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导语管道仪容过程图是化工工艺策画的要紧构成部份。在策画经过中,应按照一块工艺过程图的请求,详细地示意该系统的一块配置、仪容、管道、阀门和此外关系公用功程系统。本期体例紧要先容管道仪容过程图中压力,温度,泵及容器的模范策画举例。盼望为关系业余的朋侪供应参考。接下来,将带众人彻底相识塔,换热器,空冷器等化工行业百般配置的策画法子。
策画压力和策画温度
一、策画压力配置和管道的策画压力是配置和管道强度策画的紧要根据。工艺系统业余在肯定配置策画压力时,应在满意配置长周期平安临盆的基本上,做到既经济又公道。不能停止、独自地思虑每台配置的最高办事压力,要将配置置于工艺系统内停止剖析,思虑百般工况下也许涌现的最高压力以及系统附加前提(如系统压力改变、平安阀在系统的相对地位,泵出口阀门的相对地位等)对最大压力的影响。同时,应剖析配置内的介质特征,如易燃、易爆,有毒无益,凝聚点,饱和蒸气压,名贵物料等。
配置策画压力确实定先按照肯定的的规则,肯定每台配置的开头策画压太,尔后再按照系统剖析法子对开头策画压力停止调换,并得出配置的终究策画压力。
1、术语申明
(1)压力
分表压和绝压,离别在压力单位后加G或A示意。不加申明时,时常指表压。
(2)最大办事压力
容器在平常工况下,容器顶部也许到达的最大压力。此值由化工工艺业余提议。
①对内压容器,指容器在平常工况下,其顶部也许涌现的最大压力。
②对真空容器,指容器在平常工况下,其顶部也许涌现的最大真空度。
③对外压容器,指容器在平常工况下,其顶部也许涌现的最大表里压差。
(3)泵(收缩机)的关上压力
泵(收缩机)的关上压力系指泵(收缩机)在出口流量受限时的最高排出压力。
(4)平安阀开启压力
平安阀阀瓣起头腾越,介质赓续排出的刹时,平安阀入口处的静压力。
(5)最高压力
用以肯定容器策画压力的基准压力。它是由容器最大办事压力加之工艺过程中系统的附加前提后,在容器顶部也许到达的压力。此值由工艺揣度肯定。
(6)策画压力
系指设定的容器顶部的最高压力(包含工艺过程的系统附加前提),与相对应的策画温度一同做为配置策画的前提,其值不低于最高压力。策画压力按照配置的最高压力和关系策画范例肯定。
(7)最高(最低)办事温度
最高(最低)办事温度系指容器在平常办事经过中,元件金属也许涌现的最高(最低)金属温度。
(8)策画温度
容器在平常办事处境下设定的元件的金属温度。此温度与策画压力一同做为容器策画前提,其值应按照配置的最高(最低)办事温度和响应的范例揣度肯定。
2、策画范例
(1)相符如下前提之一的按GB《钢制压力容器》肯定:
1)0.1MPa(G)≤策画压力≤35MPa(G)
2)真空度大于2kPa(mmH2O)
(2)相符如下前提之一的按GB/T《钢制焊接常压容器》肯定:
1)策画压力低于0.1MPa(G)
2)真空度小于或即是2kPa(mmH2O)
(3)策画压力大于35MPa(G)的应按关系范例肯定。
3、配置策画压力确实定规则
表1配置策画压力确实定规则
4、百般系统中配置最高压力确实定
(1)配置
蒙受多种不同工况的配置化工临盆中,当统一配置需蒙受多种不同工况时,如某些反映器要适应吹扫、试压、升温复原、化学反映、催化剂复活等多种化工经过的多种办事前提改变,则该类配置策画压力确实定规则见表1,并应向配置业余申明各阶段办事压力及办事温度响应改变的光阴及介质改变处境。
(2)特别介质的配置
①剧毒介质的泄露直接影响到人身和处境平安,通常都把这种配置的策画压力定为高于表1规章值的规则,以保证平安。
②对一些凝聚点较高的介质,如沥青、白腊、苯酐等,由于较轻易使系统阻塞也许在排放时阻塞平安置置和排放系统,引发系统压力的抬高,故除了思虑伴热办法外,可合适提升此类配置的策画压力。
③对某些名贵物料,一旦泄露将会引发肯定经济损失,在做经济衡量后,可提升策画压力。
④对某些介质,由于化学反映或物理经过也许起办事压力的赶紧改变,如化学反映或液相挥发引发压力赶紧高涨,低压下的冷凝器冷凝经过将引发真空职掌等,则应按照详细处境来肯定策画压力。
(3)离心泵系统
①泵输出侧末了堵截阀上游配置的最高压力
a.若吸入侧容器的策画压力按表1采用,则泵输出侧配置最高压力应即是泵吸入侧容器最高压力加之泵出口关上压差再加(或减去)静压头。
b.倘有特别请求,则泵输出侧最高压力应由工艺系统业余会同关系业余共通约定。
②泵输出侧末了堵截阀下游配置的最高压力应是化工工艺业余给定的最大办事压力加之系统附加前提后为其最高压力。
(4)容积式泵系统
泵的输出压力紧要受泵壳体的强度和启动机的力矩束缚,是以对容积式泵时常不必“关上压力”词,而用“中止压力”一词,其值即是使启动机中止运行所需压差。
中止压力”时常比容积式泵平常办事压力高很多,是以,容积式泵输出管道上的配置不该按“中止压力”策画。容积式泵输出管道上配置最高压力是化工工艺业余提议的配置最大办事压力加空系统附加前提。
(5)冷冻系统
化工工艺业余时常供应冷冻系统在办事经过中预期到达的最大办事压力。但在泊车后,高压侧压力将a,0升高而低压侧压力将抬高至系统中双侧压力相等,此时的压力即为“泊车压力”。
高压侧的最大办事压力时常是工艺规章的数值,此值高于“泊车压力”。
低压侧的最大办事压力为“泊车压力”加之肯定的裕量,此裕量取决于系统泊车期间输入的热量和冷冻剂的热力学性质。长久泊车时低压侧的最大办事压力取最高预期处境温度下冷冻剂的均衡压力,或参照下述(8)的规章采用。
“泊车压力”按高压侧至低压侧等焓节省来揣度最大办事压力加之系统附加前提,即做为冷冻系统最高压力,高压侧和低压侧离别肯定。
(6)收缩机系统
处置蒸汽和蒸汽搀和物的收缩机系统和此外多种配置串连系统时,应按蒙受统一超压源的一组配置(两个堵截阀之间)来采用配置最高压力;并应留心如下各点。
①平安阀应尽也许配置在组内办事温度最靠近常温的部位。
②紧靠平安阀上游的配置的最大办事压力,是肯定该系统此外配置最高压力的基准。
③平安阀开启压力即是上游配置策画压力减去该配置至平安阀最大平常流量下的压力降。
(7)塔系统
塔系统包含塔配置、再沸器、塔顶冷凝器和回流罐。塔配置的最高压力应按照化工工艺业余规章的塔顶最大办事压力并加之系统附加前提来肯定。
(8)艳服液化气体的容器
①艳服临界温度高于50℃的液化气体的压力容器,当策画有牢固的保冷设备,其最高压力为所艳服液化气体在也许到达最高办事温度下的饱和蒸气压力;如无保冷设备,其最高压力不得低于该液化气体在50℃时的饱和蒸气压力。
②艳服临界温度低于50℃的液化气体的压力容器,当策画有牢固的保冷设备,并能保证低温储蓄的,其最高压力不得低下实测的最高温度下的饱和蒸气压力;没有实测数据或没有保冷设备的压力容器其最高压力不得低于所装液化气体在规章的最大充装量时,温度为50℃的气体压力。
③常温下艳服搀和液化火油气的压力容器,应以50℃为策画温度。当其50℃的饱和蒸气压力低于异丁烷50℃的饱和蒸气压力时,取50℃异丁烷的饱和蒸气压力为最高压力;当其高于50℃异丁烷的饱和蒸气压力时,取50℃丙烷的饱和蒸气压力为最高压力;如高于50℃丙烷的饱和蒸气压力时,取50℃丙烯的饱和蒸气压力为最高压力。
(9)平安阀
对设有平安阀的系统,应按照配置与平安阀的相对地位来肯定终究的策画压力。
①设有平安泄放安设的配置的策画压力,可按表1的规则肯定。
②平安泄放点下游配置的策画压力,即是平安泄放安设的开启压力加之平安网至下游配置也许存在的静压头。如塔顶管线配置平安阀,经冷凝器后到回=F流罐,该回流罐策画压力应即是平安阀的开启压力加之冷凝器至回流罐的静压头。
③平安泄放阀上游配置的策画压力,即是平安泄放安设的开启压力加之配置至平安泄放安设间的压力损失和静压头。如平安阀设在回流罐,则塔顶策画压力即是平安阀开启压力加之塔顶至回流罐平安阀间的压力损失和静压头。
5、管道策画压力的采用
(1)合用规模
合用于策画压力p在如下办事规模的管道。
①压力管道0MPa(G)≤p≤35MPa(G)规模的管道。
②真空管道p<0MPa(G)的管道。
③合用于运输包含流态化固体在内的整个流体管道。
(2)管道策画压力确实定规则
①管道策画压力不得低于最大办事压力。
②装有平安泄放安设的管道,其策画压力不得低于平安泄放安设的开启压力(或爆破压力)。
③整个与配置邻接接的管道,其策画压力应不小于所接连配置的策画压力。
④运输制冷剂,液化气类等沸点低的介质的管道,按阀被关上或介质不滚动时介质也许到达的最大饱和蒸气压力做为策画压力。
⑤管道或管道构成件与超压泄放安设间的通路也许被阻塞或断绝时,策画压力按不低于也许孕育的最大办事压力来肯定。
⑥工程策画规章需求揣度管壁厚度的管道,其管壁厚度数据表中所列的揣度压力即为该管道的策画压力,与揣度压力相对应的办事温度即为该管道的策画温度。
(2)管道策画压力的采用
①设有平安阀的压力管道:p大于即是平安阀开启压力。
②与未设平安阀的配置邻接的压力管道:p大于即是配置策画压力。
③离心泵出口管道:p大于即是泵的关上压力。
④来去泵出口管道:p大于即是泵出口平安阙开启压力
⑤收缩机排出管道:P大于等干平安阀开启压力+收缩机出画至平安沿程最大平常流量下的压力降。
⑥真空管道:p即是全真空。
⑦凡不属上述规模管道p大于即是办事压力改变中的最大值。
二、策画温度1、配置策画温度确实定
配置的策画温度系指平常做经过中,配置所用材料在最高策画压力下所对应的温度。当需求工艺系统业余提议配置的策画温度(做为策画前提)时,可参照本条目肯定。
工艺系统业余以化工工艺业余提议的平常三做经过中介质的最高(或最低)办事温度或介质最高办事温度下的壁温(此璧温由传热揣度或实测得出)做为策画温度。
工艺系统业余在不能停止传热揣度或实测时,以化工工艺业余提议的平常办事经过中介质的平常办事温度加(或减)肯定裕量做为策画温度。
①配置器壁与介耿直接来往且有外保温(或保冷)时,策画温度按下表中Ⅰ或Ⅱ肯定。
表2策画温度采用
②配置内介质用蒸汽直接加热或被内置加热元件(如加热盘管、电热元件等)直接加热时,策画温度取平常办事经过中介质的最高温度。
③配置器壁双侧与不同温度介耿直接来往,并有也许涌现只与简单介质来往时,应按较高介质温度肯定策画温度;但当任一介质温度低于-20℃时,则应按较低介质温度肯定最低策画温度。
④配置壳体的材料温度仅由大气处境气温前提:确准时,其最低策画温度可按该区域景象材料,取历:年来“月均匀最低气温”的最低值。
a.“月均匀最低气温”系指当月各天的最低气温相加后除以当月的天数。“月均匀最低气温”的最低值,是国度景象局实测的逐月均匀最低气温资猜中的最小值。
b.对低于、即是-20℃的区域,最低策画温度取-20。
c.关于低于、即是-10℃并高于-20℃的区域最低策画温度取-10℃。
⑤如下处境应经过传热揣度,求得配置材料温度做为策画温度:
a.内壁有牢固的隔热层;
b.器壁双侧与不同温度介耿直接来往,而不会涌现与简单介质来往。
⑥配置的不同部位在办事经过中也许涌现不同温度时,应按不同温度采用元件响应的策画温度。
⑦配置的最高(或最低)办事温度靠近所选材料理睬利用温度规模时,应连接详细处境留意采用策画温度,免得添加投资或升高平安性。
2、管道策画温度确实定
管道策画温度T系指管道在平常办事经过中,响应策画压力下也许到达的管道材料温度。工艺系统业余人员按照化工工艺业余供应的平常办事经过中百般工况的办事温度,按“最刻薄前提下的压力温度组合”来采用管道策画温度。由工艺系统业余提议的管道策画温度(本节系指管道中介质的最高办事温度)可参拜如下规则肯定。
①以传热揣度或实测得出的平常办事经过中介质的最高招温度下的管道壁温,做为策画温度。
②在不便于传热揣度或实测管壁温度的处境下,以正E常做经过中个质的最高(或最低)办事温度做为管道策画温度。
a.金属管道
ⅰ.介质温度小于38℃的不保温管道,T=介质最高温度。
ⅱ.介质温度不小于38℃的管道,T=95%介质最高温度。
ⅲ.外部保温管道,T=介质最高温度
ⅳ.内保温管道(用绝热材料衬里),T=传热揣度管壁温度或实验实测的管壁温度。
V:介质温度不大于0℃,T=介质最低温度。
b.非金属管道及非金属衬里的金属管道
ⅰ.无处境温度影响的管道,T=介质最高温度。
ⅱ.安置在处境温度高于介质最高温度的处境中的管道(除已选择防备办法者除外),T=处境温度。
③以化工工艺业余提议的平常办事经过中,介质的平常温度加(或减)肯定裕量做为策画温度,可按下式肯定策画温度:
a.介质平常办事温度为0~℃时,T≥介质平常办事温度+30℃。
b.介质平常办事温度大于℃时,T≥介质平常办事温度+15℃。
④当流体介质温度靠近所选材料理睬利用温度规模时,应连接详细处境留意采用策画温度,免得添加投资或升高平安性,如:按上述③中揣度了局会引发调换高一档的材料时,从经济上思虑,理睬按工程策画请求,将15℃附加量减小,但工艺务必有办法,使运行中不至于超温。
⑤当办事压力和对应办事温度有百般不同况或周期性的改变时,工艺系统策画人员应将化工工艺业余提议的百般工况数据列出,并向管道材料业余加以申明。
配置的管道仪容及过程图策画
化工临盆经过变化多端,体现为管道及仪容过程图的策画各不雷同。但万变不离其宗,整个管道及仪容过程图均是由百般根基单位构成。不同临盆经过中根基单位的管道及仪容过程图弗成能彻底一致,但也不会有太大的差别,均有肯定的模范策画。本章紧要议论其个性题目,先容一些对照罕见、模范的策画计划供策画参考。
一、泵的管道仪容及过程图策画1、泵的机关
根据泵向被送液体传播能量的方法,可分为叶片式泵和容积式泵,其紧要机关型式如下:
本节以离心泵和来去泵为例,申明其管道及仪容过程图的模范策画。
图1泵的管道及仪容过程图
2、离心泵的模范策画
图2所示为离心泵的管道及仪容过程图,策画重心申明如下。
①泵的相差口应配置堵截阀,通常采取闸阀。阀门直径通常与管道直径雷同。
②泵体和泵的相差口管道上需配置装有阀门的排气和排净管,DN50以上的止回阀亦可思虑在阀关上钻孔安置放净阀,排放物接至符合的排放系统。
③泵的相差口管道尺寸通常应比泵管口大甲第或更大。
④泵吸入口应配置过滤器
⑤泵出口应安置止回阀。
⑥泵出口务必最少设有压力表。
⑦介质在泵生齿处也许产生汽化时,应在泵生齿和入口堵截阀之间配置均衡管并安置堵截阀。均衡管通向吸入侧容器或就近排入响应的排气管道,而且不能孕育袋形。如图2所示。
图2离心泵的均衡管道
⑧泵倘有也许在低于泵的最小流量下长久运行时,应设最小流量管。在最小流量管上应配置限流孔板和停止阀,如图4所示。
图3离心泵的最小流量管
⑨用于运输℃以上介质的泵,并设有备用泵的,宜配置带限流孔板的暖泵管道。如处境温度低于物料的倾点或凝点时,还应布防凝管道。如图4所示。
图4离心泵的暖泵管道和防凝管道
⑩高扬程泵的出口堵截阀先后应配置旁通管道。如图5所示。
图5离心泵的高扬程旁通管道
3、来去泵的模范策画
图6所示为来去泵的管道仪容过程图,其策画重心如下:
①与离心泵比拟,来去泵出口可不设止回阀。
②来去泵的出口管与出口堵截阀之间应配置平安阀。平安阀的排出管可接人吸入过滤器的下游或接入吸人容器。
图6来去泵的管道仪容过程图
容器的管道及仪容过程图策画
1、容器的PID图策画重心
①容器顶部与底部通常设有放空阀和放净阀,容器底部左近应设有带门的公用功程接口。阀门应直接与容器管口邻接。
②容器的物料生齿管口处不肯定设堵截阀。通常处境下只在容器的液相出口处配置堵截阀,若此管口水准间隔15m内还有堵截阀,则容器出口处可不设堵截阀。与容器邻接的公用功程管道凑近容器管口处应设堵截阀。容器与接连管道之间的堵截阀应只管直接安置在容器管口。
③容器上的现场液位计、液位变送器、液位报警器或压力表的接受等,可按照详细处境配置在容器iiif.的气相与液相邻接通的立管上。
④容器需配置平安阀时,可将平安阀配置在容器顶部气相部份或气相管道上。
⑤容器对安置标高有详细请求时,应标出最低标高。
2、模范策画示例
图7为卧式容器的管道及仪容过程图。
图7卧式容器的管道及仪容过程图
图8立式容器的管道及仪容过程图
图8为设有氮封的立式容器的管道及仪容过程图,罐体及物料管道设有蒸汽伴热。由于是间歌职掌,故平安阀可不设旁路及上游堵截阀。
图9带氮封的常压卧式容器
图9为设有氮封的常压卧式容器的管道仪容过程图。罐上部设有呼吸阀与阻武器。物料由管道引至罐体液面如下。罐底液相出口设有防涡流板,接至泵吸入口。该容器有安置标高请求。
图10带搅拌安设的常压立式容器
图10为带搅拌安设的常压立式容器的管道仪容过程图。因罐内装有搅拌安设,故可免布防涡流板。
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