在實際工業管道工程設(she)計中,我們經常會根據客戶所給的相關技術參數來設計(ji)符合實際生產要求的合理的工程(cheng)方案,所(suo)以,如(ru)何(he)確定管道內流速V、壓力P、流量Q三者(zhe)之間的關系變得尤為重要。
現簡單從理論上介紹一下三(san)者之間的關系,
舉個例(li)子:
例: 不銹鋼無縫(feng)管φ25.4x1.65 ,工作(zuo)介質為氮氣N2,工作(zuo)壓力(li)P=0.8MPa,工作溫度t=20℃ 求工況流量Q?
解: 取不銹鋼管內某一截面為參考面,那么介質在1h內留經管道截面的流量(liang)有:
Q=VπR2 x 3600
式(shi)中,
Q: 工況(kuang)流量— m³
V: 介質流速— m/s
R: 管道半徑(jing) — m
所以我們得到以下流量計算公式 :
在實際工程應用中,管道(dao)內流速(V)受很多因素影響(使用壓力、管道通徑、使用流量等等),所以合理的流速(su)應根據經濟(ji)權衡決定。
一般液體流速為0.5~3m/s,
氣體流速為10~30m/s。
現在0.8Mpa情(qing)況下我們取(qu):
流速V=10m/s ,
管道內徑(jing)22.1mm
則在工況下每小時流量:
那么,
怎么換算到標況流量呢?
在實際生產中氣體的使用壓力往往不盡相同,所以一般把工況流量換(huan)算成標準狀況(kuang)下的流量,以方便計量(liang)使用。
氣體在實際使用過程中受各種因素影響,其相關參數往往在不斷變化,所以在工(gong)程(cheng)實際計算中往往把(ba)氣(qi)體(ti)認(ren)為(wei)理(li)想氣(qi)體(ti),從而大概計算出其實際流量。
理想氣體狀態方程:
PV=nRT
式中,
P—氣體**壓力 KPa
V—氣體體(ti)積 m3
n—氣體的物質的(de)量(liang) kmol
R—氣體摩爾常(chang)數 8.314kj/(kmol .K)
T—氣體的熱力學溫度 K
t —工作溫度 ℃
所以在工況和標況下有:
P0V0=nRT0(標況)
P1V1=nRT1(工(gong)況(kuang))
聯合兩式得:
V0=(P1/P0)x(T0/T1)
= V1(P1/P0)x【273/(273+t)】
注:式中P1為**壓力,P0為標準大氣壓力
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