各种介质在管道中的流速范围
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标准液体在管道中流速某些流体在管道中的常用流速范围流体的类别及情况流速范围,m/s 自来水(3atm左右)1~1.5水及低黏度液体(1--10atm) 1.5~3.0高黏度液体0.5~1.0工业供水(8atm以下) 1.5~3.0锅炉供水(8atm以下)>3.0过热蒸气30~50蛇管\螺旋管内冷却水<1.0低压空气12~15高压空气15~25一般气体(常压)10~20鼓风机吸入管10~15鼓风机排出管15~20离心泵吸入管(水一类液体) 1.5~2.0离心泵排出管(水一类液体) 2.5~3.0往复泵吸入管(水一类液体)0.75~1.0往复泵排出管(水一类液体) 1.0~2.0液体自流速度(冷凝水等)0.5真空操作下气体流速<10饱和蒸气20~40液体的流动类型和雷诺准数Re=d*u*ρ/μRe99323.38308管径d m0.05流速u m/s2流体密度ρ kg/m3998.2流体黏度μ Pa*s0.001005判断液体流动类型Re<=2000滞流(层流) 2000<re=4000湍流</re列管式换热器中常用的流速范围流体种类一般流体管程 m/s0.5~3壳程m/s0.2~1.5列管换热器中易燃易爆液体安全允许速度乙醚C2S 苯m/s<1列管换热器中不同黏度流体的常用流速液体黏度 mPa.s >1500最大流速 m/s0.6强制循环蒸发器(NaCl为例25%)沸腾传热系数Ai W/(m2.℃)297.7965302雷诺准数 ReL^0.84425.515992流体黏度μ Pa*s0.0023降膜蒸发器(NaCl为例25%)参数Ⅰ≤比参数Ⅰ溶液沸腾传热系数Ai W/(m2.℃)1609.678588液体的导热系数λl W/(m.℃)0.57流体密度ρ kg/m31186单位时间内流过管子溶液质量 kg/(m/.s)0.139680411加热管管数 n400参数Ⅰ M/μ60.73061357易结垢流体气体>15~30>0.53~15甲醇乙醇汽油丙酮<2~3<101500~500500~100100~350.75 1.1 1.5液体的导热系数λl0.57加热管内径 Di m流速u m/s2流体密度ρ kg/m3普兰德数 Pr^0.40.179647456液体比热Cp kj/(kg.℃)比参数Ⅰ≤参数Ⅰ≤比参数Ⅱ参数Ⅰ≤比参数Ⅱ2064.62114 1.810080316流体黏度μ Pa*s0.0023重力加速度 m/s2液体比热Cp kj/(kg.℃) 3.39表面张力 N/m 液体流量 W kg/s10加热管内径 Di m 比参数Ⅰ 4.238484252比参数Ⅱ35~1<1 1.8 2.40.03511863.399.810.0750.057 137136.2164。
化工工艺常用流速范围及管径计算化工工艺中,流速是一个重要的参数,涉及到输送流体的速度和流体与管道壁面的摩擦关系,对于液体和气体传输有着不同的要求。
在选择合适的流速范围和管径时,需要考虑流体性质、输送目的和经济效益等因素。
一、流速范围:1.液体流速范围:一般情况下,液体在管内的流速常在0.5-4m/s之间。
对于粘稠液体,上限值可适当提高,以防止沉积或堵塞。
如果需要提高流速,可以适当增大管径或采用多管并联的方式。
2.气体流速范围:气体在管道中的流速一般较高,一般在25-30m/s之间。
对于高粘度或高湿度的气体,流速可适当下降。
需要注意的是,过高的流速可能造成压力损失增大、噪音增加等问题,过低的话则可能导致积聚或沉积。
因此,选择适当的气体流速非常重要。
二、管径计算:管径的选择需要根据流体的流量、流速和管道布局等因素进行综合考虑。
1.流量计算:首先需要确定所需的流量,这个与工艺的要求密切相关。
在单位时间内,通过管道的液体或气体的体积称为流量,常以单位时间内通过面积为1平方米的截面的流体体积而定义。
2.确定流速:在确定流量的基础上,根据实际需要以及流体性质,选择合适的流速范围。
3.管径选择:根据流量和流速,可以通过流量方程计算得到管道的截面积。
然后,根据不同的管材选择公称管径。
常用的计算公式有以下几种:a.流速公式:流速(m/s)=流量(m³/h)/(截面积(m²)*3600)b.等效直径公式:流量(m³/h)=流速(m/s)*(π/4)*管道内径²c. 直径公式:流量(m³/h)= 係数* π * 管道内径(mm)²其中,係数是根据具体的管道材料和内壁光滑程度确定的系数。
需要注意的是,选择管径时还要考虑管道材料、成本、施工条件等因素,综合考虑以满足工艺要求和经济效益。
总结起来,化工工艺中流速范围的选择需要结合流体性质、输送目的、经济效益等因素,常用的液体流速范围为0.5-4m/s,气体流速范围为25-30m/s。
化工管道流速设计标准值
一、不同压力介质的流速标准:
1、低压(≤1.0MPa):
a.液体的流速一般为0.2~0.7m/s;
b.天然气流速一般为2~4m/s;
c.气体流速一般为0.7~2.5m/s。
2、中压(1.0~10MPa):
a.液体的流速一般为0.6~1.5m/s;
b.天然气流速一般为2~8m/s;
c.气体流速一般为0.7~3.5m/s。
3、高压(>10MPa):
a.液体的流速一般为1.0~3.0m/s;
b.天然气流速一般为4~16m/s;
c.气体流速一般为1.0~5.0m/s。
二、介质温度调整标准:
介质温升不得超过允许的温度调整值,该值一般为20℃,有的可达30℃-40℃。
三、噪声要求:
a.噪声等级一般为65~85dB(A),气体流量超过3m3/h就需要降噪;
b.噪声调控要求根据管路设计确定;
c.噪声调控的方法有:消声器、放缓器、活瓣以及冷却段等。
注:表中P为管道进口段的流体之压力(绝对压力)。
2.1管道内各种介质常用流速范围管道内各种介质常用流速范围见表 2.1,表中管道的材质除注明外,一律为钢。
该表中流速为推荐值。
2.2管道压力降控制值管道压力降控制值见表 2.2-1和表 2.2-2.该表中压力降值为推荐值。
表2.1 常用流速的范围注①介质工作条件或管径范围流速 m/s饱和蒸汽DN>200 30-40 DN=200~100 35-25 DN<100 30-15饱和蒸汽P<1MPa 15-20 P=1~4MPa 20-40 P=4~12MPa 40-60过热蒸汽DN>200 40-60 DN=200~100 50-30 DN<100 40-20二次蒸汽二次蒸汽要利用时15-30二次蒸汽不利用时60 高压乏汽80-100 乏汽排气管:从受压容器排出80 从无压容器排出15-30压缩气体真空5-10 P≤0.3MPa8-12 P=0.3~0.6MPa 20-10 P=0.6~1.0MPa 15-10 P=1.0~2.0MPa 12-8 P=2.0~3.0MPa 8-3 P=3.0~30.0MPa 3-0.5介质工作条件或管径范围流速 m/s氧气注②P=0.3~0.05MPa 10-5 P=0.05~0.6MPa 8-6 P=0.6~1.0MPa 6-4 P=2.0~3.0MPa 4-3煤气管道长50-100mP≤0.027MPa3-0.75 P≤0.27MPa12-8 P≤0.8MPa12-3半水煤气P=0.1~0.15MPa 10-15 天然气30 烟道气烟道内3-6管道内3-4 石灰窑窑气10-12 氮气P=5.0~10.0MPa 2-5 氢氮混合气注③P=20.0~30.0MPa 5-10氨气P=真空15-25 P<0.3MPa 8-15 P=0.3MPa~0.6MPa10-20 P=0.6MPa~2.0MPa3-8乙烯气P=22.0~150.0MPa 5-6乙炔气注④P<0.01MPa 3-4P=0.01MPa~0.15MPa4-8(最大)P=0.15MPa~2.5MPa4(最大)氮气体10-25液体 1.5 氯仿气体10液体 2 氯化氢气体(钢衬胶管)20液体(橡胶管) 1.5介质工作条件或管径范围流速 m/s 溴气体(玻璃管)10液体(玻璃管) 1.2氯化甲烷气体20液体 2氯乙烯2二氯乙烯三氯乙烯乙二醇 2苯乙烯 2二溴乙烯玻璃管 1水及粘度相似的液体P=0.1~0.3MPa 0.5-2 P≤1.0MPa 3-0.5 P≤8.0MPa 3-2 P≤20.0MPa~30.0MPa 3.5-2自来水主管P=0.3MPa 1.5-3.5支管P=0.3 1.0-1.5 锅炉给水P>0.8MPa 1.2-3.5 蒸汽冷凝水0.5-1.5 冷凝水自流0.2-0.5 过热水 2 海水、微碱水P<0.6MPa 1.5-2.5油及粘度较大的液体粘度0.05Pa·sDN25 0.5-0.9 DN50 0.7-1.0 DN100 1.0-1.6 粘度0.1Pa·sDN25 0.3-0.6 DN50 0.5-0.7 DN100 0.7-1.0介质工作条件或管径范围流速 m/s油及粘度较大的液体DN200 1.2-1.6 粘度1.0Pa·sDN25 0.1-0.2 DN50 0.16-0.25 DN100 0.25-0.35 DN200 0.35-0.55液氯真空0.05-0.3 P≤0.6MPa 0.3-0.8 P≤2.0MPa 0.8-1.5氢氧化钠浓度 0-30% 2 30-50% 1.5 50-73% 1.2四氯化碳 2 硫酸浓度88-93%(铅管) 1.293-100%(铸铁管,钢管) 1.2 盐酸衬胶管 1.5 氯化钠带有固体2-4.5无固体 1.5 排出废水0.4-0.8泥状混合物浓度 15% 2.5-3 25% 3-4 65% 2.5-3气体鼓风机吸入管10-15 鼓风机排出管15-20 压缩机吸入管10-20 压缩机排出管:P<1MPa 10-8 P=1~10MPa 10-20 P>10MPa 8-12介质工作条件或管径范围流速 m/s气体往复式真空泵吸入管13-16 往复式真空泵排出管25-30 油封式真空泵吸入管10-13水及粘度相似的液体往复泵吸入管0.5-1.5 往复泵排出管1-2 离心泵吸入管(常温) 1.5-2 离心泵吸入管(70-110℃)0.5-1.5 离心泵排出管 1.5-3 高压离心泵排出管3-3.5 齿轮泵吸入管≤1 齿轮泵排出管1-2注:①本表所列流速,在选用时还应参照相应的国家标准。
管道内介质常用流速范围表2012-04-20 00:03:03| 分类:默认分类 | 标签: | 字号大中小订阅工作介质管道种类及条件流速 (米/ 秒)DN>200 40--60过热蒸汽30--50 DN=200~100 DN<10020--40DN>200 DN=200 ~30--40饱和蒸汽25--35 100 DN<10015--30乏气排气管 : 从受压容器排出80从无压容器排出15--30 真空5--10 P≤3kg/cm 2 ( 表) 8--12P≤6kg/cm 2 ( 表) 10--20压缩性2 ( 表 ) 10--15气体P≤10kg/cmP≤70kg/cm 2 ( 表 ) 8--12P≤150kg/cm 2 ( 表 ) 6--10P≤200--300kg/cm 2( 表 ) 5--10管道长: 50--100 米煤气P≤200 毫米水柱P≤2000 毫米水柱8--12 半水煤气P=( 绝 ) 10--15 天燃气30交换气P=1--20( 绝 ) 10--15氧气氨气P27--8 <6kg/cm ( 表)P <20kg/cm 2 ( 表 ) 4--6 P <30kg/cm 2 ( 表 ) 3--4 P= 真空15--25 P < 3kg/cm 2 ( 绝 ) 8--15 P < 6kg/cm 2 ( 绝 ) 10--20 P < 20kg/cm 2 ( 绝 ) 3--8 P=1--3g/cm 2( 表)P≤10kg/cm 2 ( 表 ) 5--3水及粘度相P≤80kg/cm 2 ( 表 ) 2--3P≤200--300kg/cm 2( 表)似液体热网循环水、冷却水压力回水无压回水海水微最小碱水最小工作介质管道种类及条件流速(米/ 秒) 管材排出废水钢泥状混浓度: 15%钢25% 3--4 钢合物65% 钢液氨P=真空钢油及粘度大的液体油及粘度大的液体气体2钢P < 6kg/cm ( 表 )P < 20kg/cm 2( 表 ) 钢油及相似液体钢粘度 50 厘泊 :Dg25 钢Dg50 钢Dg100 钢粘度 100 厘泊 :Dg25 钢Dg50 钢Dg100 钢Dg200 钢粘度 1000 厘泊 :Dg25 钢Dg50 钢Dg100 钢Dg200 钢鼓风机吸入管10--15 钢鼓风机排出管15--20 钢压缩机吸入管10--20 钢压缩机排出管钢P < 10kg/cm 2 8--10 钢210--20 钢P=10--100kg/cm28--12 钢P > 100kg/cm往复式真空泵吸入管13--16 钢往复式真空泵排出管25--30 钢油封式真空泵吸入管10--13 钢往复泵吸入管往复泵排出管1--2水及粘度相离心泵吸入管(常温)似液体( 70--110 ℃)齿轮泵吸入管≤1齿轮泵排出管1--2流体名称流速范围m/s 流体名称流速范围m/s饱和蒸汽主管30~ 40 (以上主支管长50~100m)支管20~ 30 半水煤气 1 ~ c ㎡(绝压)10~ 15低压蒸汽<10kgf/c ㎡(绝压)15~ 20 烟道气烟道内3~ 6中压蒸汽10 ~ 40kgf/c ㎡(绝压)20~ 40 管道内3~ 4高压蒸汽40 ~ 120kgf/c ㎡( 绝压)40~ 60 工业烟卤(自然通风)2~ 8过热蒸汽主管40~ 60 实际 3~4支管35~ 40 石灰窑窑气管10~ 12一般气体(常压)10~ 20 乙炔气高压乏气80~ 100 (车间内)~ 15kgf/c ㎡(表压) .(中压)4~ 8蒸汽(加热蛇管)入口管30~ 40 (车间内) c ㎡(表压).以下(低压)3~ 4氧气 0 ~c ㎡ ( 表压)5~ 10 (外管线)~ 15kgf/c ㎡(表压) .(中压)2~ 4~ 6kgf/c ㎡(表压)7~ 8 (外管线) c ㎡ ( 表压).以下(低压)1~ 26 ~ 10kgf/c ㎡(表压)4~ 6 氨气真空15~ 25 10 ~ 20kgf/c ㎡(表压)4~ 5 1~ 2kgf/c ㎡ ( 绝压)8~ 15 20 ~ 30kgf/c ㎡(表压)3~ 4 c ㎡ ( 绝压)10~ 20 车间换气通风主管4~ 15 6kgf/c ㎡ ( 表压)以下10~ 20 支管2~ 8 10~ 20kgf/c ㎡ ( 表压)以下3~ 8风管距风机最远处1~ 4 氮气50 ~ 100kgf/c ㎡(绝压)2~ 5最近处8~ 12 变换气 1 ~ 15kgf/c ㎡( 绝压)10~ 15 压缩空气 1 ~ 2kgf/c ㎡(表压)10~ 15 铜洗前气体 320kgf/c ㎡( 绝压)4~ 9压缩气体(真空)5~ 10 蛇管内常压气体5~ 12 1~ 2kgf/c ㎡( 绝压)8~ 12 真空管<101~ 6kgf/c ㎡( 表压)10~ 20 真空蒸发器汽出口(低真空)50~ 60 6~ 10kgf/c ㎡( 表压)10~ 15 (高真空)60~ 75 10~ 20kgf/c ㎡( 表压)8~ 10 未效蒸发器汽出口40~ 50 20~ 30kgf/c ㎡( 表压)3~ 6 蒸发器出汽口(常压)25~ 30 30~ 250kgf/c ㎡(表压)~ 3 真空度650~ 710mmHg管道80~ 130 煤气~ 15 填料吸收塔空塔气体速度~至 1~8~ 10(经济流速)膜式塔气体板间速4~ 6煤气初压 200mmHO ~ 3煤气初压 6000mmH 3~ 122O续表流体名称流速范围m/s 流体名称流速范围m/s泡罩塔液体溢流管~废气低压 . 20 ~30高压80~100 过热水 2化工设备排气管20~ 25 离心泵吸入口1~ 2氢气≤8排出口~自来水主管, 3kgf/c ㎡( 表压)~往复式真空泵吸入口13~ 16 支管, 3kgf/c ㎡( 表压)1~最大 25~ 30 工业供水8kgf/c ㎡(表压)以下~油封式真空泵吸入口10~ 13压力回水~ 2 空气压缩机吸入口<10~15水和碱液 6kgf/ ㎡(表压)以下~排出口15~ 20自流回水有粘性~通风机吸入口10~ 15粘度和水相仿的液体取与水相同排出口15~ 20自流回水和碱液~旋风分离器入气15~ 25在换热器管内水~出气4~ 15蛇管内低粘度液体~ 1 结晶母液泵前速度~蛇管冷却水<1 泵后速度3~ 4石棉水泥输水管Ф50~ 250 下限~齿轮泵吸入口~ 1上限~排出口1~ 2Ф600~ 1000 下限~粘度 50cP 液体(Ф 25 以下)~上限~粘度 50cP 液体(Ф 25~ 50)~ 1 锅炉给水 8kgf/c ㎡(表压)以上>3 粘度 50cP 液体(Ф 50~ 100)1~蒸汽冷凝水~粘度 100cP 液体(Ф 25 以下)~凝结水(自流)~粘度 100cP 液体(Ф 25~ 50)~气压冷凝器排水1~粘度 100cP 液体(Ф 50~ 100)~ 1 油及粘度大的液体~ 2 粘度 1000cP 液体(Ф 25 以下)~粘度较大的液体(盐类溶液)~ 1 粘度 1000cP 液体(Ф 25~ 50)~石灰乳(粥状)≤1粘度 1000cP 液体(Ф 50~ 100)~泥浆~粘度 1000cP 液体(Ф 100~ 200)~液氨真空~易燃易爆液体<1 6kgf/c ㎡ ( 表压)以下~10, 20kgf/c ㎡ ( 表压)以下~ 1盐水1~ 2制冷设备中盐水~注:表中数据摘自化工工艺设计、热力管道设计与安装手册、化学世界等文献。
管道内流体常用流速范围序号介质名称工作条件或管径范围流速m/s1 饱和蒸汽DN>200,DN=100 〜200DN<10030 〜4035 〜2530 〜152 饱和蒸汽P<1MpaP=1 〜4MpaP=4 〜12Mpa15 〜2020 〜4040 〜603 过热蒸汽DN>200,DN=100 〜200DN<10040 〜6050 〜3040 〜204 二次蒸汽二次蒸汽要利用时二次蒸汽不利用时15 〜30605 高压乏气80 〜1006 乏气排气管:从受压容器排出从无压容器排出8015 〜307 压缩气体真空P<0.3Mpa (表压)P=0.3〜0.6Mpa (表压)P=0.6〜1.0Mpa (表压)P=1.0〜2.0Mpa (表压)P=2〜3Mpa (表压)P=3〜30Mpa (表压)5〜108〜1220 〜1015 〜1012〜88〜33 〜0.58 氧气P=0〜0.05Mpa (表压)P=0.05〜0.6Mpa (表压)P=0.6〜1.0Mpa (表压)P=2〜3Mpa (表压)10〜58〜66〜44〜39 煤气管道长50〜100mPV 0.027MpaP< 0.27MpaP< 0.8Mpa3 〜0.7512〜812〜310 半水煤气P=0.1 〜0.15Mpa (表压)10 〜1511 天然气30序号介质名称工作条件或管径范围流速m/s12 烟道气烟道内管道内3〜63〜413 石灰窑窑气10 〜1214 氮气P=5〜10Mpa (表压)2〜515 氢氮混合气P=20〜30Mpa (表压)5〜1016 氨气真空P<0.3Mpa (表压)P<0.6Mpa (表压)P<2.0Mpa (表压)15 〜258〜1510 〜203〜817 乙烯气P=22〜150Mpa (表压)5〜618 乙焕气P<0.01Mpa (表压)P<0.15Mpa (表压)P<2.0Mpa (表压)3〜44〜8 (最大)最大419 氮气体液体10 〜251.520 氯仿气体液体10221 氯化氢气体(钢衬胶管)液体(橡胶管)20 1.522 漠气体(玻璃管)液体(玻璃管)10 1.223 氯化甲烷气体液体20223 氯乙烯(三种) 224 乙二醇 225 苯乙烯 226 水(及粘度相似的液体)P=0.1 〜0.3Mpa (表压)PV 1.0Mpa(表压)Pv 8.0Mpa(表压)Pv 20 30Mpa (表压)0.5 〜23 〜0.5 3〜23.5 〜2序号介质名称工作条件或管径范围流速m/s 27 二漠乙烯玻璃管 128 自来水主管P=0.3Mpa (表压)支管P=0.3Mpa (表压)1.5 〜3.5 1.0 〜1.529 锅炉给水P>0.8Mpa (表压) 1.2 〜3.530 蒸汽冷凝液0.5 〜1.531 冷凝水自流0.2 〜0.532 过热水 233 海水,微碱水P<0.6Mpa (表压) 1.5 〜2.534 油及粘度较大的液体粘度0.05Pa SDN25 0.5 〜0.9DN50 0.7 〜1.0DN100 粘度0.1PaS 1.0 〜1.6DN25 0.3 〜0.6DN50 0.5 〜0.7DN100 0.7 〜1.0DN200 1.2 〜1.6粘度1.0PaSDN25 0.1 〜0.2DN50 0.16 〜0.25DN100 0.25 〜0.35DN200 0.35 〜0.55真空0.05 〜0.3 35 液氨P<0.6Mpa (表压)0.8 〜0.3PV 2.0Mpa(表压) 1.5 〜0.8浓度0〜30% 236 氢氧化钠30 〜50% 1.550 〜73% 1.237 四氯化碳. 238 硫酸浓度88〜93%(铅管)93〜100%(铸铁管、钢管)1.21.2序号介质名称工作条件或管径范围流速m/s 39 盐酸(衬胶管) 1.540 氯化钠带有固体无固体2 〜4.5 1.541 排出废水0.4 〜0.8浓度15% 2.5 〜3 42 泥状混合物25% 3〜465% 2.5 〜3鼓风机吸入管10 〜15鼓风机排出管15 〜20压缩机吸入管压缩机排出管10 〜2043Pv 1Mpa (表)10〜8 气体P=1 〜10 Mpa (表)10 〜20P> 10Mpa (表)8〜12往复式真空吸入管13 〜16往复式真空排出管25 〜30油封式真空泵吸入管10 〜13往复泵吸入管往复泵排出管0.5 〜1.5 1〜2,,水及粘度相似的液体离心泵吸入管(常温)离心泵吸入管(79〜110 C)离心泵排出管局压离心泵排出管1.5 〜20.5 〜1.51.5 〜33 〜3.5齿轮泵吸入管齿轮泵排出管<11〜2。
管子的流速是任意设定的吗?不是。
从流体力学可知当管内介质流速越大则阻力越大。
当流速越小时,虽然流动阻力小了,对于同样的流量所需要的管径却大了,造成设备成本的升高。
于是人们考虑到这两条因素取了一个合理的流速称为经济流速,人们根据流量选择管径就是依靠经济流速计算得出的。
介质为水时用于一般给水:主压力管道流速: 2至3m/S
低压管道 0.1至1m/S
工业用水:离心泵压力管 3至4m/S
离心泵吸水管 1至2m/S(管径小于250)1.5至2.5m/S(管径大于250)5 m.
给水总管 1.5至3m/S,
排水管 0.5至1m/S
冷水管 1.5至2.5m/S。