工厂设计第三章第九节讲课用复习课程

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1、工厂设计第三章第九节讲工厂设计第三章第九节讲课用课用第九节第九节 管路布置图管路布置图一一 、概述、概述 管路系统是发酵工厂生产过程中必不可少的部分，各种物料、蒸汽、水及气体都要用管路来输送，设备与设备间的相互连接也要依靠管路。二、二、工艺管道的设计计算工艺管道的设计计算 管子、管件和阀门的选择管子、管件和阀门的选择1公称直径、公称压力 （1）公称直径 为了使管子、法兰和阀门等的连接尺寸统一。将管子和管道用的零部件的直径加以标准化以后的标准直径，称公称直径，并以DN表示。例如：公称直径为 100mm，用DN100表示。如如DN150DN150的的无无缝缝钢钢管管，其其外外径径都都是是 159m

2、m159mm，但但常常用用壁壁厚厚有有4.54.5和和6.0mm6.0mm，则则内内径径分分别别为为150mm150mm和和147mm147mm。无缝钢管一般用无缝钢管一般用“外径外径壁厚壁厚”表示。表示。如如：外外径径为为57mm57mm、壁壁厚厚为为4mm4mm的的无无缝缝钢钢管管，可可采采用用“D574”“D574”表示。表示。（2 2）公称压力）公称压力 公公称称压压力力，一一般般应应大大于于或或等等于于实实际际工工作作的的最最大大压力。压力。以以PNPN表表示示，其其后后附附加加公公称称压压力力的的数数值值。例例如如：公称压力为公称压力为25 1025 105 5P P，用，用PN2

3、5PN25表示。表示。低低压压管管道道分分为为2.52.5、6 6、1010、1616（10105 5PaPa）四四个个压力等级，压力等级，中中压压管管道道分分为为2525、4040、6464、100100（10105 5PaPa）四四个压力等级，个压力等级，高高压压管管道道分分为为160160、200200、250250、300300（10105 5PaPa）四个压力等级。四个压力等级。2 2管道材料的选择管道材料的选择 工厂常用的管道材料有以下几种。工厂常用的管道材料有以下几种。（1 1）钢管钢管 无缝钢管无缝钢管 电焊钢管电焊钢管 水煤气钢管水煤气钢管 不锈钢管不锈钢管 （2 2）铸铁管

4、）铸铁管 （3 3）有色金属管）有色金属管 铜管与黄铜管铜管与黄铜管 铝管铝管 （4 4）非金属管）非金属管 硅酸盐管（水泥管）硅酸盐管（水泥管）塑料管塑料管 橡胶管橡胶管 常用管材 介质名称介质名称 介质参数介质参数 适用管材适用管材 备备 注注 蒸汽蒸汽 P P784.8784.8（kPakPa）焊接钢管焊接钢管 蒸汽蒸汽 P P8838831275.31275.3（kPakPa）无缝钢管无缝钢管 热水、凝结水热水、凝结水 P P784.8784.8（kPakPa）焊接钢管焊接钢管压缩空气压缩空气 P P588.6588.6（kPakPa）紫铜管、塑料管紫铜管、塑料管压缩空气压缩空气 P7

5、84.8 P784.8（kPakPa）焊接管焊接管 Dg80 Dg80以上以上压缩空气压缩空气 P P784.8784.8（kPakPa）无缝钢管无缝钢管给水、煤气给水、煤气 镀锌焊接钢管镀锌焊接钢管 Dg150 Dg150以上以上给水、煤气给水、煤气 埋地埋地 铸铁管铸铁管 排水排水 铸铁管、铸铁管、石棉水泥管石棉水泥管 排水排水 埋地埋地 铸铁管、陶瓷管铸铁管、陶瓷管 钢筋混凝土管钢筋混凝土管 真空真空 焊接钢管焊接钢管果汁、糖液、果汁、糖液、不锈钢管、不锈钢管、奶油奶油 聚氯乙烯管聚氯乙烯管盐溶液盐溶液 不锈钢管不锈钢管 氨液氨液 无缝钢管无缝钢管酸、碱液酸、碱液 333k 333k以下

6、，以下，P P588.6588.6（kPakPa）管径的计算与选择、管道压力降计算化工原理教材 三、管道附件三、管道附件 （一）管件与阀门1弯头2三通3 3短接管和异径管短接管和异径管4 4法兰、活络管接头、盲板法兰、活络管接头、盲板5阀门 工厂常用的阀门有：工厂常用的阀门有：（1 1）旋旋塞塞 不不适适于于控控制制流流量量，不不宜宜使使用用在在压压力较高、温度较高的流体管道和蒸汽管道中。力较高、温度较高的流体管道和蒸汽管道中。使用介质：水、煤气、油品、粘度低的介质。使用介质：水、煤气、油品、粘度低的介质。（2 2）截截止止阀阀 耐耐最最高高温温达达300300的的特特点点。常常用用于水、蒸汽

7、、压缩空气、真空、油品介质。于水、蒸汽、压缩空气、真空、油品介质。（3 3）闸闸阀阀 阻阻力力小小，没没有有方方向向性性，不不易易堵堵塞塞，适用于不沉淀物料管路安装用。适用于不沉淀物料管路安装用。铸钢闸阀铸钢闸阀 铸钢闸阀铸钢闸阀夹套铸钢法兰截止阀截止阀截止阀真空蝶阀真空蝶阀 L21WL21W型节流阀型节流阀 三通旋塞阀三通旋塞阀 活接弯头活接弯头 活接大小头活接大小头 快装弯头快装弯头 快装四通快装四通 快装三通快装三通 焊接弯头焊接弯头 不锈钢卫生卡箍不锈钢卫生卡箍 活接大小头活接大小头 快装弯头快装弯头 快装四通快装四通 焊接三通焊接三通 球阀球阀Q41FQ41F截止阀截止阀J41H 1

8、5 J41H 15 蝶阀蝶阀D343H 40-2000 D343H 40-2000 闸阀闸阀Z41H 15-450 Z41H 15-450 止回阀止回阀H44H 40-300H44H 40-300轴向型内压式波纹补偿器轴向型内压式波纹补偿器不锈钢内螺纹球阀不锈钢内螺纹球阀 截止阀截止阀蝶阀蝶阀高压阀高压阀电磁阀电磁阀阀门阀门安全阀安全阀针型阀针型阀止逆阀止逆阀单向阀单向阀 (4)(4)隔膜阀隔膜阀 （5 5）球阀）球阀 常用于工厂生产中罐的配管中。常用于工厂生产中罐的配管中。（6 6）针形阀）针形阀 主要用于取样管道上。主要用于取样管道上。（7 7）止止回回阀阀 作作用用是是组组止止流流体体倒

9、倒流流。也也称称止止回阀、单向阀。回阀、单向阀。（8 8）安安全全阀阀 安安全全阀阀能能根根据据介介质质工工作作压压力力自自动启闭。动启闭。（9 9）减减压压阀阀 减减压压阀阀适适用用于于蒸蒸汽汽、水水、空空气气等非腐蚀性流体介质，在蒸汽管道中应用最广。等非腐蚀性流体介质，在蒸汽管道中应用最广。（1010）疏疏水水器器 作作用用是是排排除除加加热热设设备备或或蒸蒸汽汽管管路中的蒸汽凝结水，同时能阻止蒸汽的泄漏。路中的蒸汽凝结水，同时能阻止蒸汽的泄漏。（1111）蝶蝶阀阀 蝶蝶阀阀又又称称翻翻板板阀阀。在在输输送送水水、空空气和煤气等介质的管道中较常见，用于调节流量。气和煤气等介质的管道中较常见

10、，用于调节流量。（二）管道的连接（二）管道的连接1 1法兰连接法兰连接（1 1）整体式法兰）整体式法兰（2 2）搭焊式法兰）搭焊式法兰 （3 3）对焊法兰）对焊法兰 （4 4）松套法兰）松套法兰 （5 5）螺纹法兰）螺纹法兰2 2螺纹连接螺纹连接3 3焊接连接焊接连接4 4其他连接其他连接 (三)管道符号 管道符号包括管道中流体介质的代号，管道连接符号和管件符号等，其表示方法分别见表。表86 流体介质符号 流体名称 上水 下水 循环水 化学污水 热水 凝结水 冷冻水 代号 S X XH H R N L 流体名称 氨液 氨气 蒸汽 压缩空气 真空 煤气 物料 代号 Ay AQ Z Ys Zk M

11、 W 表87 管路连接符号 联接形式 法兰连接 螺纹连接 承插连接 焊 接 活 接 符号 ）四、管路布置设计 (一)车间管路布置原则 1.应满足生产需要和工艺设备的要求。2.管线最短、阀件最少。3.车间内管道一般采用明线敷设。4.车间内工艺管道布置采用沿墙、楼板底或柱子的成排安装法，使管线成排成行平行直走。5.管架标高应不影响车辆和人行交通，管底或管架梁底距行车道路面高度要大于4.5m，人行道要大于2.2m，车间次要通道最小净空高度为2m，管廊下通道的净空要大于3.2m，有泵时要大于4m。6.分层布置时，大管径管道、热介质管道、气体管道、保温管道和无腐蚀性管道在上；小管径、液体、不保温、冷介质

12、和有腐蚀性介质管道在下。7.管径大的、常温的、支管少的、不常检修的和无腐蚀性介质的管道靠墙；管径小的，热力管道、常检修的支管多的和有腐蚀性介质管道靠外。8.管道穿过楼板、墙壁时，应预先留孔。9.易堵塞管道在阀门前接上水管或压缩空气管。10.管道应避免经过电动机或配电板的上空，以及两者的邻近。11.输送腐蚀性介质管道的法兰不得位于通道上空；与其他介质管道并列时，应保持定距离，且略低。12.阀门和就地仪表的安装高度应满足操作和检查的方便。13.室外架空管道的走向宜平行于厂区干道和建筑物14.不锈钢管道不得与碳钢支架或管托架长期直接接触，以免形成腐蚀核心。15.一般的上下水管及废水管适用于埋地敷设，

13、埋地管的安装深度应在冰冻线以下。（四）工厂车间管路布置的特点（四）工厂车间管路布置的特点1选择恰当的管材和阀门2 2选择正确的管道连接选择正确的管道连接3 3合理布置管道合理布置管道（1 1）尽尽量量减减少少管管道道，节节省省投投资资，减减少少染菌机会。染菌机会。（2 2）要要保保证证罐罐体体和和有有关关管管道道都都可可用用蒸蒸汽进行灭菌。汽进行灭菌。（3）种子罐的排气管不能节约管材。（4）要避免冷凝水排入已灭菌的罐和空气过滤器中。（5）在空气过滤器和罐之间应装有单向阀。（6）蒸汽总管道应安装分水罐、减压阀和安全阀。4消灭管道死角（1）管道连接的死角 A、法兰和管子焊接时受热不匀，使法兰翘曲密

14、封面发 生凹凸不平现象而造成渗漏与死角。B、垫片的孔径要和管内径一致，过大或过小均易积存 物料，造成死角。法兰安装时没有对准中心，也会造成死角。C、螺纹连接容易产生松动而有缝隙，是微生物隐藏的死角。（2）贮料罐放料管的死角 可在管道中安装一个带有旋塞的球心阀。（3）排气管的死角）排气管的死角（四）车间管路设计的有关参数（四）车间管路设计的有关参数 见教材见教材五、管路的伸缩弯设计五、管路的伸缩弯设计 （一）管道的热变形和热应力（一）管道的热变形和热应力 LL（t2-t1）式中 L管道长度变化值（m）管材的线膨胀系数（m/m）L管道长度（m）t2-t1管道工作温度与安装温度差（）由温度变化而引起

15、热效力，热应力产生的轴向推力由温度变化而引起热效力，热应力产生的轴向推力p p为：为：pFEtF式中 E材料的弹性模数（Pa）F管子截面积（m2）（二）管道热补偿设计（二）管道热补偿设计热热补补偿偿：就就是是在在某某管管路路上上有有热热应应力力产产生生时时，应应人人为为地地把把管管路路设设计计成成非非直直线线形形，用用来来吸吸收收热热变变形形产产生生的的应应力力，防止管路由于热应力而遭破坏。防止管路由于热应力而遭破坏。1自然补偿法 利用管道敷设时自然形成的转弯吸收热伸长量的补偿方法。（1）L形补偿 当管道有90转弯时，称L形补偿。（2）Z形补偿 Z形补偿。返回2、人工补偿、人工补偿 补偿器补偿

16、补偿器补偿 (三)管路的保温 目的：使管内介质在输送过程中，不冷却、不升温，不受外界温度的影响而改变介质的状态。表816 管道的涂色 序号 介质名称 涂色 1 水 绿色 2 蒸汽 白色 3 压缩空气 深蓝 4 真空气 灰色 5 排气 黄色 6 物料 红色 7 酸类 红白圈 8 碱类 粉红 9 油类 棕色 10 阴沟管 黑色(四四)管路的标志管路的标志 六、管路布置图（一）概述管路布置图的内容（1）一组视图 （2）尺寸和标注 （3）分区间图 （4）方位图 （5）标题栏 （二）管路布置图的绘制 1比例、图幅及分区原则比例1：50和1：100，1：20或1：25等。图幅：一号图纸或二号图纸为宜，有时

17、也用0号图纸。2视图的配置 管路布置图（平面图、剖视图、局部放大图等）。3 3视图的表示方法视图的表示方法 （1）建筑物、构筑物 （2）设备 （3）管道 （4）管件、阀门 （5）管架 管架的位置，在管路布置图按实际位置表示出来。（6）仪表盘、电器盘 （7）方位图 4管路布置图的标注（1）定位基准（2）管路（3）管路标注 5管路布置图的绘制方法步骤（1）确定表达方案、视图的数量和各视图的比例（以工艺流程图和设备布置图为依据）。（2）确定图纸幅面的安排和图纸张数。（3）绘制视图 先在平面图上画出楼面简图、柱子、操作平台及设备外形，再按投影关系画出剖视图上的楼板、柱子、操作平台及设备外形等。按流程次序和布置原则，逐条画出管路在平、立面剖视图上的布置位置。在设计所要的部位画出管路上的管件、阀门、管架等符号。标注尺寸、编号及代号等。绘制方位图、附表及注写说明。校核与审定。七、工厂设备（或管路）轴测透视图结束！结束！