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'中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
设备和管道系统设计压力和设计温度的确定HG/T20570.1一95中国成达化学工程公司编制单位:中国寰球化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国成达化学工程公司胡观云曾庆祥中国寰球化学工程公司杨宜审核人:化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟封淑元
1设备设计压力和设计温度的确定原则1.0.1职责范围1.0.1.1工艺系统专业负责确定容器、塔、换热器(以下简称设备或容器)的设计压力。1.0-1.2工艺系统专业确定设备设计压力时，应在满足安全要求的基础上，尽可能做到既经济又合理。1.0.1.3工艺系统专业根据化工工艺专业提供的在正常工作情况下，容器顶部可能达到的最大压力及应属本专业考虑的系统附加条件(如系统压力变化、安全阀在系统中的相对位置对设计压力的影响等情况)来确定容器的设计压力。1.0.1.4工艺系统专业对以下特殊情况的设备应会同化工工艺等有关专业，根据具体情况，按特殊要求确定其设计压力(该设计压力相对按表1.0.4确定的设计压力更高):(1)剧毒物质的排放受到环境限制或直接影响到人身和环境安全的情况;(2)某些场合，如沥青、石蜡、苯醉等易凝物料或某些浆液，在排放时，会在安全装置和排放系统中固化，以及水或其它物料，在排放时可能冻结，使排放系统堵塞的情况，(3)某些贵重物料，需减少排放损失的情况;(4)由于化学反应或其它原因可能引起工作压力急剧上升的情况。1.0.1.5当需要时，工艺系统专业根据化工工艺专业提供的工作工况，提出设备元件的设计压力和设计温度。1.0.1.6工艺系统专业不确定设备设计温度，但需根据化工工艺专业发表的数据，向设备专业提供正常工作过程中的正常或最高(或最低)工作温度，以便设备专业确定设备设计温度。如确实需要工艺系统专业提出设备设计温度时，工艺系统专业可参考1.0.8规定来确定设备设计温度。1.0.2名词说明1.0.2.1压力本规定中除注明者外，均指绝对压力。1.0.2.2最大工作压力容器在正常工作过程中，容器顶部可能达到的最大压力，亦称为最大正常工作压力。此值通常由化工工艺专业提出。]
(1)内压容器系指容器在正常工作过程中，其顶部可能出现的最大压力。(2)真空容器系指容器在正常工作过程中，其顶部可能出现的最大真空度。(3)外压容器系指容器在正常工作过程中，其顶部可能出现的最大内外压差。1.0.2.3最高压力用以确定容器设计压力的基淮压力。它是由容器最大工作压力加上流程中工艺工作系统的附加条件后，在容器顶部可能达到的压力。此值由工艺系统专业确定。1.0.2.4设计压力系指设定的容器顶部的最高压力(包括工艺系统附加条件)，与相对应的设计温度一起作为工艺系统专业向设备专业提出的设备设计载荷的条件，其值不低于最高压力。有特殊要求的设备(如1.0.1.4的情况)，设计压力由工艺系统专业会同化工工艺等有关专业共同商定。设有安全泄放装置的系统中，特殊设备设计压力高于除火灾外的最高工作压力，所设安全泄放装置仅用作火灾情况下保护设备。1.0.2.5泵的关闭压力系指离心泵在关闭出口阀门、相应流量为零时的泵的排出压力。1.0.2.6安全阀开启压力(即安全阀整定压力)安全阀阀瓣开始升起，介质连续排出的瞬时，安全阀进口处的静压力，详见《安全阀的设置和选用》(HGJT20570.2一95)01.0.2.7最高(最低)工作温度系指容器在正常工作过程中，元件金属可能出现的最高(最低)金属温度。1.0.3适用范围1.0.3.1本规定仅适用于以下范围的压力容器的设计压力的确定:(1)0.1MPa(表)簇设计压力镇35MPa(表);(2)真空度高于2kPa(200mm水柱)(表)。1.0.3.2本规定仅适用于以下范围的常压容器设计压力的确定:(1)设计压力低于0.IMPa(表);(2)真空度低于或等于2kPa(200mm水柱)(表)。1.0.4设备设计压力确定原则1.0.4.1设各设计压力洗取原则见夫1.0.4
设计压力选取表表1.0.4设计压力设计压力为常压，用常压加上系统附加条件校常压下工作核未装安全泄放装置一般取1.001.10倍最高压力(表)1.051.10倍最高工作压力(当最高工作压力装有安全阀偏高时，可取下限，反之可取上限)，且不低于安全阀开启压力不小于最大标定爆破压力〔详见《爆破片的设置装有爆破片和选用》(HG/T20570.3一95)]不低于安全阀开启压力加上流体从容器至安全出口管线上装有安全阀阀处的压力降容器位于泵进口侧，且无安全泄放取无安全泄放装置时的设计压力，且以装置时0.IOMPa(表)外压进行校核容器位于泵出口侧，且无安全泄放取泵的关闭压力装置时设计外压力取1.25倍最大内外压力差值或无夹套设有安全泄放装置0.1MPa(表)进行比较，两者取较小值真空容按全真空条件设计〔即设计外压力取0.1MPa器未设安全泄放装置(表)〕夹套内按外压容器设计，其设计压力取无夹套真空容为内压容器壁器规定的压力值，再加夹套内设计压力，且必须的带夹校核在夹套试验压力(外压)下的稳定性套真空夹套壁设计内压力按内压容器规定选取容器设计外压力取不小于在工作过程中可能产生的最大内外压力差介质为丁烷、丁烯、丁二烯时0.79MPa(表)n类介质50℃时饱和蒸气压小于1.57MPa(表)体1.57MPa(表)时介质为液态丙烷或介质50℃时饱和蒸气压大于1.57MPa(表)，小于1.77MPa(表)1.62MPa(表)时介质为液态丙烯或介质50℃时饱和蒸气压大于1.62MPa(表)，小于2.16MPa(表)1.94MPa(表)时
1.0.4.2低压下的蒸气表面冷凝器按全真空条件设计。1.0.4.3容积大于或等于loom,的盛装液化石油气的储存类压力容器，由设备设计者和工艺系统设计人员协商来确定设计温度，但不低于400C，根据设计温度及介质的对应饱和蒸气压来确定最大工作压力和设计压力。1.0.4.4化工生产中，当同一设备需承受多种不同工况(如某些反应器要适应吹扫、试压、升温还原、化学反应、催化剂再生等多种化工过程的多种工作条件变化)，该类设备设计压力的确定，按1.0.4与1.0.6规定来确定，并应向设备专业说明各阶段工作压力及工作温度相应变化时间及介质变化情况。1.0.5各类系统中设备最高压力选取1.0.5.1离心泵系统(1)泵输出侧最后切断阀上游设备最高压力a.若吸入侧容器的设计压力按表1.0.4选取，则泵输出侧设备最高压力等于泵吸入侧容器最高压力加上泵出口关闭压差再加(或减去)静压头。b.若有特殊要求，则泵输出侧最高压力应由工艺系统专业会同有关专业共同商定。(2)泵输出侧最后切断阀下游设备最高压力应是化工工艺专业给定的最大工作压力并加上系统附加条件后的最高压力。1.0.5.2容积式泵系统泵的输出压力主要受泵壳体的强度和驱动机的力矩限制，因此对容积式泵通常不用“关闭压力”一词，而用“停止压力”(即使得驱动机停止运转所需压差)。“停止压力”通常比它的正常工作压力高许多，因此，容积式泵输出管道上的设备不应按“停止压力”设计。容积式泵输出管道上设备最高压力是化工工艺专业提出的设备最大工作压力加上系统附加条件。1.0.5.3冷冻系统化工工艺专业通常提供冷冻系统在工作过程中预期达到的最大工作压力。但在停车后，高压侧压力将降低而低压侧压力将升高至系统中两侧压力相等，此时的压力即为“停车压力”。高压侧的最大工作压力通常是工艺规定的数值，此值高于“停车压力”。低压侧的最大工作压力为“停车压力”加上一定的裕量，此裕量取决于系统停车期间输人的热量和冷冻剂的热力学性质。长期停车时低压侧的最大工作压力取最高预期环境温度下冷冻剂的平衡压力，或参照1.0.5.6规定选取。“停车压力”按高压侧至低压侧等焙节流来计算。4
最大工作压力加上系统附加条件，即作为冷冻系统最高压力，高压侧和低压侧分别确定。1.0.5.4压缩机系统处理蒸气和蒸气混合物的压缩机系统和其它多种设备串联系统应按承受同一超压源的一组设备(两个切断阀之间)来选取设备最高压力，并应注意以下方面:(1)把安全阀尽可能设在组内工作温度最接近常温的地方;(2)紧靠安全阀上游的设备的最大工作压力，是确定系统其余设备最高压力的基准;(3)安全阀开启压力等于上游设备设计压力减去该设备至安全阀最大正常流量下的压力降。L0.5.5塔系统塔系统包括塔、再沸器、塔顶冷凝器和回流罐。塔的最高压力应根据化工工艺专业规定的塔顶最大工作压力并加上系统附加条件来确定。1.0.5.6盛装液化气体的容器(1)盛装临界温度高于50℃的液化气体的压力容器，当设计有可靠的保冷设施，其最高压力为所盛装液化气体在可能达到的最高工作温度下的饱和蒸气压力;如无保冷设施，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)盛装临界温度低于50℃的液化气体的压力容器，当设计有可靠的保冷设施，并能确保低温储存的，其最高压力不得低于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施的压力容器，其最高压力不得低于所装液化气体在规定的最大充装量时，温度为50℃的气体压力。(3)常温下盛装混合液化石油气的压力容器，应以50℃为设计温度。当其50"C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。1.0.‘设备设计压力最终确定原则按表1.0.4设计压力选取表中确定的是每台设备的初步确定的设计压力。初步确定的设计压力还需根据该设备在每一安全系统中与安全泄放装置的相对位置进行调整而得出设备的最终确定的设计压力，即作为对设备专业进行设备计算的依据，其调整原则如下:1.0.6.1装有安全泄放装置的设备及其上游设备的设计压力(最终确定的)5
可按表1.0.4设计压力选取表确定。1.0.6.2安全泄放装置下游设备的设计压力(最终确定的)设计压力等于安全泄放装置的开启压力(或标定压力上限)，或按表1.0.4确定的设计压力，二者中取大者。1.o7典型系统设备设计压力选取1.0.7.1有安全阀的工艺系统(单个设备不再装设安全阀)设备设计压力选取(1)位于安全阀下游的设备设计压力，如图1.0.7-1所示。E101C101F101.......精馏塔换热器回流维图1.0.7-1示意流程图(一)系统中设备设计压力应按控制阀关闭系统内流体不流动，管道和设备的压力降为零(即ape=0)的状态来考虑，回流罐F101的设计压力应为:尸D2=尸D,+OPa(1.0.7一1)式中乙尸F—系统压力降;尸D，—安全阀开启压力;PDa—回流罐设计压力;dPe-静压头。s
(2)位于安全阀上游的设备设计压力，如图1.0.7-2所示。C101FI01精馏塔换热器回流姚图1.0.7-2示惫流程图(二)系统设备设计压力应反映安全阀开启压力、液体静压头以及在设计流量和结垢情况下的管道和设备的压力损失。设备E101的设计压力PD，应为:PD,=PD2+(IAPF坛大+I}lP,(1.0.7-2)式中。尸，—液体静压头;PD,—安全阀开启压力;APF—管道及设备的压力损失。(3)位于离心泵系统中有安全阀的设备设计压力，如图1.0.7-3所示。
离心泵换热器_MC1A03N图1.0.7-3示惫流程图(三)a.当安全阀仅用于着火保护设备(如换热器)设计压力一泵出口关闭压力b.当安全阀是用于着火情况以外的或与之同时发生的任何其它情况(如热膨胀)保护设备，则设备设计压力应是安全阀的开启压力加上管道压力降。(a)当泵吸入容器设计压力比吸人容器正常工作压力高得多〔即泵出口关闭压力和正常排出压力之间有较高的压差，致使设备(如换热器)设计压力可定在泵出口关闭压力也不致产生安全阀泄漏〕时，设备设计压力如下:设备(如换热器)设计压力=泵出口关闭压力(b)当泵吸入容器的设计压力较吸人容器正常工作压力高得不多(吸入容器设计压力较低)时，设备设计压力如下:设备(如换热器)设计压力=1.1X泵出口关闭压力(4)位于容积式泵出口安全阀下游设备的设计压力，是根据系统型式来确定的。在所有情况下，对于满流系统，即使在泵处装有缓冲器，剩余脉冲也不可能全部排出，设备设计压力应能承受此剩余脉冲，以避免系统中安全阀泄漏，系统如图1.0.7一4所示。
J101C101...曰.曰口....曰....容积式泵换热器图1.0.7-4示恋流程图(四)系统中，安全阀下游满流设备设计压力如下:设备(如换热器)设计压力=安全阀开启压力无论泵是否装设缓冲器，任何单缸泵或双缸泵的出口管上安全阀开启压力应至少比泵设计流量时最大工作压力高20呱。b.对于一台有三个或更多缸的泵，在泵出口管上装一个缓冲器，其出口管上安全阀的开启压力应至少较泵设计流量时最大工作压力高15%,对于一台有一个缸或两个缸的泵，在出口管道上装一个缓冲器，在泵排出系统中满流设备上任何安全阀的开启压力应至少比最大工作压力高15%，设备设计压力应与之相适应。d.对于一台有三个或更多缸的泵，在出口环路如‘条款中满流设备的设计压力，应允许在任何安全阀开启压力和最大工作压力之间至少有12%的增量。1.0.7.2位于泵环路中设备的设计压力选取(1)离心泵环路系统中设备的设计压力山离心泵环路有泄放保护系统，满流设备的设计压力见1.0.7.1(3)规定。b.离心泵环路无泄放保护系统的设备的设计压力，如图1.0.7-5所示。离心泵出口有设备(如换热器)，并在设备(如换热器)上游有控制阀，下游无阀。
C103_7J1}0L.1+,A_C1071_7C17029月.~换热器图1.0.7一5示意流程图(五)系统中，设备(如换热器)设计压力应以泵出口最大工作压力减去沿程压力降(为最大正常流量时的压力降)为基础设备(如换热器)设计压力二(MNOP-QPF)X1.1(1.0.7一3)式中MNO尸—泵出口最大工作压力;ZAPF—泵至换热器沿程压力降。(a)如上所述系统，在泵下游有一切断阀时，情况与1.0.7.1(3)规定相似，设计压力按1.0.7.1(3)规定确定。(b)如上所述系统，但系统易堵，则设备(如换热器)设计压力应提高，等于系统最高压力。(2)位于容积式泵环路系统中设备的设计压力见1.0.7.1(4)规定。1.0.7.3塔系统设备设计压力在确定塔系统中设备设计压力时，应考虑塔内压力降(ZIPT)和静液柱(HDT)等因素，典型塔系统见图1.0.7-6所示。图1.0.7-6中设备的设计压力如下:塔设计压力=DPr(指塔顶的设计压力，按1.0.4设备设计压力确定原则确定)塔底设计压力=DPT+}PT+HDT(1.0.7一4)安全阀开启压力Ps=DPT-Z}P(1.0.7-5)
进料C103.州.........冷夔器C107Cl02E101...........换热器再沸器精馏塔F101..........口..回流罐图1.0.，一6示意流程图(六)
再沸器设计压力DPx=DPT+,APT+Hda(1.0.7-6)塔顶冷凝器和回流罐设计压力=P,(1.0.7-7)当有火灾时，大量蒸气从回流罐通过冷凝器回流到安全阀，使冷凝器和回流罐的压力上升，因此必须提高这两个设备的设计压力，或增加一根带止逆阀由回流罐到安全阀的旁路管道，如图1.0.7-6中虚线所示，此法比加大回流罐设计压力更合理。换热器设计压力DP}=DPT+Hac+15PF+APTI(1.0.7一8)式中Hac—换热器中心线到进塔管接管口静液柱;APF—换热器到塔连接管口间摩擦压力降;。尸T1—塔顶到进塔接管口之间的塔内压力降。必要时，根据火灾危险条件或列管断裂条件来确定换热器的设计压力。1.0.7.4压缩机系统中设备设计压力(1)位于系统中安全阀下游设备的设计压力=安全阀开启压力。(2)位于系统中安全阀上游设备的设计压力=安全阀开启压力+设备至安全阀在最大正常流量时的压力降。1.0.7.5用惰性气体吹扫或保护的系统，设备的设计压力(无论惰性气体管道上有无减压阀或截止阀)。(1)有安全阀的惰性气体系统设备的设计压力按1.0.7.1规定确定设计压力。(2)无安全阀的惰性气体系统设备的设计压力以惰性气体气源最大工作压力与系统正常工作时最大工作压力进行比较，两者中取较大值。110.8设备设计温度确定的参考原则设备的设计温度系指正常工作过程中，与用以确定设备设计压力的最高压力相对应的设备材料达到的温度。当需要工艺系统专业提出设备的设计温度(作为设计条件)时，可参照本条款确定:工艺系统专业以化工工艺专业提出的正常工作过程中介质的最高(或最低)工作温度或介质最高工作温度下的壁温(此壁温由传热计算或实测得出)作为设计温度。工艺系统专业在不能进行传热计算或实测时，以化工工艺专业提出的正常工作过程中介质的正常工作温度加(或减)一定裕量作为设计温度。1.0.8.1设备器壁与介质直接接触且有外保温(或保冷)时，设计温度按表1.0.8-1中I或亚确定。
设计温度选取表表1.0.8一1介质温度设计温度(T)"CtIT<一20介质最低工作温度介质正常工作温度减。一100C一20簇T<15介质最低工作温度介质正常工作温度减5一100CT)15介质最高工作温度介质正常工作温度加15^300C1.0.8.2设备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)间接加热时，设计温度取正常工作过程中介质的最高温度。1.0.8.3设备器壁两侧与不同温度介质直接接触，并有可能出现只与单一介质接触时，应按较高介质温度确定设计温度;但当任一介质温度低于一20℃时，则应按较低介质温度确定最低设计温度。1.0.8.4壳体的材料温度仅由大气环境气温条件所确定的设备，其最低设计温度可按该地区气象资料，取历年来“月平均最低气温”的最低值。(1)“月平均最低气温”系指当月各天的最低气温相加后除以当月的天数。“月平均最低气温”的最低值，是国家气象局实测的1971^-1988年逐月平均最低气温资料中的最小值。全国“月平均最低气温”低于等于一20℃和一10℃的地区见表1.0.8-2,(2)对低于、等于一20℃的地区，最低设计温度取一20"C.(3)对于低于、等于一10℃并高于一20℃的地区，最低设计温度取一10"Co1.0.8.5下列情况应通过传热计算，求得设备材料温度作为设计温度:(1)内壁有可靠的隔热层;(2)器壁两侧与不同温度介质直接接触，而不会出现与单一介质接触。1.0.8.‘设备的不同部位在工作过程中可能出现不同温度时，应按不同温度选取元件相应的设计温度。1.0.8.7设备的最高(或最低)工作温度接近所选材料允许使用温度界限时，应结合具体情况慎重选取设计温度，以免增加投资或降低安全性。
全国“月平均最低气温”低于等于一20`C和-10℃的地区表1.0.8-2(1)根据国家气象局提供的1971^1988年全国气象台站月平均最低气温等值线图和有关资料，以县级行政区划为单位，画出月平均最低气温等值线。a.低于、等于一20℃的地区包括:(a)新疆维吾尔自治区、西藏自治区、青海省、内蒙古自治区、黑龙江省、吉林省;(b)下列省中所列县和省直辖行政单位:。山西省:雁北地区的天镇、大同、怀仁、平鲁、右玉、阳高、左云等县，析州地区的偏关和河曲县;·河北省:张家口地区的怀安、万全、崇礼、亦城、康保、沽源等县，承德地区的丰宁、隆化、围场、平泉等县;。辽宁省:朝阳市的凌源、喀喇沁左翼、朝阳等县，锦州市的北镇、义县、黑山等县，沈阳市的新民县，抚顺市的抚顺、清原、新宾等县，阜新市和彰武、阜新县，铁岭市和铁岭、开原县、铁法市，北票市。b.低于、等于一10℃的地区包括:(a)本表(1)a中低于、等于一20℃的地区;(b)河北省、山西省、宁夏回族自治区。‘.下列省中所列县和地区:·陕西省:榆林地区，延安地区，渭南地区的韩城市、蒲城、渔关、白水、华阴、澄城、合阳、大荔等县，铜川市的宜君县，咸阳市的彬县、长武、旬邑等县;·甘肃省:平凉地区，定西地区，庆阳地区，武威地区，张掖地区，酒泉地区，临夏回族自治州，甘南藏族自治州的临潭、卓尼、迭部、玛曲、碌曲、夏河等县，兰州市，金昌市、白银市，嘉峪关市;·四川省:阿坝藏族羌族自治州的马乐康、若尔盖、红原、金川、壤塘等县，甘孜藏族自治州的丹巴、炉霍、新龙、道孚、雅江、白玉、理塘、石渠、巴塘、德格、色达、稻城等县;·辽宁省:除本表(1)a中划为一20℃地区外的地区。(2)如个别地区有小气候，应以当地气象资料为准
2管道设计压力和设计温度的确定原则2.0.1职责范围2.0.1.1工艺系统专业根据化工工艺专业提供的正常工作过程中各种工况的工作压力数据，结合本专业该管道系统的附加条件(如管道系统压力变化、介质状况等)来确定管道的最大工作压力(即为本章所指的由工艺系统专业确定的管道的设计压力)，作为管道材料专业确定管道压力等级的基准压力和进行管壁厚度计算的依据。2.0.1.2工艺系统专业不确定管道设计温度，但需根据化工工艺专业发表的数据，向管道专业和管道材料专业提出在相应设计压力下的正常工作温度和/或最高(或最低)工作温度。如需工艺系统专业提出管道设计温度(作为设计条件)时，可参考2.0.6规定确定。2.0.2名词说明2.0.2.1管道设计压力管道设计压力是指在工作条件下，管系中可能遇到的工作压力和工作温度组合中最苛刻条件下的压力。2.0.2.2最大工作压力及最高工作温度正常工作过程中可能出现的工作压力与其对应的工作温度的组合中最苛刻条件下的压力及温度。2.0.3适用范围2.0.3.1适用于以下工作范围的管道:(1)压力管道:OMPa(表)镇设计压力-<35MPa(表)范围的管道;(2)真空管道:设计压力按式(14.0.1一1)计算:f=1.02X1。一XWX振票孺+10XAoXP2(14.0.1一1)式中f—泄放反力，N;Ao—泄放管出口截面积，mm2;P2—泄放管出口静压力，MPa表);k—绝热指数。其余符号意义同前。14.0.1.2气相物料泄放至密闭系统泄放至密闭系统的稳态流动，在排出管中一般不会产生大的作用力和力矩，仅计算管径突然扩大位置的作用力。如果需要计算泄放至密闭系统的作用力，则应采用复杂的非稳态分析方法，可从专门资料中查阅。14.0.1.3液相物料的泄放反力液体泄放时在安全阀出口中心线处的水平反力(f)按式(14.0.1-2)计算:f=0.694XPXa2(14.0.1一2)式中f—泄放反力，N;P泄放压力，MPa;a2—安全阀喉径面积，mm2,45
14.0.2出口管道由于泄放时的作用力、振动和自身的自重、热胀冷缩等原因，应设支架支撑。14.0.3安全阀反力数据表安全阀反力数据表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2-93)“安全阀反力数据表”。
15安装注意事项15.0.1安全阀要定期检修，因此安全阀应安装在易于检修和调节的地方。立式容器上安装的安全阀入口小于等于DN80的可以装在平台边沿，大于等于DN100的必须装在平台上。15-0.2安全阀要垂直安装。15-0.3根据国标GB150-89的要求，每台安全阀都应在阀门的明显位置上安装金属铭牌，铭牌的内容应包括:制造单位和许可证编号·年月阀门型号产品编号公称压力阀座喉径(mm)排放系数适用介质
16附图和附表16-0.1气体特性系数表由气体的绝热指数k值，查得气体特性系数X，见表16.0.1,气体特性系数表表16-0.1k一}*X1kX一{*X1.013171.613731.913951.023181.623741.923951.033191.633751.933961.043201.643761.943971.053211.653761.953971.06322一1.663771.963981.073231.371.673781.973981.083251.381.683791.983991.093261.391.693791.994001.103271.401.703802.004001.113281.411.713811.12329}1.42一1.723821.131.433591-733821.141.441.743831.151.451.753841.161.461.763841.171.471.773851.181.481.783861.191.491.793861.201.501.803871.211.511.813881.221.521.823891.231.531.833891.241.541.843901.251.551.853911.261.561.86391【1.271.571.873921.281.581.883931.291.591.893931.30一1.60一1.9039416.0.2部分物料的物性表部分物料的物性(分子量、比重、临界温度、绝热指数)见表16.。，2,48
部分物料的物性表表16-0.2比重I[,-界压力临界温度{绝热指数物料分子量一b-(-a液相MPaK气相一C醋酸60.052.0711.0495.78594.8丙酮0.7914.72508.7乙炔26.040.8986.24309空气28.9713.76132氨17.030.5870.81711.28405.5氨39.941.3811.654.9151苯78.112.890.8794.925621.3一丁二烯54.091.9220.6214.33425丁烷58.122.0070.5793.8425.2异丁烷58.122.0070.5573.65408.1二氧化碳44.011.531.1017.39304二硫化碳76.132.6281.2637.9546一氧化碳28.000.9670.8143.5134氯70.902.451.567.71417环己烷84.162.9050.7794.05553癸烷142.284.910.734619乙烷30.071.050.5464.88305.5乙醇46.071.590.7896.38516氯乙烷64.522.220.9035.27460乙烯28.050.9970.5665.07282.4氟利昂n137.374.7421.4944.37469氟利昂12120.924.1741.4864.115385氟利昂2286.482.9851.4194.94369氟利昂114170.935.901.5383.26419氦4.000.1380.2295.3己烷86.172.970.6593.03507.9氯化氢36.501.278.26324氢2.0160.0700.07091.2933.3硫化氢34.071.199.0煤油0.815甲烷16.040.5550.4154.64甲醇32.041.110.7927.95一丁烷72.152.490.6253.331.08氯甲烷50.491.7420.9526.681.20天然气190.6561.27硝酸1.502一氧化氮30.001.0361.2696.481.40氮28.000.9671.0263.41.40二氧化氮44.001.5191.2267.261.30壬烷128.254.430.7181.04辛烷114.223.940.7072.491.05氧32.001.1014265.081.40戊烷72.152.490.6313.371.07丙烷44.091.550.5854.251.13丙烯42.081.4760.6094.611.15水蒸汽18.020.6221.0022.131.324苯乙烯104.143.600.9061.07二氧化硫64.062.261.4347.881.29硫酸1.834甲苯92.133.180.8664.21一1.0949
16.0.3水蒸汽过热系数表水蒸汽过热系数(K}e)见表16.0.3,水蒸汽过热系数(K,e)表16-0.3饱和200220240260280300320340360380400420440460480温M9PAa,j(ft07C)度0.51.0050.9960.9720.9510.9310.9130.8790.8640.8490.8350.8221.00.9780.9810.9830.9600.9380.919:_::{0.8840.8680.8530.8380.8250.9770.9760.9700.9720.9470.9250-q自60.8560.8411.50.8880.8720.8280.9720.9670.9640.9550.93204122.00.8930.8760.8600.8450.8300.8170.8040.7920.7802.50.9690.9fil0.9610.9370.9180.8980.8800.8630.8480.8330.8060.7930.7820.8193.00.9670.9620.9490.9240.9030.8850.867ORS1自‘R3fi0.8220.8080.7950.7834.00.965:.::;0.9540.93410.9150.8940.8750.8570.8410.8260.813O7q90.7875，00.9660.9550.9530.9270.9040.8840.8650.8480.8320.8170.8030.7906.00.9680.9620.9530.9410.9110.8910.8720.8540.8380.8220.8080.7947.00.9710.9580.9540.9240.9010.8810.8610.8440.8270.8120.7988.00.9750.9670.9560.9370.9120.8880.8680.8500.8330.8170.8029.00.9800.9620.9570.9260.8970.8760.8560.8380.8220.80710.00.9860.9710.9610.9090.8830.8630.8440.8270.811}0·93616.0.4安全阀喉径代号根据API-526标准，安全阀的标准喉径截面积及其代号见表16.0.4,喉径代号与喉径截面积关系表表16-0.4喉径截面积喉径代号mmZin"D7工0.110E1260.196F1980.307G3240.503H5060.785J8301.287K11851.838L18402.853M23223.60N28004.34P41166.38Q719211.05K1032216.0T1677426.050
16-0.5波纹管背压平衡式安全阀的背压修正系数(用于气体或蒸汽)波纹管背压平衡式安全阀的背压修正系数(Kb)用于气体或蒸汽)，见图16.0.5所示，Kb0有背压时的泄放量无背压时的泄放量。门门门门门曰曰曰曰曰曰全缺林七口口目口口门尸尸门「巨口巨口巨口又断超扩团巨1口广片门尸「口厂巨口巨口巨巨0朽仁匕L」L匕日广广尸「厂巨巨巨口巨口口巨巨"入口口口翻峨广厂厂「厂厂巨[巨巨厂口厂巨巨巨巨巨日曰日口「「尸日口口口口口曰口门]口曰曰曰门阅塑口「厂口口口口口口门口曰口]口门门曰门门田称厂厂厂厂厂厂厂厂厂「门口曰「门「「曰盯门巨厂巨口「口巨厂口「厂口门曰曰盯口门门门巨口口巨口口口口口巨[口口口口口「口门口10153035.4045SO背VE2,5背压%=X100设定压力图16-0.5波纹管背压平衡式安全阀的背压修正系数(KO(用于气体或蒸汽)注:背压修正系数(K,)应由制造厂提供若没有制造厂的数据时，可参考本曲线。本曲线适用于设定压力大于0.34MPa(表)的临界流动，在适用范围之外的，应选用制造厂提供的K,值。16.0.‘气体压缩因子值气体压缩因子(Z)值见图16.0.6所示。
}"0;l0o/甲古剪翻骨朽了1l"ol"/"了///!}o.1，{一服岁/fey)刀1l/户.沪T/Tct1梦.0a撇卜.于市苗二J巴，...曰七二二尸~一一~，口...⋯⋯~盆即口巴竺少一-.-.二二二，.州卜‘石.，.‘.~~洲目.卜.‘~沪:受碑J润︵2，、、/︶十囊1.6.750日阱曰!‘321...800C姗入令:.I田}!公I、I瓶瀚，X3.35,‘笺犷I耸.】I、.:.!I犷1I}、去2s0礴..人1瀚，rIIIII1.20.:’“。」产0!.l曲附h/饰Zr..{}，0851}iI!0)901勺I!1八丫.rIII.I0.95l!I}}{i.II一.}}tOgr.a.rs,0".rs0v/r//}II{}I}.{/.1.0r,00"9I〔门I1一酬I}I多.l0.5o币砂，{撇杯脚口呀0.10.20.30.40.51.02.03.04.05.0102030对比压力Pi/PctP—绝对压力，MPa;P—临界压力，MPa;T—绝对温度，K;T},—临界温度，K,图16.0.6气体压缩因子(Z)值52
16.0.7亚临界流动系数图亚临界流动系数(K,)值见图16.0.7所示。︵J袱︶纂晰沼埃昧鉴目背压泄放压力图16.0.7亚临界流动系数(K,)图图中k为绝热指数。16.0.8弹簧式安全阀背压修正系数图弹簧式安全阀背压修正系数(Kb)见图16.0.8所示。曰}II}}1}}}门曰门曰曰]]曰]门曰}}}1}}}}圈阵通月习口门门门门︵目片卞寸一卜卞寸一卜{广一川曰目日夕阳巨冬曰门曰门q︾曰}}}{}}}门口门网口「州朦冈口口﹀翻门}1!})}只闯口门口日日门阅日口晰门}11}}1:口曰曰日[一!曰曰曰日巨1{}}{{一了曰门门口「蒙节曰曰门塑田巨}}}}}}}‘}一口曰门曰门厂一I曰日日拉巨1}}}}}}{一口曰门门日日{}门门门厂}}}}}}}1一曰曰门门曰日{}}门门]「}}}}}}}}}曰曰曰门门日}{!门尸门RE”一碳备M黔100图16-0.8弹簧式安全阀背压修正系数(K=，图注:背压修正系数(Kb)应由制造厂提供。若没有制造厂数据时，可参考本图。图中k为绝热指数。例:设定压力=。.7MPa(表)
静背压二0.49MPa(表)弹簧设定=0.21MPa超压=。.07MPa卜，，0.49+0.07+0.1、，_"伟%=于二兰一于三一一于X100=76曰~/0.69+0.07+0.1‘’-一由图16.0.8查得:K6=0.8916-0.9液体超压修正系数图液体超压修正系数(Ko)见图16.0.9所示。厂}目曰曰己.飞「T-「匡尸「厂门叼︶}巨区广}门粼咯庄广1!}「T/旧巨y1】}「厂肇匡y}}}广国裂匡匹1T-厂口耸口「}}{尸嫂口}「}厂「匡】「】】I匹巨厂}}}05101520253035404550超压%图16-0.9液体超压修正系数(K,)图注:图中所示，超压25(含25%)以下时，泄放量受阀瓣提升高度、流量系数和超压的影响;超压25%以上时，泄放量仅与超压有关。超压小于10%时会引起阀瓣“抖动”，因而应该避免。16.0.10波纹管背压平衡式安全阀超压25%时的背压修正系数(液体用)图波纹管背压平衡式安全阀超压25%时的背压修正系数(Kw)液体用)见图16.0.10所示。
曰下不口口曰口口口不口口︵详叮圈口︾︶撅叮吓网麟巨盯日肇吓盯田扛巨口口巨口口010203040SO背压背压%二X100设定压力图16.0.10波纹管背压平衡式安全阀超压25%时的背压修正系数(K=)(液体用)注背压修正系数(KW)应由制造厂提供。若没有制造厂的数据时，可参考本图。16.0.11液体粘度修正系数图液体粘度修正系数(K)见图16.0.11所示。「口{FM〔匡印fTli}「，11井姗F三盯厂11}11工[口11川口门川川二F-「{1川I巨厅洲l丁一)11}川〔二产^叮厂f!川犯巨「711!川1se111}川「」狱︶下厂fTTf!n口丙，11111厂甲1111111「〕伟尸厂rrfuP口叮!WI!「一一II!】川「口困庄厂11川P匡叮11川尸1111川〔口日「I11【111「口门1111!厂，}111川「」肇广厂{111七口门1111{洲11(1111门侧「厂{日IM「，门叫11川!一11}}川「二拐F-厂}{1阳「一门1!Inl一11111}1厂二尸厂}{抓{1「勺曰1}11{尸，}1}1川「口广一t协}{1〔夕即11}1}1厂一一1111、、1几〕}dl!{{正二口11川产L1I1川口图16.0.11液体粘度修正系数(K)图注:计算过程如下:首先按无粘性流体K.=1.0计算最小泄放面积(a,)，按表16.0.4选大一级的实际泄放55
面积(a,)，按下式计算雷诺数:_____vxG,Ke=313.b下-万于(16.0.11)群一Y“，式中V—体积泄放流量,m"/h;a—动力粘度，mPa·s;G,液相密度，kH/m";a—不考虑液体粘性计算的最小泄放面积，mm2;a;—安全阀的喉径面积(液相),mm},根据式(16.0.11)计算结果查本图K、值，将K。值代入式(8.0.3-6)，计算最小泄放面积(a)。如果“Gaz，则a:为最终选定的实际泄放面积;如果a>a,,则选再大一级的实际泄放面积进行上述计算过程.直至校正的最小泄放面积(a)小于选择的实际泄放面积(a;),16.0.12安全阀距震动源的距离安全阀距震动源的最小距离见图16.0.12所示。压力波动源最小距离见下表图16.0.12安全阎距展动源的最小距离压力波动源最小直管段长度控制阀和截止阀25倍管径不在一个平面内的两个弯头20倍管径同一个平面内的两个弯头15倍管径一个弯头10倍管径脉动衰减器10倍管径16.0.13安全阀的灭火蒸汽管安全阀的灭火蒸汽管配置见图16.0.13所示。56
端切成平口DN25灭火燕汽线平台标DN25熬汽放净管软管卉接燕汽管图16.0.13安全阀的灭火蒸汽管示意图16.0.14出口反力示意图乒力f.J放空管一~、日出口管j.t}1%A,)长半径弯头管线支撑容器图16.0.14出口反力示意图注:管线支撑应尽可能靠近放空管中心线。
17符号说明a—最小泄放面积，mm";a,—不考虑液体粘性计算的最小泄放面积，MM2;a2—安全阀的喉径面积(液相),MM";A—湿润面积，M2;Ao—安全阀泄放管口截面积(泄放至大气),m";A,暴露面积，m2;A.—椭圆封头设备的外表面积,m2;B—液体膨胀系数,1/C;Co-流量系数;CP—液体定压比热，kJ/(kg℃);C.,—控制阀的C，值;C}2—控制阀最小流量下的C,值;d—换热管内直径，mm;do—保温材料的厚度，m;d,—安全阀的喉径，mm;D—安全阀的阀座口径，mm;Do—设备直径,m;.f—泄放反力，N;F—容器外壁校正系数;F"—泄放阀因子;9—重力加速度(=9.8),m/s2;G8—气相密度，kg/m";G,—液相密度，kg/m";h—微启式安全阀开启高度，MM;H—正常工作下最大输入热量,kJ/h;H,—泄放条件下气化热,kJ/kg;k—绝热指数(CP/C});Kb—背压修正系数;58
K,—亚临界流动系数;KN—Napier方程系数;Kp—液体超压修正系数;K,,—水蒸汽过热系数;K}—液体粘度修正系数;Kw—液体背压修正系数;L—设备总长(包括封头),m;l—安全阀入口管长，m;M—分子量;Ma—马赫数;P—泄放压力，MPa;尸:—泄放至大气的出口管处的静压，MPa(表);Ph—背压，MPa;P};—临界流动压力，MPa;尸d—流体压力，MPa;Ph—高压侧工作压力，MPa;15P高压侧与低压侧压力差，MPa;t—泄放温度，℃;T—泄放温度，K;Tw—金属壁温,K;U—物料流速，m/s;Ua—声速，m/s;V—体积泄放流量，m"/h;W—质量泄放流量，kg/h;X—气体特性系数;Z—气体压缩系数;d—保温材料导热系数，kJ/(m·h·’C);lu—粘度，mPa·s;少一一微启式安全阀锥形密封面的半锥角，度。压力—本规定除注明外，均为绝对压力。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
爆破片的设置和选用HG/T20570.3一95编制单位:中国寰球化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国寰球化学工程公司尚长友审核人:中国寰球化学工程公司杨宜化工部工艺系统设计技术中心站封淑元龚人伟
1应用范围10.1本规定适用于石油化工、化工装置的压力容器、管道或其它密闭空间防止超压的拱形金属爆破片和爆破片装置。爆破片的爆破压力最高不大于35MPa.
2名词2.0.1爆破片装置由爆破片(或爆破片组件)和夹持器(或支承圈)等装配组成的压力泄放安全装置。当爆破片两侧压力差达到预定温度下的预定值时，爆破片即刻动作(破裂或脱落)，泄放出压力介质。2.0.2爆破片在爆破片装置中，能够因超压而迅速动作的压力敏感元件，用以封闭压力，起到控制爆破压力的作用。2.0.3爆破片组件(又称组合式爆破片)由压力敏感元件、背压托架、加强环、保护膜等两种或两种以上零件组合成的爆破片。2.0.4正拱型爆破片压力敏感元件呈正拱型。在安装时，拱的凹面处于压力系统的高压侧。动作时该元件发生拉伸破裂。2.0.4.1正拱普通型爆破片压力敏感元件无需其它加工，由坯片直接成型的正拱型爆破片。2.0.4.2正拱开缝型爆破片压力敏感元件由有缝(孔)的拱型片与密封膜组成的正拱型爆破片。2.0.5反拱型爆破片压力敏感元件呈反拱型。在安装时，拱的凸面处于压力系统的高压侧，动作时该元件发生压缩失稳，致使破裂或脱落。2.0.5.1反拱带刀架(或鳄齿)型爆破片压力敏感元件失稳翻转时因触及刀刃(或鳄齿)而破裂的反拱型爆破片。2.0.5.2反拱脱落型爆破片压力敏感元件失稳翻转时沿支承边缘脱落，并随高压侧介质冲出的反拱型爆破片。2.0.‘刻槽型爆破片压力敏感元件的拱面(凸面或凹面)刻有减弱槽的拱型(正拱或反拱)爆破片。2.0.7夹持器在爆破片装置中，具有设计给定的泄放口径，用以固定爆破片位置，保证爆破片64
准确动作的配合件。2.0.8支承器用机械方式或焊接固定反拱脱落型爆破片位置，保证爆破片准确动作的环圈。2.0.，背压存在于爆破片装置泄放侧的静压，在泄放侧若存在其它压力源或在入口侧存在真空状态均形成背压。泄放侧压力超过入口侧压力的差值称为背压差。2.0.10背压托架在组合式爆破片中，用来防止压力敏感元件因出现背压差而发生意外破坏的拱型托架。该类托架需与压力敏感元件配合，拱面开孔(或缝)。置于正拱型爆破片凹面的背压托架，在出现背压差时，防止爆破片凸面受压失稳。当系统压力可能出现真空时，此种背压托架有时称为真空托架。置于反拱型爆破片凸面的背压托架，在出现背压差时，防止爆破片凹面受压破坏。2.0.11加强环在组合式爆破片中，与压力敏感元件边缘紧密结合，起增强边缘刚度作用的环圈。2.0.12密封膜在组合式爆破片中，对压力敏感元件起密封作用的薄膜。2.0.13保护膜(层)当压力敏感元件易受腐蚀影响时，用来防腐蚀的覆盖薄膜，或者徐(镀)层。2.0.14坯片从金属薄带或薄板材上冲剪出来的，在制成拱型爆破片以前的金属片。2.0.15爆破压力爆破片装置在相应的爆破温度下动作时，爆破片两侧的压力差值。2.0.15.1设计爆破压力爆破片设计时由需方提出的对应于爆破温度下的爆破压力。2.0.15.2最大(最小)设计爆破压力设计爆破压力加制造范围，再加爆破压力允差的总代数和。2.0.15.3试验爆破压力爆破试验时，爆破片在爆破瞬间所测量到的实际爆破压力。测此爆破压力的同时应测量试验爆破温度。
2.0.15.4标定爆破压力经过爆破试验标定符合设计要求的爆破压力。当爆破试验合格以后，其值取该批次爆破片按规定抽样数量的试验爆破压力的算术平均值。同一批次爆破片的标定爆破压力必须在商定的制造范围以内，当商定制造范围为零时，标定爆破压力应是设计爆破压力。2.0.16最大工作压力容器在正常工作过程中，容器顶部可能达到的最大的压力。见R设备和管道系统设计压力和设计温度的确定)(HG/T20570.1一95).2.0.17最高压力容器最大工作压力加上流程中工艺工作系统附加条件后，容器顶部可能达到的压力。见《设备和管道系统设计压力和设计温度的确定》(HG/T20570.1一95).2.0.18爆破温度与爆破压力相应的压力敏感元件壁的温度。此术语可以与“设计”或“试验”作定语连用。2.0.1，制造范围为方便爆破片制造，设计爆破压力在制造时允许变动的压力范围。此种允许变动的压力范围须由供需双方协商确定。2.0.20爆破压力允差爆破片实际的试验爆破压力相对于标定爆破压力的最大允许偏差。其值可以是正负相等的绝对值或百分数。当商定制造范围为零时，此允差即表示对设计爆破压力的最大偏差。2.0.21泄放面积爆破片装置几何上最小的流通面积。用以计算爆破片装置的理论泄放量。计算泄放面积应考虑爆破片爆破或脱落后，可能使通道截面减小的各种情况，例如刀架、背压托架、爆破片残骸等造成的阻塞。2.0.22泄放量(又称泄放能力)爆破片爆破后，通过泄放面积能够泄放出去的压力介质流量。2.0.23批次具有相同型式、规格、标定爆破压力与爆破温度，且其材料(牌号、性能)和制造工艺完全相同的一组爆破片为一个批次。
3分类3.0.1正拱型金属爆破片装置(拉伸型金属爆破片装置)。3.0.2反拱型金属爆破片装置(压缩型金属爆破片装置)。3.0.3按组件结构特征还可细分，见表3.0.3a金属爆破片分类表3.0.3型式名称普通型开缝型背压托架型正拱型加强环型软垫型刻槽型卡圈型背压托架型反拱型刀架型鳄齿型刻槽型3.0.4夹持器的夹持面及外接密封面型式见表3.0.4,夹持器的夹持面及外接密封面型式表表3.0.4平面夹持面形状锥面平面外接密封面形状凹凸面桦槽面
4爆破片的设置4.0.1独立的压力容器和/或压力管道系统设有安全阀、爆破片装置或这二者的组合装置。4.0.2满足下列情况之一应优先选用爆破片:4.0.2.1压力有可能迅速上升的;4.0.2.2泄放介质为含有颗粒、易沉淀、易结晶、易聚合和介质粘度较大;4.0.2.3泄放介质有强腐蚀性，使用安全阀时其价格很高;4.0.2.4工艺介质十分贵重或有剧毒，在工作过程中不允许有任何泄漏，应与安全阀串联使用;4.0.2.5工作压力很低或很高时，选用安全阀则其制造比较困难;4.0.2.‘当使用温度较低而影响安全阀的工作特性;4.0.2.7需要较大泄放面积。4.0.3对于一次性使用的管路系统(如开车前吹扫的管路放空系统)，爆破片的破裂不影响操作和生产的场合，设置爆破片。4.0.4为减少爆破片破裂后的工艺介质的损失，可与安全阀串联使用，详见第8章。4.0.5作为压力容器的附加安全设施，可与安全阀并联使用，例如爆破片仅用于火灾情况下的超压泄放。4.0.6为增加异常工况(如火灾等)下的泄放面积，爆破片可并联使用。4.0.7爆破片不适用于经常超压的场合。4.0.8爆破片不宜用于温度波动很大的场合。
5爆破片泄放量和泄放面积的计算5.0物理超压过程的爆破片额定泄放量(泄放能力)按以下公式计算;气体W<55.8CCaP漂(5.0.1一1)水蒸汽W镇5.2CCaP(5.0.1一2)液体W<5.IC$a征(5.0.1一3)式中W爆破片的额定泄放量(泄放能力),kg/h(见5.0.3规定);a爆破片的最小泄放面积，mm";C—气体的特性系数，由图11.0.3查取或按式(5.0.1一4)计算:(5.0.1一4)，_、、_⋯尸。2、止匕、，，，~一二__、，、川、，_，，_，_一。，Irw-界泄放压力比节=lic,,Jk-1,nro/r寺士A小寸Ire弄7Eb9C比刀M盯,G有tbz1托飞1大值。_____，/，，2.-L-.=二‘U‘土Vak不不1少‘一’k—绝热指数;C—水蒸汽的特性系数，蒸汽压力小于16MPa(表)的饱和蒸汽，C-1;过热蒸汽的C。值随过热温度增加而减少，查表11.0.2;M—气体的分子量;P爆破片的设计爆破压力，MPa;P,—背压，MPa;T—容器或设备内泄放气体的绝对温度，K;Z—气体的压缩因子，根据7"与P，由《安全阀的设置和选用})55.8XC=汉CXPv几夕已知:M=17k=Ca/Cv=1.36C=0.44Co=O.622=0.72T=273+60=333尸=2.14MPa干0.1MPa=2.24MPa5.65X10410.22X333a>55.8X0.62X0.44X2.24勺17a>6223mmaa>概一89.Omm泄放口径应大于等于89mmo选公称直径为1OOmm的爆破片。(4)确定爆破片爆破压力允差查《拱形金属爆破片技术条件》(GB567-89),爆破压力允差为十5%，得最大设计爆破压力Pa.mex=2.385X105%=2.5MPa(表)最小设计爆破压力P、二。=2.14X95%二2.03MPa(表)(5)爆破片材料选择考虑介质有轻微腐蚀性，故选用不锈钢材料。(6)按表6.0.4要求，单个爆破片最大设计爆破压力不大于设备的设计压力的121%。设备设计压力的121%二2.4X121%=2.9MPa(表)，而从(4)计算得最大设计爆破压力Pa.mex二2.5MPa(表)，故计算结果满足表6.0.4要求。
7爆破片的选用7.0.1爆破片塑式的确定7.0.1.1选择爆破片型式时，应考虑以下几个因素:(1)压力a.压力较高时，爆破片宜选择正拱型;b压力较低时，爆破片宜选用开缝型或反拱型;‘系统有可能出现真空或爆破片可能承受背压时，要配置背压托架;d，有循环压力或脉冲压力则选用反拱型。(2)温度高温对金属材料和密封膜的影响。(3)使用场合a.在安全阀前使用，爆破片爆破后不能有碎片;b用于液体介质，不能选用反拱型爆破片。7.0.1.2表7.0.1为各种爆破片的特性汇总表。7.0.2爆破片材料的选择7.0.2.1制造爆破片的标准材料为铝、镍、不锈钢、因康镍、蒙乃尔。特殊用途时，可以采用金、银、钦、哈氏合金等。7.0.2.2爆破片材料的选择。主要有以下因素:(1)不允许爆破片被介质腐蚀，必要时，要在爆破片上涂盖覆层或用聚四氟乙烯等衬里来保护。(2)使用温度和材料的抗疲劳特性。7.0.2.3表7.0.2-1为爆破片材料的最高使用温度，表7.0.2一2为部分材料的抗疲劳性能比较。
各种爆破片特性汇总表表7.0.1正拱普正拱正拱反拱反拱反拱类型名称通型刻槽型开缝型刀架型鳄齿型刻槽型内力类型拉伸拉伸拉伸压缩压缩压缩抗压力疲劳能力较好好差优良优良优良爆破时有无碎片有无有，但很少无无无可否引起撞击火花可能否可能性很小可能可能性小否可否与安全阀串联否可可以可可可使用背压托架可加可加已加不加不加不加各种爆破片材料最高使用温度表7.0.2一1最高使用温度℃爆破片材料有保护膜无保护膜聚四氟乙烯氟化乙丙烯铝100100100银120120120铜200200200镍400260200钦350不锈钢400260200蒙乃尔430260200因康镍480260200部分材料抗疲劳性能比较表7.0.2一2爆破片材料性能比较镍7000注:假定最好的材料抗疲劳性能为1000
8爆破片数据表、计算表和汇总一览表8.0.1爆破片数据表爆破片数据表见表8.0.108.0.2爆破片计算表爆破片计算表见表8.0.208.0.3汇总一览表汇总一览表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2一93)中规定的“特殊管件汇总一览表”。8.0.4爆破片采购数据表采购数据表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2一93)中规定的“爆破片采购数据表”(表1.21.5).
表8.0.1
表8.0.2工程工程号_装置爆破片计算表第页共页车间或工段(区)1.爆破片位号:2.爆破片数量:3爆破片型式:正拱型普通型口开缝型口背压托架型口加强环型口软垫型口刻槽型口反拱型卡圈型口背压托架型口刀架型口鳄齿型口刻槽型口{夹持面平面口锥面口夹持器花外接密封面平面口凹凸面口、槽面口4确定爆破片尺寸的事故工况:5爆破片的选型:计算的泄放口径mm计算泄放量kg/h或m"/h选择的泄放口径mm额定泄放量kg/h或m"/h入口公称直径:mm入口法兰等级:出口公称直径:mm出口法兰等级:6材料:爆破片铝口镍口蒙乃尔口因康镍口316不锈钢口夹持器碳钢口Cr13口不锈钢口7计算标准:8.制造标准:9制造厂名称:10.爆破片型号:11.说明:版次版日期次或编制修校核改审核
9爆破片与安全阀的组合使用9.0.1爆破片安装在安全阀人口为了避免因爆破片的破裂而损失大量的工艺物料，在安全阀不能直接使用的场合(如物料腐蚀、严禁泄漏等)，一般在安全阀的人口处安装一个爆破片。爆破片的标定爆破压力与安全阀的设定压力相同。爆破片的公称直径不小于安全阀的人口管径。爆破片的使用降低了20%的安全阀泄放能力。爆破片的阻力降按当量长度计时，为75倍公称直径。9.0.2爆破片安装在安全阀出口如果泄放总管有可能存在腐蚀性气体环境，爆破片应安装在安全阀的出口，以保护安全阀不受腐蚀。爆破片的最大设计爆破压力不超过弹簧式安全阀设定压力的10%0爆破片的公称直径与安全阀出口管径相同。爆破片安装在安全阀出口附近。爆破片的阻力降按当量长度计时，为75倍公称直径。9.0.3爆破片与安全阀并联使用为防止在异常工况下压力容器内的压力迅速升高，或增加在火灾情况下的泄放面积，安装一个或几个爆破片与安全阀并联使用。爆破片的标定爆破压力略高于安全阀的设定压力，并不得大于容器的设计压力。爆破片要有足够的泄放面积，以达到保护容器的要求。
10爆破片的安装和维护10.0.1爆破片的安装10.0.1.1爆破片在安装时应保持清洁，并检验有无破损、锈蚀、气泡和夹渣。铭牌朝向泄放侧。10.0.1.2爆破片的人口管道应短而直，管径不小于爆破片的公称直径。10.0.1.3爆破片的出口管道应泄向安全场所或密闭回收系统。出口管道应有足够的支撑。要考虑爆破时的反冲力和震动。出口管道的管径要保证管内流速不大于0.5马赫数。10.0.1.4爆破片单独用作泄压装置时，爆破片的入口管设置一切断阀。切断阀应在开启状态加铅封(C.S.0).10.0-1.5爆破片在安全阀前串联使用时，应在爆破片与安全阀之间设置压力表和放空阀。压力表和放空阀可设置在夹持器上，订货时要说明。10.0.2爆破片与夹持器的标志每片爆破片与夹持器都应有永久性的标志，其内容包括:10.0.2.1爆破片制造单位及许可证编号年月制造批号日期型号规格材料爆破压力适用介质和使用温度泄放能力10.0.2.2夹持器型号规格材料10.0.3爆破片的维护10.0-3.1正常情况下，爆破片不需特殊维护。10.0.3.2爆破片应定期检验，检查表面有无伤痕、腐蚀、变形和异物吸附。10.0.3.3爆破片应定期更换。84
10.0.3.4爆破片在安全阀前串联使用时，要经常检查压力表，以确认爆破片是否破裂。
n附图和附表11.0.1安全阀与爆破片性能比较安全阀与爆破片性能比较见表11.0.1o安全阀与爆破片性能比较表表11.0.内容对比项目爆破片安全阀1品种多较少结构型式2基本结构简单复杂3口径范围笋3^-笋l000mm大口径或小口径均难几十毫米水柱~4压力范围很低压力或高压均难几千大气压力5温度范围一250^5000C低温或高温均困难可选用各种耐腐蚀材选用耐腐蚀材料有6介质腐蚀性料或可作简单防护限，防护结构复杂适用范围7介质粘稠，有沉淀结晶不影响动作明显影响动作高温时动作压力降低8对温度敏感性不很敏感低温时动作压力升高工作压力与9较大较小动作压力差10经常超压的场合不适用适用泄压后可以复位，11动作特点一次性爆破多次使用喷性小，急剧超压时12灵敏性不很及时反应迅速13正确性一般士5%波动幅度大防超压动作一旦受损伤，爆破压14可靠性甚至不起跳，或不闭合力降低15密闭性无泄漏可能泄漏较大，必须更换后较小，复位后正常16动作后对生产造成损失恢复生产进行生产不需要特殊维护，更维护与更换17要定期检验换简单
11-0.2水蒸汽特性系数水蒸汽特性系数(C)见表11.0.2,水蒸汽特性系数表11.0.2温度℃绝对压力饱和200220260300340380420460500560600660700MPa系数(C.}0.51.0050,9960.9720.9310.8960.8640.83510.9780.9810.9830.9380.9010.8680.8381.50.9770.9760.9700.9470.9060.8720.84120.9720.9670.9550.9120.8760.8450.8170.7920.7682.50.9690.9610.9180.8800.8480.8190.7930.7703n097一0.9240.8_85nR只10‘8220.7950.7740.7420.7210.6950.67940.965i10.::;0.9340.8940.8570.8260.7990.7750.7440.7250.6960.68050.9660.9530.9040.8650.8320.8030.7780.7470.7230.6970.68160.9680.9530.9110.8720.8380.8080.7810.7470.7290.6980.68270.9710.9580.9240.8810.84头0.8120.7850.7490.7310.7020.68380.9750.9670.9370.8880.8500.8170.7890.7520.7310.7010.69490.9800.9570.8970.8560.8220.7920.7540.7330.7020.685100.9860.9610.9090.8630.8270.7960.7570.7350.7030.6861209990.9750.9260.8760.8380.8050.7620.7390.706门_‘只R141.0161.0020.9560.8930.8460.8110.7680.7430.7110.691161!0360.9880.9070.8580.8190.7740.7480.7140.693181.0631.0040.9290.8730.8280.7790.7520.7170.697201.0941.0280.9530.8850.8350.7860.7570.7200.700221.7291.0720.9820.9000.8490.7930.7610.7240.702241.0160.9150.8610.7970.7660.7270.705261.0550.9350.8710.8040.7720.7310.708281.0960.9560.8830.8110.7760.7350.710301.1320.9770.8950.8210.7810.7350.71532"1.1691.0090.9080.8240.7870.7420.714}---一注:压力和温度处于中间值时，c。可以由内插法计算。11-0.3气体特性系数气体特性系数(C)见图H0.3所示。87
一1.气0C.5m2,7.iI.6一}0.507}=一遥一》又{卜1.4州卜0.484州一l~洲卜、‘、、1.}0.459一}l民1{}0429一}L广~~之之熟扳}一}一卜之闷与L父︹9一，翻吸\甲0.20.30.40.50.60.70.80.91.0泄放压力比(Po/P)图11-0.3气体特性系数(C)11.0.4液体粘度校正系数液体粘度校正系数(翻见图11.0.4所示}一川一一}川」卫拼.一一‘一州升声产一川一}一}}一L//}}川}}}{}}川丁一一川}一川1巨}一川{一川}一川}团L一I川一}川}}川}/一}川}一川一{{1{口I一1一{}川C掀}}川U}{川}}川麟日一{一{‘一{一川，一}川澎}}}日}}}川{}川}}厂{1}一{川一{川}厂川!}}川}{川0川}}}}{!}}川月I川一一川一{川图11.0.4液体粘度校正系数哺，88
12符号说明a爆破片的最小泄放面积，mm";W-爆破片的额定泄放量(泄放能力),kg/h;P爆破片的设计爆破压力，MPa;Po爆破片的泄放侧压力，MPa;P=爆破片的最小标定爆破压力，MPa表);PB.ma.—最大设计爆破压力，MPa(表);PB。;。—最小设计爆破压力，MPa表);P}—气体的临界压力，MPa;P,—气体的对比压力，P,=P/P,;OP—液体超压爆破时爆破片的内外压力差，MPa;T—容器或设备内泄放气体的绝对温度，K;T,—气体的临界温度，K;T,—气体的对比温度，T,=T/T;M—气体的分子量;k—气体的绝热指数，k=C,/C,;Z—气体的压缩因子，根据T,与P，由《安全阀的设置和选用》(HG/T20570.2一95)中图16.0.6查得;C—气体的特性系数，由图11.0.3查取或按下式计算:_/k。尸。、2尸n、，+:_七=1-_I(一二二)万一(二才厂「}’Vk一1一r一r、1，尸。，2、k_卜、，。，，I、，_.、___，、.__.__._曰万一咦石)k-1盯刀irlb界泄双压刀比，等士或小寸临界泄放压力比时，C有极大值:Cm,.00.7071扣霹弃t-1k—绝热指数;C,—水蒸汽的特性系数。蒸汽压力小于16MPa的饱和蒸汽，C,-1;过热蒸汽随过热温度增加而减小，查表H.0.2;P—液体密度，kg/m3;Co—额定泄放系数，取Co=O.62或实测值;p—液体的动力粘度，kg/(m·s);89
0.3134W宁—液体动力粘度的校正系数，根据雷诺数Re=由图11.0.4查取。k}-,当液体粘度等于或小于水的粘度时，取}=1;压力—本规定除注明外，均为绝对压力。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
泵和压缩机压差分析HG/T20570.4一95编制单位:中国寰球化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国寰球化学工程公司汪清裕审核人:化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟
1概述1.0.1责任1.0.1.1工艺系统专业负责确定所有泵、压缩机、鼓风机的压差。当化工工艺专业有其它所需工况，如有不同的流量和物料重度、粘度变化时，针对各种情况，工艺系统专业都需要确定相应的压差。L0.2要求泵和压缩机的压差的确定应符合以下要求:1.0.2.1在工艺发表后尽快计算和提出;1.0.2.2确定的压差应选择恰当的安全系数，不宜过于保守;1.0.2.3与化工工艺专业提出的泵数据表中数据应尽量接近;1.0.2.4以后的修改要少;1.0.2.5在使用控制阀的地方，系统的调节性能要良好。1.0.3确定压差时需用的资料由于压差必须较早确定，工艺系统专业在采用初步的基本数据来确定压差时，至少需要以下资料:1.0-3.1工艺负荷表。(1)泵的工艺工作条件。(2)压缩机工艺数据表。1.0.3.2工艺流程图。1.0.3.3工程项目的设计数据。1.0.3.4换热器的初步尺寸及布置。1.0.3.5初步的炉子压力数据。1.0.3.6容器简图(包括塔和容器的压差)。1.0.3.7初步的工艺控制图。1.0.3.8设备布置图。1.0.3.，以上资料的内容规定见行业标准《工艺系统专业接受文件内容的规定》(HG20558.1一93)中相应规定。1.0.4计算表格泵的计算按泵计算表逐项进行。泵计算表见《泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定》(HG20570.5-95)。压缩机的计算表格，可按行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2-93)所列的压缩机条件来编制。93
2接受资料的内容2.0.1压差的准确性，很大程度取决于所用设计数据的准确性和在工程上采用的可靠性。工艺系统专业必须校核各阶段所接受各版次数据的一致性和完整性，并应促进有关专业对各阶段中各版次数据的确认。2.0.2工艺系统专业在压差分析时fi厅接受资料的内容如下:2.0.2.1泵的工作条件(工艺负荷表)由化工工艺专业提出，提出时间为工艺发表日。数据包括:正常流量、设计流量、安全系数、介质名称、介质蒸汽压、比重、粘度和近似的吸入与输出压差。2.0卜22压缩机数据表(工艺负荷表)由化工工艺专业提出，提出时间为工艺发表日。数据包括:物料名称及组成、分子量、蒸汽压数据、正常与设计条件下的流量、进口压力与温度、输出压力、压缩系数、气体的比热及绝热指数和分子量。在工艺设计阶段，对压缩机和管路系统通常进行了粗略的经济研究，工艺系统专业应设法使压差维持在确定的压缩机吸人和输出口压力及工艺专业设定的范围内，除非工艺系统专业积累的经验确认工艺专业提出的压差设定存在明显的不合理。2.0-2,3工艺流程图由化工工艺专业提出，提出时间为工艺发表日。数据包括:连接所有工艺设备的系统流程图，管道的物料流量、温度、压力，物料的比重、密度与膨胀系数等管道条件。工艺流程图上所标示的流量数据应满足进行工艺系统的全部水力计算，遗漏的数据应立即与化工工艺专业讨论，并尽快补全。2.0-2.4工程项目的设计数据由项目经理(设计经理)提出，提出时间为工程设计开工报告发表日。数据包括:建设方规定的所有工艺和公用物料管道在界区边界处的压力和温度条件。当这些数据没有提出时，工艺系统专业应通知项目经理，并指出只有取得该资料后才能定出压差。2.0.2.5换热器的初步尺寸和布置由换热器分析专业提出，提出时间为工艺数据发表后不久。数据包括:换热器初步资料，包括型式、壳体数、列管数、管程和壳程流量及近似的压力降。如有需要，在正式提出换热器资料前，工艺系统专业负责人可初步地与换热器分析专业负责人一起商讨允许的压力降数字是否确切。94
2.0.2.6炉子的初步压力数据由工业炉专业提出，提出时间为工艺数据发表后不久。数据包括:正常流量和设计流量下预期的进口与出口压力，全部炉管清洁、结焦和结垢时的压降和安全系数。使用该数据计算压差，并在最终数据正式提出时进行校核。2.0.2.7容器简图由化工工艺专业提出，提出时间为工艺发表后不久开始逐个提出。数据包括:外壳尺寸，所有管口、塔板的尺寸位置、允许压降、工作温度、工作压力及管口名称。容器简图和设备安装标高决定管道垂直的长度和静压头。在某些容器需要较长时间才能提出简图时，化工工艺专业在工艺发表后最短时间内，必须向工艺系统专业提供外壳尺寸、管口位置和压降。在此基础上计算和提出的压差，要在容器简图正式发表时重新核对92.0.2.8塔与容器的压降由容器分析专业(或化工工艺专业)提出，提出时间为工艺发表后不久。数据包括:介质经过容器、塔器、反应器和填料罐后的压降。预期有不止一种操作方案时，要表示出各种方案时的操作压降。工艺系统专业根据化工工艺专业提出的数据进行某些塔与容器的部分内件的压降(包括摩擦和静压头损失)和进出管口的压力损失计算。2.0.2.，初步工艺控制图(PCD)由自控专业提出，提出时间为工艺发表后不久。内容包括:根据基本控制方案的工艺和辅助、公用物料全部仪表的设置部位。由于自控专业编制PCD或来自化工工艺专业的带主要控制点流程图是与工艺系统专业确定压差同时进行，因此需要先在专业间确定和讨论系统控制方案，并在PCD(或带主要控制点流程图)发表时进行正式核对。2.0.2.10设备布置图<1)建议设备布置图由化工工艺专业提出，提出时间为工艺发表日。建议设备布置图可用于粗略估计所有管道的压力降，建议设备布置图的内容见行业标准《工艺系统专业接受文件内容的规定》(HG20558.1-93)有关规定。(2)D版(确认版)设备布置图由设备布置专业提出。提出时间和内容见行业标准《工艺系统专业接受文件内容的规定》(HG20558.1一93)有关规定。95
在对建议设备布置图或D版(确认版)设备布置图有重大修改时，必须重新校正泵和压缩机压差值。
3泵的压差计算3.0.1计算泵压差的步骤按行业标准《泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定》(HG/T20570.5-95)中的计算方法。3.0.2用“泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定”中计算表格和方法画出标有长度、管径、标高、阀门及管件的系统草图来计算当量长度和静压头。3.0.3泵压差计算时的注意事项3.0-3.1采用“泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定”中有关泵净正吸入压头(NPSH)的计算方法。3.0.3.2对出界区的管道要与有关专业核对界区处的压力或逐点计算至界区外设备来确定界区压力。3.0.3.3对有多个排出管路的泵，每一管路都须作分析，以确定在操作过程中，在最大并联输出量下哪一管路需要最大的泵排出压力。3.0-3.4锅炉给水泵最大终端压力(排出侧容器压力)为锅炉最大的允许积累压力(即锅炉安全阀泄放压力)。3.0-3.5控制阀的选择必须提供系统在操作量程范围内的良好的调节性能，这性能是反映在CI/C，上(C,—流通系数计算值，C,—控制阀的流通系数)。要对正常流量与设计流量进行校核，并填写在控制阀数据表上。通常最初选择控制阀尺寸要比管道尺寸小一级。3.0-3.6泵的压差确定后，再计算实际的设计输出压力和控制阀压力降。3.0.3.7泵的最大关闭压力应取吸入侧最高静压头加吸入侧容器中最大压力(即吸入容器上安全阀的设定压力)，再加上泵零流量下的扬程。
4压缩机的压差计算4.0.1压缩机吸入源的压力确定后，按正常流量，逐点计算管道阻力至压缩机吸入管口。要包括人口管道中所有设备的压力损失。此压力是压缩机在正常流量下的吸入压力。在设计流量下的压缩机吸入压力可由按设计流量调整管道、接管口阻力和计算出人口所有设备的压力损失后得出。4.0.2确定压缩机排出管道的终端压力(即排出侧容器压力)后，按正常流量从压缩机排出接管口开始，以工艺发表的压缩机数据表上的输出压力，逐点计算压降至终端压力(即排出侧容器压力)的位置。此压力将确定压缩机出口的气体密度，当逐点向前时因压力损失，气体密度降低。计算完后、将管路中所有阻力和压力损失列成表。终端压力(即排出侧容器压力)加上管路上总的压力损失之和为正常流量条件下压缩机的排出压力。设计流量下压缩机的排出压力等于设计流量下调整得的管道摩擦阻力损失，加上设备的压力损失，再加上终端压力。通常在工艺发表之前，压缩机管路系统已做过经济分析。工艺系统专业应设法维持工艺负荷表上所列的吸入和排出压力。压缩机管路系统通常是由气体流速控制来维持压力，而不是用控制阀来维持压力。因此，系统中的压力损失是来自炉子、容器、换热器、管道和管件。在这些单元中，压降变化最具有弹性的是换热器、管道和管件。反应器床层、塔和储罐的压力降(LP)的变化是不明显的，除非工艺需要有大的压力降(6P)改变。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
泵的系统特性计算和设备相对安装高度的确定HG/T20570.5一95编制单位:中国五环化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人中国五环化学工程公司宫经德吴其英审核人中国五环化学工程公司吴炳永化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟
1范围110.1本规定适用于离心泵和往复泵的管路系统，提出了泵的系统特性计算和泵计算表，介绍保证泵的工艺系统正常运行措施和确定设备的相对安装高度的方法。1.0.z离心泵的系统特性计算也适用于转子泵和旋涡泵。
2泵的管路系统2.0.1泵的管路系统的基本类型2.0.1.1泵的管路系统分为吸入管路和排出管路。吸入管路和排出管路包括管径和流量不变管路、变径而流量不变管路、分支管路(不同管段的管径和流量不同)几种情况。2.0.1.2吸入管路分为吸上和灌注两种。管路上附件主要包括换热器、过滤器、阀门、管件、缓冲罐(对往复泵)等。2.0.1.3排出管路附件主要包括换热器、炉子、分离器、控制阀、流量计、限流孔板、喷头、管件、缓冲罐(对往复泵)等。2.0.1.4任一台泵的管路系统是以上吸入管路和排出管路各种情况的任一组合。2.0.2泵的管路系统流速、管径选择2.0-2.1水和物性与水近似的液体离心泵吸入管内流速为1.5-2m/s(常温)，或0.5-1.5m/s(70-1100C);排出管内流速为1.5^-3m/s。往复泵吸入管内流速为。5^-1.5m/s，排出管内流速为1-2m/s.2.0-2.2管路的管径是由流速及相应的允许压力降来确定。2.0.3泵的管路系统的压力降计算2.0.3.1泵的管路系统的压力降包括管道(包含管件)压力降、设备进出口压力降、控制阀压力降、设备压力降、流量计压力降、孔板压力降等。2.0.3.2管道压力降、设备进出口压力降、控制阀压力降、流量计(孔板型)压力降、限流孔板压力降由工艺系统专业按要求来进行计算。2.0-3.3设备压力降、流量计(非孔板型)压力降由化工工艺、自控等有关专业提出。2.0.4泵的管路系统的压力降控制2.0-4.1泵吸入管和排出管的单位管长压力降一般由计算而定，有的系统由于经济原因及操作要求，可作限定。2.0.4.2泵吸入管路压力降一般控制在20mm液柱/(m管)以内，当输送液体温度高于70℃或处于平衡状态时，应控制在6mm液柱/(m管)以内。2.0.4.3泵排出管路压力降随流量不同而控制范围不同，见下表。
甲3I4><^13m1410"0/h一‘*1i`Rf0c.f321532t-^-0*1..439826kPa/m2.0.4.4表中所提及的数据均为一般情况下的控制范围，在实际使用过程中应注意到流体性质、操作工况、安装位置及泵的类型，并根据安全和经济的原则来确定泵的吸入管和排出管的流速及允许压力降。
3泵的系统特性计算3.0.1泵的净正吸入压头(NPSH)计算3.0.1.1NPSHr,NPSHa定义及其关系(1)泵入口处(压力最低点)单位质量液体所具有的能量(静压能和动能)与输送液体在工作温度下的饱和蒸汽压头之差称为泵的净正吸入压头NPSH(NetPosi-tiveSuctionHead)，也称作泵的气蚀余量。泵的净正吸入压头分为需要的净正吸入压知或称为净正吸人压头必需值)，标记为NPSHr(NPSHRequired)或NPSHR和有效的净正吸入压头(或称为净正吸人压头有效值)，标记为NPSHa(NPSHAvail-able)或NPSHA,(2)为保证泵正常运转而不发生气蚀，净正吸入压头必须大于某一指定最小值，该最小值称为泵需要的净正吸入压头(NPSHr),NPSH:与泵的类型和结构设计有关，并随泵的转速和流量而变，NPSHr越小，泵抗气蚀能力越强。NPSFIr一般由泵制造厂测定提供。NPSHr的测定条件是按输送20℃时的清水。若无泵制造厂提供的NPSHr或泵送流体不同于NPSHr的测定条件，可按本规定3.0.1.2中的公式进行计算或校正。(3)在给定了装置的设备、管道配置之后，泵吸入系统给予泵的净正吸入压头称为泵系统有效的净正吸入压头(NPSHa),NPSHa只与装置系统有关而与泵本身特性无关。(4)为保证泵能正常运转而不发生气蚀，必须使NPSHa>NPSHr，而一般情况下至少要大0.3m，对于有些输送条件(如输送近似沸点的液体)则应NPSHa)1.3NPSHr,3.0.1.2NPSHr的计算和校正(1)NPSHr的计算应尽量采用泵制造厂给出的NPSHr，当无泵制造厂提供的NPSHr时，可按式(3.0.1一1)进行估算:NPSHr一(n"NVd)43(3.0.1一1)J式中NPSHr—泵需要的净正吸人压头，m;n-泵的转速，r/min;Vd—泵的设计流量，m3/min;104
s一一泵吸入比转速，(m丫min)·(m)·(r)一般离心泵，不管比转速多大，吸入比转速均可用1200，则式(3.0.1一1)可简化NPSHr=7.86X10--5·n4/3·V2}3(3.0.1一2)特殊设计的泵，如高速泵及NPSHa不能取得很大时，叶轮要进行特殊设计，其S值实际可达到1500-1600，计算NPSHr时应予考虑。(2)NPSHr的校正a.当泵输送的流体不同于20"C的清水时，NPSH:应按式(3.0.1-3)进行校正:NPSHr=gyp.NPSHrzu(3.0.1一3)式中华相对于水的需要净正吸入压头的修正系数;NPSHrzu—输送20C清水时需要的净正吸入压头(即泵制造厂所提供的NPSHr),mb输送牛顿型流体中的油、药液等粘性和腐蚀性液体、非牛顿型流体的固体颗粒均匀分布于液体中的泥浆，以及分布不均匀但其流动可近似看作是牛顿型流体和非牛顿型流体的简单组合而成的两相流纸浆等，与输送清水相比，具有明显地不易引起气蚀的趋势，但其热力学性质还没完全掌握，T值难以确定且又小于1,NPSH:可以不校正，把它作为外加的安全因素。c.输送热水或非粘性液态烃(粘度比水小)时，泵可以在比输送20C清水时需要的净正吸入压头小的情况下运行。图3.0.1-1为估算输送非粘性液态烃时泵的NPSH二修正图，根据输送温度下液态烃的相对密度与饱和蒸汽压查得卯值，从而求出输送非粘性液态烃时的NPSHr。当输送温度下烃的蒸汽压低于100kPa时，沪值等于1。，1.”|仪时|d众，，叶仪|仅叱030.40.50.60.70.80.91.0输送温度下烃的相对密度图3.0.1一1输送非粘性烃类时泵的NPSHr修正图
3.0.1.3NPSHa的计算及有关参数的选择(1)离心泵的NPSHa计算离心泵的NPSHa可按式(3.0.1一4)进行计算:(zAP,+}P,)K"NPSHa戒一者冷士H,(3.0.1一4)9.81Y式中NPSHa—泵有效的净正吸入压头，m;P,—泵吸入侧容器最低正常工作压力，kPa;P,—泵进口条件下液体饱和蒸汽压，kPa;H工—从吸入液面到泵基础顶面的垂直距离，灌注时H,取“+”，吸上时万，取“一”,m(D;AP,—从吸入容器出口至泵吸入口之间的正常流量下管道摩擦压力降(包括管件、阀门等),kPa;zip",—正常流量下泵吸入管道上设备压力降之和(包括设备管口压力降),kPa;Y—泵进口条件下液体的相对密度;K—泵流量安全系数，为泵的设计流量与正常流量之比。(2)往复泵的NPSHa计算往复泵的NPSHa，可按式(3.0.1一5)进行计算尸1一尸(△尸1·K;-+APe,)K2NPSHa=士H,H,a,,(3.0.1一5)9.81Y9.817式中Hi-—往复泵吸入管线加速度损失(其计算见式3.0.1一6),m;K-—往复泵脉冲损失系数。其余符号意义同式(3.0.1-4).由于往复泵是周期性地间歇吸液(排液)，进液(排液)流速也随之有周期性地变化，从而使摩擦损失发生变化并产生加速度损失。a.摩擦损失变化(a)泵吸人(排出)管道上未安装缓冲罐(或其它缓冲装置亦称脉冲衰减器或空气罐)时，管道摩擦损失应按恒定流动情况计算，所用流量为泵的设计流量乘以①从理论上讲H，的含义应为从吸入液面到泵轴(叶轮)中心的垂直距离，但工程设计中通常在进行泵的系统特性计算时，还不知道泵的几何尺寸，为工程计算方便，在进行泵的系统特性计算时.H、取从吸入液面到泵基础顶面的垂直距离，本规定中后面所涉及的H:及H，同理。106
表3.0.1一1中往复泵脉冲损失系数。往复泵脉冲损失系数(K.,)表3.0.1一1缸数单作用双作用单缸32双缸21.5三缸21.3四缸1.51.3其它1.3l.3(b>泵吸入(排出)管道上安装有缓冲罐时，不管泵的型式如何，脉冲损失系数均取1.2，即计算摩擦损失时，采用的流量取泵的设计流量的1.2倍。b加速度损失(a)泵吸入管道上未安装缓冲罐时，加速度损失按式(3.0.1一6)计算:__L,·Va·R·C月1。=吕b一气二不一;一(3.0.1一6)L,);.八I式中HI.-—往复泵吸入管道加速度损失，m液柱;L,—泵吸入管道直线长度，m;Vd—泵的设计流量，M"/h;C—泵型系数(见表3.0.1一2);D,—泵吸入管道内径，MM;K,—液体校正系数(见表3.0.1一3);R—往复泵往复次数，min-"。在不知道泵的往复次数时，蒸汽直接驱动的往复泵，R取20min-";电动机或汽轮驱动的往复泵，R取350min-"o(b)泵排出管iv上夫安装缓冲罐时，加凉度报失按式(3.0.1一7)计算:__L,·V,·R·C月，。r=3b~下二二es石es(3.0.1一7)2少;.n,式中H2-—往复泵排出管道加速度损失，m液柱;Lg—泵排出管道直线长度,m;Dz—泵排出管道内径，mme其余符号意义同式(3.0.1-6),
往复泵泵型系数(C)表3.0.1一2单作用电动泵或双作用电动泵或蒸汽直接驱动缸数汽轮机驱动泵汽轮机驱动泵的往复泵单缸0.40.20.066l双缸0.20.1150.066三缸0.0660.066四缸0.50.04五缸0.040.04七缸0.0280.028其它0.040.04如果蒸汽驱动的泵是靠曲柄和飞轮驱动可使用电动泵或汽轮机驱动泵的“C”值。液体校正系数(K,)表3.0.1一3流体名称校正系数热油2.5大部分烃类2.0胺、水、乙二醇1.5热水1.4(c)吸入(排出)管道上安装有缓冲罐时，泵至缓冲罐之间的加速度损失按式(3.0.1-6)和式(3.0.1-7)计算，吸入(排出)容器至缓冲罐之间的加速度损失取按式((3.0.1一6)和式(3.0.1-7)计算值的10%，然后把两段管道的加速度损失相加，即为吸入(排出)管道的总加速度损失。(3)NPSHa计算注意事项a.确定吸人损失时应注意;(a)管径为内径;(b)流量为泵的设计流量，若用正常流量计算，则各项损失要乘以流量安全系数的平方;(。)对在正常操作中几台并联运转的关键泵，应估计到一台泵突然损坏时的有效净正吸入压头，此值通常是减小;108
(d)当吸人侧容器标高由需要的净正吸入压头确定时，吸入管道的总摩擦损失不应超过0.6m液柱;(e)当吸人侧容器标高不是由需要的净正吸入压头确定时，吸入管道的总摩擦损失可超过。.6m液柱，推荐作法是按控制单位压力降。.23^-0.46kPa/m来确定吸入管道和进泵管道的管径。b.吸入侧容器的工作压力为正常出现的最低工作压力。c.吸入侧容器的液面标高“L"，应取正常出现的最低情况，当化工工艺专业未提供时，可参见图3.0.1-2所示。d泵入口液体的饱和蒸汽压应取正常出现的最高工作温度下的值。e往复泵加速度损失计算式适用于无弹性较短的吸入管。总之，计算泵的NPSHa，应选择正常出现的最不利条件下的数据进行计算，以保证泵不发生气蚀而可靠地运行。日、R7LT底部切线一，立式容器底部出口管立式容器侧向出口管幢三〕一!底部切线卧式容器出口管即L卧式容器的立管出口地面7健白L管口以上0.1一m-_‘i地下卧式容器图3.0.1一2泵吸人侧容器内液面参考标高(密闭容器)3.0.1.4NPSHa的安全裕量
从3.0.1.3中NPSHa计算结果减去安全裕量，即为泵系统的最终有效净止吸人压头。往复泵不计安全裕量，它已包括在摩擦损失和加速度损失计算中。对一般离心泵，NPSHa的安全裕量取。.6-1.0m，但对不同类型和不同用途的离心泵，NPSHa的安全裕量也不同，见表3.0.1一4,泵NPSHa的安全裕I表3.0.1一4安全裕量序号泵的类型和用途说明(注’)t】1锅炉给水泵及锅炉给水循环泵、卧式1⑦⑨⑩2.1冷凝器热冷凝液泵④⑥⑦⑨2减压塔釜液泵2,1⑩@@⑩⑤⑦⑧3立式和卧式表面冷凝器热冷凝液泵0.3⑨⑩①②⑤4常温常压冷却水泵0.6⑨⑩5吸人压力<70kPa(表)的泵⑤⑦⑨⑩0.6石多级泵和双吸叶轮泵⑨⑩0.67自动启动泵⑨⑩0.6吸收塔釜液泵和送液温度在15.5-S⑨⑩2.1205℃之间的CO:汽提塔等类似的泵其它用途的泵，如将容器架高提高9⑨⑩0.6NPSHa的泵用于输送平衡液体和在蒸汽分压下的10⑤⑨⑩0.3^1.2液体的泵11用于输送非平衡液体的泵③⑨⑩0.6注①:在计算NPSHa时，不应包括吸上式冷却水泵吸入管口以上的浸没液柱头。110
②对立式和卧式冷却水泵应有足够的浸没深度。③如果液体溶解有气体，则假定液体处在它的平衡压力和温度下，即容器压力等于蒸汽压力④NPSHa计算不应包括汽提用燕汽的裕量⑤总的摩擦损失应限定在。.3m液柱以内⑥吸入管内径应按单位压力降小于。.23kPa/m来确定。⑦这些泵应安装"T"型过滤器。⑧这些泵的吸入管应从容器分别引出⑨双吸叶轮泵的配管必须避免液流分配的不均匀情况.⑩对减压分离塔，其底部抽出管用一根或是用两根要根据管道布置确定。@减压塔釜液泵应尽量靠近减压塔布置⑩减压塔釜液泵的备用泵一般不应作为其它泵的公用的备用泵，在无法避免时减压塔釜液泵的备用泵布置必须尽量靠近减压塔釜液泵，其位置由减压塔釜液泵确定，以不影响作为减压塔釜液泵备用泵的功能为准.⑩一般卧式冷却水泵的吸入管摩擦损失可用异径管公式计算3.0.2泵的压差计算3.0.2.1泵吸入压力和最大吸人压力计算(1)泵吸入压力计算泵的吸入压力按流量不同可分为正常流量下的吸入压力和设计流量下的吸人压力。a.正常流量下泵的吸入压力由式(3.0.2-1)计算:9.817·HI.,P-=p，士9.81Y·H一(,}AP,·K暴+ZAP,,)一K(3.0.2一1)式中P.s—正常流量下泵的吸入压力，kPa;K,+—往复泵脉冲损失系数，见表3.0.1一1，离心泵K,+取1;H,u—往复泵吸人管道加速度损失，m液柱，对离心泵Hl}}。取。。式中其余符号意义同前。b.设计流量下泵的吸入压力由式(3.0.2-2)计算:Pas=Pi士9.81Y·H:一(,AP,·Ka++}Pe,)K“一9.817·HI.-(3.0.2一2)式中Pa,—设计流量下泵的吸人压力，kPao111
式中其余符号意义同前。(2)泵最大吸入压力计算泵的最大吸人压力是指泵吸入处可能出现的最高压力，为泵吸入侧容器由于不正常情况可能出现的最高压力及产生的最高液位的净压力之和，如式(3.0.2-3)所不。P--=P,p,..+9.81H,....‘Y(3.0.2一3)式中P..mA.—泵的最大吸入压力，kPa;Pl.mA.泵吸入侧容器可能出现的最高压力，若有安全阀或爆破片取整定压力或设计爆破压力，kPa;H,....—从吸人侧容器可能出现最高液面到泵基础顶面的垂直距离，m;Y—泵进口条件下液体的相对密度。3.0.2.2泵压差和泵排出压力计算(1)泵压差计算a.泵出口无控制阀的系统设计流量下，泵最小压差按式(3.0.2一4)汁算:,}IPp.-=(P2一P,)+9.81(1-12一H,)Y+[(GP,+4P2)K;++OPe,+LPe2I·K"+9.817·(H,-+H2a+)(3.0.2一4)式中OPp.-—设计流量下泵最小压差，kPa;H2—泵出口必须达到的最高点距泵基顶面的垂直距离，m;P2—泵排出侧容器正常出现的最高压力，kPa;IAP2-一泵出口管道(包括管件、阀门等)正常流量下总摩擦压力降，kPa;"}IPe2—正常流量下泵排出管道上设备压力降之和(包括工业炉、过滤器、换热器、孔板、喷头、流量计、设备进出管口压力降等),kPa;H2.-—往复泵排出管道加速度损失，m液柱，见式(3.0.1一7)，对离心泵H2a<:取0.式中其余符号意义同前,}APp,min经取整(i1、数点后及个位数四舍五入)后加30kPa即为泵设计流量下泵的压差(△尸)。112
b.泵出口有控制阀的系统泵出口管道上有控制阀时，要分析系统情况，确定控制阀压降。一般控制阀允许压降要占整个管道系统可变压降(不包括控制阀压降)的25务以上(正常工作条侧下)，并且控制阀正常流量下允许压降值要大于70kPa，正常流量时控制阀允许压降Y-.I_--、二，‘，。、，丫、、、‘。、***.、+。*、二，，，。、、。_1，C,正常)、/`ti`JITYf-OILltflP,ykkkl-/11L.fit)7171k7zr4l1NH`5lMOMr,YiXkk-).GGL一一一n一A)、砂,0.5-1，控制阀公称直径须小于或等于管道公称直径，只有这样才能保证控制阀良好运行，否则要重新选择控制阀或改变管道设计(包括改变管径、管道上附件及管道配置)。由上述压降经验数据，按式(3.0.2-5)计算控制阀流通系数(C-)设计)，并以此初步确定控制阀尺寸和流通系数(C,),C,}(设计)一1OVd,摄(3.0.2一5)式中C,(设计)—设计流量时控制阀允许压降下的计算流通系数;DP=—控制阀压降经验数据，一般取70kPa;V&—通过控制阀的设计流量，m3/h,式中其余符号意义同前。要使控制阀具有良好调节性能，系统应满足控制阀压降要求，在设计流量下控制阀必须的最小压降按式((3.0.2一6)计算:AP,.一。一1007(鲁)2(3.0.2一6)式中"AP,.min—设计流量下控制阀必须的最小压降，kPa;C,—选定的控制阀的流通系数。式中其余符号意义同前。泵在设计流量下必须的最小压差(有控制阀时)按下式计算:zip,.mi==1AP,.,i=+(P2一P,)+9.81(H2一H,)Y+I(IAP,+IAP2)·K.2,,+乙Pel+乙P。:〕KZ+9.81YX(H1-+142.1,)(3.0.2一7)式中符号意义同前。ZAPp,min经取整((if、数点后及个位数四舍五入)后加30kPa，并且当式(3.0.2-10)和式(3.0.2-11)成立时，即为泵在设计流量下的压差(AP).113
当按上述确定了泵的压差后，在正常流量下由于系统管路的可变压降比设计流量下低，则此时控制阀允许压降要比其在设计流量下必须的最小压降要大。正常流量下控制阀允许压降按下式计算:dP,二。P,.}}+{K2一1)[(dP,+dP2)KL+AP<,+AP,2]+9.81YX(1一1/K)(H=.+HZ。二)+(6P一dp,;.)(3.0.2一8)式中AP,—正常流量下控制阀允许压降，kPa;AP—泵设计流量下的压差，kPa;△尸一。尸p、n—泵压差的圆整值，kPa,式中其余符号意义同前。正常流量下控制阀允许压降条件下的计算流通系数(C-)正常)按式(3.0.2一9)计算:。。(正常)一，OV-dP,(3.0.2一9)式中C=(正常)—正常流量时控制阀允许压降下的计算流通系数;V=,—通过控制阀的正常流量，M3/h;式中其余符号意义同前。选定的控制阀必须满足:Cl}(正常)=0.5^-1(3.0.2一10)C。乃尸，>0.25(3.0.2-11)△尸:·K;=+APe2(2)泵压头(扬程)计算O尸(3.0.2一12)9.817式中H—泵设计流量下的压头(扬程),m液柱。式中其余符号意义同前。(3)泵排出压力计算正常流量下尸闭=尸=.+d尸(3.0.2一13)
式中P}d—正常流量下泵的排出压力，kPae式中其余符号意义同前。设计流量下Pad=Pd.+}IP(3.0.2一14)式中Pdd—设计流量下泵的排出压力，kPa.式中其余符号意义同前。3.0.3泵的最大关闭压力计算3.0-3.1离心泵泵的最大关闭压力，是指离心泵在关闭出口阀门(即流量为零)时的泵出口表压力，此值可由泵制造厂提供的零流量扬程来计算。由于管道的事故压力要根据泵的关闭压力来确定，故在PI图A版阶段必须估算此值，待泵制造厂资料到后，取泵的零流量扬程加P..ma.算出实际关闭压力。在估算时对一般离心泵，在整压时按压力升高20%计算，离心泵的最大关闭压力按式(3.0.3-1)计算:P-a.=Pa..,x+1.2AP(3.0.3一1)式中P,me.—泵的最大关闭压力，kPao式中其余符号意义同前。3.0.3.2往复泵往复泵其流量与压头(扬程)无直接关系，只要往复泵驱动机功率、泵和管道的强度足够，理论上它的压头(扬程)是没有限制的。因此往复泵运转时，不允许将其排出阀门关死，否则泵驱动机、泵或管道会损坏，往复泵不存在最大关闭压力。3.0.4泵的允许吸上真空高度和泵的安装高度3.0.4.1泵的允许吸上真空高度泵不发生气蚀，其入口处允许的最低绝对压力(表示为真空度)，以液柱高度表示，称为泵的允许吸上真空高度。由泵制造厂在大气压为lOm水柱以20℃清水进行气蚀试验测得。若输送介质或工作条件与试验条件不同时，要对泵的允许吸上真空高度进行校正。泵在工作条件下的允许吸上真空高度按式(3.0.4一1)计算。115
尸.__、尸。、，I".=LHswt(-一lu)一七尸下;一0.24)}.云(3.0.4一1)沙.，。己I一I允许吸上真空高度与泵需要的净正吸人压头的关系，如式(3.0.4一2)0H:一P-P,+u2一NPSHr(3.0.4一2)a.6ii‘9以上两式中H,—泵在工作条件下的允许吸上真空高度，m液柱;H,w—泵在试验条件下的允许吸上真空高度(由泵制造厂提供)>m水柱;P,—泵安装地区大气压力，kPa;Y—工作温度下输送液体的相对密度;u—泵进口液体平均流速，m/s;8—重力加速度，9.81m/s";10—试验条件下的大气压力，m水柱;0.24-20℃清水的饱和蒸汽压，m水柱。式中其余符号意义同前。3.0.4.2泵的安装高度(1)泵的安装高度计算泵的安装高度是指泵轴中心线与泵吸入液面的垂直距离，实际计算时是指泵基础顶面与泵吸入液面的垂直距离，按式(3.0.4-3)计算:P,-P,(OP,·K;,。十△Pe,)KZHa=9.8179.81Y一9.81Y一H=,,-NPSHr(3.0.4一3)式中Hg-泵的几何安装高度，m。当其为正值时，表示泵基础顶面在吸入液面之上，即为吸上;当其为负值时，表示泵基础顶面在吸人液面之下，即为灌注。式中其余符号意义同前。当泵吸人容器为敞口时，式(3.0.4-3)可简化如式(3.0.4-4),H。一H,-[矗}-(DP,·K;,,+,}IPe,)KZ+9.81Y·Hi-I(3.0.4一4)式中符号意义同前。(2).泵安装高度的确定原则116
泵的安装高度的确定原则是保证泵在指定条件下工作而不发生气蚀。泵的安装高度一般是由化工工艺专业在设备建议布置图中提出，工艺系统专业计算NPSHa时进行校核，保证NPSHa超过NPSH;一定余量。当化工工艺专业未提供泵的安装高度时，工艺系统专业可由初步选定的泵的NPSHr，按式(3.0.4-3)计算He，定出实际安装高度H，再核算NPSHc,。在确定泵的实际安装高度时，灌注时应使H妻He，吸上时应使H0.5可变压降比乙尸，107.66，__、_一几甲石---下万石-了-几下蔺-=二-二叹下下二下，气-二二今1.--ZJur2.八认十Llre2t.6L入上“十了u以上说明选定的控制阀合适，经圆整的。尸即为泵的压差。泵压头(扬程)H一蒜一亏9丽.819X300.99一95.76m液柱正常流量下泵的排出压力P.d=P=s+AP=103.63+930=1033.63kPa设计流量下泵的排出压力Pad=Pd.+AP=102.91+930=1032.91kPa泵的最大关闭压力尸c.ma二=尸a.-+1.21尸=154.42+1.2X930=1270.42kPa(5)用泵计算表计算按泵计算表中逐项填写计算，见7.0.2中的表7.0.2.4.0.3.2往复泵某装置将3%的氢氧化钠溶液用泵送至工作压力为30ookPa的洗涤塔中，泵的正常流量为1.5m3/h，设计流量为1.65m3/h,流量安全系数为1.10。溶液为常温，蒸汽压为2.33kPa，相对密度1.03，粘度1.45mPa·s，吸入侧容器压力为IO1kPa，流程简图如图4.0.3-2，已初选2DB-3/37型往复泵，试进行泵的系统计算，间此泵是否合适?并填写泵计算表。
凡102.4下乙二二二二.图4.0.3-2装it流程简图解:(1)泵进出口管道压降计算按《管道压力降计算》(HG/T20570.7-95)第1章“单相流(不可压缩流体)”中方法计算单位管长压降和当量长度。正常流量1.50m3/h下单位管长压降DN32管为19.79mm液柱/m,已知:泵入口管道直管长度L=11.5m,阀门、管件当量长度L,=27.29m,泵排出管道直管长度L=32.52m,阀门、管件当量长度L,=51.11m,正常流量下泵吸入管道和排出管道的压降分别为:AP,=(11.5+27.29)X19.79=767.85mm液柱=7.76kPaIAP2=(32.5+51.11)X19.79=1654.54mm液柱=16.72kPa泵进出管道其它压降:乙尸e,=0OP=2=0(2)NPSHa计算2DB-3/37型泵为单吸双柱往复泵，脉冲系数K..=2，往复次数R=62min-",泵型系数C=O.2，液体校正系数K,=1.4，吸入管直道长度L=11.5m，吸入管道上无缓冲装置。P,一尸。__(zAp,·Ke,,+zAPe,)K2NPSHa=下了万不不万十月1Hl-沙.6119.817一，，__L,·V}·R·C阴H,-=-一D,2-"K,.11.5X1.65X62XO.231"X1.4
=6.30m液柱__L,·Va·R·C21夕，r。=Jbeseseses二二;eses.二;re.esL/2’入L32.52X1.65X62X0.2=3631"X1.4=1782m液柱二.、了。。二，101一2.33(7.76又2"+0)1.1"hJLVCJ月a今互丽及万不万十‘IOU./一IOU.Z)9.81X1.036.30二0.25m液柱NPSHa值太小，应提高碱液槽标高，或加大吸入管径改变配管，减少弯头，降低管系压力降，以满足泵的NPSHr的要求。(3)泵吸入条件计算正常流量下泵的吸人压力9.817·H,-P-=p;十9.81H,·Y-(ape，十ZIP,"K;,。)K9.81X1.03X6.30=101+9.81X0.5X1.03一(0+7.76X2")1.1=17.14kPa设计流量下泵的吸入压力Pa,=P,+9.81H,·Y-(lap.,+lap工·K!,)K"一9.817·Hj-=101+9.81X0.5X1.03一(0+7.76X2")X1.1"一9.81X1.03X6.3二4.84kPa泵的最大吸入压力P,.m:二=P,.二、+9.81H,.，二·Y=101十9.81X(102.4一100.2)X1.03=123.23kPa(4)泵排出条件计算泵最小压差,AP,.m=,=(P:一P,)+9.81(H:一H,)Y+[(AP,+OPZ)K;++aPe,+aPe2]K2+9.817X(H,.-+H2-)=(3000一101)+9.81X(14.8一0.5)X1.03+[(7.76+16.72)X22+0+0]X1.12+9.81X1.03X(6.30+17.82)=3405.69kPa123
经圆整得泵的压差:AP=3440kPa泵的压头(扬程)乙尸3440一340.45m液柱9.81Y9.81X1.03正常流量下泵的排出压力P=d=P-+LP=17.14+3440=3457.14kPa设计流量下泵的排出压力Pad=Pd,-}-,5P=4.84十3440=3444.84kPa往复泵无最大关闭压力。(5)用泵计算表计算按泵计算表中逐项填写计算，见7.0.3中的表7.0.30由计算得知所选往复泵压头(扬程)、流量满足要求，但NPSHa太小，应作进一步调整。
5保证泵工艺系统正常运行措施5.0.1泵的选择根据工艺液体输送流量、装置对泵的压头(扬程)要求、装置有效气蚀余量、流体热力学性质，装置系统的管路布置，以及工艺工作条件等进行综合分析比较，是泵工艺系统正常运行的前提。5.0.2防气蚀措施一旦泵选定之后，为保证泵在不发生气蚀的条件下运转，可采取以下措施:5.0-2.1合理安装。根据装置具体情况，在经济性范围内，尽量将泵安装得低一些。若是吸上操作，应使吸上高度小一些，若是灌注操作，应使灌注头高一些。5.0.2.2管路配置(1)在可能的情况下减少吸入管道的管件数量，加大吸入管径，以减小吸入管道系统压降。(2)对长时间连续操作的返回管道，避免接至泵入口，应接至泵吸入容器。5.0.2.3在能满足工艺要求的前提下，降低泵的转速操作，改变泵的吸入性能，以减小泵需要的气蚀余量。5.0.2.4泵的选型及泵结构的改进，能改善泵的吸入性能，减小泵需要的气蚀余量。5.0.3防断液措施为避免泵在运行中出现断液现象，吸入侧容器的设计原则是使液体平稳、均匀流动，流速不宜太大，在容器结构上避免漩涡的形成和吸人堵塞等，为此要求如下:5.0-3.1吸入容器的结构形式和泵吸入管道的配置应使各并联布置的泵能充分地吸入液体，同时独立的吸入管之间的距离要求大于2.5-3倍的底阀最大直径;5.0.3.2在容器底部安设防涡器，防漩涡的形成;5.0.3.3吸入容器的进液管、回流管、废液收集管应远离吸入管口，避免气泡在没有来得及消失就被泵吸入，需要时可在容器内加隔板(如塔釜);5.0.3.4吸入容器应使泵的吸人管口有一定的浸没深度，深度值为管径的1.5^-2倍，吸入管口离容器底的高度为管径的0.7-1.。倍;5.0-3.5作为缓冲用工艺容器，要提供适当的停留时间;5.0-3.6含有杂质多而脏的液体，须在吸入管进口设一层滤网。5.0.4提高往复泵容积效率注意事项125
5.0.4.1对于高温液体(如锅炉给水泵)，为防止气蚀，除特殊场合外，要求液体在120℃以下;当温度超过120℃时，一般需要将泵的转速降至额定转速的70%以下。5.0.4.2对于易挥发性液体，因蒸汽压高，必须提高吸入侧容器标高和减小吸入阻力。如果是高温液体，应考虑冷却或降低泵的转速。5.0.4.3对于高粘度液体，因吸入阻力大，当吸入压头不足时，采用密闭水箱，也可用惰性气体或用离心泵加压。一般粘度在70E(恩氏粘度)以下，作普通液体考虑;粘度高于70E时，必须降低泵的转速;粘度达到650E时，泵的转速应降到额定值的60%。5.0.4.4尽可能减小余隙容积，以避免留在余隙内的液体膨胀而影响容积效率。5.0.4.5液体中含有少量颗粒杂质时，会损坏填料和柱塞，产生泄漏，还会损坏阀芯和阀座面，要求颗粒大小在10如m以内，密封填料要用合适介质冲洗。5.0.4.6吸入配管总长度小于30m为宜。为减小吸入阻力，配管应尽可能粗、短、直。
6设备相对安装高度的确定6，。，1设备的安装高度在技术上要满足两项基本要求:6.0-1.1管路配置合理，方便生产操作。6.0-1.2系统水力学要求设备的最终安装高度是协调上述两项要求及其它要求的结果。本章仅包括由系统水力学要求确定的设备相对安装高度(即确定设备间最低相对安装高度)。6.0.2由系统水力学要求确定的设备相对安装高度6.0-2.1泵吸入管路系统见3.0.4.2中说明。6.0.2.2借重力流动的管路系统当液体完全以静压头为动力从一个设备流入另一个设备时，设备之间的相对高度应使其净压差等于管道系统的摩擦压力降与控制阀压力降(如果有控制阀时)之和;如果起点设备内的液体处于平衡状态(即设备内的绝对压力等于液体的蒸汽压)，则设备之间的相对高度应使其净压差大于管道系统的摩擦压力降与控制阀压力降(如果有控制阀时)之和。6.0.2.3没有泵的压力管路系统当液体从一个设备经控制阀流入另一设备，并且设备间压差足够时，不必提高排出液体设备的标高来防止控制阀前的液体汽化，这种情况常用于设备距控制阀很远或管道通过管廊的场合。但以下两种情况例外:(1)当管路上有流量计，同时液体物料处于平衡状态或物料中溶有气体，此时应将流量计安装在控制阀上游，并按需要提高上游设备的标高以使流量计在单相流区域条件下操作。(2)平衡液体从一设备经一段距离流至冷却器时，该设备的安装高度必须保证管道内液体在任何部位都不会发生气化，但换热器设计成可接受气一液混合物则例外。6.。·2.4热虹吸管路系统液体借重力从一台储罐经管路流入一台再沸器(换热器)时，部分液体会发生气化蒸发，并以气一液混合物的形式借液体与气一液混合物之间的密度差作为动力流回罐内，这种管路称作热虹吸管路。127
塔(汽包)相对于再沸器(换热器)的安装高度应使作为推动力的有效静压差足以克服系统中总的压降。系统中总的压降包括降液管和再沸器(换热器)上升管摩擦压降、再沸器(换热器)设备压降、塔(汽包)设备管口压降、再沸器(换热器)上升管静压降等。6.0-2.5负压管路系统当液体物流从一真空设备借重力流入一常压设备(或排人大气)，以及液体物流从一设备借重力流人另一比其工作压力要高的设备时，两设备间的相对安装高度应使作为推动力的有效静压差足以克服管路系统的压降与两设备之间的工作压力差值之和。并且管道要有U形液封，以保证真空设备的真空度或两设备间的压力不相串，液封液柱高度根据两设备间的工作压差和液体比重进行计算。
7泵计算表和泵计算表举例7.0.1泵计算表见表7.0.1tt,7.0.2泵计算表使用举例:离心泵见表7.0.z,7.0.3泵计算表使用举例:往复泵见表7.0.3,注:表中圈码是按填表中的计算程序排列的。
I}}、丁I战户嗯aa.祝ill)Ix{!引}!}}{侧———成一“}VI}}甲21-1蛆厄咚}iv=,?XIp}中中睽‘_i岔，a.举A塑il塑叹I}{状划04健0"誉三HI班tt}_一:L33M}联K9{MW”鬓鬓矍烹I赛III目一“;一xN}一雾蓄，)和二非沛+II})W-J司日戈1山—怎}曾(u’申暴;澎3,咬心和柑而口F当。{脚岔、、、、、.J，韶时、闷岛NJ碑夕共II"i粉xI二理bIVI即拟L、尸1叫斡既ITi界二卜J.日飞‘飞.蕊.百乏‘呀.又饭鞘划疆多IFq)I奋"s{11`4=铭ivx}X!等:L}软}}.}}}}}!u一一一一具砚}石1+_1_}名II}}}1丈丈书书。⑧⑤15仁}1僻燕联犷妙降!}只材}只~咨J、山‘"只。岔云二卜}I日田I田61稗霖;lidEll0坦丈握白冬;u理遭鑫矍番雷奋霎复羹一一一’彭辉碗之酬卜乙书杖一贫}震鬓瑞书乏嗜峪吸“I一1NmOIft一仁V州世.ra-c田异4:只芍搜试世田赶.台仗田，叫申】0>廖翻4nx}。田名一职水世书0!度把玲田{ZEy}}p}}只辗叫I@名叫侧铡恻0口狱甲丫写只;妮扣}叫沈0里1.吕调i;!田}叫盆二又代和，辛的幕!里褥一辑a始祖。千刁代江0叫卞尸、只阿始+枷督>彭叩次训z禅买监{今里绷于久崔润。0Y-众妈名铂‘田尺卜巴沈叫名+14a只艇O卑目}水彭IN1;z叔绷覆崖邵z田概}喂祖O田IwimI"im-名x神沸址O贫喇u叔树主③十。.权致;一〕:一{恻竺.城知堤i}职眼沈体itl黔要苍神}095‘巴毖q4-,赃}6州O0的臼CU0O0。树。a一!妙一本1」nnnn《劲ns叻创叫a叫a叫CLI之叫an乏叭ad叫，召，喇.月魂-H，砚护钊.钊，州Il>k一。.叼一O}吵函困O卞x4⑧X++狱卜函IXJ世品+0e0耸00。，O1。田头a;门叨O世a尹.、}十心心水钾k水狱田辗世0棘翻蟾函IEZ世只翎侧畜蓦田P}i吸侧itITJ0W镇田田田0.侧}5嘿申申训瑙恻4d组a}:刃名=.v七二刺只乌世扣彼举联不靶M3t-书铝把ib(展百曰卜，卜田卜喇Iwf`--uq}田卜里卜卜牢圳酬粗崛吠叫埃洲酬璐俐喇军啊嘲侧瑞I-I,璐督璀:}坦垢甘r璐绷瑞璐十吞1七xr卞本x卞}太老心口卞卞卞卞刘召0刺{tn!勇时朝}!g9劝朝刺书洲盛⑧。⑧u0lon。一}匆1。1匀1⑧匀函函⑧}KI一IIa匕V妞以弓廿70竹叭之a.母叫战刃气叫气久气叫之之之{闷丫，砚.侧，祝司屺.侧.侧，侧喇.刹双，砚.侧.砚忿尸叫!狱一袱1‘⑧彭、、、、民十划回l0函}凶一弓产.、}一衅}+城。一一捉叫X4不共x门‘0卜!wn.卞二、洲易}只}只世水IN训CO一嗯、}珍徽口〕《力田心OIbg田曹璐城O翻叫+J世田};为门卜门{爵卑划。水}Iwx。钾水侣)}出活】忍Iw吸+呢世浅0}m+棘嵋戏+裂，只}绷切权田兔以秘O侧一岌一田I(k尸刁⑧倒侧田召){袭里!田}田X侧侧、心创】l名日中IH}6布姻烈}氛l毅田〔;田一之只簇七二至乙幽}照一一一一日串书刁扣畜暇弓绷只Im一。郎琦勺如匕】枷释l毙!}困钟因田以卜髻卜田}e水!出卜二，串联卜任{1卜拼一卜!卜娜~，J日理俐属训尽一胡尺暇}w姗毕斗洲喇!班{暇{嗜{:一粉犬1叫率获酬一}恻四酬描Ie}只沛l拐，}“}，}‘{‘口只恃坦璐协侧侧世胜瑞眷!口}1k瑞常戮邪坦聪{，I侧}侧l胜’1棍埃盆瑞，1田任之熟捉桩事平田田}招堰:}显:}骤}澎H热}#r}尺田闷口以担捉I田征捉征}叱}当l半}出空}征扛于桩}征以盘劝日日划栖训划日日Iw1;珍!Vi日日日}恻{铡}酬一1划一盘彩动1日仕马日.}出O@0。心枷枷翻哥田函。IEl@{性回函函}钟}钟!训!姗}曰德刘凶通乡⑧}!导一}。、’娜‘彭
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8符号说明C—泵型系数;c,—控制阀的流通系数;c.}(正常)—正常流量时控制阀允许压降下的计算流通系数;c,(设计)—设计流量时控制阀允许压降下的计算流通系数;D,—泵吸人管道内径，MM;D,—泵排出管道内径，mm;8—重力加速度，9.81m/s";H-泵设计流量下的压头(扬程),m液柱;H,—从吸人液面到泵基础顶面的垂直距离，m;HZ—泵出口必须达到的最高点距泵基顶面的垂直距离，m;H、。—往复泵吸人管道加速度损失，m液柱;H2.+—往复泵排出管道加速度损失，m液柱;H;.-.—从吸入侧容器可能出现最高液面到泵基础顶面的垂直距离，m;H,—泵的几何安装高度，m;H,—泵在工作条件下的允许吸上真空高度，m液柱;H,=—泵在试验条件下的允许吸上真空高度，m液柱;K-—泵流量安全系数，为泵的设计流量与正常流量之比。K.-—往复泵脉冲损失系数;Kl液体校正系数;L,—泵吸人管直线长度，m;L2—泵排出管直线长度，m;n—泵的转速，r/min;NPSHa—泵有效的净正吸人压头，m;NPSHr—泵需要的净正吸入压头，m;NPSHrw—输送20℃清水时需要的净正吸人压头，m;P,—泵吸入侧容器最低正常工作压力，kFa;P}.ma.—泵吸入侧容器可能出现的最高压力，kPa;Pz泵排出侧容器正常出现的最高压力，kPa;137
Pa—泵安装地区大气压力，kPa;P,.二—泵的最大关闭压力，kPa;Pad—设计流量下泵的排出压力，kPa;Pd.—设计流量下泵的吸入压力，kPa;P,d—正常流量下泵的排出压力，kPa;P=,—正常流量下泵的吸入压力，kPa;P:二二—泵的最大吸人压力，kPa;尸v—泵进口条件下液体饱和蒸汽压，kPa;I}lP—泵设计流量下的压差，kPa;△尸，—从吸入容器出口至泵吸入口之间的正常流量下管道摩擦压力降，kPa;乙尸。—泵出口管道正常流量下总摩擦压力降，kPa;Ape,—正常流量下泵吸人管道上设备压力降之和，kPa;APez—正常流量下泵排出管道上设备压力降之和，kPa;AP}—控制阀压降经验数据，kPa;ZIP,.m=,—设计流量下泵最小压差，kPa;AP-AP,d=—泵压差的圆整值，kPa;△尸，—正常流量下控制阀允许压降，kPa;AP,min—设计流量下控制阀必须的最小压降，kPa;R—往复泵往复次数，min-";S—泵吸人比转速;u—泵进口液体平均流速，m/s;V}—泵的正常流量，m"/h;V==—通过控制阀的正常流量,m"/h;Vd—泵的设计流量,m"/h,m"/min;Vd.—通过控制阀的设计流量，m"/h;T一一~相对于水的需要净正吸人压头的修正系数;y—泵进口条件下液体的相对密度;压力—本规定除注明外，均为绝对压力。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
管径选择HG/T20570.6一95编制单位:中石化北京石化工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中石化北京石化工程公司钟世环审核人:中石化北京石化工程公司于豪翰化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟
1应用范围和说明1.0.1本规定适用于化工生产装置中的工艺和公用物料管道，不包括储运系统的长距离输送管道、非牛顿型流体及固体粒子气流输送管道。1.0.2对于给定的流量，管径的大小与管道系统的一次投资费(材料和安装)、操作费(动力消耗和维修)和折旧费等项有密切的关系，应根据这些费用作出经济比较，以选择适当的管径，此外还应考虑安全流速及其它条件的限制。本规定介绍推荐的方法和数据是以经验值，即采用预定流速或预定管道压力降值(设定压力降控制值)来选择管径，可用于工程设计中的估算。1.0.3当按预定介质流速来确定管径时，采用下式以初选管径:d=18.81Wo"Su一。5p-0.3(1.0.3一1)或d=18.81V吕5U-O.s(1.0.3一2)式中d—管道的内径,mm;W—管内介质的质量流量，kg/h;Vo—管内介质的体积流量，m3/h;P—介质在工作条件下的密度，kg/m3;u—介质在管内的平均流速，m/so预定介质流速的推荐值见表2.0.11.0.4当按每loom计算管长的压力降控制值(Opfloo)来选择管径时，采用下式以初定管径:d=18.16Wo.31P-o.2070.033,AP硫207(1.0.4一1)或d=18.16V吕38p0.173p0.033Qpfl名护07(1.0.4一2)式中f2—介质的动力粘度，Pa·s;4APnoo-loom计算管长的压力降控制值，kPao推荐的"APlloo值见表2.0.2o1.0.5本规定除注明外，压力均为绝对压力。
2管道内流体常用流速范围和一般工程设计中的压力降控制值2.0.1管道内各种介质常用流速范围见表2.0.1,表中管道的材质除注明外，一律为钢。该表中流速为推荐值。2.0.2管道压力降控制值见表2.0.2-1和表2.0.2-2，该表中压力降值为推荐值。常用流速的范围表注①表2.0.1介质工作条件或管径范围流速m/sDN>20030-40饱和蒸汽刀N=200^10035-25DN<10030-15尸<1MPa15^-20饱和蒸汽尸=1^-4MPa20^-40P=4-12MPa40-60DN>20040^-60过热燕汽DN=200^-10050-30刀N<10040^-20二次蒸汽要利用时15-30二次蒸汽二次燕汽不利用时60高压乏汽80^-100排气管:从受压容器排出80乏汽从无压容器排出15^-30真空5^10P(O.3MPa(表)8^12P二0.3-0.6MPa(表)20-10压缩气体P=O.6-1MPa(表)15-10P=1一2MPa(表)12^-8P二2-3MPa表)8^-3P=3^-30MPa(表)3-0.5142
续表2.0.1介质工作条件或管径范围流速m/sP=0^-0.05MPa(表)10^-5P=O.05^0.6MPa(表)8-6氧气注②P=O.6^-1MPa(表)6^-4P=2-3MPa(表)4^-3管道长50^-loomP簇0.027MPa3^-0.75煤气P簇0.27MPa12^-8P簇0.8MPa12^-3半水煤气P=0.1-0.15MPa(表)10-15天然气30烟道内烟道气管道内:二:石灰窑窑气10^-12氮气尸=5^-lOMPa2-5氢氮混合气注③P=20-30MPa5^-10P=真空1525PO.8MPa(表)1.2-3.5蒸汽冷凝水0.5-1.5冷凝水自流0.2-0.5过热水2海水，微碱水PlOMPa(表)8^12往复式真空泵吸入管13^16往复式真空泵排出管25-30油封式真空泵吸入管10^-13145
续表2.0.1介质工作条件或管径范围流速m/s往复泵吸入管0.5-1.5往复泵排出管1-2离心泵吸人管(常温)1.5^-2离心泵吸入管(70-110"C)0.5-1.5水及粘度相似的液体离心泵排出管1.5^-3高压离心泵排出管3-3.5齿轮泵吸人管齿轮泵排出管1<^1-2注①本表所列流速.在选用时还应参照相应的国家标准。②氧气流速应参照《氧气站设计规范》(GB50030-91).③氢气流速应参照《氢氧站设计规范》(GB50177-93),④乙炔流速应参照《乙炔站设计规范)(GB50031一91),一般工程设计的管道压力降控制值表2.0.2-1最大摩擦压力降总压力降管道类别kPa/loomkPa液体泵进口管8泵出口管:DN40,5093DN8070DN100及以上50蒸汽和气体公用物料总管按进口压力的5%公用物料支管按进口压力的2%压缩机进口管:PG350kPa(表)1.8-3.5P>350kPa(表)3.5-7压缩机出口管14-20蒸汽按进口压力的3%146
每loom管长的压力降控制值(DPn00)表2.0.2一2介质管道种类压力降kPa负压管道注①P<49kPa49kPaO.45MPa0.01尸压缩机的排出管和其它压力管道PO.45MPa0.OIP工艺用的加热蒸汽管道P(O.3MPa10.00.3MPa3.34X10-3(VG+VL)o.5PGO.25(2-2.2一4)式中VcIVL—分别为气体与液体体积流量,m丫h;Dp—接管直径，m.由图2.5.1-3可以快速求出接管直径。(2)出口接管气体出口接管直径，必须不小于所连接的管道直径。液体出口接管的设计，应使液体流速小于等于lm/s.任何情况下，较小的出口气速有利于分离。2.3臣卜式重力分离器的尺寸设计2.3.1计算方法及其主要尺寸设备尺寸计算的依据是液体流量及停留时间。按式(2.3.1)求出“试算直径”DT,在此基础上，求得容器中液体表面上的气体空间，然后进行校核，验证是否满足液滴的分离。卧式重力分离器的尺寸见图2.3.1所示。试算直径_,2.12VLt,t少下=Lwe二共eses种;下~)/J(2.3.1)t.H
式中c二LT/DT=2-4(推荐值是2.5);DT,LT—分别为圆柱部分的直径和长度，m;V,-液体的体积流量,m3/h;t-停留时间，min;A—可变的液体面积(以百分率计)即A=ATOT一(A,+Ab)，均以百分率计其中ATOT—总横截面积，%;A,—气体部分横截面积，%;Ab—液位最低时液体占的横截面积，%。图2.3.1卧式，力分离器通常开始计算时取A二80务，并假设气体空间面积A。为14呱，最小液体面积Ab为6%。选择C值时，须考虑容器的可焊性(壁厚)和可运输性(直径、长度)。由DT和A。二14%，查图2.5.1-4，得出气体空间高度(a),a值应不小于300mm。如果a<300mm,需用A<80呱的数值，再进行计算新的试算直径。2.3.2接管距离两相流进口接管与气体出口接管之间的距离应尽可能大.即LN-LT及LT=C.2)T.304
式中LN—两相流进口到气体出口间的距离，m;LT—圆筒形部分的长度，m,根据气体空间(Aa)和一个时间比值(R)(即液滴通过气体空间高度所需沉降时间与气体停留时间的比)来校核液滴的分离，计算进口和出口接管之间的距离(LO.0.524a·V=L",(2.3.2一1)DTAe(Pl三pG)o.sR尸G式中LN,DT,a—分别为进出口接管间距离、卧式容器直径和气体空间高度，m;VG—气体流量，m3/h;PL,pa—分别为液体密度、气体密度，kg/m3;Ae—气体部分横截面积，%;R对于d"=350tm，使用R=O.167对于d"=200ram，使用R=O.127R=Ta/TT其中::—直径为d’的液滴，通过气体空间高度(a)所需要的时间，:;rT—气体停留时间，、。两相流进口到气体出口间的距离(LN)不应小于L沁。接管设计见2.2.2.3规定。2.3.3液位和液位报警点计算实例已知:V,=120m3/h,t=6min,DT=2000mm,LT=5000mm，最低液位高度h,.L=150mm,最低液位(LL)、低液位报警(LA)、正常液位(NL),高液位报警(HA)、最高液位(HL)之间的时间间隔分别是2,1,1,2min。要计算对应时间间距的各液位高度。解题:如图2.3.3所示。最低液位，即液面起始高度(计算时间为0)的液位高度(hLL)为150mm,容器横截面积(ATOT):nD;nX22AT-二二二—二二=3.14m"44相当于液体在容器中停留时间为lmin所占的横截面积为:A,=120X1/(60X5)二0.4m"
占遥遥图2.3.3卧式重力分离器液位高度其它几个高度按下述方法求出:._，_，_A,___。，。~，_.、hLL/DT一150/2000一0.075，由图2.5.1一5查得A石石一0.034(hL,即是m甲“)·An一0.034XATOT=0.034X3.14=0.107m"ALAAh+2A,0.107+2X0.4得一二一二一=0.289’坏ATOTAToT3.14查图2.5.卜5得普一。·333从最低液位经2min后得到液面高度为人LA=0.333XD丁二0.333X2000=666mm(h,、即是图中人)AN,,Ah十3A,0.107+3X0.4I导—=—=—今V.任10HTOTATOT3.14查图2.5·卜5得普一。.434，过‘mi·后液面高度为”一。.434X2000=868mm(hN,_即是图中h)，_A.,An+4A,0.107-f-4X0.4得丽一.=0.544J勺T汀A-3.14_，_h-查图2.51一5不异盆==U535，再过lmin液面高度为hxA=0.535XDT=0.535X’UT2000=1070mm(hHA即是图中h)二。AHLAb+6A,0.107+6X0.4月q}-=—=—=U.ro0，ATo7HTOT万.14查图2.5·卜5得瓮一。·746再过2min液面高度为hHL=0.746XDT=0.746X2000=1492mm(hHL即是图中h)2.4立式分离器(重力式)计算举例2.41数据306
V,.=8.3m丫hVG=521.7m3/hPi,=762kg/m3pc=4.9kg/m3T=318Kpc=14.6X10-"Pa·sP=O.324MPad"二350X10-smVmex=135%%停留时间t=6min，要决定分离器尺寸。2.4.2解题2.4-2.1浮动流速(V,)由式(2.2.1-2)计算17_厂4.,gd*(p,一PG)二。、护t—1杯2—1-一Stwpc一「喜X9.81X35OX10-"X(762-生9):。31X4.9J=0.841m/s由式(2.2.1一3)计算Re一V,d"p,内_0.841又350X10-6X4.914.6X10一e=98.8由图2.5.1-1查得Cw=1.25，由式(2.2.1-2)计算，得V,=O.75，再由式(2.2.1-3)计算，得Re=88.4，由图2.5.1-1查得Cw=1.25，试算结束，取ue=V,,V,=0.75m/s.2.4.2.2尺寸直径。min一。0188(乓-)0.sV,一。·0188(521.07.X751.35)。一0.576m取D=O.6mV,t高度H,=8.3X1.35X6=}96m47.1D"47.1X(0.6)`选用D=1m(由于上述计算LID不合适)H,一8.瓷寺351-2X-6一‘·43m每分钟停留时间相当于高度为:H=1430/6=238mm307
2.5附图2.5.1附图2.5.1.1雷诺数R。与阻力系数Cw的关系图，见图2.5.1-1所示。2.5.1.2快速确定D关系图，见图2.5.1-2所示。2.5.1.3接管直径的确定图，见图2.5.1一3所示。2.5.1.4容器横截面积的求法(一)，见图2.5.1一4所示。2.5.1.5容器横截面积的求法(二)，见图2.5.1一5所示。
，i.⋯1.⋯m.1，.⋯1二乞咋.0I亨硬牙示弃。T6匕广r-.I丰斗丰冲「一勺，一，;三~韭终粉二:笋书叩盯二性俘到仆川牲，r’井舍二洲作安雇创的匕:r=:l-一!一厄~互冲扛一找井}:川价巨斗三‘1州三近丘荞注，一’二is"/_翔卜卜一城芍异不·二书户二一二价二二二二一知「曰厄弃;」燕一知·任井:州I9井一}斗滋*月三川、牛三三书于}币{丢知卜卜:泣{:二-二二f=}L.-口;耳一弃一!至至二二二片至一;一二二李I.卜一目`!们:i二叮厂兰至圭I--粉十端坛鬓一莽一贵表一阶洲雾呀畏辈普于子襄霍霎洲}阵卜一泛廷习乡兰琶吕卜终勺一:泛弃沂卜门}卜且吧八j一生{典j夯/:污y-目创州T至扛i司三全生至片二二花墓几来}比二I:-t==以}三要至阵1粼陈户全兰盆互三绷康三!巨匡主仁主睁至寒幸幕到-4I-1州三曰--}至---难}奎rte"-"-`卜洲牛牛二:}二仁二司不引子主=丰一当主生}l川三巨住井兰肛住主剑卫生生三1兰兰生兰哪}_---:,-F沉几‘=4=二-州二男“南书‘1司.曰一1一{-娇一斗-一山卜卜曰州泞一卜三生‘L卜一卜-一户一一‘一一呼‘-一一.⋯内1，一t一J}一尸--一卜一--一，小一曰一厂;=万丁卜」‘:1_，一-一一铸一卜一一卜卜1了，一r」J一了.一，-—一之盆手丰井月屯襄奎鑫李井鑫井L牛葬以律库匕澡燕粼袭奎乙莽}昌莽拜鑫爵年蒸一祺戴非葺弃莽羹1一卜}一斗一~斗‘一州-一一小一‘一‘一卜}:一’一队卜，1一‘卜‘一卜介十‘1补田6卜，}翱二卜半燕二{全_--}拼，·‘只下犷JL几}下丰弃了口卜近压千不不:，下三苍不全至全味闭卜一毛里二到’万毛母到于一-1一下侧日}干训丰t资一{一;一;:1拼呈要帐卜(沐9乡提毙挂鬓羹鑫兰彗粉灌扮缸麦呈攀髻鬓勺)的E.弓升衍!二之毛贾月于毛共奕手日卜产巨异』三弓三至呈扛呈至至奎三呈杯味呻当一彗半粉精纠哥策若韶训味布韶妾卜一}李蒙簇蒙鑫羹薰只〕全斗二曰二月全生二徒泉二退主书鑫阳阵}绝1绝毛拼拼t立到廷毛毛辈要鑫洲贾至1经主毛留坪的一口三续襄‘绘一:怪呈鑫至诬三互二巡全井2日:，澳之弃览亏完片弓圣;全吕二兰fi至圣毛撅一弃幸耳弃理耳拼落到三至罕鉴一燕;一泛拼至吕仁乌委吕范乡举葬幸铂叫一}rr}阵斗耳奎聋吕滩互邵一卜;目拜率非斗井主主铸系卜一—1沪-—1碑一冲一‘卜一!1一J一t1I‘。一一卜一一一一产才一-一--一111，一‘一一一一=i一“--一卜·-一一一|‘一，·一_‘一一卜‘—-一·—--—1产一-一一一」·{__二一一，一，」一卜一:=二一=二二‘二二;二二二二亡=F_,一一1’;产一，一一一1:}下一1一州一夕:一百-—一—T卜1二万乞一=----—尸一‘价4，-一一一卜!})一一1—JI卜一—一‘一妇~，一一卜·，·1-‘-一--一一·--，一z，-一斗--，一一1{一「1一卜烤:--一-一‘一卜卜一.的L{-,·_卜一卜一V/一1一4尸一卜‘一一I，}’u一卜一卜一1I三_:一二二二==二二七二二二N。0=ff弓花片盈于三带荞斗三丰荞三粉洲丰三}-半吞年弃三洋弃三弃圈1卜i-L..;一卜w~es梦一匕一州.一:4:1-一)1}’一卜一曰_i一州一，‘‘一补一~曰十，州份孟一6娜诬‘1亏互井二;碑2二二三三三」-}}三三;三屯}-1I=}1Ir=卡二一二二兰红燕盛至鑫的「厂;几兰互乒二才手手至奎典经三互全乡呈全票卜川二亏片匕下了是弃泛二浮二几一不奕弓丢1毛至主毛韭遥:丢要卜片:万阵二卜针八二一{曰}爹旨仁止廷;目三共三兰三三子兰兰三三卜乡三一{熟之胜全鉴巨盆至挂三丢至戴责川遗刁阵月全手粼红姿呈奎呈臻羞至互到丢侄;:鸽裂攀至璧至妻奎彭幕到圣举柔韭滩寥阵到至巨奎燕踌耳拜爵一亲未裂考袋羹蒙一攀鑫得一崔剖子长羹昌拿鬓襄羹卜湘7斗燕卜毛}东三止生三由三三边:阵主么三三到川二扭}功1到兰盆吞舀拄至巨昌绝丢丰至簇拜努作聋摹羹霎襄黔料释筹霎摹摹目日三于马三丰日三葺三津三军或润于聋日}引力习卜丰黔习三}乌三转毕阵拜奎卜广了一t份一卜一卜一一一)一一寸~Jr}--7卜一，卜一，一，一，一-，—一一T.一，一，-一，.一厂挤份社升于1爪刊居份准三绪三带三壬书七一长抢斗三卜日J是卜非书瑞--I.:-羊详三详详月异弃若)息幸栩举牛军仁戴奎幸美辱荞丰渊州喇{斗菜屠并茸粤套撑攀攀丰耸书寻丰浮事禽装蒸幸粼牛牛拭牛幸斗攀幸举簿了{‘一，L-it-!一，一于一」”，升，扫刊一扮.一=Ij一卜卜1一匕一卜尸卜、一卜‘卜一讨一，一卜十份汁0一卜卜4卜一卜卜I一一卜斗一未1，踌二十卜L-+十矛卜朴卜十“1，一卜卜tJ‘一十一母‘一于ri州」勺出干一[一颧r"Yrom-1-}-4";}}4.4ur}---r------I}-}-f--;_---r-.-s(，9t31t>,00b}
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岛Aa口%mm0.10.270.3加0.4加300.540500.71800I0.81.520.‘0.530.44图2.5.1-4容器横截面积的求法(一)315
0.80-仁.0.85飞李0.75份0.80‘儿小。65奢。.，。}--0.65二“。飞。’6。。·55泛。550.50T0.500.45l层一讨翻_{。.‘5飞0.40。·40-}0.35飞0.35牛0.30奋多0.30不0.25。.25手0.200.20李仁0.15之﹁0.15于0.100.10弓一0.05盆~0.00-二-0图2.5.1一5容器横截面积的求法(二)316
3立式和卧式丝网分离器设计3.1应用范围3.1.1丝网分离器适用于分离气体中直径大于10一30拌m的液滴。3.1卜2丝网分离器主要部件为一固定安装的丝网组件，由丝网和上下支承栅条组成。丝网材料可采用不同的金属或非金属材料。如:不锈钢、蒙乃尔合金、镍、铜、铝、碳钢、钮、耐腐蚀耐热镍合金、聚氯乙烯和聚乙烯等。313丝网分离器通常规格是丝网的丝直径为。.22mm~。.28mm，丝网的厚度约为100mm~15Ornm。3.2立式丝网分离器的尺寸设计3.2.1气体流速(uG)的确定气体流速对分离效率是一个重要因素。如果流速太大，气体在丝网的上部将把液滴破碎，并带出丝网，形成“液泛”状态，如果气速太低，由于达不到湍流状态，使许多液滴穿过丝网而没有与网接触，降低了丝网的效率。气速对分离效率的影响见图3.2.1所示。一I-一\/一(次/)哥I杖榷巾最大速度最大速度的告图3.2.1分离效率与气速的关系
3.2.1.1计算万法(一)用常数(KG)的计算方法_。,PL一凡、。:UG一」}Gk—J(3.2.1一1)Nc式中uG—与丝网自由横截面积相关的气体流速，m/S;PL,PG—分别为液体和气体的密度，kg/m";KG—常数，通常KG=O.107,如果气流中有较大的液体量被分离，则建议采用Kc=0.075。在高粘度液体、高压或高真空工艺中，KG可采用。06e3.2.1.2计算方法(二)本方法适用于两相物料中含液体很少的物流，假定两相中的液体全部被丝网截住，通过本方法求得气体流速。丝网自由横截面积上的气体流速(UG)uG=c.m.uo(3.2.1一2)其中·。一N9.-96g-"-,-e[","-""PPGL)0.s(3.2.1一3)式中安全系数，取。.7-0.9;m一校正系数，由李和二兰!一由图3.5.1-:查得;尸1,0H,0(20)C)01-—工作温度下液体表面张力，N/m,烃类的CL可按式(3.2.1一4)计算:_-r(2.64ML+60)(pL一PG)0U,一L—一丁9Ml.一一一(3.2.1一4)uo—临界流速，m/S;PL—液体粘度，Pa·S;。—丝网空隙率;澎—丝网比表面积，m2/m3;丝网参数见表3.2.1.9—重力加速度，9.81m/s2;QH,o(2on)—20℃水的表面张力，72.8X10-3N/m;Pi.,Pc—分别为液体和气体的密度，kg/m3;M,—液体分子量;318
N一-*.R，由M=箫(黔s由图3.5.卜‘查得(}iM3.02X10-"X(VL+VG)。一“XPG.25(3.2.2-4)式中Dp—接管直径，m;V,—液体体积流量，m"/h;vG—气体体积流量，m"/h;其余符号意义同前。由图2.5.1-3可以快速求出接管直径〔DP),
。。门芍喇划褪牢气犷.睁~-。液男妥喇侧坦孵烈图3.2.2立式丝网分离器(2)出口接管液体、气体的出口接管的直径，不得小于连接管道的直径。液体出口接管可以用小于等于lm/s的流速来设计。气体出口流速取决于气体密度，密度小时，最大出口流速uc.二。}20m/s。密度大时，选用较小的气体出口流速。任何情况下，较小的气体出口流速有利于分离。3.2.3丝网的装配除考虑经济因素外，还应考虑工作温度、容器材料以及丝网本身的耐久性。采用聚丙烯或聚乙烯丝网时，应注意产生碳氢化合物的影响;采用聚四氟乙烯或不锈钢丝网时应考虑其受温度的限制;铝制容器内不能采用蒙乃尔丝网;在有水滴存在的条件322
下，钢制容器内不能采用铝制丝网。3.3臣卜式丝网分离器的尺寸设计3.3.1如果经卧式分离器之后，临界液滴直径需要小于20即m时，分离器应带有丝网，丝网通常置于堵顶部的分离空间中。其没计方法，是把卧式重力分离器〔参看第2章“立式和卧式重力分离器设计”中2.3规定)和立式丝网分离器的设计结合起来，从经济上考虑，应使气体空间尽可能地小。气体最小空间高度am;==300mm，见图3.3.1所示。门图3.3.1卧式丝网分离器3.4计算举例3.4.1数据V,=0.4m3/hVc=372.9m3/hPL=878kg/m3PG=5.95kg/m3T=330C尸=0.29MPaV...=135%V.;=70%
要决定分离器尺寸3.4.2解题3.42.1气体流速(uc)由式(3.2.1-1)得:。1PL一PG,;uc拼nck少-PG878一5.95=0.107()0.s=1.3mIs5.953.4-2.2尺寸(1)丝网直径(Dc.)由式(3.2.2-1)得:Dc一0.0188(丘)0.suc372.9X1.35二0.0188(0.e=0.370m(370mm)1.3(2)容器直径(D)至少要比丝网直径大l00mm(考虑安装固定，如支承环约为50/70XIOmm)，取容器直径为500mmo(3)高度(HL)由式(3.2.2-2)得:VVLt0.4X1.35X6_r2r.==一了了-了了芍艺户一二芬-=V.275m41.1,U-41.1xV.50(4)接管两相进口由式(3.2.2-3)得PG"uG"L<150OPaucL<(缨)。。一(缨)。·。一，5.88m/s----一’PG”595‘一’--一再由式(3.2.2-4)得:几>3.02X10-3(VL+VG)pc"eDp>3.02X10-3[(372.9+0.4)X1.3510"X5.950.25D,>0.106m(取0.15m)气相出口气体出口流速=两相进口流速选用D,=0.15m_372.9X1.35，“—二了一二二二弋于产丁二二了二气-甲二了-二尸二;二l92m/su.iuo久36uoxu.150液体出口324
选用管径DN40，则流速为:0.4X1.35UL=叹下丽蔽而旅万6矛二0.12m/s3.5附图3.5.1附图3.5.1.1由(`AWL/W0(P0/PL)o.s查得辅助系数(N)，见图3.5.1一1所示。3.5.1.2由P0/,a和aL/aH,0(20c)查得校正系数(m)，见图3.5.1一2所示。325
11二lllJJ!IJ一111目二1召，1N侧.卜-~-一卜esri卜r于-一卜il一丫一lt一—一一-州卜1~l一l卜—~了，-l于-一-一l卜es日卜，卜.t十-一l1!一—“1一弓t----—Jr，[阵卜针ll}l一广一一广卜一}-1一一卜一-一—训卜1r月卜r·卜卜卜一子一厂一一州)l卜卞~l宁一一l一一广仁}l生l]日r月户卜片r一~飞一—力卜1}1;卜t一}}州广州r-一{卜一__甲‘一卜1卜1曰曰r-卜卜州一l-l广卜r{卜尸l:40，}(一，一ll卜!l川日目尸卜卜l]一}llT一—1——门I日十日卜什/1一1r—一一-一}:-一一we卜仁}二二一-一一一1川维曰卜仁仁=二一—J卜一一川{八二一{卜一一月疙日目「二下三三]巨万一{侣卜尸二二，」h廿口1上_」卜丁一J卜{卜一合卜一卜一一)，卜---才二二1卜一__~-卜-—川卜—.一~.~~卜一-一」子一一~-一一+一一州"!一产J匕二二月卜;门目比仁万卜一一—{[-目司目「卜+十--一一」[1几二二一澳早三;日朴;卜——子」卜—一-一州卜一1"一-一1卜一ll奋—卜—」卜一一一目卜怕司目匕二/二卜二二二二川卜二二一一一卜亏升白l卜-沪一州目比仁卜惏一l)卜.:卜一—月卜一一—」一左一二卜+.干一一一七rll卜一一一州卜一一1}{国L仁}二牛一闷卜—番——甲卜一产」!!卜一:—一州未一_一谁一鑫4一」卜--一哥一一斗，一11一一州卜卜+十卜一一乍-一—卜一一声一-一一卜斗一卜一+-es沪一一一一一~卜一卜—片}二二千.-一-卜J一___1一奸一乙~干~卜-一朴~-目卜-一~州卜~--卜~~-州卜一--月丰-一卜扫卜一一一一卜卜一卜一—一{十---一苏卜一一卜一—月一一-一刊卜—一l—}「士卜-—}——1矛百~弋一，卜一十一卜一{-一卜—一卜_t卜卜L_一仁一~一一一—州卜于二月卜让下黔一一1卜一}‘一_J一___上L_卜一仁__月卜一一二二二一_{百1一{月巨岛f，创卜_二}盆一一_习卜」}防卜」卜卜_叫I卜___-l}派2二红广丁引:~一__下不J1卜___1卜__卜—一州卜一二一习主毛{_日队一日卜一—弓一一一月—一州卜一4——斗___~一1卜一一J卜易不卜一，卜一刊卜-~一斗—，—」—一一斗一—协—一叫一____褚比二岌三二丁二进}匕刁巨二州一一一刊于-口洲夕李，一书阵_一一4I一仁_卜-一片二-一斗十一卜洲{二廿-一一月卜一_一}刊_一}闷+一{-卜一—__4}{-—一—1{!}{}l一!{/{一裘于一飞_!「!一，卜一:」‘_」L_1马____JL一了习巨二一一斗一一仁~一圈{l}卜es卜矛-一上一{万_丁1___」味{仁、一{月二一一_三卜:三一」州舒刁[{{[_1L卜___-卜.二‘二丰一不一二一2_」状}、一州下，七二二二二二匕一二1日9}幽~，.，尸二」二-一亡万下丁了亡入耳(Nl日二月卜遥}_一书母」卜~，一之!一二卜，_丫{{创卜-一[}一仁_匕卜一卜万:一_芍)撅片一‘!一一七一上-日--一一丰--一}{卜卜洲}{上吸1lt一}r__卜才一’」{二一月:一1_{____.沂}、卜}l!+，!全l·。.r万一)一‘勺.，___上r{[{「一!{卜_广一!卜i}‘l‘一月—州匕—一︵报曰月月卜_一一下一了习!一礴一_一{l二日︶︵日卜-一卜卜一4Ll号l导l{一一_才犷」}一下冬卜lI}l一}卜-卜}卜刊卜一」卜一1卜一一，卜-十州卜」卜—一，几二二~1卜=-日二二译卜—一1一」卜1卜一日{{卜{卜叫厅二:.1雳{;黔卜卜二一一曰卜一一日}-一一{目蓄r—一1卜-一曰l』洲三鑫_一月二州匕二二卜一一1叼一习}—一二4三州l三i=月「一二二止二曰l-卜1一月r一刊r一一州!{「--一仁_.lt1/二}l「|1—一一!一1L_一万「二万二-T!一沪括l「一二一二L二一万二二-.医于!L_{L___，_切l}.一一了一2LL}内{」卜七_习团目L111ll1一!一l一lllll番J州卜卜卜-卜一卜月卜-一卜-一月卜-一I卜一1卜—一」卜{卜卜」l1卜1卜l卜-卜卜一‘」卜—刁卜-一-一1卜—1卜一一一—州ll十卜-卜」卜」曰卜分-卜一一一一尹.卜一—-一-一汁J-一一于日片刁阵仁仁目目卜~i自l卜一—一州_恨日归}日曰卜一l一t一一}一-一一{绮六一一}卜卜卜t一州卜}Al，.曰.，eseseses
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3.6符号说明a—气体空间高度，m;a"—丝网比表面积,m2/m3;A—可变液体面积，%;A,—气体部分横截面积;Ab—最小液面面积;ATOT—容器横截面积;Ae,Ab,ATOT—在式(2.3.1)、式(2.3.2-1)和式(2.3.2-2)中，单位为%;在2.3.3规定中，计算举例单位为m2,C—容器高度与直径之比(第2章);C—安全系数(第3章);Cw—与流动状态有关的阻力系数;d"—悬浮液滴直径，m(第2章);d"—漂浮液滴直径，m(第3章);D—容器直径，m;DO—丝网直径，m;Dmi.—分离器最小直径,m;D,—接管直径，m;DT—圆柱部分的直径，m;D"T-卧式容器直径，m;E—单位气体量带到丝网上的液体夹带量;g—重力加速度，9.81m/s2;HL—液体高度，m(第2章);HL—低液位与高液位间的距离，m(第3章);h—可变液面高度，mm,m;hLL—最低液面高度，mm,m;hLA—低液位报警液面高度，mm,m;LNI.—正常液面高度，mm,m;LHA-高液位报警液面高度，mm,m;330
LH,,—最高液面高度,mm,m;KG—常数;Ks—系数;L—从切线到切线的容器长度，m;LT—从切线到切线的试算容器长度，m;L,—两相流进口到气体出口间距离，m;m—校正系数;M—辅助因子;N-辅助系数;p—压力，MPa;R—时间比率;Re—雷诺数;T-温度，℃,K;t—停留时间，min;u—出口接管中气体流速，m/s;“。—气体在容器内的流速，m/s;uG—与丝网自由截面积相关的气体流速，m/s;UGL一接管中两相进口流速，m/s;UG.me.—气体出口最大流速，m/s;u,—出口接管中液体流速，m/s;u6—临界流速，m/s;u=一接管内的流速，m/s.;VG—气相体积流量，m3/h;VG.me.—气体最大体积流量，m3/h;V,—液相体积流量,m3/h;V.-—最大体积流量的系数，%;Vmin—最小体积流量的系数，%;V,-液滴在容器内的浮动流速，m/s;VJ—试差的浮动流速，m/s;WG—气体或汽体质量流量，kg/h;W,—液体质量流量,kg/h;
。wL—进出丝网的流体流量之差，kg/h;。—液体的表面张力，N/m;6Hi0(2or)—20℃时水的表面张力，72.8X10-"N/m;。—丝网空隙率;PG—气体粘度，Pa·“;PL—液体粘度，Pa·S;PG—气体密度，kg/m";PL液体密度，kg/m";r,—直径为d‘的液滴通过气体空间高度(a)所需的沉降时间，s;r}—气体的停留时间，:;压力—本规定除注明外，均为绝对压力。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
设备进、出管口压力损失计算HG/T20570.9一95编制单位:中国寰球化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国寰球化学工程公司杨庆兰汪清裕审核人:中国寰球化学工程公司杨宜化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟
1应用范围和说明1.0.1本规定适用于单独计算设备进、出管口的压力损失。这部分阻力是系统压力降的一部分，称为局部阻力。它是由于液体经过设备的进口或出口时，流体的流速或流动方向突然发生变化，以致出现涡流，增加了流体质点的相对运动和内部摩擦作用而形成的。1.0.2设备进、出管口的压力损失有三种表示方法:1.0.2.1采用管中流体速度头与局部阻力系数表示。1.0.2.2采用压力降表示。1.0.2.3采用当量长度，将流体产生的局部阻力折合成相当于流体流过长度同直径的管道时产生的阻力表示。1.0.3与流体速度头一起表示管子进、出口阻力的局部阻力系数，与设备的接管形式有关(见图7.0.1)。设备进、出口压力损失一般可按锐边进、出管口进行保守推测(速度头损失)。1.0.4本规定除注明外，压力均为绝对压力。
2设备进、出管口压力损失表达式2.0.1用速度头与局部阻力系数表示的表达式hf=KuZ/2g(2.0.1)式中hf—设备进、出管口压力损失，m液柱;K—局部阻力系数，取决于管道进、出口的形状配置，可查阅图7.0.1;g—重力加速度，9.81m/s2;u流体在设备进口管或设备出口管内流速，m/sa2.0.2用压力降表示的表达式OPg=h,Pg(2.0.2)式中△尸。—设备进、出管口压力损失，Pa;P—根据上游流体的温度(T)、压力(P)和分子量(M)确定的流体密度，kg/m3;其余符号意义同前。式(2.0.2)通常用在以压力降表示的水力计算中。2.0.3用当量长度表示的表达式.Lpu2hr=滩二二二-(2.0.3)ULg式中hf-一设备进、出管口压力损失，m液柱;D—设备进口或出口管子的内径,m;Le—设备的管口相当于管道的当量长度，见表7.0.2,m;又—摩擦系数;其余符号意义同前。
3计算中应注意的问题3.0.1可压缩流体当可压缩性流体在管中流动时，由于克服流体阻力而使压力降低，流体的体积(密度)就要发生变化。因此，对可压缩性流体进行水力计算时，必须考虑流体密度变化引起的阻力变化。在高压系统中进口或出口压力损失(按同一速度头计)所引起密度变化很小，通常可以忽略不计;而在低压系统中该压力损失所引起密度变化的影响是不能忽略的，尤其在真空系统中。3.0.2易闪蒸流体当容器中流体的压力或液柱头发生变化时，设备进、出口管内流体在流速一定和压力降低时可能会出现闪蒸。因此，必须在容器内给以足够的液柱头和/或足够的设备进、出口管径尺寸，使之降低流体速度以防止闪蒸，从而减少流体进、出设备管口的压力损失和减少由于加速度在设备管口中产生的压力变化。
4设备进口压力损失计算4.0.1定义设备进口压力损失为流体从管道进入设备(如换热器或容器)的压力损失。4.0.2计算式以图4.0.2为例来表示设备进口压力损失计算式。图4.0.2流体从设备进口的压力损失在容器进口内外列出能量衡算式尸2一P,十睿一字一。Pf(4.0.2)式中尸:—设备进口处压力，Pa;P2—容器内压力，Pa;aPf-一摩擦压力损失，Pa;u1—流体在进口管内流速，m/s;u2—流体在容器内流速，m/s;P—设备进口管处流体密度，kg/m30假设u=0，进口管按锐边考虑，按锐边管口计，设备入口处的局部阻力系数K=1.0(见图7.0.:所示)。流体从进口管进入设备时的压力损失:尸;一、睿，正好等于流体进口动能的损失uf2p，则PI-P2-
5设备出口压力损失计算5.0.1定义设备出口压力损失为流体从设备进入管道的压力损失。5.0.2计算式5.0.2.1气体以图5.0.2-1表示气体自设备进人到出口管道的压力损失计算式。P2,U,图5.0.2-1流体从设备出口的压力损失在容器出口内外列出能量衡算式P2一尸，十u,p一守一:Pr(5.0.2一1)假设u,=0，管口为锐边时，则摩擦压力损失(见图7.0.1,K=0.5)得出:乙尸f=0.5义Xu-2P,一Pz一‘·5X守(5.0.2一2)式中P,—容器内压力，Pa;PZ-一设备出口处压力，Pa;zlP,摩擦压力损失，Pa;u,—流体在容器内的流速，m/s;u2-一流体在设备出口管内的流速，m/s;p—设备出口管处流体密度，kg/m3.由上述可见，流体从设备(如容器或换热器)流至出口管时，在出口管口处的出口339
压力损失，当管口为锐边管口时，可取1.5倍的速度头。5.0.2.2液体(1)饱和溶液一定要有足够高的工作液位来克服管口损失，以防止液体在管口处闪蒸，见图5.0.2-2所示。丁|嵘图5.0.2-2饱和溶液从设备出口的压力损失密度Pz=尸3设。2=0，为了防止闪蒸，必须使，2注①h>1.5X共(5.0.2一3)Lg尸2=尸,+hp38(5.0.2一4)nn，，、U23103P,=尸，一1.5X-(5.0.2一5)2上述各式中S—重力加速度，9.81m/s2;h—液位高度，m;P,—容器内液面上的压力，Pa;尸z—设备出口管处的压力，Pa;尸3—设备出口管内的压力，Pa;注①此处的“尸仅能保证克服从设备出口至出口管的压力损失，若要保证整个下游系统都不发生气化，"h"应高得足以克服下游系统的全部管道压力很失.340
u2—设备出口管处流体的流速，m/s;u3—设备出口管内的流体速度，m/s;P2—设备出口管处流体的密度，kg/m";P3—设备出口管内的流体密度，kg/m".对卧式设备，出口管多采用插入式，出口管局部系数K=O.78(见图7.0.1所示)，为了防止闪蒸，必须使,2注①h>1.78X笋(5-0.2一6)乙g尸2二尸}+hP2g(5.0.2一7)n。，，。、u"3P3P、二P，一1_..，7.8一X’-2(5.0.2一8)式中符号意义同前。(2)不饱和溶液不饱和溶液在流过管口时一般不会发生闪蒸，但要防止液面上的气体带人管口，所以也要保持一定液位高度，因此可按饱和溶液情况处理。(3)气一液混合物气一液混合物的设备出口压力损失按均匀密度法和混合速度计算，计算式如下:V。一W,(5.0.2一9)Pv叭WL(5.0.2一10)PL汽Vv+VL(5.0.2一11)A内WV+WL(5.0.2一12)Vv+VL。尸一。V2mpa(5.0.2一13)上述各式中A—管口截面，m2;K—局部阻力系数，见图7.0.1所示;乙尸—设备出管口处的压力损失，Pa;注①此处的“h”仅能保证克服从设备出口至出口管的压力损失，若要保证整个下游系统都不发生气化，0h"应高得足以克服下游系统的全部管道压力损失。341
W,.—设备出管口处的液相流量，kg/s;Vm—设备出管口处的气、液相混合速度，m/s;wv—设备出管口处的气相重量流量，kg/s;VL—设备出管口处的液相体积流量>m"/s;Vv—设备出管口处的气相体积流量，m"/s;PH—设备出管口处的气一液相均匀密度，kg/m";PL—设备出管口处的液相密度，kg/m";Pv—设备出管口处的气相密度，kg/m"o
6计算举例6.0.1臣卜式设备插入式出口管卜门卜.0“心州{作口=2.225mP=620kg图6.0.1计算例图(一)解:由于出口管为插入式，由图7.0.1得知K=0.78，由此需要克服管口压力损失的液位高度为:、，一1.78X聂爵=0.449m(小于设备内液位)管口压力损失._，__、2.225z、._______。/r,=土..Itsx一厄一叶入bZU=乙/aZYa6.0.2速度和密度变化时出CI压力损失叭u,=3s.2m/s.0m/sUy=23.sm/s乃P,=4.24kg/m"Pz=6.35kg/m"=1A7.67kg/m"图6.0.2计算例图(二)图中:A—反应器;B,C—换热器;D-一分离器。
解:各段压力损失为:22(1)乙尸=15X35"2X4.24=3940Pa(2)乙尸=15x232.5"X6.35=2630Pa(3)乙尸=15X丝;2X867=1879Pa这里u3IP均是按两相流计算的。344
7附图和附表7.0.1设备进口管口阻力系数与管口的连接形式有关，图7.0.1列出了常用的几类连接管型式和阻力系数(K),II一、、一-~一月口.口一训...沪户-产户~口一--丁—(K=0.78K=o.soK=O.23K=O.04插入管出口锐边出口傲回出口画滑出口I.}.一./I1..一、、K=1.0K=1.0K=1.0凸出管进口锐边进口圆滑进口图7.0.1设备进、出管口的连接形式和相应的阻力系数7.0.2表7.0.2中列出了设备进、出管口的当量长度。
x芯Wv冲346
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
工艺系统专业噪声控制设计HG/T20570.10一95编制单位:上海化工设计院批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:上海化工设计院夏良祖审核人:上海化工设计院江霞陈德林化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟
1噪声标准1.0.1噪声控制标准GB3096一82《城市区域环境噪声标准》GB3222-82《城市环境噪声测量方法》GBJ87一85《工业企业噪声控制设计规范》HGJ6-86《化工建设项目环境保护设计规定》GBJ122一88《工业企业噪声测量规范》GB10070-88《城市区域环境振动标准》GB10071一88《城市区域环境振动测量方法》GB12348-90《工业企业厂界噪声标准》GB12349一90《工业企业厂界噪声测量方法》HG20503-92《化工建设项目噪声控制设计规定》1.0.2噪声限制值工作区域的噪声限制值见表1.0.2,工作区域的噪声限制值表1.0.2序号地点类别dB(A)1生产车间及作业场所(工人每夭连续接触噪声8小时)90高噪声车间设置的值班室、观察室、休息室无电话通讯要求752(室内背景噪声级)有电话通讯要求703精密装配线、精密加工车间的工作地点计算机房(正常工作)704车间所属办公室、实验室、设计室(室内背景噪声级)70主控室、集中控制室、通讯室、电话总机室、消防值班室(室内背景噪560声级)厂部所属办公室、会议室、设计室、中心实验室(包括试验、化验、计量660室)(室内背景噪声级)7医务室、教室、哺乳室、托儿所、工人值班室(室内背景噪声级)55上表列出的噪声限制值摘自国家标准GBJ87-85,349
2工艺系统专业噪声控制设计原则和内容2.0.1噪声控制设计原则2.0.1.1凡新建、扩建、改建的工程项目，应根据设计合同中对噪声控制的要求，对各生产装置和作业场所的允许噪声按国家、行业或地区有关标准予以规定和控制。2.0.1.2对生产装置中所产生的噪声，应首先从声源上进行控制，即采用低噪声装置和设备，以低噪声工艺代替高噪声工艺。采用上述措施后如仍达不到规定的要求和标准时，则在工程设计中采用消声、吸声、隔声、隔振以及综合治理措施。2.0.1.3生产车间及岗位当采用噪声控制措施后，其噪声水平仍超过国家、行业、地方的有关标准，或某些高噪声设备不需要操作人员经常停留在设备附近，对于在这些场合下工作的操作人员，可以配带护耳器，进行个人防护。2.0.1.4工艺系统专业的噪声控制设计，是配合设计经理和环境保护专业，从整体上了解噪声分布，并完成本专业规定的噪声控制设计和向有关专业提供噪声控制设计条件和数据。工艺系统专业的工作并不代替环保专业及其它相关专业的噪声控制设计任务和职责。2.0.2噪声控制设计内容化工厂噪声控制设计应在环境保护篇和劳动安全、工业卫生篇中分别予以说明并独立成章。由环保专业作为主导专业和归口专业来完成噪声控制设计。工艺系统专业参加化工厂噪声控制设计，重点在于工程设计阶段对生产装置中管系的噪声控制和消声设计，其主要内容为:2.0.2.1与相关专业(工艺、设备、机泵、环保、管道、建筑、结构、自控、暖风、给排水、热工、工业炉等)协商，选择达到规定要求的低噪声流程，例如化工装置中公用物料发生流程和设备。2.0.2.2确定合适的流速来进行管系的噪声控制设计。对管系的阀门(包括控制阀)、特殊管件(如喷射器等)和由于管道中物料流向的突变的管系以及火炬管系、安全阀放空管系等工作时的高流速湍流引起的高噪声进行控制。2.0,2,3本专业所管辖范围的设备、管件、机械当无法避免高噪声时，应提出隔声、隔振和消声对策，如设置隔声罩、隔声室、隔声包扎、减振器、弹性连接、消声器等。2.0.2.4将上述有关内容以条件表和数据表形式向各有关专业和设计经理提出。2.0.2.5工作的依据由设计经理和环保专业提出。在基础工程设计开始时，工艺系统专业人员提出上述内容的“噪声控制设计规定”编制要求，在完成PI图A版后，350
如需要，由工艺系统专业提出本专业的“噪声控制设计规定”，在工程设计深化中供本专业和有关专业使用。2.0.3噪声控制设计程序噪声控制设计程序图规定了工艺系统专业噪声控制设计的一般程序，见图2.0.3所示。351
图2.0.3系统专业噪声控制设计程序图352
3管道系统3.0.1管系中主要噪声源及其频谱特性3.0.1.1管系中主要噪声源(1)阀门节流噪声当阀门节流时，在其下游产生噪声，具有中高频特性。气流流速等于声速时会产生强烈的激波噪声。所以节流时务必控制其压降比(节流点前后的压力比)，使其小于临界压力比1.89。当压降比超过临界压力比时，激波噪声迅速提高，直到压降比等于3时为止，此时增加渐趋缓慢。(2)气穴噪声气穴噪声又称空穴噪声或气蚀噪声。当管道内局部有障碍物时，由于局部的高速及低压而产生气穴噪声。在特定速度下，液体的压力低于其蒸汽压力，从而产生气泡，这些气泡突然破裂产生噪声。(3)水锤声由于阀门或水泵的突然开闭，使管道内液体压力突然改变，压力波(冲量)沿管道向前后反射，产生如撞击的噪声，高达110--115dB，并且造成管系剧烈振动。(4)机械振动噪声由于压力变化和流体的脉冲，使阀门零部件及管系、吊架产生振动，其噪声频率在1000Hz以下。机械振动噪声的第二声源是阀门部件在其固有频率处的共振，是一种单调噪声，其频率通常在2000^-7000Hz之间。(5)固体传声与管系连接的各种动力设备产生的机械噪声、气流噪声及振动通过管系向空气辐射噪声。(6)管道内液体的湍流、气体的涡流、流体流速及流向突然改变，均会产生强烈噪声。3.0.1.2管系噪声的频谱特性管系噪声的频谱特性，主要由结构尺寸、管件布置及自然衰减决定。典型的频谱曲线见图3.0.1一1-3.0.1-3所示。综合分析可知其峰值频率在1000Hz-2000Hz之间，主要声级在500Hz以上。
31.51255002k8k月.图3.0.1-1DH-80空压机出口管嗓声颐谱图3.0.1一2某号鼓风机送风系统管道嗓声摘语，10人105占31.51255002k8k1-1z3.0.1-3某放风阎辐射噪声颐谱354
3.0.2管道隔声量估算3.0-2.1管道最低共振频率计算管道本身是一种单层的隔声壁，从其形状可视为无限长的圆柱体，所以其隔声量的计算应考虑到管道截面上最低共振频率，又称管道自鸣频率，其计算见式(3.0.2-1)。CJs今二一亏(3.0.2一1)泥“式中几—管道最低共振频率,Hz;C,—管道内纵波传播速度，m/s,钢管为5100M/S;d—管道直径，m,3.0.2.2管道隔声量的估算已知管道的管径和壁厚，可从图3.0.2中查取管道隔声量的极限值。闰P划//径洲产_彩-//极L二‘一~连z/尸/管厚/管径圈3.0.2管遭隔声f估算图3.0-2.3在最低共振频率以下，圆形管道的隔声量仍可按图3.0.2估算，但还需用表3.0.2修正。圆管在自鸣频率以下隔声A的修正值表3.0.2f1f.0.0250.05修正值dB一50.6+0.70.83.0.2.4在最低共振频率以上，管道的隔声量几乎与单层平板一样，可应用单层平板平均隔声量的计算式估算其隔声量，见式(3.0.2一2)e355
当m镇200kg/m"R=13.5烤m+14(3.0.2一2)式中R—平均隔声量，dB;二—单层平板的面密度，kg/m2,3.0.3管系噪声控制对策3.0.3.1选用低噪声阀门常用的低噪声阀门有以下几种:(1)多级降压型阀芯与阀座为多级配合，即在阀座内设置直立串联的节流层，使每级的压降比减小，从而降低冲击噪声与气穴噪声。这种型式的阀门适用于大压降的场合，其噪声可比一般控制阀降低20-25dB(A)。但由于阀门的导流能力小，仅为一般球形控制阀的1/3^-1/4，若在低压降和大流量下，降噪效果不明显。(2)分散流道型它是用许多小孔或细长间隙所构成的通道来代替一般阀门的大通道，从而降低阀门噪声。3.0-3.2设置辅助控制阀当主控制阀某一开度会引起管路共振时，可适当开启旁路辅助控制阀，调节其开度来避免管道发生共振。图3.0.3-1列举了辅助控制阀的设置。主控制阀图3.0.3-1辅助控制问安装方式当主控制阀由于压力降大而产生强烈噪声时，可使用A,B两阀的节流来分担主控制阀的压力降。若主控制阀某一开度激发管路共振时，可适当开启旁路阀C来改变主控制阀的开度，从而避免管道发生共振。3.0-3.3设置限流孔板356
管路中增设限流孔板，可使阀门的节流压降减小，另外孔板本身亦有抗性消声作用。实践证明，限流孔板选用恰当，一般可降噪声10-15dB(A)o限流孔板开孔固定而不能调节，在负荷变动时效果也跟着变化，所以限流孔板应根据常用的负荷参数进行设计。3.0.3.4选用合适的消声器在气体动力设备的进、出口和在气流管道的阀门上、下游安装合适的消声器是控制设备噪声和阀门噪声沿管道传播和辐射的有效措施。消声器分为阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合消声器等，消声效果一般在2025dB(A)。液体输送管道中，当液体压力大于1MPa时，可采用液体消声器，一般降噪量为20dB/0.5m,也可以在管道中设置1/4波长的旁路管，改变管道脉动的相位，起到干涉消声的作用。3.0.3.5控制流速流体在阀门或管道内的流速高，噪声亦高，降低流速可减小噪声。在无气穴的情况下，流速加倍，噪声增加18dB。对噪声限制较严的管道，需对流速加以限制，一般采用扩大管径的方法来降低流速。对于截面与流向急剧变化的管段，其流速还应进一步降低。在实际使用中，不同的环境对管道噪声有不同的要求，但气流输送管系不受此限制，因为气流中固体颗粒与管壁的摩擦将大大增加管道噪声。管道流速限制值见表3.0.3-1,控制噪声的苍内流速限制值表3.0.3-1防止噪声的流速限制值管道周围的声压级，dBm/s7033804590573.0-3.6合理的管道连接管道的支管尽可能避免T形连接，最好改用分流的接管分式、对于管径大于200mm的管道更是如此。管道的转弯半径一般应大于5倍直径。对于泵的接管，其转向应与泵的叶片旋转方向相同。见图3.0.3-2所示。
燕汽透平好阀后立即转直段尽t长与旋转方向一致管径>200顺流拼接R=5d的拼接图3.0.3-2合理的管道连接3.0.3.7采用挠性连接挠性接管，可以隔绝噪声在管道中传递，可防止动力设备振动传递给管道，又可对管道中心线的偏移给以补偿。挠性接管有定型产品，一般可降噪10-,-15dB(A)o3.0.3.8管道隔声支吊架采用弹性支吊架可防止管道噪声从吊架、支座传递到墙壁、天花板、基础上，这类弹性支吊架已有定型产品。3.0.3.9管道内加吸声内衬在管道和弯头内，衬以一定厚度的吸声材料，即组合成一个简单的阻性消声元件，称消声直管或消声弯头。吸声层厚度在50mm-80mm之间，并用透气性织物一玻璃布或金属穿孔板护面，护面结构根据管道内气流速度选定。护面结构会使吸声材料的吸声系数、特性曲线向低频方向移动，对控制低频噪声有利，但对控制高频噪声会使吸声效果下降，应用时要加以注意。不同护面结构适合于不同的气流速度，详见图3.0.3一3所示。358
0口0们!0一缨6次0矍6。之卜0名9划口招翻常任摘形宋娜缨0国座姗9胭2盆尽0筋一叹拓们9瑞姻一缨侧卜喇侧栩旧璐握形记0一r们却铁缨之种念N均N‘姻盆丫自峡|一鹦名一训肉拐.。NN璐;之卑浮田0矫1睁胭一犷缈邢绷叔翅0橄宾1缨﹀赢黝扭傲饭于套邢︵的。军琴︶划划侧告田织碱申359
3.0.3.10隔声包扎强噪声的管道宜布置在地下或采用隔声包扎的方法来降噪。(1)常见的隔声包扎结构及其隔声性能管道隔声包扎结构见图3.0.3-4所示，图中81表示厚度lmm，以此类推。其中(b),(c)结构的管道隔声包扎的隔声性能见图3.0.3一5所示。(2)隔声包扎实例DN300mm的钢管外包扎不同厚度的隔声层，其隔声量的插入损失见表3.0.3一2b.方形钢管，边长为450mmX450mm，包扎不同厚度的隔声层，其隔声量的插人损失见表3.0.3一3,健锌钢板at(a)插入损失22dB(A)(b)擂入损失18dB(A)(c)插入损失15dB(A)图3.0.3-4管道隔声包扎结构
日口日日日日g口P水口咬百辐袱口目日率刁口门口口频率月至1-(b)结构隔声频率曲线r2-(c)结构隔声频率曲线。图3.0.3-5管道隔声包扎隔声性能DN300钢管隔声包扎后隔声量插人损失表3.0.3-2倍频程隔声量dB250500100020004000外层护面用铝板(lkg/m")，内层用玻璃棉S25mm16141926850mm16152128875mm28182330外层护面用铝板(5.5k盯m})，内层用玻璃棉S25mm29182220850mm411182329870mm413182434361
边长450mm方管隔声包扎后隔声f插人损失表3.0.3一3倍频程隔声量管外包扎隔声层厚度序号dBmm631252505001625玻璃棉+80.3镀锌钢板63413.52况5玻璃棉十60.5镀锌钢板759173625玻璃棉+61.。镀锌钢板1071422480.5镀锌钢板7886565。玻璃棉+80.5镀锌钢板62152260.562560.561071424镀锌钢板+玻璃棉十镀锌钢板7850玻璃棉-f-2X812石膏板641726362
4排气放空4.0.1排气放空噪声的特性蒸汽、工艺气体放空、空气动力设备的排气都会产生噪声，最高可达140dB(A),影响半径达500m。排气放空噪声也称为喷注噪声，按喷口气流速度大小可分为亚声速喷注和阻塞喷注两种。4.0.1.1亚声速喷注噪声亚声速喷注噪声，喷口处的驻点压力(或容器内压力)(尸:)小于临界压力，见式4.0.1一1所示。Pa400mm时，不可选用直管式消声器;b.当噪声频谱特性呈现明显的低中频脉动时，选用扩张式消声器;:‘当噪声频谱呈现中低频特性但无脉动时，选用共振消声器;d.高温高压排气放空噪声，选用小孔消声器;e.大流量放空噪声，选用扩散缓冲型消声器;f.具有火焰喷射和阻力降要求很小的放空噪声，采用微穿孔金属板消声器。6.0.2.2排气消声器的性能数据表(1)KX-P型消声器系列本系列消声器分中压、高压、超高压、亚临界四大类。见表6.0.2-1,(2)GUP型排气放空消声器系列本系列分6种规格，外形呈圆筒状，见表6.0.2-20(3)ZK-V型排气放空消声器系列本系列消声器分11种规格，外形呈圆筒状，见表6.。，2一3.(4)B型排气消声器系列本系列消声器共分3种规格，见表6.0.2-4,369
(5)PX型排气放空消声器系列本系列消声器共分14种规格，见表6.0.2-50(6)CQ扩散缓冲型放空消声器系列《泪扩散缓冲型放空消声器系列，见表6.0.2-6a(7)CS小孔型放空消声器系列CS小孔型放空消声器，见表6.0.2一7e
咽1的O飞|J心品昆名，沙舀拐兰圣窦舅嚣N侧:一，一O铡.9瞥妇勺归勺L佗曰，以勺心:OO.乙尸闷亡力.口，，-，月-刊尸州娜呼，口，寸长二。C0亡心XXXXX又XX只X恻x吕卜.度、XC0『门仁咬(咤l以二峪幻口C川.、卜卜勺.口O心心t门心，侧忍，沙.的，习.的OO尸叫丫州尸州，一曰.份、尸日尸叫尸叫.伯和旧勺.e..旧，日.旧、旧叫，e，雀卜一塑裂豆昌髦履履履髦履髦退退退逞I退袋喝沸翘~咚已琶主罄墓震豪奏圣勇蓬嚣乏!姜书氏伯一嫂卿妥泪氏丫一一一一一一一一一一一{一邵嘴翅男心门亡门阅寸七们p勺〔门口勺小勺州月寸根喇搜彭二OO旧曰勺OOOOC加COCO七勺不不;七，~曰尸闷小刁亡J对，才侣，口‘路料尸，刊尸训拿月，叫卞fl际书一{一1一}}一_一止-服离侧旧目微象蛆买剥确‘乐只飞。一}只一:|塞。身袱狱映倒翩下*一‘}厂尸厂一厂一厂一一习OOOC)OOO吹瞬旧日1目勺比;乙亡心亡心t阅C闷，.叫尸叫O’一}一卷亡月亡门弓乙七、七口咤、O亡Q侧寸，廿{仲一片州，二.!}归目.目中川州代{11代1OOO旧阅代酬L邝CC知弓:侧喇OC1O口闷口q寸州忆，叮二罐C【口‘忿}!一}一{{钊口侧尸州!!一产、书氏}}}之之之沈泛沈之厂升产，、~翔户、弓口2闪N内NNN叹劝叻劝七己卜、创户、曰、.产、产、了几之之几几几之几之几几几减{袱」独}次}味}东}次东}林1味味一味袱遥刹刹尊一钊刹刹迄刹荆遥刹遥371
6‘尸型排气放空消声器性能数据表6.0.2-2配用排气外形尺寸连接法兰尺寸重量型号管直径mm】1刀1kgn飞m总长度卜效长度94外径螺孔中州FN71f!},螺孔数一螺孔直径GUP一138(1巧”)350300188145110414一尹1822GU尸一250(2")450375200160125534-"1830GU尸一363(2巧1)550450215180145674一价1837G之少尸一476(3")600500228195160804一价1845GUP一5100(4")6505502542151801008一价1855G口尸一6127(5")7506002802452101318-户1876ZK-V型排气放空消声器系列性能数据表表‘.0.2一3外形尺寸适用压力适用流量消声量重量型号n】nnkgf/cm"t/hdB(A)kg外径(D)有效长度(L)101^80.5-1030060030---402-1-811-100900220030-403-9^-251-20500100030-404-9-2521-1001000220030^-405.26^415^30600120030^-406材26^4131-1001000230030-407-42-995-70700150030^408.100^-13010^50700170030^409"100^-13051-1501000250030^-401000131-14150-2001200300030^-4011"142^-18080^-2501300350030^40372
啊寸|}}}2侧x.0.9采O娜ig}邑器导拭日田已0C倒侧O0嗽峭:、ON2lO教褪C‘二搜碟明.己唱*}、1#}4U趁刃一逻冲、}.4恢1一m唱划幸璐OnOnO线袍已娜试赐蜂撅撇喇。搜aTV、W写言雪塑鸽酸契，极‘二COOC〕郎C，OOO汉吧L七乙矿壕』吧L平89,Z21z孤亡闷M酬弋乙勺节M17胡叹已和日}n鬓nX}rnAllX毕N石乙双祠戒伺侧吧心半侧a二0O、L，娜气a口勺粼补侧国已=41《〕一小翻亏‘不r~叫‘日奋举已叔NO1吧口t必卜神必eJO以1泛泛N{“373
粥田名褪的|象汇妮恻2艇塞呼产不犷桥.0产田干度产不田不汇里训壁.9鱿里于呼不艇训艇铭圳袍彬平不训倒里妮泌不琳鸽不象朔月汇艇里取艇训平不里象里塞卜祠。训名软粼壁训塞训犷卜耸皿不铭象拭戮胡椒田琳国﹄不。烟里里名塞艇塞粼族袍戮褪长二训翻戮田象田瓜塞塞翩艇︺0映椒粥乏产0喇喇塞举塞于塞田lo田田象畔于喇艇艇田喇田召田袍N袍恤洛犷产不幸汇袍书各二N卜上占国越不本耸喇呼上9汇\褪里朝象么鱿干从卜山祠oz耸尸00100彼训汇塞攀尸o蜓尸。N从寸寸二一不映引创平不领Nz呼不”[.妮城卜艇卜蜓田铝日日试象将长卜艇皿戮越平不袍喇壁陆国国城塞瓜城不不拭圳娜卑华田朗戮平狱试塞长试芝项椒帐幸洛于长城田球艇10乌名名田塞艇乐姐、乐象00象蛾橄卜芝田上于田线塞破塞塞1塞汇搜西品于蕊q姐塞田喇田田芝国平不田塑乏洲二9"︺0q田恤田袒袍祠恤里姐"书况仍祠o幢铡妮恻翅。卜恻翩鼠书9的1艇N。二圳乏眼十十琳十小呼干闪"二芝乏月召乏粥10韶映映硬映亚里乙利0扫0己祠。占祠00取0极恻州喇俐恻圳。的况00卜卜。0班0洲寸寸99寸洲洲艇俐喇00000如的00000000O旧0000消月寸的阅9仍9寸的的口9卜N阅0的卜N阅犷洞曰N闪111NN觉酬侧000000O00000湘000000O00000N口的旧戈叩工tN闪96‘卡邓寡︹1[[[1NNN闪N2叱嫩山甲夺0000000000000000000[闪代对口866侧燕00是0ao1[洲1[1喇︸不刀卞︺0}吕}M写}忿}到虽邑呈0N豪00书甲枷的卜0口明1O{MtiIM..{O{三},-r舀舀NNMNm代-一0尸2的对中1N仍叶田9卜叱61t一1[||||||||||||||狄次火欲冰袱袱次袱次次次袱冰酬气叭叫众叫气叭气气久叙气叭气374
CQ扩散缓冲型放空消声器系列性能数据表表6.0.2-6放空量型号备注m"/hCQ,A11000CQA22000CQ8H32000CQPa[(k+1)/2](Ilk一”。空气的k=1.4，所以P,>1.89，其峰值频率极高。为此选用CS放空消声器，该消声器的消声量在35-40dB(A)，符合设计目标值35.3dB(A),根据表6.0.2一7选定型号为CS7一A(特)。5.型号中加(特)的有关说明(1)表6.0.2-7中CS型放空消声器适用于排气压力为1MPa，而本例的排气压力为0.47MPa，订货时应作特别说明。(2)本例的排气压力为0.47MPa，推力较小，为了减少排气阻力，确保正常排气，订货时要加以说明。由于上述两项原因，故在原型号后加(特)字，以示区别。
7隔声罩7.0.1隔声罩的常用结构及降噪量对于独立的强噪声设备或装置(包括装置上的阀门)，可按操作、维修及通风冷却要求采用不同型式的隔声罩。7.0.1.1固定密封型结构的隔声罩，降噪量在30-40dB(A).7.0.1.2活动密封型结构的隔声罩，降噪量在15^-30dB(A).7.0.1.3局部开敞型结构的隔声罩，降噪量在10^-20dB(A).7.0.1.4带有通风散热消声结构的隔声罩，降噪量在15^25dB(A),7.0.2隔声罩的设计要点7.0.2.1隔声罩的设计必须以不影响生产和不妨碍操作为原则。7.0.2.2隔声罩内的吸声层表面用穿孔率)18务的穿孔钢板护面或钢丝网护面，吸声材料用中粗无碱玻璃布袋装，其平均吸声系数)0.5.7.0-2.3隔声罩内部若安装发热设备，则必须进行通风换气，通风口必需配以消声器，其消声量以不降低隔声要求为准。7.0.2.4隔声罩外形避免方形平行罩壁，以防止罩内因空气声驻波效应而使隔声量出现低谷。7.0.2.5钢结构隔声罩为防止共振和吻合效应产生，应在罩壁钢板内侧涂刷阻尼材料，抑制钢面板振动。阻尼层厚度不小于钢板厚度的2^-4倍，并且做到粘结紧密、牢固，结构上应尽量去掉不必要的金属面。7.0.2.6隔声罩与噪声源设备不可有刚性接触，防止声桥形成而降低隔声效果。7.0.2.7罩板各连接点要做好密封处理，工艺管线、电缆穿过罩壁时，必需加套管并做好密封处理。7.0.2.8隔声罩安装时，罩内声源设备与隔声罩的罩壁落地部分应采取隔振措施，以提高隔声效果。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
隔热、保温类型的选用HG/T20570.11一95编制单位:中国五环化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国五环化学工程公司罗一宁吴其英审核人:中国五环化学工程公司吴炳永化工部工艺系统设计技术中心站封淑元龚人伟
1类型和专业分工1.0.1隔热、保温的类型设备、管路的隔热(亦称绝热)一般指隔热、隔冷、人身保护(防烫)、防冻等。保温一般指加热保护绝热，如伴热管、夹套管等。1.0.2隔热、保温设计的专业分工1.0.2.1化工工艺专业化工工艺专业在设备和管道的工艺数据表中提出隔热(冷)、保温(包括保温类型、保温热源介质)等要求。1.0.2.2管道材料专业管道材料专业在隔热、保温的设计规定(或隔热、保温说明书)中提出:(1)在不同温度、直径下的设备、管道的隔热、隔冷、人身保护(防烫)的隔热(冷)层厚度。工艺有特殊隔热要求者除外。(2)设备、管道伴热保温的有关数据，如伴热管根数、伴热管直径、夹套管直径、电热带根数及规格等。(3)隔热(冷)、保温所需的材料汇总清单。1.0.2.3工艺系统专业(1)在提出的装置内公用物料系统设备的数据表中应含有对设备的隔热(冷)、保温(包括保温类型、保温热源介质)等要求。(2)在PI图上管道的管道号第五个单元中，按规定的文字代号标注出隔热(冷)、保温类型。(3)在管道命名表中的绝热类型和绝热厚度栏中填写绝热(冷)、保温类型和厚度。(4)提出设备绝热保温条件汇总表，需要时附设备绝热保温标志图。汇总表和标志图的内容和格式，参阅行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2一93)第1.19和1.18节。
2隔热类型的选用2.0.1选用范围凡具有下列情况之一的设备、管道、管件、阀门等(以下对管道、管件、阀门等统称为管道)必须采取隔热措施。2.0.1.1表面温度大于50℃以及根据生产工艺需要外表面温度小于或等于5o"c的设备和管道(工艺上不需要或不能隔热的设备、管道除外)。2.0.1.2介质凝固点高于环境温度的设备和管道。2.0.1.3表面温度超过60℃的不需要隔热的设备和管道，需要经常维护又无法采用其他措施防止烫伤的部位应在下列范围内设置防烫伤隔热层:(1)距离地面或工作平台的高度小于2.lm;(2)靠近操作平台距离小于0.75m;2.0.1.4需阻止或减少冷介质及载冷介质在生产和输送过程中的冷损失。2.0.1.5需阻止或减少冷介质及载冷介质在生产和输送过程中的温度升高。2.0.1.‘需阻止低温设备及管道外壁表面凝露。2.0.1.7因外界温度影响而产生冷凝液从而腐蚀设备管道。2.0.1.8设备和管道发出的噪声大于工程规定的允许噪声级时，需要用隔声材料(常采用隔热材料)包裹设备、管道来降低噪声。2.0.2隔热层厚度的选用根据化工工艺专业和工艺系统专业发表的工艺数据表中对设备的隔热要求、介质温度等特性，结合管道材料专业发表的“隔热设计规定”选择设备和管道的隔热层厚度。工艺有特殊隔热要求者除外。
3伴热保温的选用当隔热不能满足工艺物料的隔热保温要求时，一般采用伴热保温的形式。伴热保温通常有蒸汽伴热、热水伴热、导热油伴热和电热带伴热等。3.0.1蒸汽伴管伴热保温3.0.1.1蒸汽伴管伴热保温适用范围设备、管道中介质的凝固点、粘度较大，工艺介质需维持的温度较高，或者设备、管道所在区域的防爆等级较高，介质的腐蚀性、热敏性较强时，应选择蒸汽伴热的热保温形式。3.0.1.2热源介质的选用蒸汽伴热常用饱和蒸汽作热源介质，蒸汽压力通常由蒸汽温度决定，而蒸汽温度根据工艺介质需保温的情况而定，一般情况下蒸汽应高于被保温介质的温度。选用的蒸汽温度应考虑工艺物料的特性，如结焦点、凝固点等。使用蒸汽压力一般等于或低于1300kPa，常用350^-1000kPa，最低200kPa。压力太低时，管道阻力造成蒸汽的压力降低会产生冷凝液，因而伴管长度较短，工程上一般不采用低于200kPa压力的伴管蒸汽。蒸汽热源在操作期间及开、停车时不应中断。3.0.1.3蒸汽伴管伴热保温的设计要求Q)设备伴管伴热保温的设计要求设备内介质是酸或其他严重腐蚀性的物料时，设备如需伴热保温应采用外部伴热，对于其他物料，可以采用外部伴热，或内部伴热。工艺系统专业根据化工工艺专业发表的设备工艺数据表中提出的伴热保温的要求对设备的伴热长度、伴管间距进行计算。(2)管道伴管伴热保温的设计要求物料管道一般采用外部伴热。工艺系统专业根据化工工艺专业的条件和由管道材料专业提出的伴热保温管道所需伴热管的根数及其他要求，在“管道命名表说明”中写明管子的蒸汽伴热管的根数。3.0.1.4蒸汽伴管伴热保温计算(1)设备蒸汽伴管伴热保温计算a.设备伴热管管径的选择设备伴管的规格，通常采用DN15-DN25管径的管子，如果需要，也可以采用大一点的管径。383
b.设备伴管伴热经隔热后的热损失计算(a)保温隔热层表面至周围空气给热系数(ao)an=ar+ak(3.0.1一1)式中ap—保温隔热层表面至周围空气给热系数，W/(m"·℃);a,—保温隔热层的辐射传热系数，W/(m2·℃);ak—对流传热系数，W/(MZ·℃)。辐射传热系数(at)a_-_=-C上F(`t,士223)‘一(t,寸;23)4(3.0.1一2)t，一t.-’100”100式中to—保温隔热层外表面温度，℃;t,—周围环境温度，℃(室外常年运行的取历年之年平均温度的平均值，季节性运行的取历年运行期日平均温度的平均值，或者根据工程标准选取;室内均取25℃或者根据工程标准选取);C—辐射系数，W/(m"·℃亏)。薄铁皮或油漆表面C=5.23，铝板表面C=O.33对流传热系数(ak)①在室内无风情况下26.38(3.0.1一3)ak一397+t.,式中tcp—保温隔热层的平均温度，℃;t,V一告(，。+‘。，D,—保温隔热层外径，m。如果设备外形不是圆形，则D,-P兀式中尸—横截面的外周长，M;二—圆周率(二=3.14)o其余符号说明与式(<.0.1一”及式(3.0.1一2)相同。②在室外有风的情况下若WD,<0.8m2/s384
贝一」低=4._04入W下而o万.61丽e(3.0.1一4」‘少I若WDl>0.8m"/s则。、一4.:4xWo.eo;(3.0.1一5)，J一“二‘“’、Dot.is式中W—风速，m/so隔热保温采用冬季平均风速，隔冷保温采用夏季平均风速，或者根据工程标准选取。其余符号说明与式(3.0.1一1)~式(3.0.1一3)相同。③工程计算中，也可用下述简便计算方法确定隔热层表面至周围空气的给热系数。在室内时，ao=9.76+0.07(t.-t,)(3.0.1-6)一般取t，一t,=15^20"C在室外时，ao=a.十6.97了面(3.0.1-7)对于隔热或加热保护绝热结构，一般姚=11.62W/(m"·℃)(b)热损失的传热系数(K)(3.0.1一8)式中K—热损失的传热系数，W/(mz，℃);a,—设备外壁至保温隔热层内侧空隙间空气的给热系数,W/(ma"0C)，一般z程计算中取al=11.62^13.95W/(m2·,C);SZ—保温隔热层厚度，m;Aa—保温隔热层导热系数，W/(m·℃)。其余符号说明与式(3.0.1-1)~式(3.0.1-7)相同.(:)热损失的传热温差(山)保温设备内介质对外壁的传热一般忽略不计，这样设备外壁温度(tw)与设备内工作温度(t)可视作相同。At=tW-t,=t一t.(3.0.1一9)式中"At—热损失的传热温差，℃;‘—保温设备的外壁温度，℃;
t—保温设备内的工作温度，℃。其余符号说明与式(3.0.1-1)~式(3.0.1-8)相同。(d)热损失的负荷(Q)Q=K.F，山(3.0.1一10)式中Q—热损失的负荷，W;F—设备外表面积，m2,其余符号说明与式(3.0.1一1)~式(3。.1-9)相同。c.计算伴管长度(L)(a)伴热管与热保温设备之间的传热系数(K,)1K"=(3.0.1一11)1占1.1一十下十丁十了“2人“3“咯式中K,—伴热管与热保温设备之间的传热系数，W/(m2·℃);a2—伴热管内蒸汽冷凝给热系数，一般取11622.50W/(m2·℃);S—伴热管的管壁厚度，m;A—伴热管的导热系数，W/(m·℃);a3蒸汽伴热管至保温隔热层内空气给热系数，W/(m2℃);a4—保温隔热层内空气至被加热设备的给热系数，W八m2.℃)。a3,a;的经验数据见表3.0.1一1^20蒸汽伴管至保温隔热层内空气的给热系数(a,)表3.0.1一1蒸汽温度(t)伴管的公称直径mm℃2532405012018.3617.7817.0916.6213819.7619.0618.3618.0115120.8020.3419.5319.0616422.0821.5020.6920.3418023.7123.1222.4321.85
保温隔热层内空气至被加热设备的给热系数(a4)表3.0.1-2蒸汽温度(t)℃138给热系数(a,)W/M"·℃13.3713.9514.53(b)伴热管与保温设备之间的传热温差(At,)由前述可知，设备的外壁温度(t=)与设备内工作温度(t)可视作相同。4t,=t.一tw=t..-t(3.0.1一12)式中t,.—伴热管内蒸汽的工作温度，℃。其余符号说明与式(3.0.1一1)~式(3.0.1一11)相同。(。)伴热管面积(F1)。Qr，=下;，~-，几，尸(3.0.1一13)人1一口t1式中符号说明与式(3.0.1一1)~式(3.0.1一12)相同。1m,(2)设备伴热管计算举例计算某设备的伴管长度列出已知条件(a)保温设备直径"1400mm，高度约为3000mm;(b)设备中物料温度160"C;(。)按工程标准环境温度一100C;(d)保温伴管直径d=25mm，厚度S=3mm;
(e)保温隔热层厚度l00mm;(f)冬季平均风速7m/s;(g)饱和蒸汽温度175"C，压力900kPa.b.热损失计算(a)热损失传热系数(K)保温隔热层表面至周围空气的给热系数(a.)，由式(3.0.1-7)得:as一ao+6.97丫面一11.62+6.97石，一30.06W/(mz.℃)，ao取11.620设备外壁至保温隔热层内侧空隙间空气的给热系数(a,)取al=11.62W/(mz·℃)保温隔热层的导热系数(又2)iZ=0.0604W/(m·℃)热损失传热系数(K)由式(3.0.1-8)得:1K一二一1110，1.1.0.1一十一十护不下一不下.十万万一二下叫卜下.-下不下万aoal人23V.Vb11.匕乙V.VOV4=0.56W/(m2·℃)(b)设备的外表面积(F)F=3.14X1.4X3二13.19(c)热损失的传热温差(At)由式(3.0.1-9)得:At=t=-t,=160一(一10)=170℃(d)热损失(Q)由式(3.0.1-10)得:Q=K·F·dt=0.56X13.19X170=1255.69W‘.伴管长度计算(a)传热面积(F,)①伴热管与保温设备之间的传热系数(K,)蒸汽冷凝给热系数(az)取a2=11622.50W/(mz·℃)钢管导热系数x=46.52W/(m·℃)伴热管至保温隔热层内空气给热系数(a3)查表3.0.1一1,%=22.08W/(mz·℃)388
保温隔热层内空气至被加热设备的给热系数(a4)查表3.0.1一2,a,=14.53W/(m2·℃)，伴管壁厚S=3mm伴热管与保温设备之间的传热系数(K,)由式(3.0.1一11)得:1=1.5.7.11.0.003.11立十于+二+二万二不不序厂不双十丁万-;不十丈不一下下十万万一丁二aZ’A’a,’a4110乙‘。JV40.0乙乙‘。V014.JS=8.75W/(mz·℃)②伴热管与保温设备之间的传热温差(At,)由式(3.0.1一12)得:Lt,=t，一t==175一160=15℃③传热面积(F,)由式(3.0.1-13)得:1255.69F,=二9.57m"K,·At,8.75X15(b)伴管长度(L)由式(3.0.1-14)得:F,9.57L=一去==121.91m冗口3.14X0.025(3)管道蒸汽伴管伴热保温a.管道伴热管管径的选择一般情况下对工艺、公用工程管路采用DN15-DN25管径的管子，如果需要可选用直径大于DN25的伴管。b.管道伴热管管数的确定管道伴热管管数与被伴热管内工艺介质的情况和工艺管道的直径有关，应按适合本工程设计项目的要求，由管道材料专业编制“绝热保温设计规定”，规定绝热保温等级和有关数据，确定管道伴热管管数。其它设计要求输送腐蚀性或热敏性介质的管道不可与伴管直接接触，在管道与伴管之间要加一层隔离板(如石棉纸或石棉板)。3.0.2蒸汽夹套管伴热保温如果介质要求保温的温度较高，并且要求各点受热均匀即控制温度较严，采用燕汽伴管伴热不能满足工艺介质的保温要求时，应采用夹套伴热的形式。输送工艺物料389
的凝固点等于或高于巧。℃且需保温均匀时，一般采用蒸汽夹套管保温。蒸汽夹套管的大小按管道材料专业发表的工程“绝热保温设计规定”中的要求选择。3.0.3电伴热保温3.0-3.1电伴热概述电伴热是用电热来补充被伴热物体在工艺过程中所散失的热量，以维持介质温度在某一范围内。3.0.3.2电伴热特点及适用范围当需要保温的工艺介质温度不高(一般需维持介质温度在30^1200C),防火防爆要求不高，或远离蒸汽源的设备、机泵、管道，可以采用电伴热保温形式。电伴热效率高，一般可达80%-90%，还可对伴热温度进行调节，并具有施工简单、运行可靠、不需经常维修等优点，但由于电热带烧断后不易发现，且耗电量较大，所以一般不推荐使用，仅在远离蒸汽源或没有蒸汽，而又必须伴热的管道及死区段才采用电热带伴热。3.0.3.3电伴热的种类电伴热按其结构可分为以下六种形式。(1)恒功率电热带该型电热带能较精确维持管道或加热体的介质温度，适用于埋敷地下或有腐蚀性气体的场合。(2)三相恒功率电热带适用于长距离、大口径管道的加热和伴热保温。(3)自限式电热带该型电热带的特点是能自动控制温度，使加热基本趋于热平衡。适用于介质温度低于35℃的管道、阀门、泵体的防冻和保温，以及维持仪表管线的工艺温度。(4)挠性电热板挠性电热板热效率高、重量轻、安装方便、适应性强、耐热耐寒性好，既能维持容器120℃的温度，又能在一30℃低温时仍能保持挠性，能在户内、户外和工厂I区、11区爆炸性气体场所使用。适用于油罐、槽池和容器的伴热保温。(5)高温电热带高温电热带用于相对湿度小于80，无爆炸性危险场所的工业设备和实验室的罐体、管道和槽池的加热、保温，也可用于其他容器的加热，最高耐热温度近于450`C，推荐使用小于350"Co(6)船用电热带390
船用电热带的结构与恒功率电热带、三相恒功率电热带相同，主要用于海洋船舶、海上石油钻井、平台或其它具有海洋性恶劣环境条件的爆炸性气体场合。3.0.3.4电伴热选用规定选用电伴热产品型号，要考虑适用性、经济性、供电条件、最高维持温度、周围有无腐蚀性环境等因素。具体方法如下:(1)根据管道最高维持温度及偶然性的最高工作温度来选定电伴热产品的耐热等级，具体耐热等级可按生产厂产品性能定。(2)根据供电条件、电网负荷情况及电热带的使用长度，选择电压等级(220V或380V)。(3)根据不同管径或容器的单位耗散热量来确定所需电伴热产品的单位长度或单位面积上的功率(即W/m或W/m2),(4)根据不同环境(如是否埋地或有腐蚀性气体等)来确定所需电伴热产品的结构。3.0-3.5电伴热计算(1)电伴热热损失(Q)计算a.当被保温管道、设备的外径小于等于lm时tw一t,Q=(3.0.3一1)1，D,1又一扩to-十，下反~L7CA2LJO7CaGLJj式中Q—电伴热热损失，W/m;‘—被保温管道、设备外壁温度，℃;t,—周围环境温度，℃;义2—隔热层在平均温度下的导热系数，W/(m·℃);D,—管道、设备的保温隔热层外径,m;Do—被保温管道、设备的外径，m;as—保温隔热层表面至周围空气的给热系数,W/(m2，℃)。b.当被保温设备为平壁及管道、圆筒型设备外径大于lm时t，一t,热1(3.0.3一2)-凡+-气式中Q—电伴热热损失，W/m2;
8,—保温隔热层厚度，m;其余符号说明与式(3.0.3-1)相同。(2)电伴热计算举例计算某设备电伴热热损失a，已知条件(a)设备内介质温度为1000C;(b)设备外形尺寸为"1200X4000;(。)周围环境温度为一50C;(d)风速为lOm/s;Ce)保温隔热层的厚度为50mm;b.电伴热热损失计算保温隔热层的平均温度为[100+(-5)1/2=47.50C保温隔热层的导热系数A2=0.044W/(m·℃)保温隔热层至周围空气的给热系数(a.)由式〔3.0.1-7)得:ao一。0+6.97而一11.62+6.9710一33.66W/(m2.℃)电伴热热损失由式(3.0.3-2)得:100一(一5)0.05.10.04433.66W/M"总热损失Q,,=F·Q=(二·d·h+2·粤d2)Q斗_=(，。3.，14、X，1.，2、X4』+.。2·3-.14X_1.22)X90.05-一’一4‘’“~/“”““，=1560.82W最小电热板功率Pmm计算传热效率7i=0.85-0.95取71=0.861560.82=1814.91WPm}}一鲁0.86d.选型392
根据热损失量由电伴热产品规格中选择合适的电热板或电热带。电热板或电护带的额定功率应大于或等于热损失的量。如果单个电热板或电热带不能满足要求时可选用多个并联。3.0.4其它伴热保温3.0-4.1热门(THERMON)热传导法伴热(1)热门热传导热门热传导法是一种把导热胶泥(HEATTRANSFERCEMENTS)涂敷在蒸汽(或其它加热介质)伴热管上，使蒸汽伴热管固定在工艺物料管外并与被伴热管之间产生热的通道。因此，这种伴热比普通蒸汽伴热管的热传导效率要大十倍。一般蒸汽伴管伴热主要靠对流、辐射来传热，而热门导热胶泥传热则完全靠直接接触传导传热，它的伴热效果几乎接近夹套伴热。(2)热门电加热热门电加热法是在电伴热元件外面再涂敷导热胶泥。它除具有电伴热的优点外，还具有热门热传导法的完全靠直接接触的高传热效率的优点。3.0.4.2热水伴热保温当被保温介质需要的温度不太高一般在90℃以下，并且要求介质在局部也不能过热，即受热均匀，又不宜采用电伴热等其他伴热时，可采用热水伴热保温。采用热水伴热时，装置中必须设置相应的热水加热循环系统，设备的热水伴热计算方法与设备蒸汽伴热保温计算相似，但各项给热系数应按热水的情况计算。3.0.4.3导热油伴热保温当被保温的介质温度较高(一般被加热介质在140.355℃时)，其它热介质伴热达不到保温的目的时，可以采用导热油(热传导液)伴热保温。导热油一般选用以石蜡烃、环烷烃和芳香烃等轻质油作为载热体，采用导热油伴热保温时，装置中必须设置相应的导热油加热循环系统。设备导热油伴热保温计算方式与设备蒸汽伴热保温计算方式相似，但各项给热系数应按导热油传热的情况计算。
4符号说明C—辐射系数，W/(m"·℃‘);D,—管道、设备的保温隔热层外径，m;Do—被保温管道、设备的外径，m;d—伴热管外直径，m;F—设备外表面积，MZ;F,—伴热管面积，m2;K—热损失的传热系数，W/(m"·℃);K,—伴热管与热保温设备间的传热系数，W/(m"·℃);L—伴管长度，m;尸—横截面的外周长，m;Pm}—最小电热板功率，W;Q—热损失，W;r—伴热管外半径，m;t—设备内工作温度，℃;.at—热损失的传热温差，℃;zlt,—伴热管与保温设备间的传热温差，℃;t,-一周围环境温度，℃;tcp—保温隔热层的平均温度，℃;t,—保温隔热层外表面温度，℃;tv蒸汽伴热管管内蒸汽的工作温度，℃;.t,—被保温管道、设备的外壁温度，℃;W—风速，m/s;ak—对流传热系数，W/(m"·℃);ao—室外环境下，保温隔热层表面至周围空气的给热系数，W/(m".℃);姚—室内环境下，保温隔热层表面至周围空气的给热系数，W/(m".℃);a,—辐射传热系数，W/(mz·℃);a,—设备外壁至保温隔热层内侧空隙间空气的给热系数，W/(mz·℃);a2—伴热管内蒸汽冷凝的给热系数，W/(m2·℃);394
a3蒸汽伴热管至保温隔热层内空气的给热系数，W/SP11-0412安装位置TA区一楼(EL109.00)用途与使用条件危险介质有对二甲苯、二甲笨、醋酸等最大工作压力1.OMPa〔表)最高工作温度180"C给水压力0.31MPa表)(指连接管道的连接口出水压力)事故时冲洗眼睛和淋浴制造厂尺寸DN40型号(产品)X-I说明或要求—备注版次版次日期或编制修校核改审核440
5性能数据5.0.1安全喷淋洗眼器的性能数据安全喷淋洗眼器的性能数据见表5.0.1.
噢关日日22画一裁旧目0口0尔理调裂刹侧侧调份.日.。级﹄的黔磊1‘盈阿阿圈徊阿阿十日?侧AOVI尔软尔尔尔尔划。图0ON裂斌孽参麟麟黔蔡口。闪喧泉蛆N卜彬盈盈盈盈盈是书卜名甥冲书‘异李。裂裂裂圈裂裂划西口彼母泊旧。侧拐的T︵。︵。︵。︵.︸半︵.份长擎次次次次次豁叱﹀划T1111端︹端娜杨娜栩鞘栩郑瞬州枷瞬︶。︶。︶、汀︶。绷次次次次次T111叫︸旦喇代椒瑞帅.0的闭自的帅趁之2?22Z关、N闪N闪犷囚N摹。0-只︵邢寸寸甘廿对叶对甘田。0。O.00.0.O。0.0︶."Z2之之Z之2书d娜纂囚N闪NNN2闪撅芝。0。0。0O.0.00.0雄映.举卜卜卜了露名舟理织口拙喇娜十绷愈呼不镇资关攀，节卑蛆书识呼不硬举瓣淞彩囚犷划期恻拟娜鲁项裂恤十四卜店擎钮名提映举卜卜比书因.犷缓钥恻节烟里西昆彩裂寨十装聋仲明名.淤噢口彼名具映瞥于娜于书胭洲书布介担咧烟率肇率翻因川灼喇彩姗豪椒朝犷弱捉裂映担园迷娜翻卜侧因怜十怜峡名张娜积呼不肇亚".缤媚裂瞿叫盛盛。吟坦纪岌坦称趁盛趁趁盛疾·。，瞥坦瞥瞥炭瞥一，。颧串染"盛瞪挺??甥维维坦串串趁盛趁餐盛趁麟翼瞥淇瞥瞥坦瞥如裴胡训训圳训细衅铝铭粼铝铭铭中1曰!十||狄闷之袱以目!酬十I||||之>C袱X冰冰袱袱袄砺些442
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
管路限流孔板的设置HG/T20570.15一95编制单位:中国寰球化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国寰球化学工程公司吕文璞审核人:中国寰球化学工程公司汪清裕化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟
1应用范围1.0.1限流孔板设置在管道中用于限制流体的流量或降低流体的压力。限流孔板应用于以下几个方面:1.0.1.1工艺物料需要降压且精度要求不高。1.o.1.z在管道中阀门上、下游需要有较大压降时，为减少流体对阀门的冲蚀，当经孔板节流不会产生气相时，可在阀门上游串联孔板。1.0.1.3流体需要小流量且连续流通的地方，如泵的冲洗管道、热备用泵的旁路管道(低流量保护管道)、分析取样管等场所。1.0.1.4需要降压以减少噪声或磨损的地方，如放空系统。1.0.2本规定除注明外，压力均为绝对压力。
2分类及选型要点2.0.1分类限流孔板按孔板上开孔数分为单孔板和多孔板;按板数可分为单板和多板。2.0.2选型要点2.0.2.1气体、蒸汽为了避免使用限流孔板的管路出现噎塞流，限流孔板后压力(尸2)不能小于板前压力〔P,)的55%，即P,>0.55P,，因此当P2G0.55P，时，不能用单板，要选择多板，其板数要保证每板的板后压力大于板前压力的55铸。2.0.2.2液体(1)当液体压降小于或等于2.5MPa时，选择单板孔板。(2)当液体压降大于2.5MPa时，选择多板孔板，且使每块孔板的压降小于2.5MPa.2.0.3孔数的确定2.0-3.1管道公称直径小于或等于150mm的管路，通常采用单孔孔板;大于150mm时，采用多孔孔板。2.0.3.2多孔孔板的孔径(do)，一般可选用12.5mm,20mm,25mm,40mm.在计算多孔孔板时，首先按单孔孔板求出孔径(d)，然后按式(2.0.3)求取选用的多孔孔板的孔数(N)aN=d2/d若(2.0.3)式中N—多孔限流孔板的孔数，个;d—单孔限流孔板的孔径，m;do—多孔限流孔板的孔径，m,
3计算方法3.0.1单板孔板3.0.1.1气体、蒸汽(1)气体、蒸汽的单板孔板按式(3.0.1一1)计算:Wr’一一4，3口.·7‘8。.C勺.、.,:o.P“,Iq八"ZMT)沪(、kk一1)了「‘(、PPZ,)k一一(、PP,,)"一1J(、3一.’。一.’:‘一1)式中W—流体的重量流量,kg/h;C—孔板流量系数，由R。和do/D值查图6.0.1;do—孔板孔径,m;D—管道内径，m;P,—孔板前压力，Pa;尸2—孔板后压力或临界限流压力，取其大者，Pa;M—分子量;Z—压缩系数，根据流体对比压力(P,)对比温度T，查气体压缩系数图求取;T—孔板前流体温度，K;k—绝热指数，k二Cv/C};Cp-流体定压热容，kJ/(kg·K);C}—流体定容热容，kJ/(kg·K)。(2)临界限流压力(P,)的推荐值饱和蒸汽:P,二。.58P,过热蒸汽及多原子气体:P,=O.55P,空气及双原子气体:P}=O.53P,上述三式中P:为孔板前的压力。3.0.1.2液体液体的单板孔板按式((3.0.1一2)计算:62一128.45·C·*俘(3.0.1一2)式中
Q—工作状态下体积流量，m"/h;C—孔板流量系数，由Re值和do/D查图6.0.1求取;do—孔板孔径，m;ZIP—通过孔板的压降，Pa;Y—工作状态下的相对密度，(与4℃水的密度相比)。3.0.2多板孔板3.0.2.1气体、蒸汽(1)先计算出孔板总数及每块孔板前后的压力(见下图)P,P;P;几一，凡代_，代_、~一州!卜一月I卜刁f--刊门一一j升-刊!卜一月!}—以过热蒸汽为例:尸;=0.55P,P2=0.55P",P2=0.55P._,P2=(0.55)"P,n=份(P,/P,)/LgO.55=一3.851g(P2/P,)(3.0.2一1)n圆整为整数后重新分配各板前后压力，按式(3.0.2-2)求取某一板的板后压Pm=(尸2/尸1)‘/”·P;"_,0.0.2一2)式中—总板数;—多板孔板第一块板板前压力，Pa;尸2—多板孔板最后一块板板后压力，Pa;凡—多板孔板中第、块板板后压力，Pa;(2)根据每块孔板前后压力，计算出每块孔板孔径，计算方法同单板孔板。同样n圆整为整数后，重新分配各板前后压力。3.0.2.2液体(1)先计算孔板总数(n)及每块孔板前后的压力448
按式(3。.2-3)计算出n，然后圆整为整数，再按每块孔板上压降相等，以整数(n)来平均分配每板前后压力:P,一P2(3.0.2一3)n=2丁亏X106式中、、尸，、尸。定义同前。(2)计算每块孔板孔径，计算方法同单板孔板计算法。3.0-3气一液两相流先分别按气一液流量用各自公式计算出d,.和dv，然后以下式求出两相流孔板孔径:d=丫d;+d,"(3.0.3)式中d—两相流孔板孔径，m;dL-液相孔板孔径,m;d}—气相孔板孔径，m。3.0.4限流作用的孔板计算按式(3.0.1一1)或式(3.0.1一2)或式(3.0.3)计算孔板的孔径(do),然后根据do/D值和k值由表6.0.2查临界流率压力比(长)，当每块孔板前后压力比Pz/P,(Y。时，可使流体流量限制在一定数值，说明计算出的d。有效，否则需改变压降或调整管道的管径，再重新计算，直到满足要求为止。
4计算实例4.0.1有一股尾气经孔板降压后去燃料气管网，气体组成如下:组成CH,H2N,ArNH3V%6.0963.3829.081.430.02气体流率3466kg/h，气体绝对压力10.3MPa,温度为570C，降压前气体粘度为1.305X10-SmPa"s，降压后气体绝对压力为2.OMPa，降压前管子内径D=38.lmm，计算限流孔板尺寸。解:按式(3.0.2一1)计算所需孔板数总板数n=一3.851g(P2/P,)=一3.851g(2.0/10.3)=2.74取n二3再按式(3.0.2一2)计算:Pm=(P,/Pi)Y-Pm-P;=(2.0/10.3)%10.3=5.96MPaP2=(2.0/10.3)%5.96=3.45MPaP2=(2.0/10.3)y3.45=2.OOMPa按式(3.0.1一1)计算第一块孔板:孔径Wd蕊=—43.78·C·P,(ZT)(kl)[(P,)ZiF一(P,)k-+_}已知:P=10.3X106PaW二3466kg/hM=11.0T=330K计算Z和k值
Ar﹀孟L迅z孟组成CH,HEN,中15J0亡.川190.733.3126.2任J).T,(K)，1引1读P,(MPa)4.641.303.394.86上.]日内涟01.331.41.411.67.、混合气体:T}=71.66K,P,=2.16MPa取混合气体:k=1.4对比温度:T,=330/71.66=4.6对比压力:P,=10.3/2.16=4.77根据P=T，查气体压缩系数图得Z=1.08质量流速:G=3466/(3600X0.785X0.0381")二844.9kg/m"一粘度:,u=1.305X10-"mPa·s,D=0.0381m_DG0.0381X844.9找e牛—=-艺一艺厂丁二二尸丁二气万二几尸产1.J05入10=2.5X106do=3466/43.78XCX10.3X106d,"=9.256X10-"/C设C=O.60，求得do=12.4mm取4=12.5mm,4/D=12.5/38.1=0.328由图6.0.1查得C=O.6010.60，这说明求得的do=12.5mm有效。第二块板:对比压力P,=5.96/2.16=2.76假定T,不变，根据P,,T，查气体压缩系数图，查得Z=1.04;k=1.4为简化计算，假定气体粘度不变，则Re=2.5X106将有关数据代入求取do的公式中得到d若=3466/43.78XCX5.96X106d吕二1.557X10-"/C设C=O.61，得d.=0.01598m，取d。二16mm,4/D=0.42查图6.0.1:Re=2.5X106db/D二0.42得C=O.61，这说明取do=16mm有效。451
第三块板;对比压力P,=3.45/2.16=1.597假设T,不变，根据P=T,查气体压缩系数图，得气体压缩系数Z=1.0;取k=1.4.假定气体粘度不变，则Re=2.5X106磷=3466/43.78XCX3.45X106/‘一卫一、(1=4)F(=20)IN一。2.q)2_1.a4,V"1X330""0.4‘’3.45"’3.45一‘求得d。二2.61X10-4/C设C=O.63,4=0.02035m取do=20mm,do/D=O.525查图6.0.1:Re=2.5X106,do/D=O.525得C=O.63，这说明取do=20mm有效。4.0.2已知某脱碳溶液，流量为1150m"/h，采用限流孔板降压，降压前绝对压力为P;二2.O6MPa，降压后绝对压力为P2=0.74MPa，管道内径为D=509mm,溶液温度t二110"C，粘度为0.56X10-"mPa·s，相对密度Y=1.24，求此限流孔板孔径:解:,}IP=2.06一0.74=1.32MPa<2.5MPa因此选用单板限流孔板。溶液质量流速G(kg/m2·s)为:_1150只1240，。，，，}"=3600X0.785X0.5092一nf4l.tKg/m-’“0.509X1947.7=1.77X106一0.56X10-"采用式(3.0.1一2):Q=128.45XCXdo漂1150=128.45XCXd吕FL1.33122.XX241l0"磷-8.68XIO-"/C设C=O.595则禹=0.12mdo/D=0.12/0.509=0.2358由图6.0.1查得C=O.595,C值选取合适，这说明do=0.12m有效(单孔、单板)若选用多孔孔板，取孔径为0.02m，则总孔数为:N=(0.12)"/(0.02)2=36个。
5计算表和限流孔板汇总表5.0.1限流孔板计算表限流孔板计算表见表5.0.i5.0.2限流孔板汇总表限流孔板汇总表的用途和表格格式见行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定})(HG20558.2一93)中规定的“限流孔板汇总表编制说明”。
限流孔板计算表表5.0.1工程工程号装置限流孔板计算表第页共页车间或工段(区)_限流孔板位号PI图图号液体气体管道编号管道类别:表号或外径X壁厚介质流量液体(Q)m"/h气体(W)kg/h孔板流量系数(C)液体密度印)kg/m"分子量(M)压缩系数(Z)孔板前温度(T)K绝热指数(k)粘度(l")mPa·s板数第一块板第二块板第三块板第四块板第五块板第一块板第二块板第三块板第四块板第五块板孔板允许压差(AP)kPa孔板前绝压(P,)kPa孔板后绝压(PZ)kPa开孔数计算孔径mm选用孔径mm管路示意图险州版次日jo或陶制修改睡树审树454
6附图和附表6.0.1限流孔板的流量系数限流孔板的流量系数(C)与Re,daID关系见图6.0.1所示。
CID"ID"10"厂厂厂日厂吕」叮田k-州「I一-.叫口I-,-日日de/D日/一{用、0.80矛州.口.厂目目0.75几声"I尸户尸口干从re卜叫0.70沙产}}口口门口口.口一丁0.65漱了几勺、.丫日目产竺门产，‘;D.6。:于产口一闪了{丁叮0.50士不歌忿日、、小叮洲.，.门{不石而子裁笋户........一:山、、、卜日‘二石..‘.~自~翩尸幕熟目田.、~乏_J工玉尸....，肠..目巨，.‘尸落王膨界do0/.D40今冷{r一处.一刁一毛疆2}一0.30粼一笋睡!仁厂田压门Re(以D为基准的雷诺数)卜一一一I「一II!1II!}卜竺卜干不月汗】、{{{{!】一{11!{!!洲困日}1一}}!}日{}以一习1州洲、~.口}}}}1}_}、、口{{，日川口n}一}’1︵q、、比一门卜洲...口，口日}}}11︶五{}医川}!!{巨下日1一即卜、比〕什附匕‘}}111}}如I!—I{{}{){显卜、口个什份口}}})){!即}一「一},曰1{一ll岸〔二)}!}}I乍~口寸什附}}二}{{II{{二(一吮-于，，，，1r一一;‘」上上上{1{}{!}I1二二}I{}}{}l‘}一斗+十十rr十-一件一十州叶，寸rr-流向一注]1111111ll1)i)}1ll.1一】竺甲尸护宁中扭冲卜..甲匕竺竺~十十州叶洲-D-管道内直径;do—孔板孔径。Re(以D为基准的雷诺数)图6.0.1限流孔板C一Re一dolD关系图456
6.0.2临界流率压力比(Y})临界流率压力比(Y,)与流体绝热指数(k)及孔板孔径(do)和管道内直径(D)的关系见表6.0.2,
Y,-k一禹/D关系表xo表‘.02石一C,C丫1.051.101.151.201.251.301.351.401.451.500.050.59540.58470.57440.56450.55490.54570.53690.52830.52000.51200.100.59540.58470.57440.56450.55490.54570.53690.52830.52000.51200.150.59540.58470.57440.56450.55500.54580.53690.52830.52010.51210.200.59560.58490.57460.56470.55510.54590.53700.52850.52020.51220.250.59580.58510.57480.56490.55540.54620.53730.52880.52050.51250.300.59630.58560.57530.56540.55590.54670.53780.52930.52100.51300.350.59710.58640.57620.56630.55670.54760.S又只70_5凡n夕Q_52190‘51390.400.59830.58770.57740.56760.SSRo0.54890.54000.53150.52320.57530.450.60010.58950.57930.56940.56000.55080.54200.53350.52520.51730.500.60270.59210.58190.57210.56270.55360.54480.53630.52810.52010.550.60620.59570.58560.57580.56640.55740.54860.54010.53200.52410.600.61110.60060.59060.58090.57150.56250.55380.54540.53730.52940.650.61750.60720.59730.58770.57840.56950.56090.55250.54450.53670.700.62620.61600.60620.59680.58770.57880.57030.56210.55410.5464一一.一一一一一-一一.一一--一一-.-一一一t一9Cvdo/D二1.551.601.651.701.751.801.851.901.952.000.050.50430.49680.48950.48250.47570.46900.46260.45640.45030.44440.100.50430.49680.48950.48250.47570.46910.46260.45640.45030.44450.150.50430.49680.48960.48250.47570.46910.46270.45650.45040.44450.200.50450.49700.48970.48270.47590.46930.46280.45660.45050.44470.250.50480.49730.49000.48300.47620.46960.46310.45690.45080.44500.300.50530.49780.49060.48350.47670.47010.46370.45750.45140.44550.350.50620.49870.49140.48440.47760.47100.46460.45840.45230.44640.400.50750.50010.49280.48580.47900.47240.46600.45980.45370.44790.450.50960.50210.49490.48790.48110.47450.46810.46190.45580.45000.500.51240.50500.49780.49080.48400.47740.47110.46480.45880.45300.550.51640.50900.50180.49480.48810.48150.47520.46900.46300.45710.600.52180.51440.50730.50040.49360.48710.48080.47460.46860.46280.650.52910.52180.51470.50780.50110.49460.48830.48220.47620.47040.700.53890.53170.52470.51780.51120.50480.49850.49240.48650.4807注O;P,/P,镇0.63管道大小不限，见3.0.4规定。0.2站封淑元龚人伟
1液封的类型液封装置的常用类型有以下几种:1.0.1液封罐型液封装置此种液封装置是采用液封罐液面高度通过插入管维持设备系统内一定压力，从而防止空气进入系统内或介质外泄。为避免液封液倒灌入系统内，同时采用惰性气体亦通过液封向系统内充气，保持系统内压力恒定，见图2.0.2-1-2所示。惰性气体可通过压力调节系统自动向系统内充气。液封液通常采用水或其它不与物料发生化学反应的液体。此种类型液封在常、微压蒸馏塔和储槽的放空系统中应用较多。1.0.2U形管型液封装置U形管型液封装置是利用U形管内充满液体，依靠U形管的液封高度阻止设备系统内物料排放时不带出气体，并维持系统内一定压力。液封介质通常是系统本身的物料液体。此类型液封装置应用场合较多，见图2.0.2一3一4所示。1.0.3I形管型液封装置此类型液封装置主要是通过n形管高度维持设备内一定液面，并阻止气体不随排出液体而带出，它是依靠I形管液封高度来实现。I形管高度应根据工艺要求的液面高度确定，见图2.0.2-9^10所示。此类型多用于设备内需要控制一定液面高度的场合，如乳化塔等。1.0.4自动排液器型液封装置此类型多应用于系统压力较高的气一液分离系统的排液场合，如压缩机储气罐、分离罐等自动排放凝析液。它是利用浮球在流体中所受到的浮力原理而随液位改变沉浮，同时启闭喷嘴孔，实现自动排液并阻滞气体外漏，见图2.0.2-8所示。此类装置广泛应用于各种压缩机中间冷却器、气一液分离器、气体储罐内凝析液的排放。
2液封的设置2.0.1需要设置液封的场合2.0.1.1储存易燃液体或闪点低于或等于场地环境温度的可燃液体的设备，例如在储槽的排液或排气管处设置液封。2.0.1.2正常生产或事故以及系统内物料未全部放尽时的停车检修动火的情况下，如有空气进入系统可与物料形成爆炸混合气体的系统设备，或如有湿空气进入系统影响产品质量的系统设备。2.0.1.3需要连续或间断排放液体并使系统内气体不随液体带出或外漏的设备的排放液体口处。2.0.1.4需要维持一定液面高度的设备，在出液口加上液封管。2.0.1.5其他工艺要求需设置液封的场合。2.0.2液封设置举例2.0.2.1塔器尾气的放空系统常、微压蒸馏塔，如果系统内物料不允许空气中水份带入，或物料与空气可形成爆炸性混合气体时，放空系统需设置液封装置，见图2.0.2-1-2所示。为防止氮气压力突然降低，使封液倒流入系统，液封管上部应维持一定高度和管直径容量。塔冷凝器液封旅液封橄图2.0.2一1塔器尾气放空系统示意图(一夕
塔冷凝器液封砚图2.0.2一2塔器尾气放空系统示意图(二)2.0.2.2冷凝器排液管为提高冷凝效率，阻止气体随冷凝液排放而带出，一般在冷凝器排液管上设置U形管液封装置，冷凝液经U形管排到中间槽，见图2.0.2-3所示。tfk司}}冷胜公中间粗图2.0.2-3冷凝器排液液封管2.0.2.3塔底排液管、塔顶回流管常压操作的蒸馏塔、吸收塔、洗涤塔的塔底物料排放或塔顶回流，通常采用靠位差自流排料，为阻止塔内气体随液体排放而带出，一般采用U型管或液封罐型液封装置，见图2.0.2-4^-5所示。当塔顶回流是自然回流的情况下，要考虑其液封高度，见图2.0.2-6所示。
储榴塔液封峨储擂图2.0.2一4塔底排液液封管图2.0.25塔底排液液封端塔冷凝器图2.0.2-6塔顶回流液封管2.0.2.4气一液分离罐排液管为了提高分离效率或防止液体倒入压缩机入口，需及时排走分离凝析下来的液体，保持一定的气一液分离空间;同时又要防止气体外漏，一般应设置U型管液封装置，如果分离罐内压力较高，采用U形管液封高度太大时，采用自动排液器作液封装置较合适。见图2.0.2-7^-8所示。
气(液)体分离幼图2.0.2一7分离姗液封管气(液)体分离抽(自动排液器)图2.0.2-8自动排液器液封2.0.2.5乳化塔、反应釜排液管根据工艺要求需要维持设备内一定的液面高度，且排料时又不使气体外漏，通常在排料管上应设置I形管液封装置。见图2.0.2-9^10所示，图中字母N.C表示正常状态下阀门关闭。
气体进料彼体乳化塔图2.0.2一，乳化塔n形管排液进料反应釜图2.0.2-10反应釜I形管排液2.0.2.6氢气放空管和气囊氮气(或氧气)进料管系统氢气是易燃易爆气体，与空气混合后易形成爆炸性气体，为防止空气进入系统内，保证安全生产，应在氢气放空管系统设置液封，见图2.0.2-11所示。储存氮气(或氧气)的气囊一般耐内压值较小，为保护气囊，氮气(或氧气)进料管系统通常应设置液封装置，见图2.0.2-12所示。
%1cT=液封铭图2.0.2一11气体放空管液封峨液封姚图2.0-2-12气班进料液封2.0.2.7燃料气柜进出口为使设备系统内维持一定压力，保证安全生产，在燃料气柜进出口应设置水封，见图2.0.2-13所示。
水封擂气柜水封植图2.0.2-13气柜进出口水封2.0.2.8防止两系统液体混合当塔(吸收塔)为气体进料时，为防止因前面系统压差波动，塔内液体返冲到分离罐(或缓冲罐)，气体进料管应设n形管，I形管要有足够高度，通常其高度应高于塔内动液面lm-2m，见图2.0.2-14所示。分离雄图2.。，2-14防止两系统液体混合的气体进料n形管2.0.2，防止液体进压缩机474
压缩机人口管前设置的分离罐，其液体与压差可能发生波动，为防止在此情况下将分离罐内液体吸入压缩机，分离罐出口至压缩机入口管道应设R形管，其高度根据可能出现的压差波动而定，一般其高度在2，以上，见图2.0.2-15所示。图2.0.2-15防液体进压缩机的人口I形管2.0.2.10用蒸汽喷射泵抽真空时，排除冷凝液需设液封，见图2.0.2-16所示。燕汽尾气冷却水水封图2.0.2-16蒸汽喷射泵用水封示意图
3液封设置注意事项3.0.1采用11形管作液封时，为便于调节液位，可在n形管上部设置1-2个旁通管并加设阀门。3.0.2U形管、n形管作液封时，为防止管顶部积存气体，影响液体排放，应在最高点处设置放空阀或设置与系统相连接的平衡管道。3.0.3为使在停车时能放净管内液体，一般在U形管最低点应设置放净阀。当需要观察管内液体流动情况，在出料管一侧可设置视镜。3.0.4U形管、n形管进、出料主要是靠位差自流进、出料，其管径按自流流速来计算，一般取0.1-0.3m/s，最小管径不应小于20mm.3.0.5采用U形管为液封时，液封高度小于3m应用较广。当系统内压力较高，要求液封高度大于3、时，应采用自动排液器或控制阀。控制阀排出液体量根据容器内所需液面进行调节。3.0.6液封介质在冬季有可能结冻时，应采取防冻措施，如加保温、蒸汽盘管加热或添加防冻剂等方法。3.0.7n形管液封多用于介质溶于液封液的常压或微压场合，高度一般为10m(大气压)，如氨水制备中的氨进口管。3.0.S由于液体被夹带或泄漏等原因造成液封液损失时，在工程设计中应采取措施保持液封高度。
4液封高度的确定4.0.1设置液封装置时，必须正确地确定液封所需高度，才能达到液封的目的。U形管液封所需高度是由系统内压力(Pl)、受液槽或排料出口压力(尸2)及管道压力降(h,)等参数计算确定的。可按式(4.0.1-1)计算:(P，一Pz)X10.2Hmin=一h=0.1一1)Y式中H.,=—最小液封高度，m;P,—系统内压力，10"Pa;PZ—受液槽内压力，105Pa;Y—液体相对密度;受液相h=—管道压力降，m,图4.0.1计算示图‘,L,,u,h}=人又万八瓦(4.0.1一2)a乙9式中又—摩擦系数;L-U形管长度的一半;d—管子内径，m;u;.—液体流速，m/s;8—重力加速度，9.81m/sea一般情况下，管道压力降(h=)值较小，可忽略不计，因此式(4.0.1-1)可简化为式(4.0.1一3)来计算液封高度。(P,一PZ)X10.2Hmi=-(4.0.1一3)Y4.0.2为保证液封效果，液封高度一般选取比计算所需高度加0.3m-0.5m余量为宜。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
阀门的设置HG/T20570.18一95编制单位:中国寰球化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国寰球化学工程公司杨宜审核人:化工部工艺系统设计技术中L站龚人伟
1应用范围1.0.1本规定适用于化工工艺系统专业。所提及的阀门不包括安全阀、蒸汽疏水阀、取样阀和减压阀等，但包括限流孔板、盲板等与阀门有类似作用的管件的设置，以切断阀作为这些阀件的总称。切断阀的作用是用来隔断流体或使流体改变流向，要根据生产(包括正常生产、开停工及特殊工况)、维修和安全的要求而设置，同时也要考虑经济上的合理性。1.0.2阀门设置和选择合适类别(不是型号)。阀门是工艺系统专业人员在编制PI图时的一项重要工作，本规定所述的内容考虑了生产和安全的一般要求。系统专业在参照本规定进行工程设计时，应结合该工程项目的具体情况、当地气象条件、厂际协作关系、装置操作要求、流体特性、用户的特殊要求及经济性等进行取舍。1.0.3本规定综合概括地介绍了所列情况的阀门设置，各类化工单元的详细要求，见相应单元的PI图基本单元模式。1.0.4本规定还介绍了一般工业阀门的特点和在工程设计中选用阀门需考虑的因素。
2阀门设置2.0.1边界处阀门设置2.0.1.1工艺物料和公用物料管道在装置边界处(通常在装置界区内侧)应设切断阀，下列几种情况例外:(1)排气系统。(2)紧急排放槽设于边界外时的泄放管;这两种情况如必须设阀门时，亦需铅封开启(c.s.0),(3)不会引起串料和事故的物料管。(4)不需计量的物料管。---C>心一一(1)图2.0.1边界处阀门设置2.0.1.2边界处阀门设置见图2.0.1所示的几种方式。其中(1)适用于一般物料的切断;当串料可能引起爆炸、着火等安全事故或重要产品质量事故的地方，为防止阀门内漏，采用图2.0.1中(2),(4),(5)加盲板;图2.0.1中(3)和(5)适于送料后需向上游或下游扫线的情况，阀a可兼作吹扫、排净、检查泄漏之用，也可将检测计量仪表装在串联的两个阀门之间。图2.0.1中(5)适用于压力变化可能较大之处，止回阀可起瞬间的切断作用。2.0.2根部阀的设置482
2.0.2.1一种介质需输送至多个用户时，为了便于检修或节能、防冻，除在设备附近装有切断阀外，在分支管上紧靠总管处加装一个切断阀叫根部阀。通常用于公用物料系统(如蒸汽、压缩空气、氮气等)。当一种工艺物料通向多个用户时(例如溶剂)，需作同样设置。图2.0.2中所示阀门即为根部阀。在有节能防冻等要求时，根部阀与主管的距离应尽量小，至用户图2.0.2根部阀设置示意图2.0.2.2化工装置内所有的公用物料管道分支管上都应装根部阀，以免由于个别阀门损坏引起装置或全厂停车。2.0.2.3蒸汽和架空的水管道，即使只通向一个装置或一台设备，当支管超过一定长度时也需加根部阀以减少死区，降低能耗，防止冻结。2.0.2.4两台以上互为备用的用汽设备应根据在生产中的重要程度确定是否分别设分支管根部阀。2.0-2.5公用物料分支管的根部阀由管道专业在管道布置设计时设置，工艺系统专业需复核分支是否恰当。并将根部阀表示在公用物料PI图(分配图)上。2.0.3双阀2.0.3.1液化石油气、其它可燃、有毒、贵重液体、有强腐蚀性(如浓酸、烧碱)和有特殊要求的(如有恶臭的介质等对环境造成严重污染的)介质的储罐，在其底部通向其它设备的管道上，不论靠近其它设备处有无阀门，都应安装串联的两个阀(双阀)，其中一个应紧贴储罐接管口。当储罐容量较大或距离较远时，此阀最好是遥控阀。为了减少阀门数量，在操作允许的情况下，按图2.0.3-1所示将数根管道合并接到一个管口上。装有上述介质的容器的排净阀，也应是双阀，见图2.0.3-1所示。上述介质管道上的取样阀及排净阀应按操作频繁程度及其它条件来决定是否采483
用双阀。进料图2.0.3-1储峨底部进出料共用阀门的双阎设t及排净管双阀设皿2.0.3.2在装置运行中需切断检修清扫或进行再生的设备，应设双阀，并在两阀之间设检查阀。设备从系统切断时，双阀关闭，检查阀打开。可采取其它措施代替双阀。备用的再沸器因阀门直径较大，且对压力降有严格要求，此时可装单阀(一般为明杆闸阀)并配以8字盲板，在再沸器一侧应设有各自的排净阀，见图2.0.5-1所示。对需切换再生的设备，由于再生温度往往比工作温度高出许多，此时若安装可转换方向的回转弯头，则既可安全切换，又可避免巨大的热应力。见图‘2.0.3-2所示。再生介质入口工艺物料出口图2.0.3-2再生用回奄头示意图2.0.3.3公用物料管道尽可能不与工艺物料管道固定连接，应通过软管站以快速484
接头方式连接。当操作需要直连时则应以双阀连接，中间设检查阀，检查阀在停止进料时打开，或加铅封开(C.S.O)。在压力可能有波动的场合再加止回阀，见图2.0.3一3所示。图2.0.3-3公用物料与工艺物料管道连接若公用物料的压力计距此阀组较远时，可在此双阀间设一压力计以便在使用时能就地监视该公用物料的压力。这种连接方式也适用于氧气、氢气等辅助物料较频繁地向工艺系统输人的场合。为避免液体物料对水系统的污染，在需经常加入水时，应将水管接至设备的气相空间，这种情况下亦可不设双阀。2.0.3.4化工工艺系统专业在设计高压废热锅炉及蒸汽系统时，可参照执行电力工业部电力建设总局的有关规定:《火力发电厂汽水管道设计技术规定》(DLGJ233-81)(试行)中:第7^-7条1:Pg>40’管道的疏水和放水应串联设置两个截止阀。第7^-8条:Pg>40‘管道的放气装置，应串联设置两个截止阀。，压力单位为kg/cm"(表)。在使用时请注意按最新版的规定执行。2.0-3.5对于烃类和有毒、有害化学药剂等物料与其它工艺物料连接处的上游和放空、放净管上设置双阀，可参照表2.0.3e应用双阀的温度和压力条件表2.0.3介质名称工作温度℃I工作压力1O"Pa(表)重烃类(灯油、润滑油、沥青等)>200>20雷特蒸汽压低于1.05X10"Pa表)、闪点低>180>20于37.8℃的烃类(粗汽油等)
续表2.0.3介质名称工作温度CI工作压力10"Pa(表)雷特蒸汽压高于1.05X10"Pa(表)、低于4.57>150李18X10"Pa(表)的烃类(丁烷、轻质粗汽油等)雷特蒸汽压高于4.57X10"Pa(表)的烃类(丙妻120>18烷等)H}、液化石油气任意任意任何可燃气体>120)25有毒气体及有害化学药剂任意>3.52.0.4公用物料站(公用工程站)2.0.4.1化工装置内的公用物料站(简称公用站)可按覆盖面积约15m半径的区域来设置，装置区外的厂区公用站则按设计需要来设置。2.0.4.2各介质的切断阀规格自DN15至DN50视装置特点而定。站上公用物料的阀门、接头的型号规格可有意地不一致，而各公用站介质排列的顺序要一致，这样可避免紧急情况下接错介质扩大事故。2.0-4.3寒冷地区室外公用站的水管可按下述作法:(1)多层框架:按常规配管设置阀门，在底层地面附近截断并设快速接头，用水时从附近水阀门井内引出。若采用固定管道加排净阀的方式，则排净阀应设于阀门井内。(2)储罐区或装卸站台等，可与给排水专业协商适当调整阀门井位置，将供水阀门设在阀门井内。(3)与蒸汽管一起保温。2.0.4.4为适应维修时使用风动工具，可将公用站上压缩空气管的管径及切断阀适当加大，例如由DN25加大为DN5N2.0.4.5设备、管道与公用站相匹配的管接头对小型装置可与设备管道的排净放空口共用;对大型装置，可在设备上设专用的公用物料连接口(U.C)，此连接口和放空阀应分别设在立式设备的下部和上部或卧式设备长度方向的两端。2.0.4.6公用物料管道可能由于工艺流体倒流而遭到污染时，则在公用物料管切断阀下游设止回阀。2.0.5塔486
2.0-5.1保持塔顶冷凝器内冷凝的蒸汽压力尽可能与塔顶压力相同，应把塔顶管道的压力降限至最小，除工艺控制的特殊需要外，塔顶至冷凝器的管道上不设置切断阀。2.0-5.2再沸器(包括中间再沸器)与塔体的连接管道，除工艺控制需要或需在装置运行中清理者外，均不设置切断阀。热虹吸式再沸器与塔体的连接管上需装阀门时，应采用与连接管直径相同的闸阀。在阀门与再沸器间设8字盲板，同时，再沸器应设各自的排净阀，见图2.0.5-1所示。一次通过式热虹吸式再沸器应在再沸器物料入口和塔底出料口之间加连通管并设置切断阀，见图2.0.5-2所示，此阀的口径应至少。匕塔底出料管大_14=0图2.0.5-1备用的热虹吸式再沸器工艺侧阀门设置
Q—连通阀;出料阀。图2.0.5-2一次通过式再沸器阁门设2图2.0.5一3强制循环再沸器节流阀设置(其它常规阀门略)强制循环的再沸器在再沸器至塔的管道上，靠近塔体处安装一个节流阀。此阀可用限流孔板代替。但当过量闪蒸不会降低由于强制循环而提高的效率或降低对数平均温差的情况下可取消此节流阀。见图2.0.5-3所示。2.0.5.3汽提塔侧线出料及蒸气返回管道除因工艺控制需要外，不设置切断阀。2.0.5.4进料组成可能有变化的塔，应按设计变化幅度增设进料口，各进料口的切断阀应贴近塔体的进料管口。488
由于减压会产生两相流的物料(液化气或饱和吸收液)，进料切断阀亦应尽量挂近塔的进料管口。2.0-5.5塔板数多、塔身过长而分为两段串联的塔顶部至另一塔底的气相管道上不设置切断阀。釜液因工艺控制需要而加的切断阀或控制阀应尽量接近受料塔的管口，见图2.0.5-4所示。图2.0.5-4串联塔阀门设置示意图2.0.6换热器2.0.6.1除了控制需要或在装置运行中需(可)切断的换热器，一般在工艺物料侧不加切断阀。2.0-6.2换热器两侧均为工艺流体，则按操作和控制的情况只在一侧装切断阀。2.0.6.3换热器因生产或维修需设置旁路时，则进出管道及旁路均设切断阀。通常在下列情况需设旁路:(1)生产周期中某些过程不需传热，应切断换热器;(2)自动的或人工调节工艺温度;(3)因维修需临时切断换热器。2.0.6.4蒸汽加热设备(1)加热蒸汽进口管应设调节性能较好的手动调节阀或自动控制阀。(2)必须在适当位置设不凝气排放阀，此阀应位于设备上远离蒸汽进口一侧的最高处，如图2.0.6所示。
斗耘尽1/1,尽t小尽t小尽t小a一进气阀;b一不凝气，排放阀;‘一疏水阀组。图2.0.‘燕汽加热设各不签气排放阁设苦f3)用蛇管加热的情况，采用疏水阀前的检查阀排除不凝气，不另设不凝气排除阀。Z0615水冷却设备(1)冷却水在运行中被加热并释放出溶解气，需在换热设备的适当位置(参见2.0.6.4规定)设排气阀。此阀也用于开工时排出设备内气体，或停工排净时进气。<2)每台设备的进水口以及机泵的各冷却回路进口均应设各自的切断阀。当需要调节水量时，此阀应是自控阀或调节性能好的手动阀。(3)自流回水:出水口不设切断阀。f4)压力回水:出水口一般均应设切断阀。只有可同时停用的数台设备才可在出口共用一个切断阀。(5)通常在管道的低点设排净阀。当管道上排净阀不能排净设备内的水时，才490
在设备上加排净阀。多程列管式换热器及装有折流板的换热器采用在隔板上开泪孔的方式排液。(6)寒冷地区室外的水冷却器，若需在装置运行中停工检修，则应设防冻副线。2.0.6.6空冷器空冷器进出口管道上一般不设置切断阀，但进料是两相流的情况居多，所以要特别注意每组冷却管束的压力降分布，在设计中对进出口管道要采取对称布置。工艺过程需要隔断操作或需在运行中维修的空冷器，应在其进出口设切断阀、排净阀和放空阀等。2.0.7容器2.0.7.1包括装置内容器及储罐两大类下列情况应装阀门:(1)有多个进口或出口需更替操作的，在管口处装阀门。(2)盛装易燃、有毒、有腐蚀性物料的容器出口的管口处装阀门，装置内容器一般装单阀，中间或全厂罐区的储罐装双阀。应在工程设计中针对特殊情况作出工程规定。(3)最低点设排净阀，出料管位置应略高于排净阀。(4)体积小(不设检修用人孔)或可与系统一起置换的容器以外，均需在容器下部设公用物料接管(UC)并装切断阀，并在容器顶部离公用物料管口较远的一端设放空阀。(5)对需作惰性气体保护的容器和储槽应设自力式控制阀并串接止回阀，参见行业标准《气封的设置》(HG/T20570.16一95)0(6)大型锥顶、拱顶常压储罐在储存易挥发物料时应装呼吸阀。在有条件或放空组分量超出环境保护和卫生标准的场所，采用低温冷凝系统代替呼吸阀。2.0.8压缩机2.0.8.1除了从大气中吸气的空压机不装进口阀外，所有的压缩机进出口需装切断阀。在装置运行中有可能检修的压缩机，还应在进出口内侧加8字盲板。并联的空压机应各有独立的吸风口。2.0.8.2压缩机进出口阀门间应有旁通管并设连通阀。(1)往复式压缩机设置旁通管用以在启动时保持低负荷启动，在检修后的试车时可与系统切断不致憋压，同时亦用来保持进口处的正压，这在操作介质为易燃易爆气体时特别重要。(2)多级往复式压缩机的旁通管可逐级连通，这祥除节省能量外还可以在调试491
过程中调节各级负荷使之均衡运转。当工艺或安全有需要，可再设一个终段与进口间的旁路。(3)空压机只需在出口阀上游加一个带切断阀的直通大气的出口。(4)对离心式压缩机，旁路的通过能力应至少相当于压缩机喘振点的负荷。2.0.8.3压缩机的辅助系统(1)辅助系统一般包括冷却水、润滑油、密封油、冲洗油、放空及排净等。为充分利用冷却水，可按温度要求串联使用，冷却水先至后冷器再至汽缸夹套。每一冷却水回路进口均应设各自的切断阀，并在出口采取措施:常压回水出水口要高出回水漏斗的上沿，压力回水装视镜等，以便观察水流情况。压力回水的冷却水出口必须设切断阀，以便停车检修。同一台设备的各出水口可合并后装一个切断阀。(2)压缩机产品资料说明不随机配带润滑油、密封油及冲洗油系统时，应按资料要求配置管道、阀门。对重要部位(例如轴承处的润滑)必须有独立的回路。(3)压缩机各级间分离罐应设各自的排净阀。当所有的液体排向一根总管时，应核算压力降，确保总管处压力低于各级的压力，并在各段分离液体出口加止回阀。(4)绝不允许液滴进入压缩机，这对往复式和离心式来说，会立即引起机械损坏;对螺杆式液环式压缩机损坏不显著但会影响密封油(液)的质量。所以，在压缩机进口一定要设置性能良好、能力足够的分离罐;配管设计要合理并避免将气体中凝液带入压缩机。a.设置管道放净阀，将管道中凝液、液滴排出。b.限制压缩机进出管道处的高于压缩机的垂直直管高度。(5)压缩机需要置换时，可在吸入分离罐或并联压缩机的每台进出口加公用物料接管，出口应排至安全位置。2.0.，泵2.0-9.1泵按结构形式可分为多种类型，本规定从对配管及阀门设置的角度分为两大类:即叶片式(包括离心泵、轴流泵和旋涡泵)及容积式(包括往复式和回转式)。2.0.9.2进出口切断阀(1)每台泵的进出口均应设切断阀。(2)泵入口切断阀应与管道口径相同。当吸入管道比泵入口大两级时，可选用比管口大一级的阀门。此时必须验算各种条件下的有效净正吸入压头。(3)泵出口切断阀应与管道大小相同。当输出管径比泵出口大两级或两级以上，则阀可较管径小一级。2.0.9.3止回阀492
(1)容积式泵在容积式泵(如往复式泵)入口通常有内装的止回阀，因而不需要在管道上另设止回阀来防止流体倒流。系统专业应对所选用的泵资料进行检查，如泵制造厂未提供内装止回阀则应加上此阀。(2)叶片式泵液体的倒流将导致发生下述各种情况时，在泵出口管道上应设止回阀:a，液体温度升高，比正常输送温度高90"C以上。b.输出流体温度与压力综合情况超过泵壳体的设计条件。。.叶轮会由于倒转而损坏。d.工艺操作不能容许的各种变化。(3)止回阀大小应与泵出口切断阀相同。(4)并联的泵应在每台泵出口分别装止回阀。2.0-9.4进出口连通阀(1)离心泵通常不设此阀。(2)容积式泵及旋涡泵因在启动或单台试车时不允许憋压，必须在泵的进出口阀门之间设连通阀，见图2.0.9(a)所示。(3)对小型往复式计量泵可只设安全阀不设进出口连通阀。2.0.9.5排气阀(1)离心泵在启动前需注满液体，需设排气阀。大型的卧式离心泵在泵壳体上方设置排气阀，一般离心泵可在泵出口止回阀和泵之间略高于泵体的位置设此阀，对较小的泵，可用止回阀和切断阀之间的排净阀作排气阀，立式离心泵(包括液下泵)需按产品资料所示结构决定是否设此阀，见图2.0.9(b)所示。(2)容积式泵不需设此阀。2.0.，.6底阀离心泵的吸入液位低于泵进口时，需在泵进口管底部设底阀(有时需加滤网)以便向泵体充装液体时不致泄漏。2.0.9.7低流量保护管道离心泵在流量较低的条件下操作时效率很低，甚至不能运转，需设低流量保护管道。(1)泵有可能短期内在小于它的额定流量的20%的条件下操作，应装一个带限流孔板的旁路，不设阀门，该孔板的大小应按通过泵的流量至少保持在流量的20%(或按泵的操作曲线另定)。当液体通过旁路孔板可能产生闪蒸时，旁路管道要返493
回泵的上游吸液设备，并使孔板贴近该设备，见图2.0.9(c)所示。(2)泵有可能长期处在额定流量的40%以下操作，应设一带有孔板式控制阀的旁路或手动阀门。(3)泵长期在低流量下操作，旁路管道应返回泵的上游吸液设备。2.0.9.8泵的放空、排净放空阀可参照2.0.9.5规定合并设置。对于液化气或饱和吸收液，需在泵进口设排气线。当所释放的气体为易燃易爆或有毒害气体时，排气管道应就近与储罐气相空间或火炬管道连通。真空系统泵的放空均应返回至上游吸液设备的气相空间，见图2.0.9(d)所示。此管道也用于检修前排除泵内液化气。从管道上的排净阀可以将泵内液体排净时，或所输送液体是无害(无毒、无腐蚀性、无污染)的，可不在泵体上设排净阀，反之应按泵产品资料上所给排液孔大小配置排净阀。20，，，暖泵及防凝旁路下列情况的泵应设暖泵及防凝旁路，见图2.0.9(e)所示。<1)输送温度超过200C;(2)气温可能低于物料的倾点或凝点;防凝用旁路应采用蒸汽伴热或电伴热保温。(3)可用在止回阀阀瓣上钻孔的方式取代此旁路。2.0，.10高压旁路高扬程的泵其出口切断阀两侧压差较大，尺寸较大的阀门阀瓣单向受压太大不易开启，需在阀门前后设DN20的旁路，在阀门开启前先打开旁路使阀门两侧压力平衡。见图2.0.9(f)所示。2.0.9.11其它<1)冷却水、冲洗液、密封液管道:一般情况下数个进口管可合用一个进口切断阀，但在重要的场合(例如高温或高速泵的轴承)则应每一回路各设一进口阀，且出口应有分别观察冷却水等介质流动状况的措施，见2.0.8.3(1)规定。(2)蒸汽往复泵的蒸汽管道在管道低点设疏水阀，在进口阀和乏汽出口外侧均应设排净阀。
(a)*为连通阀(d).为排气阀(e)暇泵、防凝旁路.正常备用时旁路。、止回阀阀瓣钻孔畏二泵被拆除时管路防凝(b).为可供选择的排气阀(e)"为限流孔板(力高压旁路.旁路阀图20.9泵的各种阀门设置495
3工程设计中的阀门类别选用3.0.1选用时须考虑的因素选择阀门是根据操作和安全及经济的合理性，综合平衡比较的经验结果。在选择阀门之前必须提出下述原始条件:3.0.1.1物性(1)物料状态a.气体物料的物料状态包括有关物性数据，纯气体还是混合物，是否有液滴或固体微粒，是否有易凝结的成份。b液体物料的物料状态包括;有关物性数据，纯组份或混合物是否含易挥发组份或溶解有气体(压力降低时可析出形成二相流)，是否含固体悬浮物，以及液体的粘稠度、凝固点或倾点等。(2)其它性质:包括腐蚀性、毒性、对阀门结构材料的溶解性，是否易燃易爆等性能。这些性能有时不只影响材质，还会引起结构上的特殊要求，或需要提高管道等级。3.0.1.2操作状态下的工作条件(1)按正常工作条件下的温度和压力，还需结合开停工或再生时的工作条件。“。泵出口阀应考虑泵的最大关闭压力等。b.当系统再生温度高出正常温度很多，而压力却有所降低，对这种类型的系统，要考虑温度和压力综合的影响。c.操作的连续程度:即阀门开闭的频率，也影响到对耐磨损程度的要求，开关较频繁的系统，应考虑是否安装双阀。(2)系统允许的压力降a.系统允许压力降较小，或允许压力降不小但不需要进行流量调节时，则应选用压力降较小的阀型如闸阀、直通的球阀等。b.需要调节流量，则应选择调节性能较好，具有一定压力降的阀型(压力降占整个管道压力降的比例与调节的灵敏度有关)。(3)阀门所处的环境:在寒冷地区的室外，特别是对化学物料，阀体材质一般不可用铸铁而应选用铸钢(或不锈钢)。3.0.1.3阀门功能(1)切断:几乎所有的阀门都具有切断功能。单纯用于切断而不需调节流量则496
可选用闸阀，球阀等，要求迅速切断时，则以旋塞、球阀、蝶阀等较为适宜。截止阀则既可调节流量又可切断。蝶阀也可适于大流量的调节。(2)改变流向:选用两通(通道为L形)或三通(通道为T形)球阀或旋塞，可以迅速改变物料流向，且由于一个阀门起到两个以上直通阀门的作用，可简化操作，使切换准确无误，并能减少所占空间。(3)调控:截止阀、柱塞阀可满足一般的流量调节，针形阀可用于微量的细调;在较大流量范围进行稳定(压力、流量)的调节，则以节流阀为宜。(4)止回:需防止物料倒流时可选用止回阀。(5)不同生产过程可以选择有附加功能的阀门，如有带夹套、带排净口和带旁路的阀门，有用于防止固体微粒沉降的带吹气口阀门等。3.0.1.4开关阀门的动力:就地操作的阀门绝大多数用手轮，对与操作带有一定距离的，可采用链轮或加长杆。一些大口径的阀门因启动力矩过大在阀门设计时已带有电机。在防爆区内要采用相应等级的防爆电机。遥控阀门:采取的动力种类有气动、液压、电动等，其中电动又可分为电磁阀与电机带动的阀。应根据需要和所能提供的能源来选择。3.0.2各种类型阀门的特点及适用范围3.0.2.1闸阀(1)流体流经闸阀时不改变流向，当闸阀全开时阻力系数几乎是所有阀门中最小的，而且适用的口径范围、压力温度范围都很宽。与同口径的截止阀相比，其安装尺寸较小，因而是化工生产装置中用得最多的一种类型。(2)闸阀手柄分明杆、暗杆两种:明杆闸阀用于两套以上相同设备的交替切换时，特别有利，其明杆可明显标示出阀门的开关情况。(3)当闸阀半开时，阀芯易产生振动，所以闸阀只适用于全开或全闭的情况，不适于需要调节流量的场合。(4)闸阀阀体内有刻槽，所以不适用于含固体微粒的流体。近年来有带吹气口的闸阀可适用于这种情况。3.0.2.2截止阀(1)截止阀是化工装置广泛应用的阀型。它的密封性能可靠，也适于调节流量，一般多装在泵出口、调节阀旁路流量计上游等需调节流量之处。(2)流体流经阀芯时改变流向，因而压力降大，同时易在阀座上沉积固形物，故不适用于悬浮液。(3)截止阀与同口径的闸阀相比，体积较大，因而限制了它的最大口径(最大497
刀N150-200)。(4)Y型截止阀和角式截止阀与普通直通阀相比，压力降较小，且角式阀兼有改变流向功能。(5)针形阀也是截止阀的一种，其阀芯为锥形，可用于小流量微调或用作取样阀。3.0-2.3旋塞、柱塞阀、球阀(1)三者功能相似，都是可以迅速启闭的阀门。阀芯有横向开孔，液体直流通过，压力降小，适用于悬浮液或粘稠液。阀芯又可作成L形或7"形通道而成为三通、四通阀。外形规整，易于作成夹套阀用于需保温的情况，这几类阀可较方便地制成气动或电动阀进行遥控。(2)三者的不同在于柱塞阀，球阀的工作压力略高。3.0-2.4蝶阀有一定的调节功能，特别适用于大流量调节，使用温度受密封材料的限制。3.0-2.5止回阀(1)止回阀是用以防止流体逆向流动的阀。一般用于防止由于流体倒流造成的污染、温升或机械损坏。(2)常用的有旋启式、升降式和球式三类。旋启式直径比后两种较大，可安装在水平管或垂直管上，安装在垂直管上时流体应自下而上流动。升降式和球式口径较小，且只能安装在水平管路上。(3)止回阀只能用以防止突然倒流但密封性能欠佳，因此对严格禁止混合的物料，还应采取其它措施。(4)离心泵进口为吸上状态时，为保持泵内液体在进口管端装设的底阀也是一种止回阀。当容器为敞口时，底阀可带滤网。3.0.2.6隔膜阀及管夹阀这两种阀在使用时，流体只与隔膜或软管接触而不触及阀体其它部位，特别适用于腐蚀性流体或粘稠液、悬浮液等。但使用范围受隔膜或软管的材质所限。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
阻火器的设置HG/T20570.19一95中国寰球化学工程公司编制单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国寰球化学工程公司尚长友化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟审核人:中国寰球化学工程公司杨宜上海化工设计院周丽珍周兆麟
1功能和名词1.0.1功能阻火器由一种能够通过气体的、具有许多细小通道或缝隙的材料组成。当火焰进入阻火器后，被阻火元件分成许多细小的火焰流，由于传热效应(气体被冷却)和器壁效应，使火焰流碎灭。1.0.2名词1.0.2.1爆炸和爆炸性混合气体凡是受到高热、摩擦、冲击等外力作用或其它物质激发，能在极短的时间内发生剧烈的化学变化而使压力急剧上升，同时伴有巨大声响和放出大量热量的现象，称为爆炸(explosion)。本规定所指的是可燃性混合气体的爆炸，这种气体混合物称为爆炸性混合气体。1.0.2.2爆’燃爆炸性混合气体的火焰波在管道内以低于声速传播的燃烧过程称为爆燃(de-flagration),1.0.2.3爆轰爆炸性混合气体的火焰波在管道内以高于声速传播的燃烧过程称为爆轰(deto-nation)。1.0.2.4最大试验安全间隙(MESG)指在标准试验条件下(1bar,20"C)，刚好使火焰不能通过的狭缝宽度(狭缝长为25mm)-5，应用介质可伴有少量非粘结性杂质适用于粘度簇10"mPa"s的中高粘液一液混合，反应吸收过程或生产高聚物流体SX的混合，反应过程，处理量较大时使用效果更佳适用于化工、石油、油脂等行业，粘度镇1O"mPa·s或伴有高聚物流体的混合，同SL时进行传热、混合和传热反应的热交换器，加热或冷却粘性产品等单元操作适用于精细化工、塑料、合成纤维、矿冶等部门的混合、乳化、配色、注塑纺丝、传SH热等过程。对流量小、混合要求高的中、高粘度(<-10"mPa"s)的清洁介质尤为适合适用于化工、石油、炼油、精细化工、塑料挤出、环保、矿冶等部门的中、高粘度(GSK100mPa·s)流体或液一固混合、反应、萃取、吸收、塑料配色、挤出、传热等过程。对小流量并伴有杂质的粘性介质尤为适用五类静态混合器产品性能比较表表1.0.2-2内容SV型SX型SL型SH型SK型}M分散、混合效果8.7-15.26.0-14.32.1-6.94.7-11.92.6-7.51(注⑧)(强化倍数)适用介质情况清洁流体可伴杂质的流体可伴杂质的流体清洁流体可伴杂质的流体(粘度mPa·s)蕊10,(10"(10`簇10"簇10`压力降比较dPA-7,R(AP倍数)公尸空管一’目层流状态压力降18.6-23.511.61.858.141(AP倍数)(注④)完全湍流压力降2.43^-4.4711.12.078.661(AP倍数)注:①五种类型的静态混合器是按行业标准《静态混合器》(JB/T7660-95)的规定来分类和选型。②姚一单元水力直径,mm,③比较条件是相同介质、长度(混合设备)、规格相同或相近，不考虑压力降的情况下，流速取0.15./s一。.6m/s时与空管比较的强化倍数.18.6倍是指d,>5时的AP,23.5倍是指d,<5时的dPo512
(召)sV型(b)sx型(c)9L型(d)sH型(e)sx型图1.0.2结构示意图513
2主要技术参数的确定.0.1流型选择根据流体物性、混合要求来确定流体流型。流型受表观的空管内径流速控制。2.0.1.1对于中、高粘度流体的混合、传热、慢化学反应，适宜于层流条件操作，流体流速控制在。.1^-0.3m/s,2.0,1.2对于低、中粘度流体的混合、萃取、中和、传热、中速反应，适宜于过渡流或湍流条件下工作，流体流速控制在0.3-0.8m/s.2.0.1.3对于低粘度难混合流体的混合、乳化、快速反应、预反应等过程，适宜于湍流条件下工作，流体流速控制在。.8-1.2m/s.2.0.1.4对于气一气、液一气的混合、萃取、吸收、强化传热过程，控制气体流速在1.2-14m/s的完全湍流条件下工作。2.0.1.5对于液一固混合、萃取，适宜于湍流条件下工作，设计选型时，原则上取液体流速大于固体最大颗粒在液体中的沉降速度。固体颗粒在液体中的沉降速度用斯托克斯(Stokes)定律来计算:Ve。一‘、‘淤一‘，/18N/,(2.0.1)式中vat—沉降速度，m/s;d-颗粒最大直径，M;阳较、服体—操作工况条件下，颗粒、液体的密度，kg/m3;P—操作工况条件下的液体动力粘度，mPa·s;8—重力加速度，9.81m/s".2.0.2静态混合器混合效果与长度的关系静态混合器长度的确定:一是由工艺本身的要求，二是通过基础实验和实际应用经验来确定注①。2.0-2.1湍流条件下，混合效果与混合器长度无关，也就是在给定混合器长度后再增加长度，其混合效果不会有明显的变化。推荐长度与管径之比L/D=7^-lo(SK型混合长度相当于L/D=10^15).2.0.2.2过渡流条件下，推荐长度与管径之比L/D=10-15,2.0.2.3层流条件下，混合效果与混合器长度有关，一般推荐长度为L/D=10-514
30e2.0.2.4对于既要混合均匀，又要尽快分层的萃取过程，在控制流型情况下，混合器长度取L/D=7-10,2.0-2.5流体的连续相与分散相的体积百分比和粘度比关系，如果相差悬殊，混合效果与混合器长度有关，一般取上述推荐长度的上限(大值)。2.0-2.6对于乳化、传质、传热的过程，混合器长度应根据工艺要求另行确定。注:①以上所列混合效果与混合器长度的关系是指液一液、液一气、液一固混合过程的数据，对于气一气混合过程，其混合比较容易，在完全湍流情况下L/D=2^}5即可。2.0.3静态混合器的压力降计算公式对于系统压力较高的工艺过程，静态混合器产生的压力降相对比较小，对工艺压力不会产生大的影响。但对系统压力较低的工艺过程，设置静态混合器后要进行压力降计算，以适应工艺要求。2.0.3.1SV型,SX型,SL型压力降计算公式:*n，P}，L‘J厂=I万emu--(2.0.3一1)艺E`a卜Re.dhp}u(2.0.3一2)产七水力直径(dh)定义为混合单元空隙体积的4倍与润湿表面积(混合单元和管壁面积)之比:dh=4(粤DL-,AAS)/(2IA+7rDL(2.0.3一3)任式中IAP—单位长度静态混合器压力降，Pa;f-摩擦系数;P=—工作条件下连续相流体密度，kg/m3;u-混合流体流速(以空管内径计),m/s;。—静态混合器空隙率，E=1一A8;dh—水力直径，m;Re,—雷诺数;lu—工作条件下连续相粘度，Pa·s;L-静态混合器长度，m;AA混合单元总单面面积，m2;A-SV型，每m3体积中的混合单元单面面积，m2/m30
dhmm2.33.5571520Am"/m"70047535026012590a-混合单元材料厚度，m，一般S=0.0002m;D—管内径，mp摩擦系数(f)与雷诺数(Re,)的关系式见表2.0.3-1和图2.0.3所示。2.0.3.2SH型、SK型压力降计算公式Pc尹乙尸=f·LID(2.0.3一4)Rep=Dp,u/p(2.0.3一5)摩擦系数(f)与雷诺数(Rep)的关系式见表2.0.3-2和图2.0.3所示。关系式的压力降计算值允许偏差士30%，适用于液一液、液一气、液一固混合。SV型、SX型,SL型静态混合器f与Re。关系式表2.0.3一1混合器类型SV一2.3/DSV一3.5/DSV一5-15/DSX型SL型层范围Re.毛23Re,镇23Re<簇150Re,簇13Re,镇10流区tTc杀式f=139/Re,f=139/Re,f=150/Re,f=235/Re,f=156/Re,过范围23150702400Re,>2400Re,>2000ReJ3000湍流f-1.09f-0.702少殆5.11了-2.10区r."I516
SH型,SK型静态混合器f与Re.关系式表2.0.3-2混合器类型SH型SK型层范围Rep簇30Ref,簇23流区关系式f=3500/Reof=430/Reo过范围3032030011000湍流关系式P}2.53区2.0-3.3气一气混合压力降计算公式气一气混合一般均采用SV型静态混合器，其压力降与静态混合器长度和流速成正比，与混合单元水力直径成反比。对不同规格SV型静态混合器测试，关联成以下经验计算公式:I}lP一。.0502(u01.5339众(2.0.3一6)式中DP—单位长度静态混合器压力降，Pa;“—混合气工作条件下流速，m/s;A—工作条件下混合气密度，kg/m3;L-静态混合器长度，M;do—水力直径，mm.
目目月目二=半.牛「日弄==琳压卜日曰日日月曰一一十Hi十匡日曰一一份压日日曰}}】1}一「l刁「一m1」二口匕I-公了，暇;::。。。，一左状鱼业二且Iii.i91%r}‘弓子吵护日曰曰巨日卜一甲十料十挂匕卜二刁‘洲件比匕匕匕︵摆!I}!}!1日日田曰一一十长十址日巨去子份出匕匕目︶毅二二立乙生二二t日日田日一开傲巴H氏叼十比目目目职幽口口]门}川p[田口/川比u口口卯，「/︵、{{{}}1}}少}r{J︶彭尸/户{{}}眼因一压三巨曰==带件目目目=球附七舀目睦一云三拜比目目日︵必举州+日日曰一一洲叫+日日曰一，丹料子日层不}一州件压日日日︸翻赞11111]曰厂，，日I}曰曰「一]n】}i}rl{团Z巨二川旺]口口巨二扭帘111)]口口二1-71川}}口口巨二，/I11!1」胭口巨二日}一田口口口物如}日}日日曰/}}日}日口]以川rl比口口口}!!田口口口蜓袖/1/盆}川次{{川侧一A!}川{剥不引叶士曰一一一什村书尸~夕巨三尹州二卜什洲曰曰尸井!一一-州‘压巨压}三三豁书牛b巴医曰一一斗汗阵日巨曰‘一斗升十日巨曰~一弓件任日任曰念印朴件日卜尸一一淤律任压曰一汁ifF日日日—份压任任日m(口口「/{讨}1口日门I一}】I}]门门m田[[曰内.。}川仁口匡}‘川}比[口口}一}}}口口口}}比[[口.﹃1川卜，圈/r&!}}】{}}朴什，巨EF-三一‘十汁汁任曰任召一一斗料十日巨任三一一升什田日曰目引+EE压卜一州什E任曰一一十附洲日三曰一一汁汁田任日曰州十仁七巨·—州什任卜曰一什附日巨曰一一带田日巨日1FH[[[I}}}I}L[I二二I}}川口巨曰m川「「「}川LL仁}}日}L「日}}日口巨口}}}田口口口}川1}川}川}{}}cj)珊-i瞬如518
3应用实例试算3.0.1SV型用于液一液混合例题某炼油厂油品混合:原料油流量111.4m3/h，密度897.6kg/m3,100℃时粘度28.3mPa·s(28.3X10-"Pa·s)，输送压力1.86MPa(表)，输送管径200mm，工作温度230"C，回炼油流量32.95m3/h,100℃时粘度5.35mPa"s，输送压力1.86MPa(表)输送管径l00mm，工作温度3500C。两股油品要求混合均匀，静态混合器压力降毛。05MPa,需初选静态混合器规格、型号、长度和计算压力降。解:(1)根据表1.0.2-1，两股油品粘度<10,MPa·s，选择SV型较合适。(2)根据表6.0.1-1，当总体积流量144.35M3/h，选择静态混合器管径为250mm.V,+V,111.4十32.95流体流速u=二0.817m/s0.785丫0.25"只3600二D2X36004(3)根据2.0.1和2.0.2，初选长度L/D=10L=10X250=2500mm，设计压力为2.5MPa查表6.0.1一l,dh取15mm(SV型混合效果已列于表1.0.2-2中，因此dh大小视压力降的大小进行调节)。该静态混合器型号表示式为SV-15/250-2.5-2500,(4)压力降计算按式(2.。。3一2)查表6.0.1一1得。=1.00.015X897.6X0.817Re.=dbp,u八P/C)==388.728.3X10-"X1.0查表2.0.3-1和图2.0.3得ReE>150,f=1.O,e=1.0按式(2.0.3一1)*。，p},L口f=1二，花“下~乙E口卜一1.OX黔X。·817"X益二49930Pa(0.04993MPa)(5)结论:按题意要求，油品混合均匀对工艺有利，SV型静态混合器混合效果比之其它类型为最高。计算以连续相粘度100℃时为基准，由于工作温度分别为230℃和3500C，因此计算压力降值与实际产生压力降应为负偏差，满足工艺要求。3.0.2SX型液一液混合例题某化工生产装置需将胶液与防老剂混合。已知胶液流量V,=34.68m"/h，密度519
750kg/m"，粘度350mPa·s(350X10-"Pa·s)，工作温度80"C，输送压力1.6MPa(表)，输送管道内径DN200，防老剂流量V2=0.327m丫h,密度780kg/m",粘度0.91mPa"s，工作温度40`C，输送压力1.8MPa(表)，允许静态混合器压力降小于0.05MPa。选择静态混合器规格、型号和长度并计算产生的压力降。解c(1)分散相防老剂流量很小，静态混合器规格按DN200选择。V,+VZ34.68+0.327-0.31m/s流速u二0.785X0.2"X3600二D"X36004(2)连续相粘度350mPa·s，查表1.0.2一1选择SX型较为合适。(3)根据2.0.1和2.0.2规定，初选长度L/D=10,L=2000mm，设计压力2.5MPa，该静态混合器型号表示式为:SX-50/200-2.5-2000,(4)压力降计算查表6.0.1一2得d,二50mm,f=1.0,按式(2.0.3一2)11.625Re;一、二/(、一03.50o5xX1705-03XX01..301_=33.210.35查表2.0.3-1或图2.0.3得:j=74.7Re,-1.41e=14.1按式(2.0.3一1),s-1.I}lp一f2loE}2U2最一14.1X册X0.312X0.05=20325Pa=0.0203MPa结论:由于混合体积比相差较大，初选长度压力降尚低，为增加混合效果，建议采用L/D=12.5.APG0.05MPa。推荐选用。SX-50/200-2.5-2500.3.0.3SK型用于油品碱洗例题某厂油品精制工艺，已知催焦汽油处理量80m"/h，加碱液量2m"/h，在工作温度为40℃时，油品粘度28.9mPa"s(28.9X10-"Pa"s)、密度710kg/m"，酸度0.6mgKOH/100ml，系统压力1.6MPa。要求选用静态混合器碱洗后，油品无酸度，无水溶性碱及油碱分离容易，无乳化现象。解:(1)查2.0.1规定，萃取、中和工艺操作流速适宜于。.3-0.8m/s之间。总体积流量82m"/h，初选静态混合器管径200mm，流体速度(u)为:82=0.725m/s一0.785X0.2"X3600尤D236004
(2)查表1.0.2-2和2.0.2规定，对既要混合均匀又要分离容易的过程，选寸，静态混合器的混合效果不能很高，选择SK型静态混合器较合适。长度取L/D=10.型号规格为:SK-100/200-1.6-20000(3)压力降计算按式(2.0.3一5)ReD=刀p,u/,u=0.2X710X0.725/(28.9X10-3)=3562.3查表2.0.3一2或图2.0.3得:3000.2MPa(表)313夹套锅必须在夹套锅上方设排空气阀3凝结水1G20t/h14单效、多效蒸发器>20t/h;15层压机应分层疏水，注意水击316间歇，需速加热设备4表面线速度U-<30m/s517回转干燥圆筒(80m/s8簇loom/s10罐体直径应保证二次蒸汽速度U<-5m/s18二次蒸汽罐3且罐体上部要设排空气阀单独热交换器19淋浴多喷头:压力)0.1MPa(表)20采暖压力<0.1MPa(表)2-43540
4.0.2.2疏水阀使用压力的确定(1)最大使用压力疏水阀的最大使用压力应根据疏水阀前管系或用汽设备的最大压力来确定，疏水阀的公称压力应满足管系的设计压力。(2)入口压力(P,)疏水阀的入口压力(P,)是指疏水阀入口处的压力，它比蒸汽压力低0.05^-0.1MPa,疏水阀的公称压力按工程设计规定的管道等级选用，而疏水阀的疏水能力应按入口压力(尸，)选择。(3)出口压力(PZ)疏水阀的出口压力(尸。)也称为背压，它由疏水阀后的系统压力决定。如果凝结水不回收，就地排放时，出口压力为零。当资结水经管网集中回收时，疏水阀的出口压力是管道系统的压力降、位差及凝结水槽或界区要求压力的总和，见式(4.0.Z-4)oPs一聂4-P,+L乙尸.(4.0.2一4)式中H-疏水阀与凝结水槽之间的位差，或疏水阀与出口最高管系之间的位差(两者取大值),m;尸3—凝结水槽内的压力或界区要求的压力，MPa(表);AP,—每米管道的摩擦阻力，MPa/m;L-管道长度及管件当量长度之和，m,(4)蔬水阁的工作压善〔乙尸)△尸=尸I一尸2(4.0.2一5)式中AP-疏水阀的工作压差，MPa;P,-疏水阀的人口压力，MPa〔表);尸:—疏水阀的出口压力，MPa(表)。疏水阀的排水量与J乙P成正比。(5)背压度背压度一豁AIRN-V}/kQF7I黯ft(PI,)X3400/0(4.0.2一6)(6)背压对排水量的影响由于疏水阀的排水量多是在不同的入口压力下，出口为排大气而测得的，在有背54飞
压的条件下使用时，排水量必须校正。背压度越大，疏水阀排水量下降得越多，校正时可参照表4.。，2一3,背压使疏水阁排水f下降的百分率(%)表4.0.2-3入口压力MPa表)背压度%0.0350.170.691.3825630050201210575383028234.0.2.3疏水阀公称直径的选择疏水阀一般以需要的凝结水排水量及压差为依据，对照所选型号的疏水阀的排水量曲线或表选择公称直径，以此为参考决定进、出口管径。4.0-2.4排水能力的核对根据所选的公称直径、计算的压差及疏水阀的凝结水排水量曲线或表，确定疏水阀的凝结水最大排水量，并与需要的排水量比较，要求:Gm=·(1一f)>-G,(4.0.2一7)式中G...疏水阀的最大排水量，kg/h;f-—背压使疏水阀排水量下降率，铸;G,—需要的排水量，kg/h,当需要的排水量大于单个疏水阀的排水量时，可以将两个或两个以上的疏水阀并联使用，此时疏水阀的型号应一致，规格应尽可能相同。如果需要较多的疏水阀并联，应与采用分水罐自动控制液位的方法作经济比较，以选用更合适的排水方案。4.0-2.5填写疏水阀计算选型表，见本规定第6章。
5疏水阀系统的设计要求5.0.1疏水阀不允许串联使用，必要时可以并联使用。5.0.2多台用汽设备不能共用一只疏水阀，以防短路。5.0.3疏水阀入口管5.0.3.1疏水阀的人口管应设在用汽设备的最低点。对于蒸汽管道的疏水，应在管道底部设置一集液包，由集液包至疏水阀。集液包管径一般比主管径小两级，但最大不超过。N250,5.0.3.2从凝结水出口至疏水阀入口管段应尽可能短，且使凝结水自然流下进人疏水阀。对于热静力型疏水阀要留有lm长管段，不设绝热层。在寒冷环境中，如果由于停车或间断操作而有冻结危险，或在需要对人身采取保护的情况下，凝结水管可适当设绝热层或防护层。5.0.3.3疏水阀一般都带有过滤器。如果不带者，应在阀前安装过滤器，过滤器的滤网为网孔卯.7-1.Omm的不锈钢丝网，过滤面积不得小于管道截面积的2^-3倍。5.0.3.4对于凝结水回收的系统，疏水阀前要设置切断阀和排污阀，排污阀一般设在凝结水出口管的最低点，除特别必要外，一般不设旁路。5.0.3.5从用汽设备到疏水阀这段管道，沿流向应有4%的坡度，尽量少用弯头。管道的公称直径等于或大于所选定容量的疏水阀的公称直径，以免形成汽阻或加大阻力，降低疏水阀的排水能力。5.0.3.6疏水阀安装的位置一般都比用汽设备的凝结水出口低。必要时，在采取防止积水和防止汽锁措施后，才能将疏水阀安装在比凝结水出口高的位置上，如图5.0.3-1所示。在蒸汽管的低点设置返水接头，靠它的作用把凝结水吸上来。另外，在这种情况下，为了使立管内被隔离的蒸汽迅速凝结，防止汽锁，便于凝结水顺利吸升，立管的尺寸宜小一级或用带散热片的管子作立管。亦可将加热管末端做成U型并密封，虹吸管下端插入U型管底，虹吸管上部设置疏水阀，如图5.0.3-2所示。
尺寸要小一号或带傲热翅片图5.0.3-1疏水阎的安装位置图5.0.3一2疏水阀的虹吸管安装位置注意:返水接头后立管(吸升凝结水的高度)一般以600mm左右为宜。如果需要进一步提高，可用2段或3段组合，高度可达600mm-1000mm。返水接头会使管内的空气排放受阻，因此要尽量避免使用及使用过高的吸升高度。5.0.3.7疏水阀安装位置不得远离用汽设备。5.0.4疏水阀的出口管5.0.4.1疏水阀的出口管应少弯曲，尽量减少向上的立管，管径按气一液混合相计算，一般比所选定容量的疏水阀的公称直径大1^-2级。5.0.4.2疏水阀后凝结水管允许抬升高度，应根据疏水阀在最低入口压力时所提供的背压及凝结水管的压力降和凝结水回收设备或界区要求的压力来确定。5.0.4.3如果出口管有向上的立管时，在疏水阀后应设止回阀，有止回功能的疏水阀阀后可以不设止回阀。5.0.4.4对于凝结水回收的系统，疏水阀阀后要设置切断阀、检查阀或窥视镜。5.0.4.5若出水管插入水槽的水面以下，为防止疏水阀在停止动作时出口管形成真空，将泥沙等异物吸进，引起疏水阀故障，可在出口管的弯头处开一小孔(卢4)。见图544
5.0.4一1所示。图5.0.4-1防止产生真空示意图5.0.4.6凝结水集合管应坡向回收设备的方向。为了不增加静压和防止水锤现象的产生，集合管不宜向上升，见图5.0.4-2所示，(a)为不采用形式，(b)为采用形式。(a)不正确敷设图5.0.4-2凝结水管(集合管)的敷设示意图5.0.4.7为保证凝结水畅通，各支管与集合管相接宜顺流由管上方450斜交，见图5.0.4一3所示。来自疏水阀凝结水集合管图5.0.4-3疏水阀出口管与凝结水管斜交示意图5.0.4.8疏水阀的出口压力决定于疏水阀后的系统压力，因此，高、低压蒸汽系统
的疏水阀可合用一个凝结水系统，不会干扰。但当疏水阀设置旁通管时，必须将凝结水排入两个系统，见图5.0.4-4所示。(b)A—高、(中)压蒸汽加热设备;B—低压蒸汽加热设备;C-凝结水管;Cp—高(中)压燕汽凝结水管;C。—低压凝结水管;。—高、(中)压蒸汽;b—低压蒸汽。图50.4一4扭结水系统选用示意图5.0.4.，当疏水阀向大气排放凝结水时，由于疏水阀排放动作的声音，有时会产生噪声，为抑制噪声可采取下列措施:(1)采用可低温排水的热静力型疏水阀;(2)把出口管末端插入排水槽或排水沟的水面以下，见图5.0.4-1所示;(3)凝结水的压力较低时，采用较长的出口管(2m以上)，使二次蒸汽能在管内凝结，见图5.0.4一5所示;(4)出口管通过排水沟的底部，使再蒸发蒸汽凝结，但这时出口管的末端应露出水面，见图5.0.4-6所示;(5)出口管上安装消声器，见图5.0.4-7所示;(6)凝结水直接排向砂土地面，见图5.0.4-8所示。但在疏水阀停止动作时出C7管也会形成真空使砂土倒流进入疏水阀，因而必须采用图5.0.4-1的办法防止故障。圈5.0.4-5长出口管示意图
图5.0.4-6出口管通过水沟示意图图5.0.4-7出口管装消声器示意图图5.0.4-8凝结水排向沙土地面示意图5.0.5疏水阀阀组典型示图5.0-5.1凝结水回收(即闭式凝结水系统)疏水阀阀组中，在疏水阀上游与进口切断阀间应装有过滤器，当疏水阀本身带过滤器时，外装过滤器可省略，以下各示图中，没有表示外装过滤器。(1)疏水阀出口管有向上立管
有检查管图5.0.5-1硫水阎出口管有向上立苍的配It548
(2)疏水阀出口管没有向上立管有检查管有视镜图5.0.5-2疏水阀出口没有向上立管的配里5.0-5.2凝结水不回收(即开式凝结水系统)排放图5.0.5-3疏水阀出口管直接排放的配置5.0.5.3需要两个或多个疏水阀并联两个以上疏水阀并联时，疏水阀应处于同一标高且配管尽量对称，使阻力降分布均匀。
排污管(吹洗管)4认遍卿·赎多护图5.0.5-4疏水阀并联的配兰5.0.5.4疏水阀本身不带过滤器凝结水集合管图5.0.5-5硫水阀不带过滩器的配置5.0.5.5必须设置旁通时，要求旁通管标高不低于疏水阀的标高。旁通管排污管(吹洗管)检查管或视镜凝结水集合管图5.0.5-6疏水阀设置旁通的配置550
1甲味U架.0邢昌琳娜岭;;出徐9aP,口口{:履娜一“芝芝E形威r专中‘八一3i(喇创V侧、彬侧气卜八tr刁.之泛彩帐暄八八口Jt卫男卜，口刁长侧松呀目月csN"A{“砚翻.侧锵口口0.F.脸中E口口口砍明日毅~目曹合云除珑aF侧书壕、.尸翻Q口口口。千:K9dzz只侧雄节只里酸0.Q中、‘出属侧钧啊狱二节渊酬"甲狱毕半国侧节传粼.10V;度田侧缺日日扛翘粉辕ILIQU恭挺书板像洲杖坦活岔YIU状日1辉匆J琐叫嘱暇划喇崛举v以X吕目zt夯金lJU;;!O君君L邵一{3、叼了织侧劝|其葵名八产，、名卜顶汪叨书汇J舰口，艇舰c>刁侧攀侧梢救扭碉嫉蚁招LJ镇g簇侧侧族公书簇裁名节宁~-妙鸡思显︸口名七瑙划妮许，拓划《up中r$常妞口，价r，簇名烟卜械g卜嫉职逻裸属名卜半卜邵彬率州J口，，里扣公葬中哀址足，十日州t昆址术晓副洲枷日显笨密担密勿来纂珊解枷碾纂}k翻剥枷卜和明担嚼i}褂举仁4}L锡牡绷众层Ef蛾叭枷举日救日日撼日书日睽绷琳，~川甘闷胡审裤本买认樵汇枷铡(里卞瞬t0报邵花释巳已巨懈日日邢关蚕eo;;a、、a5sk旧币币肚目州mssm己里龙R.Lt.日aaaa芝昙5芝芝芝芝荟拓一愈砌餐}H划口尸、~卜明之乃9;;rsY蚕LY;.、久C盆二恢气J口叫为、.洲~+y、.r吸《、~了只只尽盘翎只口门出14,只划田i7&翻之只长七咯困盘田畴郭日g利枷味晾只了月、众每己C.‘叫闷绷瑞华妮习妞产、编回?t}门~气吸吩睽l靶喂裁摇堵侧「-里C~艇艇艇口书.L和只舒琳心川味世l妥一叫长O摧摧摧屠斌里田金啊一口卜C岛j了~{洲钾却长铡翻嘲翁长戈叹0-X}一9OCi男冠里次卑枷名书划国!一4J占耀嵘书书，书兴侧一砌砌4，、双二口艇已分.以书弧握踢2深珍枷一门VC巡裤荆划簇簇椰解耀口工扣注书刀求留产，、产，、酬艇艇艇爷汇卜礼y艰摧摧裤艇械l}、~、.洲只只斌田IMH卞书口口洲卜，喇泪咨里‘卜4}节~侧咖揭宕明踢兰飞郎裤姗咽另益露娜坦一:一翅长粉妞书4一，于山书书产叫、}}as4N明书抓~山‘月~攀礼耸二i二县口J娇擎播一}日行、骡尔瑞十，1门名恻阴a-蛔概壁睽睽、..0翎豁田U}m长妮汇.田映抓抓鉴忆辍淤衫9日娜排形摧墉
6.0.2疏水阀计算选型表填写举例6.0.2.1疏水阀前的蒸汽使用系统和疏水阀后的凝结水系统，见图6.0.2所示。皿结水总管丙烯(气)2.OMPa(表)丙姆2.OMPa(表)C-2001目....曰......丙烯气化器图6.0.2设1蒸汽疏水阀的系统图6.0-2.2已知条件(1)蒸汽系统设计压力1.2MPa(表)，最高压力1.OMPa(表)，蒸汽压力1.0MPa(表)。(2)蒸汽系统设计温度240C,蒸汽温度183"C.(3)汽化丙烯需要最大蒸汽量1200kg/h，即凝结水量。(4)由主蒸汽管至疏水阀入口的阻力降为。.1MPa,(5)疏水阀与集水槽的水位差最大3m.(6)疏水阀与阀后最高管系位差6m.(7)集水槽压力0.3MPa(表)。(8)由疏水阀至集水槽管道的当量长度110M.(9)每米管道的摩擦阻力降0.0002MPa/m,6.0-2.3计算及填写选型表，见表6.0.2,(1)计算排水量见4.0.2.10).(2)压差计算见4.0.2.2(2)-(4)0(3)安全系数见4.0.2.1(2)0(4)需要的排水量见4.0.2.1(3)0(5)背压度见4.0.2.2(5)0(6)背压对排水量的影响见4.0.2.2(6)06.0.3疏水阀汇总一览表553
疏水阀汇总一览表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定}N(HG20558.2-93)中的“特殊管件汇总一览表”规定。6.0.4采购数据汇总表采购数据汇总表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2一93)中的“疏水阀采购数据汇0".表’，规宁。554
N日U半孟目，L攀、、0翻，、、介JO艇释已形m澎叫《门O阶刽况罗卜】，宁催坎已璐0羹O.9‘目、霆U口R八入八暇0山Oj.罕班的OC】门味彬州芝芝C‘内几曰Nn辉0卜、i联心价二O一“}O口弋二乙巨匕己理CO二N之，宁C佩跨OItiIlI口:令中八一拭，犷}书书协娜楼酬叭卜侧、Un协d】J之内V澎口刁曰已亡加Xn八帐粤J卜比J小二目目妙长侧藉0姗下“目盼翻百.}“‘:必IA嘲.口二口aF古-七中户二侧口口口碱时喃日嫉厂，产、甘目举翻言欢r$-珑0.卜日侧书里、目、洲，.‘.猫褪U，干公拭嘱二口22只侧鹅书竺度瀚4q}xwe}里中田妇侧灿帜黛二书娜书·舒只t2i拭半攀田划书瑞审鬓tvKC踢度田侧决日H欲恻松世-1n2"(3名书长板招杖褪线岔Kfl长日}!0tx1i4e中落令令琐嗯哎袱划喇嗜邹Z}酬留史，召NL}一划UU畜mX;.EbO，罕.acto尸叫阵属‘二‘CC{{YO俗已呼亡闷U}}拭写xU娜[霉G名八:}-?xn3刁夔居教汇效Uz侧摧鹅习酬摧职密侧宕鬓墓写灿扮滚侧瑕辞名节3卜刃臻簇名关勺呢兄显名勺，.了退暇劫忆+I}_握划}t中中r$"公闷嗽卜摧敏d{一_盆公卜樵叔窿肇馨划洪宕卜毕卜染"r"蛆彬里33葵本其车早荤侧t:足t公申铡岔足名IIR名盛留}:IX日和嵘摹m}I:}2H}卞酬彩和日勿碟捉盛}彩枷如明姆晚半概半}{e-举协七吸汇缎怅联一寒以和张日蚁日侣W,日幼日U族邻绷dpi瞬:寻巴勺腔卑嚼{}本21!仪摧艇ift侧冷姗书咽七斡洲口】壁月已琳叫a邢‘s乏史味邢邢44，蔽0匕门关蚕F蚕蚕rx芝口蕊芝一、、，essO-J口旧月半心ar吮七己e-坦r.叫r.叫{一岛I衡aa.G.日r尸.叫芝芝尸.III层01乃O。勺0芝乏O，《二一石解C，0尸叫一企《r).~叫日限护。1x申卜COCx划亡幻C，亡己勺C口一户产户、产卜月叶MLm;LCOLYm;LmLY写4a口当之C产‘、产、~r、目4侧宙翎只C、~洲只只称.兹划Et3勺L}出只，了四国之睽tx世只拭七田嚷书日名翎扣睐只产.、绷琳绷次鑫口a划AK沈羽国闷、冲r泪门嵘吸嗬.靶喂只俗雄侧只口重a扣卜艇装艇}一关四只姗=z0-世书摧摧城踢联里杖巴g啊{)卜a僻Uuqu}钾程铡箭调绷只C.乡绷重里之肥枷gI口妥it}田本申瞒节书节兴IlIqC」一笨一.妮口珠Jj"耀O书书袋堵畴之枷一司灼一O摧报口喇族璐毛枕混理lO扣选具李豁不产.、产叫，丫卜卜因口刁一蜓艇艇书装毅医屯撼梢蜓减摆、~尹、洲绷}2摧腔只只}丝田曰~川已口田卜、月J喇书侄心哥户‘趁卜一‘、‘尸侧啊拐名蛇兰飞豁城匈闯韶版履坦坦II侧七誓巧书七书书110少胆刺孤，笨气举觉鉴口二娇拿资{日娇编洲七州名侧次尸叹，刚啊掇里吸嘀郎田田翎亘节艇妮田帷枢取睡冬狱物舒日娜姗倡裤嫉
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
管道过滤器的设置HG/T20570.22一95编制单位:中国五环化学工程公司批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:中国五环化学工程公司吴其英审核人:中国五环化学工程公司吴炳永化工部工艺系统设计技术中心站龚人伟
1专业职资1.0.1管道过滤器用途管道过滤器是清除流体中固体杂质的管道附件，用以保护工艺设备与特殊管件(如压缩机、泵、燃油喷嘴、疏水阀等)，防止杂物进入设备、管件损坏部件或堵塞管件影响正常生产运行，起到稳定工艺过程、保障安全生产的作用。1.0.2工艺系统专业工程设计选用管道过滤器的职责1.0.2.1根据工艺要求，选择合适类型和材质的过滤器。1.0.2.2在PI图上以规定的图形符号和缩写字母表示，并进行编号和标注。1.0.2.3完成过滤器系统(如放净、放空、旁路、保温、切换及阀门等)工程设计。1.0.2.4计算或估算过滤器系统的压力损失。1.0.2.5编制过滤器数据表和一览表，提供有关专业开展工程设计条件和订货。
2管曦?=m的分类2.0.1按用途分类4宋琳又"7*久胜过梅器、f0米m%m龋有瀚深护的姻备刊[4投岸助嘲咬m}gl(2)工艺系统专此工程股计的要求:」a.网式永久性过滤器滤网的有魏醚极不得迫州攘作管道麟翰爵租的i3倍。，}，b.永久性过滤器的器俄拭料应柑当T眺-t用途故管蹲豺料}。-sai:、设置水MI过掳器具体位置在1收己围上往朋uv,}:t待殊管件}号。}〔幻"f结构M珑永久性过滤器按结构形式可分为网式场线隙X跷件由式i珑赫式等1i发C14勃A台of性过滤器O)临时性过滤器仅在开工试运转或停车较久后开车时使用，初始操作完毕后可拆除。(2)工艺系统专业工程设计的要求a.临时性过滤器滤网的有效面积不得小于操作管道横截面积的2倍。b.临时过滤器材料，一般采用碳钢，如物料有严格要求，可考虑选用特殊材质。c.如果工程需要，设置临时过滤器的具体位置可在PI图上注明，并注以缩写字母T.S(TEMPORARYSTRAINER)，标注特殊管件号。(3)结构形式1庙时过滤器按结构可分为平板型、篮型,T型,Y型等。平板(多孔)型通常使用于离心泵的吸入管道上。篮型、7"型,Y型通常使用于往复式压缩机或油类等粘度较大的液体的吸入管道上。临时过滤器使用的过滤网，一般选用10。孔/cm,的滤网。2.0.2按结构分类2.0.2.1网式过滤器<1)网式过滤器在化工装置中应用较为普遍，可作为临时过滤器或永久过滤器设于离心泵、齿轮泵、螺杆泵、蒸汽往复泵及工业炉燃料喷嘴之前。用于泵前的网孔数一般为144.256孔/cm,，按泵和喷嘴产品资料要求来定。网孔数最大可达400孔/cm2,网式过滤器可分为SY型、ST型、Sc型,SD型及其它型式，其外壳可以是铸铁、560
碳钢、低合金钢、不锈钢或其它材料，滤网可分为铜丝网或不锈钢丝网龟特殊情砚还附匆制造不有老材质护选用盼封参然行魂标准酬七亚管道过滤器她妇摇念砌理白晰工以刃(2)不锈钢丝网结构参数见表2.o.2一1。不锈钢丝网结构参数饱胃之.仪篮二皿三碳腌‘”一渔水、褚城“‘{1‘淮器勘扒梦匆易数嶙神’:卜脚叼‘一1丫狱井端淤卜，洲梦日}而熟平料联碘主劝{砂，大十卜1，1‘J够甭芝丈‘，t、大该·J”弓{“红气6兔技梦烈义卜:枷习川蔚‘恻么命芯’‘{犷少卜”平‘}查占兑久退“{)生一仁U傀，‘{，‘书我召合岁‘厂，’‘几‘华认沂、冬一伙眺气!J之问豁家上叉脚、义丁_苦三长称夕软节r诊)勺了羚一IJJ叮1七一飞.气卜小了七，户30614·乙玲创韶以生么节肖鑫‘砚州‘粉尘r卜“户侧卜二七如参J以二‘.生春畜目胃刁、d司，七盆0盆加)40____协”岌彭小又舍泛」卜““翻占协饥以49%-一-一-一一—1「一一一-一;厂5O“宝6一‘井0152一一j;卯、矛//以绪访’4、:、书辛301’婪}益补三谭{少‘。.12含、二}{1只少}’口飞泪祠厂n’，/日丫小一”么0—一—一泪61一—_一_es匕.1。六外’门州一厂47%「一*一一一袋。--月刀城_‘卫卫肚入。_一「一扩黔__(3)网式管道过滤器的压力降近似值公称直径(D劝与幽}童一叠瞥唆长勺变己乡的吴索宽喂令火走性巴激‘询瓷誉遣过触器韵往扔瘫班彼猎资u，念L孟，甲(以J、、，产L卜，.L’「卜*一月下州輄_]1-t门1冰诬“1从人。小尸耐‘LI‘，Jllt以}咨久川曰川’J一rl「、日’12)入5080100150200涪，七一小八‘，书译一t，达厂斗1一苟一4一。‘4‘J州洲划.二洲r护口L38~4522~3519~2741~55l,一一一曰「血{不丛鱼〕扮_呈r尸卜pN250，一t，:、.:;;卜矛只又，;、;一;缈:;价、华;一;六队冻，;。、、、呀际L邵喊乒，’;7舫早只、产只赞粉，、7谕洒)、、。1;瑟认毕甲朴脚表2.o.2一2说明:①表中数据织用于吗式簿滇过缚器产②当采用2。目/英寸滤网时，L取最小值。③当采用10目/英寸滤网时.L取最大值。④L值单位为m，管径(DN)单位为mm2.0.22线隙式过滤器线隙式过滤器的主要特点是过滤器可在过滤工作中清除机械杂质。特别适合于要求不间断地精细过滤油品的场合，不需另设备用过滤器。过滤器的结构较为复杂、弓石】
制造精度要求较高。线隙式过滤器一般用于过滤液压油系统及燃油系统中的颗粒杂质，多作为泵吸人口、回油管路、炉前嫩油等过滤器使用。目前国内产品有一般的和压差超过允许值可发信号的两种。2.0.2.3烧结式过滤器一该型过滤器系用金属粉沫(不锈钢、纯镍、纯铁)烧结成多孔材料作过滤元件，目前主要用于导热油的过滤，可将导热油在热运过程中生成的少量的但用一般网式过滤器过滤不掉的高聚物及焦炭(粒)过滤掉，以减少导热油在热传导过程中的热阻，提高传热效果。该型过滤器尚可应用于多种牌号的变压器油的过滤以及气体和液体的过滤、净化、分离等过程，技术性能见表2.O.2一3。烧结式过滤器主要技术性能丧衰2.O.2一3技术性能使用压力使用温度流量允许压差丫MPa(表)℃m3/hMPa刀乙一80.63008笋0.25D乙一140.6300!’14笋0.252.0.2.4磁滤式过滤器该型过滤器系选用高磁场强度的永磁材料和反铁磁材料组合而成。其外罩为不锈钢套管。特点是:吸附力强、可在线清洗。适用于对液压油箱、润滑油箱、齿轮油箱中的各种油液进行净化，可滤除5产m以下的铁磁性微粒。同时，可吸附混入油箱的各种大颗粒铁磁性有害颗粒。2.0.2.5纸质、化纤过建器纸质、化纤过滤器精度较高，可用于压力管路和回油管路中。有些系列回油滤油器还设有旁通阀、止回阀、液流扩散器、积污盅等装置，并配有永久磁铁，能滤除铁性颗粒。2.0.2.‘线隙式过滤器、烧结式过滤器、磁滤式过滤器、纸质、化纤过滤器型号及特性可参见制造厂有关资料。
3管道过滤器安装注愈事项3.0.1过滤器的安装应按生产厂提供的产品样本和安装说明中所示的流向及推荐安装方式、安装要求等进行。3.0.2过滤器上下游可根据工艺生产的需要设置压差计或压力表，以判断堵塞情况，并应按工艺需要配置反吹清洗管道。3.0.3管道配管时应考虑永久和临时过滤器的安装和拆除的方便。3.0.4管道过滤器对管道设计要求装有过滤器的管道在工作时可分为间断操作与连续操作。3.0.4.1间断操作时，在过滤器前后设置切断阀，以便清理过滤器。3.0.4.2连续操作时，对永久性过滤器需设置并联的两套过滤器，分别在过滤器前后设置切断阀(线隙式过滤器除外)。
4答邀遨滋路舞翻表和抓怠一览表东0.1管道过滤器数据浓‘管道过滤器数据表采用行业标准《工艺系统专业提i-文件iPM规徒,l扔8rW3叫IOS),中规定的笋特殊管件数据表忿护)气i’J-A例见*40,",1L4.0.2管道过滤器汇总一览表管道过滤器汇总曰览表果用4T!k"妇1+准也工艺杂统专业提艾文件内容的规定VINQ20558.2-93)中规定的“特殊管件汇总一览表”。
表4.0.1工程—.__..-一_工程号—装置—特殊管件数据表(一)__一_---一------一第页共页车间或工段(区)—名称T型过滤器数量2个位号或标签号SP03-0509,SP03一0510安装位置J0501A,B进口管PPW-5019-200-XXX用途与使用条件用途过滤水中少量固体杂质流量98.5m"/h，最大:128m"/h介质名称含油污水比重1.0膨胀系数近似水分子量近似水低温下粘度近似水最大工作压力(事故压力)95kPa最高工作温度(事故温度)55.50C泵关闭的压力制造厂尺寸DN200型号(产品)图号:XX-XX-1压力等级:PNl.6MPa端面连接法兰连接:HGJ57-91压力等级:PN1.6MPa材料壳体:S.S316L松套法兰为C.S焊环为S.S3161内件滤网:不锈钢(18-8)丝备注:滤网规格为XX目/英寸版次版次日期或编制修校核改审核565
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
盲板的设;不置HG/T20570.23一95编制单位:化工部第二设计院批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:化工部第二设计院李晓审核人:化工部第二设计院蒋东奎化工部工艺系统设计技术中心站封淑元龚人伟
1畜板曲猫盆及选用1.0.1盲板主要是用于将生产介质完全分离，防止由予切渐佩关闭习动"s影响生产.￡韧}撇故议.从奸视上着汗六般分为扩w-字盲IW插极屯m及终环口插蔽翻垫-94淑盲通诊(a(1.0.2盲板应设置在要求分离(切断)的部位，如设备接管口处、切断闹前尽或两个拨兰之I-PTR.通{常推奔使用8字盲板纬为打玉、饮扫等t-,次性IMM部位vrl可傀刚板(圆形盲板)。
皿丈育板的设盆2.0.1需要设置官板的部位2.0.1.1原始开车准备阶段，在进行管道的强度试验或严密性试验时，不能和所相连的设备(如透平、压缩机、气化炉、反应器等)同时进行的情况下，需在设备与管道的连接处设置盲板。2.0.1.2界区外连接到界区内的各种工艺物料管道，当装置停车时，若该管道仍在运行之中，在切断阀处设置盲板。2.0.1.3装置为多系列时，从界区外来的总管道分为若干分管道进入每一系列，在各分管道的切断阀处设置盲板。2.0.1.4装置要定期维修、检查或互相切换时，所涉及到的设备需完全隔离时，在切断阀处设置盲板。2.0.1.5充压管道、置换气管道(如氮气管道、压缩空气管道)工艺管道与设备相连时，在切断阀处设置盲板。2.0.1.‘设备、管道的低点排净，若工艺介质需集中到统一的收集系统，在切断阀后设置盲板。2.0.1.7设备和管道的排气管、排液管、取样管在阀后应设置盲板或丝堵。无毒、无危害健康和非爆炸危险的物料除外。2.0.1.8装置分期建设时，有互相联系的管道在切断阀处设置盲板，以便后续工程施工。2.0.1.，装置正常生产时，需完全切断的一些辅助管道，一般也应设置盲板。2.0.1.10其他工艺要求需设置盲板的场合。2.0.2盲板设置举例2.0-2.1盲板在PI图上表示的图形，按照行业标准《管道仪表流程图管道和管件的图形符号》(HG20559.3-93).本规定中采用的8字盲板图形，见图2.0.2-1所示。
i、州一曰未(正常关闭)(正常开启)图2.0.2一1S字盲板图形2.0.2.2装置为多系列生产时，盲板设置见图2.0.2一2所示。图2.0.2-2装t为多系列2.0-2.3充压管线、置换管线的盲板设置，见图2.0.2-3所示。工艺管道乳澎|扣娜一。叫似田工祝图2.0.2-3充压或!A$K571
2.0.2.4设备管道低点排净的盲板设置，见图2.0.2-4所示。管道排净客工艺管道图2.0.2-4设备管道僻点排净2.0.2.5装置分期建设时，盲板设置见图2.0.}一;所示，}1才—I期工穆，期工程图2.0.2-5郊分期睡设
3盲板设置注意事项3.0.1在满足工艺要求的前提下，尽可能少设盲板。3.0.2所设置的盲板必须注明正常开启或正常关闭。3.0.3盲板所设置的部位在切断阀的上游还是下游，应根据切断效果，安全和工艺要求来决定。
中华人民共和国行业标准HG国际通用设计体制和方法HG/T20570一95工艺系统工程设计技术规定1996一05一02发布1996一09一01实施中华人民共和国化学工业部发布
中华人民共和国行业标准工艺系统工程设计技术规定HG/T20570一95主编单位:化工部工艺系统设计技术中心站批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日化口‘部口二尾是建设标准编辑中A绍1996北京
检流器的设置HG/T20570.24一95编制单位:化工部第二设计院批准部门:化学工业部实施日期:一九九六年九月一日
编制人:化工部第二设计院蒋东奎审核人;化工部第二设计院马显荣化工部工艺系统设计技术中心站封淑元龚人伟
1检流器的类型1.0.1常用的检流器类型有以下几种:直流式、摇板式、浮球式、叶轮式、灯笼式、框式等种类。每种类型均由若干种不同结构或连接形式组成。1.0.2检流器的部件材质随介质性质和参数的不同而变化，按工艺参数要求而定。
2检流器的设置2.0.1对工艺管道和公用工程管道的流体流动情况进行必要的监视，需设置检流器。2.0.2对工艺介质的组成情况(如粘稠程度或所含颗粒的大小与多少)在管道上进行连续监视，设置必要的检流器。2.0.3在生产过程中，工艺介质有可能与设备和管道进行化学反应或冲刷，造成设备和管道被腐蚀，使介质成品或半成品质量、颜色发生变化，需对介质进行连续监视，使生产人员能及时调整工艺参数，以保证设备和管道的安全、产品性能合格而设置检流器。2.0.4液体分离器各出口的工艺介质分离效果和组成情况是否达到工艺要求，对此进行连续监视而设置检流器。2.0.5为使有逸出气体的液体能回收其逸出气体，在设备出口处，既能排除气体又能监视液体流动情况，设置三通式检流器。2.0.6对进出某些设备的不间断液体进行监视而设置检流器。如监视压缩机各段所需的冷却水;精馏塔连续回流液、连续排出液;某些反应釜(塔)的连续加料、连续排料等，以免造成设备内满溢或缺料。
3检流器类型的确定3.0.1精(蒸)馏塔气相(或气液相)出口经冷凝冷却器至油(或不溶于水的液体)水分离器，当出口物料温度较高且有逸出气，既需监视物料流动情况且又能使逸出气得以回收处理，设置三通检流器。3.0.2进出装置的液体物料管，当管内物料满管流动时，设置的检流器可采用浮球式、叶轮式、摇板式检流器;当管内物料是不满管流动时，可采用直流式、摇板式和灯笼式检流器。3.0.3流动介质压力较低时，如要在多方向均能看到介质流动情况，选用灯笼式检流器。3.0.4流动介质压力较高，需监视其流动情况时，选用框式检流器。3.0.5流动介质中含有微量结晶或其他微粒，需监视其流动情况时，宜选用直流式或灯笼式检流器。
4检流器设置注意事项4.0.1由于检流器玻璃零件自身性能所限，检流器的使用温度和耐受急变温度，按检流器产品资料上的数据选定。4.0.2介质在冬季或降温时有可能凝固时，所设置的检流器应采用蒸汽夹套式。4.0.3介质易于粘附于玻璃，且又难于观察物料流动情况者，不宜采用检流器监视其流动情况。4.0.4检流器设置位置:一般情况将检流器设置于水平管道上〔三通式和灯笼式除外)，利于对介质流动的监视。4.0.5检流器是定型生产产品，按产品资料规定的压力、温度和允许使用的介质进行选用。检流器的壳体材质通常为碳钢、不锈钢、铝、塑料等材料。为了能满足工艺要求需用特殊材质，在向制造厂进行订货时应另行说明。
5数据表和汇总一览表510.1数据表检流器数据表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定)(HG20558.2一93)中的“特殊管件数据表(二)”规定。示例见表5.0.1a5.0.2检流器汇总一览表汇总一览表采用行业标准《工艺系统专业提交文件内容的规定》(HG20558.2-93)中的“特殊管件汇总一览表”规定。
表5.o.工程—工程号_装置—特殊管件数据表(二)第页共页车间或工段(区)_名称检流器数量l个位号或标签号SP一62301安装位置LO-62301一25油分离器(F6230)底部重相油出口阀后用途与使用条件观察油分离器底部重相油与水相分离流量~lokg/h介质名称:重相油密度>1000kg/m"最大工作压力:。.055MPa(表)最高工作温度1000C制造厂_尺寸DN25型号(产品)SIA端面连接等级PNO.6MPa说明或要求连接形式XX采用标准XX材料为XX备注版次版次日期或编制修校核改审核5R2'
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