管道压力、流速、流量、厚度计算.pdf

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1、管道流速V、压力P、流量Q1、在实际工业管道工程设计中，我们经常会根据客户所给的相关技术参数（如：工作压力、用气量、用气设备参数等等）来设计符合实际生产要求的合理的工程方案，从而在满足工程合理、安全的前提下最大限度的降低工程成本。所以在工程设计时如何确定管道内流速V、压力P、流量Q三者之间的关系变得尤为重要，现简单从理论上介绍一下三者之间的关系：例：不锈钢无缝管φ25.4x1.65、工作介质N2、工作压力P=0.8MPa，工作温度t=20℃求工况流量Q？解：取不锈钢管内某一截面为参考面，在1h内有：Q=VπR2x360

2、0式中，Q:工况流量—m³V：介质流速—m/sR:管道半径—m所以,R=Q/(3600Vπ)=9.4Q/V(mm)D=18.8Q/V(mm)⎛D⎞Q=V⎜⎟2(m3)⎝18.8⎠管道流速V、压力P、流量QÅ在实际工程中管道内流速V受很多因素影响（使用压力、管道通径、使用流量等等），所以合理的流速应根据经济权衡决定，一般液体流速为0.5~3m/s，气体流速为10~30m/s，需根据具体情况并通过经济核算来确定适宜流速，使操作费用与设备费用之和为最低!现在0.8Mpa情况下取流速V=10m/s,则Q=10x(22.1/18

3、.8)2=13.8m3(在工况下每小时流量)Ç工况流量与标况流量的换算：在实际生产中气体的使用压力往往不尽相同，所以一般把工况流量换算成标准状况下的流量，以方便计量使用。气体在实际使用过程中受各种因素影响，其相关参数往往在不断变化，所以在工程实际计算中往往把气体认为理想气体，从而大概计算出其实际流量。理想气体状态方程：PV=nRT管道流速V、压力P、流量Q式中，P—气体绝对压力KPaV—气体体积m3n—气体的物质的量kmolR—气体摩尔常数8.314kj/(kmol.K)T—气体的热力学温度Kt—工作温度℃所以在工况和

4、标况下有：P0V0=nRT0（标况）P1V1=nRT1（工况）联合两式得：V0=(P1/P0)x(T0/T1)=V1(P1/P0)x【273/（273+t)】注：式中P1绝对压力，P0为标准大气压力所以例题中换算成标况流量为Q0=（0.9/0.1)x(273/293)Q1=115.7Nm3管道压力与厚度的简单计算1、例：计算不锈钢无缝管φ25.4x1.65最高工作压力？解：由于介质在管道内流动，管道承受内压作用，故可以将管道厚度、压力的计算近似认为承受内压圆筒的计算，所以由内压圆筒计算公式：PcDiδ=2σφ−Pc式中

5、，δ—计算厚度mmδ=1.65mmPc—计算压力MPaDi—圆筒内径mmDi=22.1mmσ—材料许用应力MPa，查资料得σ=137MPaφ—焊接接头系数,取0.85管道压力与厚度的简单计算代入数据得Pc=16.2MPa注：Å式中的计算压力包括设计压力和液柱静压力，当液柱静压力少于5%设计压力时，可忽略不计；Ç厚度为管子实际厚度（除去钢材负偏差，有腐蚀的应考虑腐蚀裕量）；É该公式只适用于单层薄壁圆筒（δ/D≦0.1）的计算.Bestwishesforyou!Bestwishesforyou!