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管道设计基本计算

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管道 设计 基本 计算
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管 道 设 计 基 本 计 算李 润 泉化 工 管 道 设 计 的 基 本 计 算 一 般 可 分 为 四 个 部 份 一 管 道 流 量 、 直 径 及 流 速 的 计 算 。二 管 道 阻 力 计 算 。 三 管 道 绝 热 计 算 。 四 管 道 应 力 及 推 力 计 算 。一 管 道 流 量 、 直 径 及 流 速 计 算管 道 流 量 、 直 径 及 流 速 的 计 算 目 的 是 ① 根 据 已 知 的 物 料 流 量 及 常 用 流 速 决 定 管 道 直径 , 管 道 常 用 流 速 见 附 录 ② 根 据 已 知 的 管 道 直 径 和 压 力 校 核 管 道 流 量 ③ 根 据 已 知 管道 流 量 和 管 道 经 济 压 力 降 决 定 管 道 直 径 。短 距 离 的 物 料 管 道 不 考 虑 压 力 降流 量 二 士 。 ‘ 米 “ 时 ’令 “ 而 箭月 一 · ‘ “ 电 时 ’一一 一— 管 道 内 径 米— 管 道 内 物 料 平 均 流 速— 物 料 重 度 公 斤 米 “米 秒, 万 一 一 二 二 丁入 —。一 百 一习 瓜 厂 米 丫 干、 毫 米。 丫 导 、 毫 米一或中径式管或 ,一 , 卜 月 , 八 、 一入 — 吞 匕二勺 丽 米 一 一式 中 一 一 物 料 体 积 流 量 米 时— 物 料 重 量 流 量 吨 时 。布 认 。 尸 ‘平 均 流 速 杀 米 秒’ 一 “ 一 一 “ 一平 匀 “ 币 飞 一 气 二 衣 于 岁 少万 “ 一 一式 中 — 管 道 内 径 , 单 位 采 用 毫 米 。例 某 氮 肥 厂 硫 磺 回 收 工 段 熔 硫 釜 需 用 压 力 为 公 斤 厘 米 “ 表 的 饱 和 蒸 汽 吨 小 时 。选 择 管 径 并 按 标 准 管 径 核 算 流 速 和 最 大 流 量 。解 公 斤 厘 米 表 压 时 , 查 表 得 二 公 斤 米 “由 附 录 查 得 蒸 汽 常 用 流 速 一 米 秒今 取 米 秒 , 由 公 式 一 一‘ · 丫 下 甲。毫 米取 标 准 管 道 小 毫 米实 际 流 速 由 公 式 一 一 得, , 二 八 ,二 吞 。 入 一 石 勺 一 几 兀 万 二 万 , 二 二 二 一 花 二 二 一 乙 了 气 术 刁 少一 一 艺 。 艺最 大 流 量 由 公 式 一 一。 “ 吨 付不 可 压 缩 流 体 和 低 压 气 体 管 道 考 虑 压 力 降流 量 二一 、 “ △入· 丫 △入 米“ 时 一管 径 丫 “ 入△ 米 一平 均 流 速 二 、 薄 鬓 二 米 秒 一式 中 — 管 道 直 径 米△ — 压 力 降 公 斤 米 或 毫 米 水 柱入 — 管 道 阻 力 系 数— 管 道 长 度 公 里 。例 某 吨 年 型 合 成 氨 厂 气 柜 至 脱 硫 工 段 半 水 煤 气 管 道 长 为 米 , 气 柜 出 口 压 力 为毫 米 水 柱 表 压 , 允 许 压 降 为 毫 米 水 柱 , 半 水 煤 气 温 度 为 ℃ , 重 度 为 公 斤 米 “ ,管 道 阻 力 系 数 为 。 , 半 水 煤 气 消 耗 为 标 米 “ 吨 氨 , 年 操 作 日 为 天 。 ① 选 择 管 径 。② 若 管 道 为 小 的 钢 板 卷 管 , 求 管 道 生 产 能 力 及 物 料 流 速 。解 ① 小 时 产 氨 量 二 吨 时小 时 标 准 气 量气 柜 出 口 气 量标 米 “ 时。 米“ 时由 公 式 一 甲 入一 丫 。。 米毫 米选 取 标 准 管 径 管 道 为 小 毫 米② 由 公 式 一且 。 。 。 , 。 一 万 硒 下 一 一 。 。切 乙 卫 二 叹 廿 。 下 二 二 二 刁 。 。 人‘丫 。 。二 米 ” 时又 。。口 一 万 而 了标 米 “ 时一‘ ,﹂甘己﹂一‘口一蚁八一氏姿刀︸八卜妞 ﹄一护叮、 ,一八曰管 道 生 产 能 力物 料 流 速 一 。 丫 飞 票 ” · “ 了。 米秒长 距 离 气 体 管 道 〔 〕流 量 “ ” 一 于 了么 一 矛 ”二入, 。 , 、 。‘ 竺 二 二 一 二 竺 上一 入 米时 一式 中 , 一 一 管 道 始 端 压 力 绝 公 斤 才 米— 管 道 终 端 压 力 绝 公 斤 米 “尺 — 气 体 常 数 米 “ 空 气 取 二 米 。— 气 体 绝 对 温 度 “ 。一助一毕管 径 丫顶 项 丁 兀 奋 米 一例 某 煤 气 厂 用 二 根 小 输 气 管 接 至 一 用 户 。 煤 气 出 厂 压 力 为 大 气 压 相 对 ,用 户 所 需 压 力 为 大 气 压 相 对 , 管 长 为 公 里 , 阻 力 系 数 久 , 计 算 温 度 为 ℃ ,气 体 常 数 米 “ , 试 求 两 条 管 道 总 输 气 量 。由 气 态 方 程 丽。 , 八 , , 、 ,二 ,一 丽 而 而 ,不 污 了 一 一 乙 。 省 厅 , 不工 一 ‘由 公 式 一 , 了 入丫 丝 竺 丝 丝 迈 兰 兰 贮 兰 丝 竺 二 归 塑 塑 丝 巳, 义 。 。 ‘米 时总 气 量 ’ 义 米 时国 外 广 泛 采 用 的 长 距 离 气 体 流 且 公 式威 莫 斯 流 量 公 式〔 〕一 一 一标 米 “ 日式 中 — 管 道 内 径 厘 米— 气 体 对 空 气 的 相 对 比 重— 气 体 平 均 温 度 。 ,— 压 缩 系 数 见 附 图 或 由 下 式 得 出十· “矛 、 。式 中 鱼 , 十 ” 一 。 公 斤 匣 米 ,— 常 数 , 取 又 ’ 。威 莫 斯 公 式 采 用 的 管 壁 粗 糙 度 为 毫 米 , 是 由 威 莫 斯 在 较 小 口 径 管 道 上 建 立 起 来 的 ,对 于 大 口 径 管 道 用 此 公 式 流 量 偏 低 。播 汉 德 流 量 公 式一公 式 一 。 一。 · ” ,, “ 一 ““ · “ ‘ ,一标 米 “ 日公 式 二 ” ’ ‘ ’ ” “ 标 米 日式 中 — 管 道 内 径 厘 米— 与 内 径 有 关 的 系 数 。 见 表潘 汉 德 公 式 和 采 用 的 管 壁 粗 糙 度 为毫 米 。 公 式 和 是 潘 汉 德 在 研 究 高 压 大 口径 管 一 毫 米 内 径 管 道 的 实 际 数 据 基 础 上 建立 起 来 的 公 式 适 用 于 、 ” 一 只 ‘区 间 , 增 大 时 算 出 流 量 值 偏 大 。 公 式 适 用 于。 ‘ “ 一 “ 区 间 , 。 减 小 时 , 则 流 量 偏 低 。全 苏 气 体 研 究 所 流 量 公 式表 管 道 内 径 与 系 数 的 关 系管 内公 制 英 制径一二 月任自甘口﹄日 ︸﹃”︺八”,’八己连 ︹拭乙,山 ,︸︸︸,,,八八八刀性山乙 ,土“ ’ 互 理 扩 、’’ “ 标 米 “ 日式 中 、 、 、 、 、 、 、 — 单 位 和 意 义 同 前 。全 苏 气 体 研 究 所 流 量 公 式 采 用 的 管 壁 粗 糙 度 为 毫 米 。 这 个 公 式 适 用 于 高 压 大 口 径输 气 管 道 。例 有 一 根 小 的 天 然 气 管 道 , 管 长 为 公 里 , 管 道 始 端 压 力 为 公 斤 厘 米 “ ,终 端 压 力 为 公 斤 厘 米 “ , 天 然 气 温 度 为 ℃ , 对 空 气 的 相 对 比 重 为 , 求 管 道 输 送 气 量 ,解 平 均 压 力 ” 令 “ ,尸, , 八 , 。 ‘ 、, 一 了 、 · “ 十 一 万 可 弓 不 正 ,公 斤 厘 米 “压 缩 系 数 、 一 · 。· “。 。 。 ’“ ’ “ ”。一按 “ 威 莫 斯 ” 公 式 计 算 流 量· “ ”, 、 “ 一 ,下 二 石 汽 一 干 二 石 一乙 七 乙。 ’ 。。 一 么。标 米 “ 日按 “ 全 苏 气 体 研 究 所 ” 公 式 计 算 流 量‘一’。 一, 义 。标 米 “ 日按 “ 潘 汉 德 ” 公 式 计 算 流 量“ · “ ‘ ”, “ 一 “” “ ”” ’ ” “。 只 又 。 么 ’一 仑’标 米 “ 日按 “ 潘 汉 德 ” 公 式 计 算 流 量“ · “一· 。” ” ‘又 。 ’标 米 ” 日汽 一 水 二 相 流 管 径 计 算 〔 〕, 竺 。 · ’ 。。 么 一’ 。” ’ “ ‘’ ,式 中 — 按 液 体 为 水 时 计 算 管 径 毫 米— 按 液 体 为 水 的 计 算 密 度 公 斤 米 “,二 — 按 二 相 流 汽 一 水 混 合 物 的 计 算 密 度 公 斤 米 乞简 单 短 管 的 流 量 快 速 计 算 法对 于 一 般 忽 视 阻 力 降 的 短 管 中 物 量 的 流 量 , 只 要 记 住 的 管 道 流 速 为 米 秒 时 的 流量 , 再 利 用 流 量 和 管 径 的 关 系 , 就 很 容 易 推 算 出 其 他 任 何 管 径 和 流 速 的 流 量 来 。乎 , 、 一’ ,了 ‘ 么 ’‘ 会 ,又, , 、 。 ,二 、 二 一 一 一 石 厂一一对 于 的 管 道 , 流 速 为米 “ 时米 秒 时 ,又流 量 , 。 。 二 匹 一 士 米 “ 时对 于 任 意 管 径 流 速 为八 八 ,议 气 二 厂 二。米 秒 的 流 量 为米 “ 小 时 一对 于 任 意 管 径 流 速 为 米 秒 的 流 量 为。 ,以 下 下 万 ‘ 又 术 “ 叼 ‘一 一例 求 管 道 为 , 流 速 为 米 秒 的 流 量 ,管 道 为 、 流 速 为 米 秒 的 流 量解 由 公 式 一。 。 ‘ 箫 , 一 ‘ ” 咪 ‘ 时 ,由 公 式 一。 义 卫 忆 每一。 米 秒在 流 速 相 等 时圣 , 。 。 一 ‘ 。 。一 。。 。。 一 咎 , 。 。 十 工 。 。由 以 上 计 算 可 以 看 出 一 根 的 管 道 相 当 于 根 的 管 道 , 一 根 的 管 道 相 当于 根 的 管 道 。未 完 待 续管 内 各 种 物 料 常 用 流 速 范 围 表 〔 〕 附 录物物 料 名 称称 管 道 种 类 及 条 件件 流 速 米 秒 管 材材——一—, 、、艺艺 】】饱饱 和 蒸 汽汽 钢钢钢钢只 钢钢又又 公 庄 唁 生生 价 , , 、 奋 局 少 了 凌 轰 在 、、 一一暇 八八 人 闭闭奋 为 人 比 六 怪 令 了 灿灿 上 工 协 尹 汪 小 、 夕 。 拼 产产 上 口 一 ‘ 利 ,中中 压 蒸 汽汽 ’ 公 斤 座 米 “ 绝 压 钢钢二二 次 蒸 汽汽 利 用 时时 钢钢不不不 利 用 时时 钢,煤煤 气气 管 路 长 米米 。 钢钢簇 毫 米 永 柱柱 钢钢《 毫 米 永 柱柱 钢钢毫 术 永 柱柱柱柱一 。 公 斤 厘 米 “ 绝 压 〔 〕 一 一 钢钢乏乏 气气 排 气 管 从 受 压 容 器 排 出出 钢钢从从从 无 压 容 器 排 出出 钢钢高高 压 乏 气气气 钢钢钢钢钢钢钢钢钢一钢钢钢钢钢钢压 缩 性 气 体直 空《 公 斤 厘 术 “ 表 压一 公 斤 厘 米 “ 表 压二 一 公 斤 厘 术 表 压一 公 斤 厘 米 表 压二 一 公 斤 厘 米 么 表 压一 公 斤 厘 米 “ 表 压乳 气二 一 。 公 斤 厘 米 “ 表 压一 公 斤 厘 米 表 压一 公 斤 厘 米 “ 表 压“ 一 公 斤 厘 米 “ 表 压“ 一 公 斤 厘 米 “ 表 压公 斤 厘 米 “ 表 压。。。天 然 气烟 道 气烟 道 内管 路 内石 灰 窑 气 管氮 气变 换 气氮 氮 龙 昆 合 气钢钢钢钢钢钢一钢钢钢氮 气乙 炔 气一 公 斤 厘 米 “ 绝 压公 斤 厘 米 么 绝 压公 斤 厘 米 “ 绝 压二 真 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周期 较 长 , 答 案 的 发 表 时 间 前 后 相 差 甚 久 , 经 研 究 决 定 将 这 些 类 似 于 需 要 思 索 的 问 题 , 并 入 《 读者 信 箱 》 专 栏 , 以 饱 读 者 。上 期 答 案一 、 如 果 反 应 条 件 不 变 , 则 对 化 学 平 衡 没 有 影 响 。 因 为 触 媒 的 作 用 仅 能 使 反 应 较 快 的 达到 平 衡 。 而 不 能 改 变 平 衡 状 态 。 如 果 反 应 条 件 变 化 , 即 使 用 单 一 触 媒 , 那 么 平 衡 状 态 也 不 一样 。 对 反 应 速 度 则 有 影 响 , 催 化 剂 不 能 改 变 一 定 条 件 下 温 度 的 平 衡 常 数 , 但 能 改 变 正 逆反 应 速 度 。 不 同 催 化 剂 在 相 同 条 件 下 活 性 不 一 , 故 对 反 应 速 度 有 影 响 。二 、 由 于 气 体 经 过 孔 板 , 除 掉 有 压 头 损 失 外 , 此 时 穿 过 孔 板 流 速 增 大 , 即 此 时 动 压 头 增加 , 静 压 头 减 小 , 故 有 气 体 从 端 流 向 端 。 气 体 为 负 压 时 , 气 体 流 向 相 同 。 因 为 从 能 量 守 恒原 理 推 导 的 柏 努 利 方 程 表 示 动 压 头 、 静 压 头 及 位 能 头 的 总 和 为 一 常 数 , 而 气 体 的 位 能 头 可略 而 不 计 , 故 动 压 头 大 时 则 静 压 头 小 , 反 之 亦 然 。
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