09 管道阻力降的计算

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1、管道阻力降管道阻力降计算计算王王勇勇主要内容一概述概述二管径选择的管径选择的一般要求一般要求三如何确定管径如何确定管径四管道阻力降计算管道阻力降计算五常见管道压降元件典型压降常见管道压降元件典型压降2011年12月18日第2页¢1.1.概述概述石油化工装置主要是由设备、管道、仪表构成的一个石油化工装置主要是由设备、管道、仪表构成的一个系统。管道系统的主要作用是流体输送，控制着设备的系统。管道系统的主要作用是流体输送，控制着设备的输入与输及操作条件，管道系统设计是工艺设计的一项输入与输及操作条件，管道系统设计是工艺设计的一项重要内容。而管道阻力降计算则是管道系统设计的一项重要内容。而

2、管道阻力降计算则是管道系统设计的一项最基本的工作。最基本的工作。一般的管道可根据物料平衡表中的物料流量、推荐流一般的管道可根据物料平衡表中的物料流量、推荐流速或允许压力降来选用管径（所选管径应符合材料标速或允许压力降来选用管径（所选管径应符合材料标准）。但对某些水力计算有特殊要求的管道，则应进行准）。但对某些水力计算有特殊要求的管道，则应进行详细的水力学计算。详细的水力学计算。如下部位的管道协调通常就需要进行详细如下部位的管道协调通常就需要进行详细水力学计算水力学计算：：¾塔及反应器的入口管道；塔及反应器的入口管道；¾泵的吸入管道；泵的吸入管道；¾往高位输送或长距离输送的液体管道；

3、往高位输送或长距离输送的液体管道；2011年12月18日第3页¾要求流量均匀分配的管道；要求流量均匀分配的管道；¾液封管道液封管道((须校核液封足否会被冲掉或吸入须校核液封足否会被冲掉或吸入))；；¾提升管道；提升管道；¾两相流管道；两相流管道；¾压缩机吸入或排出管道；压缩机吸入或排出管道；¾塔的回流管道；塔的回流管道；¾安全阀的入口和出口管道安全阀的入口和出口管道((控制安全阀人口管道的压控制安全阀人口管道的压降不超过其定压的降不超过其定压的33％，出口管道须校核安全阀的背压对％，出口管道须校核安全阀的背压对安全阀定压的影响安全阀定压的影响))；；¾热虹吸再沸器工艺物料的进出口管

4、道；热虹吸再沸器工艺物料的进出口管道；¾有调节阀的管道（确定合适的调节阀压降）等。有调节阀的管道（确定合适的调节阀压降）等。2011年12月18日第4页¢2.2.管径选择的一般要求管径选择的一般要求管道尺寸的确定，应在充分分析实际情况的基础上管道尺寸的确定，应在充分分析实际情况的基础上进行，对于给定的流量，管径的大小与管道系统的一进行，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（动力消耗和维修次投资费（材料和安装）、操作费（动力消耗和维修）和折旧费等有密切的关系。应根据这些费用作出经）和折旧费等有密切的关系。应根据这些费用作出经济比较，并使管道系统的总压

5、力降控制在给定的工作济比较，并使管道系统的总压力降控制在给定的工作压力范围内，以选择适当的管径，此外还应考虑安全压力范围内，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。在选定管道系统管径时，应流速及其它条件的限制。在选定管道系统管径时，应考虑以下几个原则。考虑以下几个原则。¢2.12.1流量的考虑流量的考虑管道系统的设计应满足工艺对管道系统的要求，其管道系统的设计应满足工艺对管道系统的要求，其流通能力应按正常生产条件下介质的最大流量考虑。流通能力应按正常生产条件下介质的最大流量考虑。其最大摩擦压力降应不超过工艺允许值，其流速应位其最大摩擦压力降应不超过工艺允许值，其流速

6、应位于根据介质的特性所确定的安全流速的范围内。于根据介质的特性所确定的安全流速的范围内。2011年12月18日第5页¢2.22.2综合权衡建设费用和运行费用综合权衡建设费用和运行费用在设计管道系统时，一般应在允许摩擦压力降的前提在设计管道系统时，一般应在允许摩擦压力降的前提下尽可能地选用较小管径，特别是在确定合金管管径时下尽可能地选用较小管径，特别是在确定合金管管径时更需慎重对待，以节省投资。但是，管径太小则介质流更需慎重对待，以节省投资。但是，管径太小则介质流速增高，摩擦阻力增大，增加了机泵的投资和功率消速增高，摩擦阻力增大，增加了机泵的投资和功率消耗，从而增加了操作费用。因此，

7、在确定管径时，应综耗，从而增加了操作费用。因此，在确定管径时，应综合权衡投资和操作费用两种因素，取其最佳值。合权衡投资和操作费用两种因素，取其最佳值。¢2.32.3流速的选择流速的选择为了防止因介质流速过高而引起管道冲蚀、磨损、振为了防止因介质流速过高而引起管道冲蚀、磨损、振动和噪声等现象，液体流速一般不宜超过动和噪声等现象，液体流速一般不宜超过44m/sm/s；气体流；气体流速一般不超过其临界速度的速一般不超过其临界速度的8585％，真空下最大不超过％，真空下最大不