管道压降计算
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输入数据:项目单位GG GG GG FG-ng 1管线号-7001001700100270010027001007介质HCl1气体流量kg/h631067440640630783 2气体密度kg/m3 1.639 6.13 6.13 3.2375 6.13 3气体粘度cp0.014260.011570.011570.011460.01157 4气体Cp/Cv- 1.334 1.3264 1.3264 1.3173 1.3264 5初始压力kPa(a)80800800450800 6最大允许压力降kPa/100m2020202020管道1管道长度m100100100100100 2初选管径mm401505050250 3绝对粗糙度 mm0.20.20.20.20.2管件Le/D145度弯头15290度弯头353180度弯头754三通(分流)405三通(合流)606闸阀(全开)77截止阀(全开)3008蝶阀(全开)209止回阀(全开)13510容器入管口2011其它管件输出数据1最终计算管径mm3002005080250 2管道内截面积 m20.070650.03140.001960.005020.049063 3介质流速m/s20.577915.4049.37461 6.9336928.4314 4雷诺数-419385816329282484431567673767392 5流动状态-完全湍流完全湍流过渡湍流过渡湍流完全湍流6摩擦系数-0.017830.019640.028870.025840.018611 7管件当量长度m00000管道压降1100m管道压降kPa9.894167.1224215.5121 2.5407418.39795 2直管段压降kPa9.894167.1224215.5121 2.5407418.39795 3局部阻力降kPa00000 4总压降kPa9.894167.1224215.5121 2.5407418.39795。
管线压降计算方法
通常按下列方法计算管线的压降。
液体:先决定管道尺寸和计算雷诺数。
根据管道的尺寸和管道内表面的粗糙度可以从莫诺图(化工原理流体的流雷诺数 Re=管径*流速*流体密度/流体粘度
流体在直管道中流动的压降可用达西公式计算,具体如下:
层流(Re<2000)压降=(32*粘度*管长*流速)/管径的平方
紊流(Re>2000)压降=(0.5*阻力系数f*管长*密度*流速平方)/管径的平方
对于管件,可以查出管道中所有管件的当量长度L',在计算压降时,上面公式中的
管长=直管长度+管件当量长度之和
这样就可以求出理论上的压降。
再不懂,就翻翻化工原理,问问你办公室里的师傅。
燃气管道压降计算
燃气管道的压降计算是工程设计中非常重要的一部分,它涉及到管道内流体的流动特性、管道材料、管道尺寸、流体性质等多个因素。
压降是指流体在管道中由于管道摩擦、弯头、阀门等元件的阻力而产生的压力损失。
在进行压降计算时,需要考虑以下几个方面:
首先,需要确定流体的流量、流速和流体的性质,包括密度、粘度等参数。
这些参数将直接影响到压降的计算。
其次,需要考虑管道的材质和尺寸,包括管道的直径、长度、壁厚等参数。
这些参数将影响到管道内的摩擦阻力。
另外,管道中的附件,如弯头、阀门、管道变径等也会对压降产生影响,需要对这些附件进行适当的修正计算。
在进行压降计算时,可以采用Darcy-Weisbach公式或者其他流体力学公式进行计算。
同时,也可以借助计算机辅助工具进行精确的压降计算。
此外,还需要考虑流体在管道中的流动状态,如层流或湍流状态,这将影响到压降的计算方法和结果。
最后,需要根据实际工程要求和安全标准,对计算得到的压降结果进行合理的评估和校核,以确保管道系统的安全稳定运行。
综上所述,燃气管道的压降计算涉及到多个因素,需要综合考虑流体性质、管道参数、流动状态等多个方面的因素,以确保计算结果的准确性和可靠性。
管径选择与管道压力降计算第一部分管径选择1.应用范围和说明1.0.1本规定适用于化工生产装置中的工艺和公用物料管道,不包括储运系统的长距离输送管道、非牛顿型流体及固体粒子气流输送管道。
1.0.2对于给定的流量,管径的大小与管道系统的一次投资费(材料和安装)、操作费(动力消耗和维修)和折旧费等项有密切的关系,应根据这些费用作出经济比较,以选择适当的管径,此外还应考虑安全流速及其它条件的限制。
本规定介绍推荐的方法和数据是以经验值,即采用预定流速或预定管道压力降值(设定压力降控制值)来选择管径,可用于工程设计中的估算。
1.0.3当按预定介质流速来确定管径时,采用下式以初选管径:d=18.81W0.5 u-0.5ρ-0.5(1.0.3—1)或d=18.81V00.5 u-0.5(1.0.3—2)式中d——管道的内径,mm;W——管内介质的质量流量,kg/h;V0——管内介质的体积流量,m3/h;ρ——介质在工作条件下的密度,kg/m3;u——介质在管内的平均流速,m/s。
预定介质流速的推荐值见表2.0.1。
1.0.4当按每100m计算管长的压力降控制值(⊿Pf100)来选择管径时,采用下式以初定管径:d=18.16W0.38ρ-0.207 µ0.033⊿P f100–0.207(1.0.4—1)或d=18.16V00.38ρ0.173 µ0.033⊿P f100–0.207(1.0.4—2)式中µ——介质的动力粘度,Pa·s;⊿P f100——100m计算管长的压力降控制值,kPa。
推荐的⊿P f100值见表2.0.2。
1.0.5本规定除注明外,压力均为绝对压力。
2.管道内流体常用流速范围和一般工程设计中的压力降控制值2.0.1管道内各种介质常用流速范围见表2.0.1。
表中管道的材质除注明外,一律为钢。
该表中流速为推荐值。
2.0.2管道压力降控制值见表2.0.2-1和表2.0.2-2,该表中压力降值为推荐值。
Dp=(L*450*Qc1.85)/(D5*P)L D P压降(bar)管道长度(m)管道内径(mm)压缩机排气口的绝对压力(bar)0.0012061320.59080.1258994741202580.6963281413005080.847726628502580.62513804510006580.22135675410008080.551212288150021981.571908462100040100.37218539812008080.0665774910002598 1 对于给定压力降,管网的最大许可长度之经济公式。
I=(⊿P*d5**P)/(450*QC1.85) I:管许可压降bar。
P:进口绝对压力bar。
QC:流量L/S。
d:管道内径。
设计一个管路系统,最好是环形布置,可缩空气从两个方向通到用气点,当间隙大量用气时压缩空气供应仍平衡。
4.2 确定储气罐容积公式:(只适用节方式的压缩机) V=Q/(8*⊿P) V:储气罐容积m3。
Q:最大压缩机的流量m3/min。
⊿P:设定的压差 bar。
压力空压机作大气量补充之储气罐容积计算公式: V=(Q*t)/(P1-P2)=L/(P1-P2) V:储气罐容积L。
Q:放气阶段。
t: 放气阶段的所需时间S。
P1:网络的标准工作压力bar。
P2:用气设备的最低压力bar。
L:补气段的空气L/工作周期。
4.3 直管之压降计算公式: ⊿P=450*{(Qv1.85*I)*(d5*P)} ⊿P: 压力降bar。
Qv:空气流量,L/S。
d: 内管径mm。
I:管长度 m。
P:绝对初始压力bar。
Qc压缩机排气量(l/s)m/min833.33333335016.666666671166.66666671075 4.5166.666666710166.6666667103333.33333320083.333333335200122083.333333125 I:管道总长m。
单相流(不可压缩流体)管道压力降的计算注意事项1安全系数计算方法中未考虑安全系数,计算时应根据实际情况选用合理的数值。
a通常,对平均需要使用5~10年的钢管,在摩擦系数中20%~30%的安全系数,就可以适应其粗糙度条件的变化超过5~10年,条件往往会保持稳定,但也可能进一步恶化,此系数中未考虑由于流量增加而增加的压力降,因此 b规定中对摩擦压力降计算结果按1.15倍系数来确定系统的摩擦压力降,但对静压力降和其他压力降不乘系数2 计算准确度在工程计算中,计算结果取小数后两位有效数字为宜。
对用当量长度计算压力降的各项计算中,最后结果所取的有效数字仍(1)压力降的计算由Re准数判断流型输入:u :d :μ: w: Vf:/hρ:输出: a 层流 Re<3000Re:28.1363625 b 湍流 Re≥4000由Re与管壁相对粗糙度(ε/d)确定摩擦系数λ输入:Re:28.1363625绝对粗糙度ε可由查表确定ε:0.2mm摩擦系数可由查图确定d:50mm输出:λ: 2.2746366b 单位管道长度的摩擦压力降ΔPf/L输入:λ:d :ρ:u :w:Vf:/h 输出:ΔPf/L:20.46930875Kpa/m确定直管长度和管件及阀门等的当量长度输入:L:Le:Le 的计算详见工艺系统工程设计规定p174直管与管件、阀门的摩擦ΔPfΔPfb=ΔPf/L×(L+Le)ΔPfb :859.7109673Kpac 突然缩小或扩大产生的压力降反应器出口(锐边)ΔPk1输入:ρ:930Kg/m³u : 1.71m/s 确定d 后通过质量流量W 对初步选定的u=1.8m/s 进行修正K:0.5K 值可由容器接管口的阻力系数表确定P173Kv:1Kv 一般取为1输出:ΔPk1:2.03955975Kpa贮槽进口(锐边)ΔPk2输入:ρ:u :K:Kv:输出:ΔPk2:0KPaΔPk:2.03955975Kpaa 总摩擦压力降ΔPf 输入:ΔPf :861.7505271KpaΔPf=ΔPk+ΔPfb以上是摩擦压力降的计算,下面进行静压力降与速度压力降的计算静压力降ΔPs 输入:Z2: 6.3m Z1:7.5m ρ:930Kg/m³输出:ΔPs-10.94796Kpa速度压力降ΔPn输入:u2:0m/su1:0m/sρ:930Kg/m³输出:ΔPn:0Kpa总压力降ΔPΔP=ΔPf+ΔPs+ΔPnΔP:850.8025671Kpa单相流(可压缩流体)注意事项1 压力较低,压力降较小的气体管道,按等温流动一般计算式或不可压缩流体流动公式计算,计算时密度用平均密度,对高压气体首先要分析气体是否处在临界流动2 一般气体管道,当管道长度L>60m时,按等温流动公式计算;L<60m时,按绝热流动公式计算,必要时用两种方法分别计算,压力降较大的结果3 流体所有的流动参数只沿流动方向变化4 安全阀、放空阀后的管道,蒸发器至冷凝器管道及其他高流速及压力降大的管道系统,都不适宜用等温流动计算5 公式适用范围(1)可压缩流体当压力降小于进口压力的10%时,可压缩流体计算公式、图表以及一般规定等均适用,误差在5%范围以内(2)流体压力降大于进口压力40%时,如果蒸汽管可用巴布科克式;天然气管可用韦默思式或潘汉德式计算(3)为简化计算,在一般情况下,采用等温流动公式计算压力降,误差在5%范围以内1 采用等温式计算摩擦压力降ΔP基本与不可压缩流体计算方法一致气体平均密度ρm输入:P1:(设定值)P2:T:M:控制误差<1%ρ1:ρ2:ρm:由Re准数判断流型输入:u :m/s d :307mmμ:0.011mPa.s w:5000Kg/hVf:m³/h ρ: 1.58Kg/m³输出: a 层流 Re<3000Re:524133.847b 湍流 Re ≥4000由Re 与管壁相对粗糙度(ε/d)确定摩擦系数λ输入:Re:524133.8绝对粗糙度ε可由查表确定ε:0.2mm 摩擦系数可由查图确定d:307mm 输出:λ:0.0176摩擦压力降ΔPf 输入:λ:0.0176d :307mm ρ: 1.58Kg/m³u :m/sw:5000Kg/hVf:m³/hL:45000m输出:ΔPf :282.2016616Kpa/m通过计算P1:429.2016616KpaP1=P2+ΔPf气体平均密度ρm 输入:P1:429.2Kpa (设定值)P2:147Kpa T:298K M:16Kg/molρ1: 2.77308006Kg/m³ρ2:0.94977346Kg/m³ρm:1.557542327Kg/m³由Re 准数判断流型输入:u :m/s d :307mm μ:0.011mPa.s w:5000Kg/h Vf:m³/h ρ: 1.56Kg/m³输出: a 层流 Re<3000Re:524133.847b 湍流 Re ≥4000摩擦压力降ΔPf 输入:λ:0.0176d :307mm ρ: 1.56Kg/m³u :m/sw:5000Kg/hVf:m³/hL:45000m输出:ΔPf :285.8196316Kpa/m通过计算P1:432.8196316Kpa P1=P2+ΔPf选定P1:433Kpa等温流动声速uc 输入:T:298K M :16Kg/mol 输出:uc :393.412951m/s声速下的临界流量输入:uc:393.41m/s d:0.307m输出:Vuc:104783.8384m³/h声速下的临界压力输入:WG:5000Kg/hT:298K Vuc:104783.84m³/hM:16Kg/mol输出:Puc:7.385382612Kpa声速下的临界密度输入:Puc:7.3853KpaM:16Kg/mol T:298K输出:ρuc:0.047716748Kg/m³平均密度ρm:0.979430944Kg/m³达到临界条件所需管道长度L 输入:ΔPf 285.82Kpaλ:0.0176W:5000Kg/h d:307mm ρm:0.98Kg/m³输出:L :28269.26721m气-液两相流(非闪蒸型)注意事项1 适用于气-液混合物中气相在6%~98%(体积)范围内2 在工程设计中,一般要求两相流的流型为分散流或环状流;若选用的管路经计算后为柱状流,应在压力降允许的情况下 尽量缩小管径,增大流速,使其形成环状流或分散流。