工艺管道经济流速的研究

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1、学兔兔www.xuetutu.com杨成伟工艺管道经济流速的研究7工艺管道经济流速的研究杨成伟蓝星化工新材料股份有限公司江西星火有机硅厂九江330319摘要介绍工艺管道经济流速的选择及其与管道压力降的关系。关键词经济流速管径百米压降液体、气体、水蒸汽、气液两相流等流体经济流1概述速的选取进行概括与讨论，并对具体问题完善常化工生产中经常遇到的流体运动绝大多数是用流速范围及压力降推荐值。湍流。当输送流体的能力一定时，管径大小直接2液体影响经济效果。管径小，介质流速高，管路压力降大，增加流体输送设备的动力

2、操作费用；反之，液体是化工生产中常见的流体种类，最常见增大管径，动力费用减少，管路建造费用增加。的有水、酸、碱、有机物、油品、液化烃等。不因此，为求得其矛盾的统一，设计上必须选择合同的流体按其性质、状态和操作要求的不同，应理的管径。选用不同的流速。粘度较高的液体，摩擦阻力较管路压力降计算的目的，是根据介质流量及大，应选择较低的流速；允许压力降较小的管道，允许的压力降来确定管径或根据管径和介质流量例如常压自流管道和输送泡点状态液体的泵人口来验算压力降。确定管径时应根据运行中可能出管道，应选择较低的流速

3、；允许压力降较大或介现的最大流量和允许的最大压力降来计算。质粘度较小的管道，应选择较高的流速；一些含经济流速、管径、压力降这三者之间是密切有固体颗粒或较易结晶的管道，应选择较高的流相关的，它们之间的选择与确定应该根据介质性速；同时为防止因介质流速过高引起管道冲蚀、质、操作情况、建设投资和操作费用、项目建设磨损、振动和噪声等现象，液体流速一般不宜超要求等情况具体确定。但是它们的选取还是有一过4m／s。定规律可循的，在日常的工作中，一些年轻的工2．1流速程师在确定经济流速时往往是查手册规范中相关2．1．

4、1特殊液体最大流速表格中的数据，这些表格中的数据虽然正确，但特殊液体最大流速值，见表1。是在应用到具体实际问题中却略显粗糙，以下对表1特殊液体最大流速值(m／s)2．1．2一般液体的流速2．2压降液体多由泵来输送，泵的进口液体流速：0．52．2．1压降的计算—1．5m／s；泵的出口液体流速：1．5—2．5m／s；在工艺设计中，估算直管道的百米压降值较设备底部出口液体流速：1．0～1．5m／s；对于自流为常见，其公式为：的管道出口液体流速：0．7—1．5m／s；罐区大罐底△=A部出口的流速：0．5～1

5、．0m／s。常见液体经济流速推荐值，见表2。式中，为摩擦因子，无量纲；L为管长，m；D为杨成伟：高级工程师。1987年毕业于黑龙江大学有机化工专业。一直从事石化、化工工艺技术、设计管理及项目管理工作。联系电话：(0792)3171223，E—mail：yangcw@lxxhsi．cn。学兔兔www.xuetutu.com8CHEMICALENGINEERINGDESIGN化工设计2011，21(4)表2常见液体经济流速推荐值(m／s)表5各种流型下摩擦园子与雷诺数的关系名称流速层流1．2～1．5密度

6、1600ks／m1．5～2．4湍流密度800kg／m1．8～3．O密度320kg／m2．5～4．O饱和液体O．5～1．5泵进口不饱和液体1．O～2．O负压下O．3一O．7流量～50m。／h1．5～2．O泵出口流量50—160m／h2．4～3．O流量>160m／h3．04．0吸入口<1．O齿轮泵金属管道排出口1．O～2．O新无缝钢管0．02～O．1吸入口O．7～1．0往复泵正常工作的无缝钢管O．2排出口1．0～2．0正常工作的焊接钢管及少腐蚀的无缝O．2～O．3泵前速度2．5—3．5钢管结晶母液中等腐

7、蚀的无缝钢管O．4泵后速度3～4严重腐蚀的钢管1～3凝结水(自流)O．2～O．5铜管，铅管0．0l～0．O5自流管道O．7～1．5冷冻剂管道O．6～1．2铝管0．015—0．06设备底部出口1．O～1．5新铸铁管O．25～1．0塔进料1．0～1．5使用过的铸铁管1．4非金属管道管道内径，m；u为流体平均流速，m／s；摩擦因洁净的玻璃管O．o015～O．01子入与管内流动介质的雷诺数Re和管壁相对粗糙橡皮软管0．01～O．O3度jD有关，见表3～6。上釉陶器管l_4表3各种流体流型与雷诺数的关系新石棉

8、水泥管O．O5～O．1石棉水泥管中等情况0．6水泥管O．3～O．8木管O．25～1．25帆布管O．O2一O．05设计中，由于目前国内较为常见的离心泵的NPSHr大于2m，所以在选取合适的流速和压降的前提下表4各种流型下相对粗糙度与雷诺数的关系计算出的NPSHa应该大于4m为宜，在输送饱和液体的情况下，NPSHa也以不小于3m为宜。一些液体的压力降推荐值见表7。表7部分液体的压力降推荐值2．2．2压降的选取用离心泵输送液体，当采用一对一的供料方式时，选取适当的流速和压降