管道设计及布置改.ppt

2．阻力系数法 流体通过某一管件或阀门的压头损失用流体在管路中的速度头(动压头)倍数来表示这种计算局部阻力的方法，称为阻力系数法。 h1——局部阻力损失的压头 m流体柱 w——管路中流体速度 m/s ξ——阻力系数，实验测定 计算过程中， 根据经验计算流体阻力。 当量长度法为主。 例如，某一个输送系统的管路中，如直管的长度为l(m)，则在计算该系统的流体总阻力H时，取(l+∑le)为l的1.3至2倍，即： H= (l+∑le)=(1.3~2)l 在选取这个倍数时，须考虑到管路的长短、形状(直的或弯的)、管径的大小和管路中管件及阀门等的数目多少。 四、管道的热补偿计算 为了防止管道热膨胀而产生的破坏作用，在管道设计中需要考虑自然补偿或设置各种形式的补偿器，以吸收管道的热膨胀或端点位移。 (一)管道的热变形与热应力计算 一根自由放置的长度为 l 的管子，因温度变化△t 而引起的伸长为: △L=lα△t α—管材的线膨胀系数，钢为12×10-6。 若管道两端固定，管道受到拉伸或压缩时，由温度变化而引起热应力，热应力产生的轴向推力P为： p=σF=Eα△t.F 式中 E——材料的弹性模数，2.1×1011Pa F——管子截面积(m2) (二)管道热补偿设计 1.自然补偿 自然补偿利用管道敷设时自然形成的转弯吸收热伸长量 。这个弯管段就称自然补偿器。 (1)L形补偿 当管道有90°转弯时，称L形补偿 (2)Z形补偿 L型与Z型补偿可查 有关算图设计 五、管道的绝热设计 （1）减少设备、管道及其附件的热（冷）量损失； （2）保证操作工人的安全； （3）冬季，用保温来延缓或防止设备、管道内液体的冻结； （4）用耐火材料绝热可提高设备的防火等级。 1、绝热的功能 2、绝热结构 绝热层 防潮层 保护层 利用保温材料的优良绝热性能，增加热阻，减少散热 防潮、防水 保护保温层免受外力和雨水侵袭，并使保温结构外形整洁美观。 3、绝热材料的性能和种类 （1）绝热层材料 （2）防潮层材料 a)石油沥青或改质沥青玻璃布； b）石油沥青玛缔脂玻璃布； c）油毡玻璃布； d）聚乙烯薄膜； e）符合铝箔。 （3）保护层材料 a)镀锌或不镀锌薄钢板； b）铝或合金铝板； c）带铝箔玻璃钢板。 (6)旋塞阀 特点： 开闭迅速，流体阻力小，重量轻。 主要用途： 适用于温度较低、粘度较大的介质和要求开关迅速的部位。一般不适用于蒸汽和温度较高的介质。 (7)针形阀 特点： 能精确地控制流体流量。 主要用途： 主要用于取样管道上。 (8)隔膜阀 特点： 结构简单，密封性能好。 主要用途： 适用于温度小于200℃，压力小于1.0MPa的油品、水、酸性介质，不适用于有机溶剂和强氧化剂的介质。 (9)安全阀 特点：在工作压力超过规定值时自动开启使流体外泄，压力回复后自动关闭，以保护设备和管道，使生产安全运行。 主要用途： 应用于锅炉、管道和各种压力容器中。 (10)减压阀 流体通过阀瓣时产生阻力，造成压力损耗，达到减低压力的目的。 主要用途： 在蒸汽管道中应用较广。 (11)疏水阀 特点：自动排除设备或管道中的冷凝水，又同时阻止蒸汽的逸出。 主要用途： 凡是需要蒸汽加热的设备、蒸汽管道等都应装疏水阀。 3、阀门型号 （五）常用管件 在管道上，常用的管件有如下几种： （1）连接管件 （2）导流管件 （3）分合流管件 ①管堵 用于需要经常检修和具特殊用途的管道堵塞。 （1）连接管件 ②异径管（大小头） 用于改变管道的直径。 ③内牙管 外牙管 （2）导流管件—弯头 用于改变流体方向之用。 90°弯头 45°弯头 180°弯头 （3）分合流管件 等径三通 用于将流体分成几条流向或合并流体为同一流向。 异径三通 1、管道材料 金属类： 非金属类 铸铁管、钢管、有色金属管 2、管道的连接：焊接、螺纹连接、法兰连接、卡箍连接 3、常用阀门：闸阀、截止阀、球阀、止回阀、蝶阀、旋塞阀、针形阀、隔膜阀、安全阀、减压阀、疏水阀等 4、常用管件 连接管件：管堵、异径管、内牙管、外牙管 导流管件：弯头 分合流管件：三通、四通等 小结： 二、管径、壁厚的计算 先求出液体的流量，根据流体在管内的流量、流速与管径之间的关系即可计算出管道的