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管道流速、工況流量和標(biāo)況流量

時(shí)間：2024-04-07 來源： 瀏覽：

管道流速、工況流量和標(biāo)況流量

天樞子劉明強(qiáng) 化工設(shè)備人
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 計(jì)算任務(wù)：不銹鋼無縫管φ25.4x1.65，工作介質(zhì)為氮?dú)釴2，工作壓力P=0.8MPa，工作溫度t=20℃，求工況流量和標(biāo)況流量。

工況流量

      取管內(nèi)某一截面為參考面，那么介質(zhì)在1h內(nèi)流經(jīng)管道截面的流量為：
      Q=VπR^2 x 3600
式中， 
      Q：工況流量— m3/h
      V：介質(zhì)流速— m/s
      R：管道半徑— m
所以我們可以得到以下計(jì)算公式 ：
    
     在實(shí)際工程應(yīng)用中，管道內(nèi)流速（V）受很多因素影響（工作壓力、管道通徑、介質(zhì)流量等等），需要合理的確定介質(zhì)流速。

      根據(jù)流量、流速與管徑之間關(guān)系可知，當(dāng)管道流量不變時(shí)，管徑隨流速的減小而增大，流動(dòng)阻力減少。

      相反，如選擇管徑較小，流量不變時(shí)會(huì)加大管道內(nèi)的阻力，消耗更多的輸送能量。

      管內(nèi)介質(zhì)的阻力實(shí)際上受著管道材質(zhì)、流速、水量、管徑、輸送長度、管道上各種管件、閥門、安裝的高程等多種因素影響。確定一個(gè)合理的經(jīng)濟(jì)流速是很困難的，所以人們通過多次試驗(yàn)及長期的實(shí)踐，總結(jié)測(cè)定較為合理的經(jīng)濟(jì)流速作為選擇使用，經(jīng)濟(jì)流速可參考相關(guān)規(guī)范，如HG/T20570-95。

     一般液體流速為0.5~3m/s，
     氣體流速為10~30m/s。
    
     現(xiàn)在0.8Mpa情況下我們?nèi)。?/span>
     流速V=10m/s , 
     管道內(nèi)徑22.1mm
則在工況下每小時(shí)流量：
      在實(shí)際生產(chǎn)中氣體的使用壓力往往不盡相同，所以一般把工況流量換算成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的流量，以方便計(jì)量使用。
      氣體在實(shí)際使用過程中受各種因素影響，其相關(guān)參數(shù)也在不斷變化，所以在工程實(shí)際計(jì)算中通常視為理想氣體，從而大概計(jì)算出其實(shí)際流量。

標(biāo)況流量

理想氣體狀態(tài)方程：
      PV=nRT
式中， 
      P—?dú)怏w絕對(duì)壓力 KPa
      V—?dú)怏w體積 m3
      n—?dú)怏w的物質(zhì)的量 kmol
      R—?dú)怏w摩爾常數(shù) 8.314kj/(kmol.K)
      T—?dú)怏w的熱力學(xué)溫度 K
      t —工作溫度 ℃
所以在工況和標(biāo)況下有：
      P0V0=nRT0（標(biāo)況）
      P1V1=nRT1（工況）
聯(lián)合兩式得：
      V0=(P1/P0)x(T0/T1)
          = V1(P1/P0)x(273/(273+t)）
     注意：通常所指的標(biāo)況是溫度為0℃（273.15開爾文）和壓強(qiáng)為101.325千帕（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，760毫米汞柱）的情況，區(qū)別于我國工業(yè)氣體標(biāo)況的規(guī)定。
      設(shè)標(biāo)況下體積流量為V0，溫度T0=273k，壓力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa， 式中壓力為絕對(duì)壓力，P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力。
      所以例題中換算成標(biāo)況流量為：

管道隨手計(jì)算結(jié)果

計(jì)算程序：

      管道隨手計(jì)算流速和管徑的說明：
      改變壓力、溫度參數(shù)時(shí)，默認(rèn)質(zhì)量流量不變，密度（氣體）和體積流量會(huì)自動(dòng)改變，此時(shí)的改變是流量之間的轉(zhuǎn)換，忽略了管徑大小和流速； 點(diǎn)擊“計(jì)算”按鈕是流量、流速、管徑之間的相互計(jì)算。

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