《華南理工大學發(fā)酵工廠設計第八章管道設計與布置.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《華南理工大學發(fā)酵工廠設計第八章管道設計與布置.ppt(44頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第八章 管道設計與布置,主要內(nèi)容,一、車間布置設計的目的、依據(jù)與成果 二、車間布置設計的原則 三、設備設計與選型的原則 四、車間布置設計的步驟與方法 五、車間布置設計的有關(guān)參數(shù)與技術(shù) 六、管道布置設計的意義與步驟 七、工藝管道的設計計算 八、管道布置設計的原則與任務 九、發(fā)酵車間管道布置的特點,1. 管道布置設計的意義,操作方便性 建設指標的先進性 整齊美觀 通風采光 工作量大,第一節(jié) 概 述,2. 管道設計與布置的內(nèi)容,管道的設計計算 管道的布置,第一節(jié) 概 述,3.管道設計與布置的步驟,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 選閥門和管件 選管道的熱補償器
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 選閥門和管件 選管道的熱補償器 絕熱形式、絕熱層厚度及保溫材料的選擇,1. 管子、管件和閥門的選擇,公稱直徑 將管子和管道用的零部件的直徑加以標準化以后的直徑,稱公稱直徑,并以Dg表示,其后附加公稱直徑的尺寸 例如:公稱直徑為100mm,用Dg100表示 管子的公稱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數(shù)值。只要公稱直徑一定,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) 工藝管道的設計計算,公稱壓力 把管道及所用閥蘭、閥門等零部件所承受的壓力,也分為若干個規(guī)定的壓力等級,這種規(guī)定的標準壓力等級就是公稱壓力,以Pg表示,其后附加公稱壓力的數(shù)值 例如:公稱壓力為25105Pa,用Pg25表示 按照現(xiàn)行規(guī)定: 低壓管道的公稱壓力分為2.5、6.0、10、16( 105Pa)四個等級; 中壓管道的公稱壓力分為25、40、64、100( 105Pa)四個等級; 高壓管道的公稱壓力分為160、200、250、300( 105Pa)四個等級,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。 無縫鋼管:用于有壓力的場合和易燃、易爆及有害介質(zhì)。 不銹鋼管:用于有壓力的場合,易燃、易爆場合,有衛(wèi)生要求的場合及有害介質(zhì)和腐蝕性介質(zhì) 非金屬管:用于腐蝕性介質(zhì),不適應高溫場合。 (聚氯乙烯管P.V.C. 聚丙烯管..P.P.) 環(huán)氧樹脂玻璃鋼管,酚醛樹脂玻璃鋼管等 有色金屬管:用于一些特殊場合,深冷、防腐蝕等,管件 彎頭 三通 短接管 異徑管 法蘭 活絡管接頭 盲板,閥門 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,計算管徑; 查管徑系列表,選用距計算值最接近而又略大些的管徑; 按選用的管徑復核流體速度,應符合流速規(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)公稱壓力Pg,公稱直徑Dg,可以查表確定管壁厚度。一般情況下,很少計算管壁厚度。 如果工作壓力和溫度過高,則應進行驗算,計算公式見課本174頁。,3.管子壁厚計算,管道的保溫、熱膨脹及補償,1.保溫的目的 a 減少設備
6、和管道向周圍環(huán)境散發(fā)或吸收熱量而造成能量損失。 b 改善勞動保護條件和生產(chǎn)條件。 c 提高設備的防火等級,2. 管道的保溫材料要求 (1)保溫材料的密度要小、導熱系數(shù)低。 (2)富有彈性及多孔性、化學性能穩(wěn)定。 (3)能耐熱和耐冷,易于施工并具有足夠的機械強度。 (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 表面溫度低于周圍空氣露點溫度。(不保溫將在表面產(chǎn)生凝結(jié)水) c 若管道內(nèi)介質(zhì)溫度降低使流動困難,或者產(chǎn)生冷凝液使管道產(chǎn)生腐蝕者皆應保溫。(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. 車間管道布置設計的任務,用管道把由車間布置固定下來的設備連接起來,使之形成一條完整連貫的生產(chǎn)工藝流程,第三節(jié) 管道布置設計,2. 車間管道布置設計的原則,管道布置首先應滿足生產(chǎn)需要和工藝設備的要求,便于安裝、檢修和操作管理; 盡可能使管線最短,閥件最少; 車間內(nèi)管道一般采用明線敷設,安裝費用低,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; 管架標高應不影響車輛和人行交通; ,分層布置時,大管徑、熱介質(zhì)、氣體、保溫和無腐蝕的管道在上;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; 管道穿過樓板、墻壁時,應預留孔,穿過樓板或墻壁的管道,其閥蘭或焊口不得位于樓板或墻壁之中; 易堵塞管道在閥門前接上水管或壓縮空氣管; 管道避免經(jīng)過電動機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; 閥門和就地儀表的安裝高
9、度應滿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,埋地管的安裝深度應在冰凍線以下。,3. 發(fā)酵工廠車間管道布置的特點,選擇恰當?shù)墓懿暮烷y門 (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) 橡皮隔膜閥具有嚴密可靠、閥桿不與物料接觸的優(yōu)點。 (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,減少染菌機會; (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)酵罐和空氣過濾器中; (5)在空氣過濾器和發(fā)酵罐之間應裝有單向閥; (6)蒸汽總管道應安裝疏水閥、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!,,