物料，极限工作温度为435℃。 输送强腐蚀性或高温介质(可达900～950℃)则用合金钢或耐热钢制成的无缝钢管。 ;铜管与黄铜管 制造换热设备，亦有用作低温管道、仪表的测压管线或传送有压力的流体。 铝管 用来输送浓硝酸、醋酸、蚁酸等物料，或用作换热管，不抗碱。 铅管 用作硫酸管道或酸性物料管道，但由于强度低、重度大、抗热性差等缺点，巳逐步为耐酸合金管，尤其是为塑料管所代替。 ;1、陶瓷管 耐蚀性能很好，缺点是陶瓷性脆、机械强度低和不能耐温度剧变。 2、玻璃管 耐蚀，清洁，透明，易于清洗，流体阻力小和价格较低；缺点是耐压低、性脆易碎。玻璃管可用于温度为-30～150℃的场合，温度骤变不得超过80℃。 3、硬聚氯乙烯管 对任何浓度的各种酸类、碱类和盐类浓液都稳定，但对强氧化剂是不稳定。可用来输送60℃以下的介质。;4.阀门的选择;3、截止阀 结构简单、维修方便、价格便宜、流量调节方便；密封性能差，开关力较大。 4、节流阀 用于需调节流量和压力的部位、但调节精度不高；适用于温度较低、压力较高的介质，不适合黏度大和含有固体颗粒的介质。 5、球阀 价格比旋塞贵，比闸阀便宜，操作极为可靠，易密封，易调节流量；流体阻力大，不得用于输送含结晶和悬浮物的管道中，因固体悬浮物会积聚在阀盘、阀座间，阻止阀盘和阀座的闭合。;6、止逆阀(单向阀) 用来使介质只作单—方间的流动。(1) 升降式：阻漏性能好，但阻力大，只能用于水平管道；(2) 摇板式（旋启式）：阻力小，只要保证摇板旋转轴线的水平，可任意地安装在水平、垂直或倾斜的管道上。 7、安全阀 根据介质工作压力自动启阀的阀件．(1)杠杆式：使用可靠，体积庞大，安装时必须严格保持阀盘轴线的垂直；(2)弹簧式，结构精巧，可装于任何位置。;8、隔膜阀 用于输送悬浮液或腐蚀性流体。 9、疏水阀 用于排除设备、管道中的凝结水、空气及其它不凝性气体，同时阻止蒸汽排出。 ;碟阀;截止阀;闸阀;止回阀;阀门类型选择表;5、管件;各种管件举例;三通;异径管;法兰的密封面 宽面、光面、凹凸面、榫槽面和梯形槽面等。 ;5、管道连接;4）承插连接：适用于埋地或沿墙敷设的供排水管，如铸铁管、陶瓷管和水泥管等。 5）卡箍连接： 适用于金属管插入非金属管的连接。 ;6. 管径计算;(2)最经济管径的选择 ;7. 管道保温;保温管道的热损失算图;例1．管子外径为150mm，保温层厚度为60mm，保温材料的导热系数为0.1 kcal/m.h.℃，管内流体温度为220℃，周围空气温度为20℃，求每m保温管子的热损失。 解：由管子外径、保温层厚度及导热系数查图得a＝1.12。再由管子外径、保温层厚度、导热系数及流体温度与周围空气温度差（220-20＝20℃）查得综合温度差t0＝167℃，每米保温管子的热损失为 q＝at0＝1.12×167＝187.04 kcal/m·h·℃ ; 管道保温层材料厚度的计算较为复杂，随着厚度的增加，管道的热损失可以减小，但保温的投资费用和折旧费用增加，因而必须从经济核算来决定最适宜的厚度。; 保温材料的性质影响保温厚度的大小，在选用时，应使保温厚度不超过最大允许值。