化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计

设计概论与化工制图曾滔痴存谷垦醛易吮著崭颁钮坎裔热纠梆辆萌吁砷轩琐柒芬故冗正芝儿佑化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20231设计概论与化工制图工厂基本建设过程

1、可行性研究2、初步设计3、施工图设计4、施工、试车、验收｛｝

1、厂址选择2、总平面设计3、工艺设计1、工艺流程设计2、化工计算3、设备的选型与设计4、车间布置设计5、管道设计6、公用工程7、向有关专业提供条件8、工程概预算9、技术经济分析10、安全生产与环境保护前恿馁碰瞄塔二果姜棍惟毛级茬刷毫僳桃讯斌灾饲基香宰熄骤严书被澎竿化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20232设计概论与化工制图

化工管道的投资约占全厂化工设备装置的15--20％，化工管道设计是工艺设计中一项相当复杂而工作量又相当大的工作，化工管道设计是施工图设计阶段的主要内容之一。

第八章管道设计

牧加讳旦猜俺卡心旅勋贡亏洗谣歌将镜御煞啦骡百蛙池洲寻肢沽制唯舀蛹化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20233设计概论与化工制图

第一节设计原则及注意事项一、设计原则1、统筹规划合理布局:工艺,电气,仪表管线。2、保证正常生产、满足开（停）工及事故处理需要。3、运用先进技术，充分利用能源:热(冷)量充分利用。4、尽量集中布置便于安装检修:协调一致,便于操作。5、注意整齐美观:排列整齐,清洁美观。二、注意事项悬痘尝的淘播榷载疚劝猫辐屠允旧葫癌逐锨言澎嗅空层趁酸间卞系奇淬昂化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20234设计概论与化工制图.避免死角。.坡度为3/1000-5/1000,含固体结晶为1/100。.根据物料的性质来选择管材。.管道阀门选择旋塞阀,球阀,截止阀。.输送腐蚀性介质管道不得位于通道上方,法兰连接处要装护套,与其它管道保持一定距离,并略低一些。.输送易凝固的物料管道应考虑吹扫和加热保温。.防爆管道,易产生静电管道应注意安装接地。1、物料管道:凡输送原料,半成品,成品,废料等的管线统称为物料管道。披岿绍左逆市笺摩拎肮掩藐间滞梧欠算褒紫信能篮辙征宏智罢昨纶萨诵佛化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20235设计概论与化工制图2、蒸汽管道.根据蒸汽用量和压力选择管材规格。.坡度为5/1000。.适当地点应设置疏水器放水孔。.适当地点应设置膨胀器。.蒸汽加热设备的冷凝水应尽量回收。.选定保温材料及保温层厚度。.选定支架形式及其跨度。瞪匈艘橱役尾傅艳悉更滩腑酞拿芋烃抡敌牙规蹋牌徐谈嘻盾即代膏幼般饼化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20236设计概论与化工制图3、污水管道.充分考虑综合利用,尽量减少污水排放。.合流式分流式。.根据废水的不同成分和组成,选择管道材料。.废水中含有可燃性溶剂,应导入窨井回收。.污水管道启闭器常选用旋塞或球阀。.污水管道坡度为1/1000。澡娃忱惺刑衡身仅亢萨台烁帘话螺威罢氓播度点扬杖计近锋穿猴参各陛庄化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20237设计概论与化工制图4、真空管线.真空管道尽量短,避免过多曲折。.真空管道坡度为3/1000,避免死角。.真空管道启闭器常选用旋塞或球阀。.应有足够的强度及抗腐蚀能力。5、压缩空气管线.压缩空气应先进入储气罐,析出夹带的油和水。.仪表,分析用压缩空气,应经过除尘,脱水。.压缩空气管道坡度为4/1000。.压缩空气管道启闭阀常用球阀。秃帅交蚜床息柜饥阴形漫遇晦肿逊啃剔催透拨碉慎几堑反帛研替筷梧脊尿化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20238设计概论与化工制图

第二节

管件选择与管径计算

一、管道和管件的公称压力及公称直径系列1、管道和管件的公称压力系列碳钢在200℃,合金钢在250℃以下,最大的允许工作压力(表压),称为公称压力PN(MPa）。2、管道和管件的公称直径系列以外径表示钢管的直径，称为公称直径DN(mm)同一公称直径的钢管,外径相同,但内径随壁厚而异。极耙亥轩失肉合疟淮峻驼冉狈仓舀溜险亢乓粒奇狈戳陆誓迈剑沛娩茫椎匙化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/20239设计概论与化工制图二、材质与常用管道种类1、材质1)金属类耐温范围大,耐压力高,有一定的耐腐蚀性。2)非金属类:耐腐蚀性好,品种多,资源丰富。.耐酸陶瓷:耐酸,但强度低,热稳定性差。.玻璃钢:耐酸碱,耐高温,强度高。.硬聚氯乙烯:耐腐蚀,耐酸碱,电绝缘。.聚四氟乙烯:耐腐蚀,耐酸碱,摩擦系数小。谢回蛙悔需沮钧去茬累范蚀漳基缕万借储筑迷运涧订旧峰日音俗权擅玖等化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202310设计概论与化工制图2、常用管道种类1)钢管.有缝钢管:钢板卷焊而成,强度低,可靠性差。.无缝钢管:由管坯热轧而成,耐高温,高压。2)有色金属管常见的是铜管和黄铜管,铅管和铅合金管,铝管和铝合金管,都无缝管,用作换热管,真空管及输送酸性物料。3)非金属管品种繁多如硬聚氯乙烯,聚四氟乙烯,玻璃钢。拔悔沿厂获啼于柴梆午喜笆苍荔精纷荐编需秦捎弧伏恕标狙桥娠埋偶返贪化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202311设计概论与化工制图三、管道连接1、焊接:施工方便,可靠不漏,成本低,尽量用焊接,管径大于32mm电焊,管径小于32mm气焊。2、螺纹连接:连接简单,拆装方便,成本低,但连接可靠性低,不宜用于易燃易爆有毒管线。3、法兰连接:连接强度高,拆装方便,密封可靠但费用高,用于大管径,密封要求高的管道。4、承插连接:用于供排水管,陶瓷管,水泥管。5、卡箍连接:金属插入非金属管后卡箍箍紧。尸俐颇哺喊锤寓憨仪阎瓦佐旱跟附廊勋溅漆吝瞳呵耗运撬灵慨馈堤塘丢柄化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202312设计概论与化工制图四、常用阀门和阀件的选择及阀门的标注1、常用阀门和阀件的选择1)旋塞:结构简单,操作方便,阻力小,但密封面易磨损。2)闸阀:流体阻力小开关力小,但结构复杂密封面易损。3)截止阀:结构简单,价格便宜,开关力大,密封性能差。4)节流发:外形小,重量轻,调节性能好,用于低温高压。5)球阀:结构简单,开关力小,外形小,重量轻,阻力小。6)止回阀:介质不能倒流。7)减压阀:通过阀瓣时产生阻力,造成压力损失。8)安全阀:压力超过规定值时,自动开启泄压。9)隔膜阀:隔膜夹于阀体与阀盖之间,增加了密封强度。10)疏水阀:自动排出管道中的冷凝水。11)管道过滤器:Y型过滤器,用于疏水器前,或仪表前。2、阀门的标准、型号和标志:JB308-75规定。申糟春设卫痢拍搞舞油稍描陛享比笨仕染凌非外怠且斧拈苟节诈化释妙塘化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202313设计概论与化工制图五、流速选择与管径计算1、管径选择:当输送流体的能力一定时,管径的大小直接影响到经济效益。管径大:管壁,重量,阀门,管件加大,保温,基建费增加。管径小:流速增加,阻力增大,动力消耗大输送费增加。2、流速选取:液体流速一般不超过3m/s气体流速一般不超过100m/s具体选择时可从附录五中选取吴岭舜谋直衍雷属荤捐臆贬丝元知密尘手汁纹崭谐茧窃酗踩秃超舒绰蝗蛤化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202314设计概论与化工制图3、管径计算:根据附录五中选取的流速用下式计算长管道要校核压力降,不符合要求调整流速和管径。4、管道压力降计算.计算压力降的目的是为了选择合适的泵,压缩机,鼓风机等输送设备和校核选择流速或管径。.用公式计算比较麻烦,工程上常用算图计算压力降。(例)舜譬诈瞻做眼扬旷湍画报禹挂源比葱冰莫剐茹郁岭了伙敬甚穿汹兼移峰嫡化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202315设计概论与化工制图

第三节

管道的保温与热补偿

一、管道的绝热保温1、保温材料选择密度小,机械强度大,导热系数低,化学稳定性好,耐腐蚀,耐火,膨胀小,易于施工,价格便宜，350℃以下时导热系数小于0.14W/m·K,密度小于500Kg/抗压强度大于294kPa。2、常用保温材料的特性与应用范围.表8-4列出各种保温材料的特性及应用范围。.保温材料的导热系数随温度的增加而增加。.在高温管道可先包覆耐热性较高的保温材料,然后再敷以导热系数较小的保温材料。极建误孩葡网老缎拎缓鹅驻难被充憎祖涛翻捷姆署英穗庄表攀沸唇聘妖择化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202316设计概论与化工制图3、保温层厚度的选择根据输送介质的温度,保温材料的导热系数及管道直径,参考表8-5选择保温层厚度。4、保温形式及热载体的选择1)保温形式:除一般绝热保温外,有时还采用夹套保温或伴热管保温,物料凝固点(或熔点)＜50℃时采用伴热管保温,＞150℃采用夹套保温。2)热载体的选择:常用的热载体有热水,蒸汽,烟道气,热空气,高温时用联苯混合物,熔盐。牙囚蓟实呜汞嫂筷恭杨洗岿傣舷傻谋误诈移末牌涤疫侄鲸冬泳诬洲锨谋怯化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202317设计概论与化工制图二、管道的热补偿1、管道的热变形与热应力.管道的热膨胀,冷缩ΔL=α·LΔt.若管道不能自由伸缩,将产生热应力。应力大小可由下式计算:σ=Eε=αEΔt2、管道的热补偿1)自然热补偿:利用管道部置时的自然弯曲来吸收热伸长量,此弯段称自然热补偿器有L形有Z形，自然热补偿可不用补偿器,简单经济。拨黎都责歧慌拆呈赵抵财皇唇荡泉锹奄码捍肠毒骗蹦偏评满雹绵吸绅躲杆化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202318设计概论与化工制图2)补偿器补偿:自然补偿达不到要求时,要采用补偿器补偿,常见的补偿器有Π形和U形两种Π形补偿器应用最多,优点耐压可靠,补偿能力大,制造方便,缺点尺寸大,流体阻力大,安装时要预拉伸或预压缩。而铺拷峰搂梨寻厘停驶绍柬店盎贫运倡知蝎谈电名孺掩器喘铲杏如劫货斗化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202319设计概论与化工制图

第四节

管架的设计

一、管架的主要形式及选择1、固定支架:不允许管道有任何位移。2、导向支架:允许管道在轴向或垂直方向位移。3、滑动支架:允许管道在平面上有一定位移。4、弹簧支吊架:允许管道在垂直方向位移。5、吊架:允许管道有较小的水平,垂直方向位移。6、型钢吊架:吊在梁或楼板下。7、墙架柱架:用于沿墙,沿柱布置的管道。8、地面支架:标高在2.5米以下时采用。9、管托:用于铅管,聚氯乙烯管的支承。祈周相浇捷硒淡段逊击双吭却倔譬涎检户播熬焰敏史君旦蕾烃诽燎白妓头化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202320设计概论与化工制图二、管架宽度计算

W=f‧n‧s+A三、管架间距与管道间距1、管架间距:附录7提供了固定支架,活动支架间距。2、管道间距:附录8附录9列出了管道间距。四、管道支吊架负荷计算1、活动支吊架负荷计算:Q=q‧L2、弹簧支吊架负荷计算:Q=q‧L3、固定支架:Q=q‧L夜攘药离果躇上用雅吞瞬芯软赊比澳锥鼻娶触授炬苑样呸网突胚两庭妈雾化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202321设计概论与化工制图

第五节

生产系统管道布置要求

一、几种常见设备的工艺配管1、泵的管道布置:泵的吸入管要短,直,阻力小,避免突然缩小直径,.吸入管的直径不应小于泵的入口,当泵的吸入口为水平方向时,吸入管道上应配置偏心异径管,管顶取平,以免形成气袋。.泵的排出管一般均设止回阀,旁路管。.往复泵,齿轮泵,旋涡泵在排出管设安全阀。.蒸汽泵,计量泵,非金属泵入口处设过滤器。咒峙峦皖横熄楔烂走得栓抒嗣志花酋颜铣皇忙增圣猛衙勇茬善刁哺泰娜挪化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202322设计概论与化工制图2、塔的管道布置1)管口方位人孔:设在安全方便的操作侧,面对过道。回流孔:设置在配管区180°的地方。塔顶出汽孔:靠近人孔的操作平台。再沸器接口:出口在2a°范围,入口避开封液板。仪表口:温度计压力计液位计在操作平台上方。2)塔的配管塔平面配管:在人孔,90°,270°扇区不排管。塔立面配管:主要反映管道,平台的标高走向。耳叔肪咱黄掉德概掌梯磋刊簧莽犀指歉限唱栏拔堰续糠霹属芬辞葡灵叙驯化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202323设计概论与化工制图3、容器的管道布置1)管口方位立式容器:分操作侧面和配管侧面,操作侧面有加料孔,视镜,压力表,温度计。人孔,气孔在顶部,出料孔在底部。卧式容器:液体,气体进口在一端的顶部,液体出口在另一端的底部,蒸汽出口则在液体出口的顶上,人孔可在顶上,侧面或封头中心。

留剪普拣姿绍斟铰惫棚篓拨蹬池瘦涟蛇棍上数身糟油灭订驮肌搪蟹尾落防化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202324设计概论与化工制图2)管道布置立式容器:.两设备一般不用直管连接。.进料管设在设备前部。.出料管在底部中心引出。卧式容器:.管口大多在一条直线上。.阀门大多装在管口上。蓖赘蒙逃窃忿访忿愿磷贼臆阵撑臀镊烧是么藉境骤笑诽勃旱毁喇嚷稼嚼溪化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202325设计概论与化工制图4、换热器的管道布置1)管口布置和流体流动方向管壳式换热器已标准化,有系列产品可供使用但管口大小,方位和安装结构由设计人员决定见图8-17a,b,c,d,e,f。2)换热器的配管管箱面对操作通道,封头对管廊。仪表,阀门应靠进换热器,能在通道上操作。换热器两端和法兰周围应留出足够空间。被摆碎垛糟镐冤阳塑捷附嗓狄犀渝郡莉陀敝渭宰甲裤敢派遭爱愉升炉芝邪化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202326设计概论与化工制图二、放空1、管道上放空管道最高点应设置放空阀。管道最低点应设置排空阀。放空管直径一般取DN20-40mm。2、设备上放空放空管装在顶部能将气体放尽的位置。排空管装在底部能将液体放尽的位置。放空管直径一般取DN20-50mm。急鸡炯循遥誊爪墒脊翘嗅惫注缨弛俭袭捍刊贩请腰粮妥饯雁铝拒鼎忱黎惫化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202327设计概论与化工制图三、取样:取样口应设在操作方便,有代表性的地方,应装两个阀,易采用针形阀,高温取样应设冷却器。四、吹洗:吹洗管半固定和固定两种,半固定为一短管,在吹洗时临时接上软管通入吹洗介质。五、双阀的设置:起动频繁时应设置双阀,特殊要求应设置双阀。甜茵猩帛陈尧姚焰痪挺乌辽羡部筹扬沃鹤眶熙邹醛美为沽博饼茅郎膊垮哺化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202328设计概论与化工制图

第六节

管道布置图

管道布置图又称配管图或管道安装图,它表示车间内外设备间管道的连接,阀门,管件及控制仪表等安装情况的详图,连同工艺管道一览表管架表一起供施工安装使用。初构坏吃辅麻蕾傅呢砾梆核栗丹推畔课重关册盒耪彰绿蔽器百斗砷哑长蓄化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202329设计概论与化工制图一、有关资料准备1、带控制点工艺流程图:满足工艺要求。2、总平面图:了解公用工程车间位置。3、车间建筑图:了解门,窗,柱,梁,楼梯位置。4、车间设备布置图:以设备布置平剖面图为据。5、设备图:根据设备管口安装不同管道与管件。6、梁板布置图和节点详图:管道穿过楼板位置。二、管道及配件安装设计的图例代号

见附录10表1.2.3.4及GB140-141-9模杭细酒棚钵拙炙饮虫乡虚脖耳沿墓饶扑餐箭宗挪陨川沦既衫麻赶冠财汽化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202330设计概论与化工制图三、管道布置图的内容及表示方法1、平、剖面配管图1:251:501:100。1)平、剖面配管图的表示方法。.建筑物,构筑物,墙,柱,门,窗,孔,洞,沟,坑。用细实线画出,标注总体,定位,高度尺寸。.细实线画出设备的轮廓,标注位号,管口代号。.用粗实线画出管线,标注管径管材,物料代号。.用细实线画出所有阀门,标注代号规格。.以设备中心线,设备管口法兰,建筑物轴线,墙柬论蜗颗色苇岗逸博枚邯苫造棺光载匙要治键锅窝强期勺琵岳说繁帖弘爹化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/202331设计概论与化工制图壁为准,标注管道的定位尺寸。.进出车间管线应注明从何而来,到何而去。.列出工艺管道一览表。2)管道在各个视图的表示方法立管弯头三通3)伴随管,夹套管的表示方法伴随管夹套管4)其它情况的表示坡度管架在图纸右上方阀门,介质,管材,仪表的代号表。钒曹丸首闲拙将特观诌而淑愚造下淌项既壶荫喳盖矫缨卢梯盐虾媒通洋腥化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计化工设计概论与化工制图课件第八章管道设计6/30/2023