《華南理工大學(xué)發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)第八章管道設(shè)計(jì)與布置.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《華南理工大學(xué)發(fā)酵工廠設(shè)計(jì)第八章管道設(shè)計(jì)與布置.ppt（44頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第八章 管道設(shè)計(jì)與布置,主要內(nèi)容,一、車(chē)間布置設(shè)計(jì)的目的、依據(jù)與成果 二、車(chē)間布置設(shè)計(jì)的原則 三、設(shè)備設(shè)計(jì)與選型的原則 四、車(chē)間布置設(shè)計(jì)的步驟與方法 五、車(chē)間布置設(shè)計(jì)的有關(guān)參數(shù)與技術(shù) 六、管道布置設(shè)計(jì)的意義與步驟 七、工藝管道的設(shè)計(jì)計(jì)算 八、管道布置設(shè)計(jì)的原則與任務(wù) 九、發(fā)酵車(chē)間管道布置的特點(diǎn),1. 管道布置設(shè)計(jì)的意義,操作方便性 建設(shè)指標(biāo)的先進(jìn)性 整齊美觀 通風(fēng)采光 工作量大,第一節(jié) 概 述,2. 管道設(shè)計(jì)與布置的內(nèi)容,管道的設(shè)計(jì)計(jì)算 管道的布置,第一節(jié) 概 述,3.管道設(shè)計(jì)與布置的步驟,選擇管道材料 選擇介質(zhì)的流速 確定管徑 確定管壁厚度 確定管道連接方式 選閥門(mén)和管件 選管道的熱補(bǔ)償器

2、絕熱形式、絕熱層厚度及保溫材料的選擇,選擇管道材料 選擇介質(zhì)的流速 確定管徑 確定管壁厚度 確定管道連接方式 選閥門(mén)和管件 選管道的熱補(bǔ)償器 絕熱形式、絕熱層厚度及保溫材料的選擇,1. 管子、管件和閥門(mén)的選擇,公稱(chēng)直徑 將管子和管道用的零部件的直徑加以標(biāo)準(zhǔn)化以后的直徑，稱(chēng)公稱(chēng)直徑，并以Dg表示，其后附加公稱(chēng)直徑的尺寸 例如：公稱(chēng)直徑為100mm，用Dg100表示 管子的公稱(chēng)直徑是指管子的名義直徑，是與管子的外徑相近又小于外徑的一個(gè)數(shù)值。只要公稱(chēng)直徑一定，外徑也就確定，而內(nèi)徑則根據(jù)壁厚不同而不同 例如：Dg150的無(wú)縫鋼管，外徑都是159mm 若壁厚是4.5mm，內(nèi)徑是150mm 若壁厚是6.0

3、mm，內(nèi)徑是147mm,第二節(jié) 工藝管道的設(shè)計(jì)計(jì)算,公稱(chēng)壓力 把管道及所用閥蘭、閥門(mén)等零部件所承受的壓力，也分為若干個(gè)規(guī)定的壓力等級(jí)，這種規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)壓力等級(jí)就是公稱(chēng)壓力，以Pg表示，其后附加公稱(chēng)壓力的數(shù)值 例如：公稱(chēng)壓力為25105Pa，用Pg25表示 按照現(xiàn)行規(guī)定： 低壓管道的公稱(chēng)壓力分為2.5、6.0、10、16（ 105Pa）四個(gè)等級(jí)； 中壓管道的公稱(chēng)壓力分為25、40、64、100（ 105Pa）四個(gè)等級(jí)； 高壓管道的公稱(chēng)壓力分為160、200、250、300（ 105Pa）四個(gè)等級(jí),管材選擇,鑄鐵管：埋于下地的管道，用于濃硫酸、液堿（常溫）及地下污水管。 焊接管：（白鐵管、黑鐵管、鍍

4、鋅管）用于供水、煤氣、低壓蒸汽等，溫度低于135。 無(wú)縫鋼管：用于有壓力的場(chǎng)合和易燃、易爆及有害介質(zhì)。 不銹鋼管：用于有壓力的場(chǎng)合，易燃、易爆場(chǎng)合，有衛(wèi)生要求的場(chǎng)合及有害介質(zhì)和腐蝕性介質(zhì) 非金屬管：用于腐蝕性介質(zhì)，不適應(yīng)高溫場(chǎng)合。 （聚氯乙烯管P.V.C. 聚丙烯管..P.P.) 環(huán)氧樹(shù)脂玻璃鋼管，酚醛樹(shù)脂玻璃鋼管等 有色金屬管：用于一些特殊場(chǎng)合，深冷、防腐蝕等,管件 彎頭 三通 短接管 異徑管 法蘭 活絡(luò)管接頭 盲板,閥門(mén) 旋塞 截止閥 閘閥 隔膜閥 球閥 針形閥 止回閥 安全閥 減壓閥 疏水閥 蝶閥,2. 管徑計(jì)算 式中： d----管道內(nèi)徑（mm） Q---流體流量（m3/h） W

5、---流體流速（m/s）,,選取流速，計(jì)算管徑； 查管徑系列表，選用距計(jì)算值最接近而又略大些的管徑； 按選用的管徑復(fù)核流體速度，應(yīng)符合流速規(guī)定的范圍。,例如：麥芽汁 選取w=1.2 m/s 要求 Q=30 m3/h 那么 d=94mm 查表選用Dg100無(wú)縫鋼管，外徑108mm，壁厚4mm，內(nèi)徑100mm， W=Q18.82/d2=1.06 m/s 符合選取流速規(guī)定的范圍。,根據(jù)公稱(chēng)壓力Pg，公稱(chēng)直徑Dg，可以查表確定管壁厚度。一般情況下，很少計(jì)算管壁厚度。 如果工作壓力和溫度過(guò)高，則應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)算，計(jì)算公式見(jiàn)課本174頁(yè)。,3.管子壁厚計(jì)算,管道的保溫、熱膨脹及補(bǔ)償,1.保溫的目的 a 減少設(shè)備

6、和管道向周?chē)h(huán)境散發(fā)或吸收熱量而造成能量損失。 b 改善勞動(dòng)保護(hù)條件和生產(chǎn)條件。 c 提高設(shè)備的防火等級(jí),2. 管道的保溫材料要求 （1）保溫材料的密度要小、導(dǎo)熱系數(shù)低。 （2）富有彈性及多孔性、化學(xué)性能穩(wěn)定。 （3）能耐熱和耐冷，易于施工并具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度。 （4）不侵蝕金屬管道，水分較少，不引出鼠、菌等生物，不污染空氣。 （5）就地取材，經(jīng)濟(jì)適宜,3. 常用的保溫材料 （1）纖維型：玻璃棉、礦渣棉、巖石棉。（2）發(fā)泡型：硅藻土、發(fā)泡混凝土、微孔硅酸鹽。 （3）泡沫塑料：泡沫玻璃、聚苯乙烯、聚氨基甲酸脂（ 4）多孔顆粒：膨脹珍珠巖、膨脹蛭石、炭化軟木,4. 保溫范圍 a 凡表面溫度高于33

7、3K以上的管道，都要保溫，以防燙傷。 b 表面溫度低于周?chē)諝饴饵c(diǎn)溫度。（不保溫將在表面產(chǎn)生凝結(jié)水） c 若管道內(nèi)介質(zhì)溫度降低使流動(dòng)困難，或者產(chǎn)生冷凝液使管道產(chǎn)生腐蝕者皆應(yīng)保溫。（若必要可加蒸汽伴管，再外加絕熱層） d 由于環(huán)境溫度影響，可能使管道內(nèi)介質(zhì)汽化而影響生,1. 車(chē)間管道布置設(shè)計(jì)的任務(wù),用管道把由車(chē)間布置固定下來(lái)的設(shè)備連接起來(lái)，使之形成一條完整連貫的生產(chǎn)工藝流程,第三節(jié) 管道布置設(shè)計(jì),2. 車(chē)間管道布置設(shè)計(jì)的原則,管道布置首先應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)需要和工藝設(shè)備的要求，便于安裝、檢修和操作管理； 盡可能使管線最短，閥件最少； 車(chē)間內(nèi)管道一般采用明線敷設(shè)，安裝費(fèi)用低，檢修安裝方便，操作人員容易掌握

8、管道的排列和操作； 車(chē)間內(nèi)工藝管道布置普遍采用沿墻、樓板底或柱子的成排安裝法； 管架標(biāo)高應(yīng)不影響車(chē)輛和人行交通； ,分層布置時(shí)，大管徑、熱介質(zhì)、氣體、保溫和無(wú)腐蝕的管道在上；小管徑、液體、不保溫、冷介質(zhì)和有腐蝕性介質(zhì)的管道在下； 管徑大的、常溫的、支管少的，不常檢修的和無(wú)腐蝕性介質(zhì)的管道靠墻；管徑小的，熱力管道、常檢修的、支管多的和有腐蝕性介質(zhì)管道靠外； 管道穿過(guò)樓板、墻壁時(shí)，應(yīng)預(yù)留孔，穿過(guò)樓板或墻壁的管道，其閥蘭或焊口不得位于樓板或墻壁之中； 易堵塞管道在閥門(mén)前接上水管或壓縮空氣管； 管道避免經(jīng)過(guò)電動(dòng)機(jī)或配電板上空以及鄰近；,輸送腐蝕性介質(zhì)管道的閥蘭不得位于通道上空； 閥門(mén)和就地儀表的安裝高

9、度應(yīng)滿(mǎn)足操作和檢查的方便； 室外架空管道的走向宜平行于廠區(qū)干道和建筑物； 不銹鋼管道不得與碳鋼支架或管托架長(zhǎng)期直接接觸，以免形成腐蝕核心； 一般的上下水管及廢水管適用埋地敷設(shè)，埋地管的安裝深度應(yīng)在冰凍線以下。,3. 發(fā)酵工廠車(chē)間管道布置的特點(diǎn),選擇恰當(dāng)?shù)墓懿暮烷y門(mén) （1）防腐蝕 （2）防染菌 （3）防倒流 選擇正確的管道連接 （1）宜焊接和閥蘭連接 （2）不宜螺紋連接,截止閥,截止閥,截止閥,截止閥 （A） 安裝時(shí)盡可能將閥座一側(cè)與罐相連，而閥桿一側(cè)不與罐相連。 （B） 閥芯最好用聚四氟乙烯墊圈。 （C） 必要時(shí)閥座上另外安裝小邊閥。,截止閥,截止閥上安裝小邊閥,針型閥,針型閥,針型閥 一般由

10、不銹鋼制成，適用于小流量的調(diào)節(jié)。 例如：用于取樣、接種和補(bǔ)料的管道上。,橡皮隔膜閥,橡皮隔膜閥,橡皮隔膜閥 （A） 橡皮隔膜閥具有嚴(yán)密可靠、閥桿不與物料接觸的優(yōu)點(diǎn)。 （B） 但所用的橡皮隔膜必須耐高溫。,閘閥,閘閥 大口徑的空氣管和蒸汽罐一般用閘閥。,合理布置管道 （1）盡量減少管道，可節(jié)省投資，減少染菌機(jī)會(huì)； （2）要保證發(fā)酵罐（種子罐）罐體和有關(guān)管道都可用蒸氣進(jìn)行滅菌； （3）各發(fā)酵罐（種子罐）的排氣管和罐底排污管不能相互連接在一條總管道上； （4）要避免冷凝水排入已滅菌的發(fā)酵罐和空氣過(guò)濾器中； （5）在空氣過(guò)濾器和發(fā)酵罐之間應(yīng)裝有單向閥； （6）蒸汽總管道應(yīng)安裝疏水閥、減壓閥和安全閥。,消滅管道死角 管道連接的死角 A 螺紋連接 B 閥蘭連接 C 焊接 種子罐放料管的死角,種子罐放料管的死角,管道的死角,管道的死角,謝 謝！,,