Определение размеров линии отделом процессов — одно из самых важных и важных действий для любого проекта. Размер линии определяется путем правильного расчета размеров с учетом различных параметров.
- Назначение размера линии
- Факторы, влияющие на решения о выборе размера линии
- 1. Экономика :
- 2. Влияние скорости / турбулентности на размер трубопровода:
- 3. Влияние падения давления на размер линии:
- 4. Влияние задержки линии на размер трубы:
- 5. Требуемое пространство для определения размера линии:
- 6. Влияние эффектов расширения на размер линии:
- 7. Выбор размера линии в зависимости от соединений форсунок оборудования:
- Этапы процедуры определения размеров линии
- Рекомендуемые скорости и макс. ΔP для определения размера линии:
Назначение размера линии
Основными целями калибровки линии являются:
- Цель определения размера линии (для обычных, похожих на воду жидкостей, газов и приложений) — заполнить соответствующие данные в P&ID, таблицах данных и списках линий.
- Для определения требований к напору насоса
- Для соответствия проектным параметрам процесса, таким как расход, скорость и давление.
В этой статье будет выделено несколько факторов, которые необходимо учитывать при выборе размера линии.
Факторы, влияющие на решения о выборе размера линии
На решения о выборе размера линии влияют:
1. Экономика :
Решения о выборе размера линии имеют экономические последствия, в том числе:
- стоимость трубы
- стоимость опор для труб
- рабочее давление / требования к мощности
Жидкостные трубопроводы меньшего размера потребуют большего давления в системе (из-за более высоких потерь на трение) и, возможно, большего насоса и двигателя насоса, что увеличивает капитальные затраты на оборудование и эксплуатационные расходы. Еще один фактор, который следует учитывать, — это стоимость трубопроводов (включая клапаны). Разница в капитальных затратах на трубопровод от ½ «до ¾» незначительна, однако стоимость трубопровода от 3 до 2 дюймов является значительной.
Таким образом, выбор размера линии связан с множеством экономических факторов, а также с другими факторами.
2. Влияние скорости / турбулентности на размер трубопровода:
- Несжимаемые жидкости (воздушный пар, азот и т. Д.), Единственная конструктивная задача — избежать звуковой скорости (обычно выше 100 футов / сек). Обычно рекомендации по падению давления приводят к выбору размера трубы без учета скорости звука.
- В жидкостях, не относящихся к санитарным условиям, скорость и турбулентность обычно не имеют значения, если только не присутствует поток суспензии.
- Для санитарных применений без сжатия (наши наиболее частые конструкции) скорость и турбулентность имеют значение. Необходимо поддерживать полностью турбулентный поток, чтобы избежать застойных участков в системе трубопроводов, которые могут способствовать росту бактерий.
3. Влияние падения давления на размер линии:
- Эффект падения давления в системе тесно связан с экономикой системы. Меньшие размеры труб приводят к большему перепаду давления; Экономические соображения требуют баланса между размером трубопровода и потребляемой мощностью / насосом для преодоления потерь давления в системе.
4. Влияние задержки линии на размер трубы:
- В биофармацевтической промышленности некоторые жидкие продукты могут иметь чрезвычайно высокую ценность, и задержка в системах трубопроводов может быть главной проблемой. В дополнение к минимизации длины трубопроводных систем и возможностей восстановления (продувка, наклонные трубопроводы и т. Д.) Трубопроводных систем может быть выбран меньший размер трубопровода, чтобы дополнительно минимизировать потенциальные потери жидкости, задерживаемой в трубопроводе. Это становится основным критерием для выбора размера, даже если падение давления превышает рекомендуемый диапазон.
5. Требуемое пространство для определения размера линии:
- Обычно в биофармацевтической промышленности требования к пространству не вызывают особого беспокойства, поскольку большинство размеров труб меньше 6 дюймов в диаметре. Пространство может быть проблемой при использовании существующих эстакад для труб, в местах с плотной прокладкой трубопроводов или с системами самотечного дренажа. Взаимодействие с проектировщиком трубопроводов позволит выявить критические области, для которых необходимо пространство.
6. Влияние эффектов расширения на размер линии:
- При выборе размера системы коллекторов следует учитывать возможность расширения завода. Дополнительные затраты на трубы большего размера позволят избежать многих головных болей в будущем, если расширение является явной возможностью.
- При определении размеров контуров бытовой воды необходимо критически учитывать возможности расширения, поскольку слишком большой размер контура подачи может снизить скорость ниже допустимых значений для поддержания полной турбулентности. Часто необходимо увеличить размер подающего насоса, а также коллектора, чтобы учесть расширение. Этот завышение размера следует делать только в том случае, если вероятность расширения очевидна.
7. Выбор размера линии в зависимости от соединений форсунок оборудования:
Сопловые патрубки оборудования для врезок трубопроводов обычно имеют меньший размер по сравнению с рекомендованным размером трубы. Обязательно выполните расчет размеров, выберите подходящий размер трубы и, при необходимости, используйте переходники для соединения трубы с патрубком оборудования.
Этапы процедуры определения размеров линии
Шаг 1 — Предположите размер линии
Шаг 2 — Рассчитайте скорость по
V = Q / (Площадь потока)
Шаг 3 — Рассчитайте падение давления соответствующим методом.
Шаг 4 — Проверьте, попадают ли рассчитанная скорость и падение давления в рекомендуемые диапазоны.
- Если ДА, выберите размер линии.
- Если НЕТ, выберите новый размер строки и повторите шаги 2–4.
Рекомендуемые скорости и макс. ΔP для определения размера линии:
| Старший Нет | Типы услуг | Скорость (м / сек) | Максимальные кг & Dgr ; P / см 2 / 100m |
| 1 | Общие рекомендации | 1,5 — 4,6 | 0,92 |
| 2 | Насос всасывания | ||
| — Кипящая жидкость | 0,6 — 1,8 | 0,115 | |
| — Некипящая жидкость | 1,2 — 2,4 | 0,23 | |
| 3 | Нагнетание насоса | ||
| — 0 — 57 м 3 / час | 1,8 — 2,4 | 1,38 | |
| — 57 — 159 м 3 / час | 2,4 — 3,0 | 0,92 | |
| -> 159 м 3 / час | 3,0 — 4,6 | 0,46 | |
| 4 | Нижний выход | 1,2 — 1,8 | 0,14 |
| 5 | Ловушка ребойлера | 0,3 — 1,2 | 0,035 |
| 6 | Жидкость из конденсатора | 0,9 — 1,8 | 0,11 |
| 7 | Жидкость в чиллеры | 1,2 — 1,8 | |
| 8 | Линии хладагента | 0,6 — 1,2 | 0,09 |
| 9 | Линии гравитации | 0,2 — 0,5 | 0,04 |
| 10 | Сливные линии | 0,5 — 1,2 | |
| 11 | Питание котла | 2,4 — 4,6 | |
| 12 | Жидкость с взвешенными твердыми частицами | 0,9 |
Таблица — 1 Расчет параметров трубопроводов жидкого хладагента в технологическом процессе и обслуживании оборудования
| Старший Нет | Типы услуг | Скорость (м / сек) | Максимальные кг & Dgr ; P / см 2 / 100m |
| 1 | Общие рекомендации по уровню давления (кг / см 2 ) | ||
| P> 35,1 | 0,46 | ||
| 14,1 <P <35,1 | 0,35 | ||
| 10,5 <P <14,1 | 0,14 | ||
| 3,5 <P <10,5 | 0,069 | ||
| 0 <P <3,5 | 0,034 | ||
| Субатмосферный | 0,023 | ||
| 2 | Трубопровод компрессора Всасывание | 0,12 | |
| 3 | Напорный трубопровод компрессора | 0,23 | |
| 4 | Всасывающие линии хладагента | 4,6 — 11 | |
| 5 | Линии слива хладагента | 11–18 | |
| 6 | Разгрузка башни | ||
| Давление (P> 50 psia) | 12 — 18 | 0,046 — 0,12 | |
| Атмосферный | 18 — 30 | ||
| Вакуум (P <10 psia) | 38–61 | 0,012 — 0,023 | |
| 7 | Насыщенный пар | 60 | |
| 8 | Перегретый пар | 75 | |
| 9 | Давление пара | ||
| P> 3,5 | 0,06 | ||
| 3,5 <P <10,5 | 0,115 | ||
| 10,5 <P <21 | 0,25 | ||
| P> 21 | 0,35 |
Таблица — 2 Размер паропроводов в технологическом процессе и оборудовании
| Давление | Потери на трение для линий менее 50 м (кПа / 100 м) | Потери на трение для линий от 50 м до 150 м (кПа / 100 м) |
| 50 мм рт. | 1.5 | 1.2 |
| 100 мм рт. | 2.0 | 1.5 |
| 400 мм рт. | 2,5 | 2 |
| 760 мм рт. Ст. До 2,0 бар абс. | 3.0 | 2,5 |
| От 2,0 до 5,0 бар абс. | 10 | 5 |
| От 5,0 до 8,0 бар абс. | 12 | 7 |
| От 8 до 12 бар абс. | 14 | 9 |
| От 12 до 15 бар абс. | 16 | 10 |
| От 15 до 35 бар абс. | 19 | 12 |
| Более 35 бар а | 25 | 14 |
Таблица — 3 Критерии падения давления для выбора размера линии
