苯酚生產(chǎn)中的泵和管道的計算過程案例綜述目錄TOC\o"1-2"\h\u5925苯酚生產(chǎn)中的泵和管道的計算過程案例綜述 1189481.1概述 1117881.1.1泵的選型要求 1185511.1.2選型原則 2123821.2T101出料泵計算 229476εd=0.002 370601.3T102出料泵計算 5285281.4管道計算 6281651.4.1T101進(jìn)料管 778631.4.2E102進(jìn)料管 7303321.4.3T101塔頂出料管 792311.4.4T101塔底出料管 825951物料流過管道的體積流量 8概述泵在化工液體輸送中是常見的設(shè)備，被使用的很早。最早的泵結(jié)構(gòu)十分的簡單，隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，生產(chǎn)技術(shù)日新月異，泵的型號也越來越多，性能也越來越強(qiáng)大，應(yīng)用范圍也越來越廣，由單一簡單的泵，發(fā)展成大小不同型號、不同速度、自動化式的泵，特殊情況下還有特殊的泵。泵的技術(shù)特性不斷更新發(fā)展，但其結(jié)構(gòu)易燃十分的簡單，對維修和制造都很方便，可批量性生產(chǎn)。泵屬于通用機(jī)械，在國民經(jīng)濟(jì)各部門中用來輸送液體的泵類型多種多樣，實際用途也特別廣泛，各個領(lǐng)域都能看到泵的影子，下至采礦、石油，上至航天，泵在這些領(lǐng)域都發(fā)揮著重要作用，其中，屬化工行業(yè)對泵的需求量最高。涉及的種類也十分的多，一些介質(zhì)具有腐蝕性，或是介質(zhì)溫度高，壓力大，因此對泵的要求往往會比普通泵要求高。常用的泵是離心泵，其型號種類多，流量和揚程的適應(yīng)性強(qiáng)，結(jié)構(gòu)簡單，易操作，穩(wěn)定性高。泵的選型要求從以下兩點選擇泵的型號：（1）選擇的泵的流量、揚程等參數(shù)必須能應(yīng)對實際場所。（2）對于特殊物性的介質(zhì)必須選擇特殊的泵：①對于一些特殊的物質(zhì)，需要采用特殊的泵，例如有毒物質(zhì)、易燃易爆物質(zhì)等，要求采用的泵是要由可靠的軸封的，或是采用屏蔽泵、隔膜泵等無泄漏的泵。②對于腐蝕性介質(zhì)，泵體的材料需具有耐腐蝕的性能。③對于含有固體的介質(zhì)，泵的材料一定要具有耐磨性。（3）根據(jù)實際的安裝場所選擇合適的泵：①當(dāng)作業(yè)現(xiàn)場存在腐蝕性氣體時，必須采取一系列防腐措施保護(hù)泵不被腐蝕；②當(dāng)室外環(huán)境比較惡劣，影響到泵的正常運轉(zhuǎn)，比如氣溫低于零下21℃時，需要考慮泵的低溫冷脆現(xiàn)象，必須用耐低溫材料；③當(dāng)工作場所有爆炸危險時，通過預(yù)測的爆炸等級，必須使用具有防爆性能的電動機(jī)。選型原則泵的選擇依據(jù)主要看五個方面，分別是：輸送能力、液體性質(zhì)、揚程、運行條件和管道布置。（1）流量對整體的產(chǎn)能和輸送能力都有決定性的作用，是確定泵的型號的重要參數(shù)之一。在泵的選取過程中，把最大流量作為依據(jù)，同時還應(yīng)考慮正常流量，若缺失最大流量數(shù)據(jù)，則把正常流浪的1.1到1.5倍作為最大流量。（2）泵輸送液體的化學(xué)性質(zhì)一般有一定的腐蝕性和毒性。正因為它的化學(xué)性質(zhì)決定了選用泵材料和軸封型式。（3）揚程也是泵的主要選型參數(shù)，一般根據(jù)當(dāng)時的需求揚程，對其進(jìn)行放大，取一定的裕量，一般以5%-10%計。（4）運行條件主要看各項溫度、壓力、液位高度、泵的安裝形式等。（5）管道布置主要看說是輸送的高度與距離、進(jìn)料和出料的最低和最高的液位高度、管道的規(guī)格等。T101出料泵計算揚程計算公式：式中：H—揚程，m；—兩截面位頭差，m；Δpρ?f1?f2?f3QUOTE—密度，kg/m3。泵位于地面，把流體輸送初始位置到目標(biāo)位置的高度設(shè)為11.000m，根據(jù)Aspen模擬參數(shù)的結(jié)果，如下表所示。進(jìn)料管的流速取為1.900m/s。表6-1泵的流體參數(shù)流量/m3/h密度/kg/m3粘度/Pa·s流速/m/s37.138902.0600.0009951.900則進(jìn)口管的管徑為：d=根據(jù)計算的管道直徑，圓整至標(biāo)準(zhǔn)的管徑取DN=100，相應(yīng)的管道壁厚為DE=4.0mm，鋼管型號為無縫鋼管。管道流速驗算u=經(jīng)驗算得知流速合格。雷諾數(shù)計算：Re根據(jù)流體性質(zhì)，取絕對粗糙度為QUOTE為0.15，則相對粗糙度為ε圖6-1摩擦系數(shù)與Re、相對粗糙度的關(guān)系根據(jù)雷諾數(shù)、相對粗糙度查Moody圖，得到摩擦系數(shù)為0.025直管長度：14.00m直管阻力計算：式中：λ—摩擦系數(shù)；l—直管段長度，m；u—流速m/s；d—公稱直徑，m。計算得：?H=11.000+0.308=11.308m泵的揚程必須保證有一定的裕度取10%。H實根據(jù)計算結(jié)果選擇合適的離心泵，參數(shù)如下表：表6-2泵的參數(shù)表類別參數(shù)類別參數(shù)泵型號IS80-65-125軸功率/kW3.63流量（m3/h）50泵效率/%75轉(zhuǎn)速（r/min）2900汽蝕余量/m3.0揚程/m20--T102出料泵計算揚程計算公式：泵位于地面，把流體輸送初始位置到目標(biāo)位置的高度設(shè)為7.00m，根據(jù)Aspen模擬參數(shù)的結(jié)果，如下表所示。進(jìn)料管的流速取為0.90m/s。表6-3泵的流體參數(shù)流量/m3/h密度/kg/m3粘度/Pa·s流速/m/s1.529862.220.0003180.90則進(jìn)口管的管徑為：d=根據(jù)計算的管道直徑，圓整至標(biāo)準(zhǔn)的管徑取DN=32，相應(yīng)的管道壁厚為DE=3.5mm，鋼管型號為無縫鋼管。管道流速驗算u=經(jīng)驗算得知流速合格。雷諾數(shù)計算：Re根據(jù)流體性質(zhì)，取絕對粗糙度為QUOTE為0.15，則相對粗糙度為ε根據(jù)雷諾數(shù)、相對粗糙度查Moody圖，得到摩擦系數(shù)為0.030直管長度：8.0m直管阻力計算：式中：λ—摩擦系數(shù)；l—直管段長度，m；u—流速m/s；d—公稱直徑，m。計算得：?H=7.000+0.107=7.107m泵的揚程必須保證有一定的裕度取10%。H實根據(jù)計算結(jié)果選擇合適的離心泵，參數(shù)如下表：表6-4泵的參數(shù)表類別參數(shù)類別參數(shù)泵型號IS50-32-160軸功率/kW0.28流量（m3/h）3.75泵效率/%48轉(zhuǎn)速（r/min）1450汽蝕余量/m2.0揚程/m8--管道計算管道計算是為了進(jìn)行選管，是工藝設(shè)計不可缺少的一部分，通過管道計算，可以確定管道的實際內(nèi)徑，再根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的管徑選取合適的管道。本設(shè)計的管道比較多，以下選擇部分管道進(jìn)行計算，其他管道計算方式一樣。本次計算所有數(shù)據(jù)都來源于ASPENPUIS化工模擬軟件。T101進(jìn)料管進(jìn)料的流量為155993.712kg/h，ρ=833.639kg/m3物料流過管道的體積流量V取流速為1.200m?d=考慮圓整至DN=250mm，查得外徑為7.0mm。流速驗算u=經(jīng)驗算，流速在合理范圍內(nèi)。E102進(jìn)料管進(jìn)料的流量為150242.850kg/h，ρ=845.321kg/m3物料流過管道的體積流量V取流速為1.600m?d=考慮圓整至DN=200mm，查得外徑為6.0mm。流速驗算u=經(jīng)驗算，流速在合理范圍內(nèi)。T101塔頂出料管進(jìn)料的流量為122480.929kg/h，ρ=783.106kg/m3物料流過管道的體積流量V取流速為2.000m?d=考慮圓整至D