不锈钢管道计算所需要解决的问题,不外乎是根据管道的尺寸、流体能量(包括外加能量)和流量的关系,由已知量来确定未知量。实际工艺设计中遇到的工艺管道计算问题,大致有以下3类。


  ①. 已知管径、管长、管件和流量,求流体通过管道的阻力降以及所需外加能量。


  ②. 已知管长、管件和允许阻力降,求适宜的管径。


  ③. 已知管长、管件和系统中一处的截面参数,求另一截面处的压力、流速、流量等参数,判断是否满足有关工艺要求,如NPSHa>NPSH。


1. 设定平均流速并按式(3.2.1)或式(3.3.2)初算内径,再根据工程设计规定的不锈钢管子系列调整为实际内径,最后复核实际平均流速。如果只经过初步选择而不经复核后最终确定,则可能因选择不当,在试车投产后出现不满足工艺要求的问题,此时再进行补救则比较困难。


  在工艺生产过程中,流量是有波动的。在工艺设计中需将正常生产条件下的最大流量、正常流量、最小流量确定下来。管道设计不能只按正常流量考虑,以免在需要通过最大流量时,管道的流通能力不足。泄放管道,一般是指安全阅、泄压阀或排放阀后的管道,需按设计的最大泄放量计算。


2. 装置内不锈钢管道的管径选择方法。


  ①. 管径分初步选择和最终确定两个阶段进行。


  ②. 管径选择时,不能只根据流量和流速确定管径,需综合考虑流量、流速和压力降,通过计算或查图表确定。


  ③. 气体管道的两端压差或管道压力降超过进口绝对压力的20%时,按可压缩流体计算和选择管径。


  ④. 气液两相流管道需满足其特殊要求,并按非闪蒸型和闪蒸型进行计算和选择管径。


  工艺装置设计中管道的管径选择方法是流体力学原理的具体应用,需要设计人员在周密考虑各种因素的影响后作出判断。对于厂际管道和装置之间管道的管径选择,每百米管长的最大摩擦压力降控制值是不一定适用的。非牛顿流体(流动过程中剪应力与剪变率之比不是常数的流体)具有流变特性,不能用一般的流体力学计算方法计算。气力输送和水力输送有特定的计算方法。


  气体和大部分液体属于牛顿流体,高分子量液体及胶体、悬注液、乳浊液一般属于非牛顿流体。




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