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1、1,2,3,4,第九节 管路布置图,一 、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、 工艺管道的设计计算 管子、管件和阀门的选择,5,1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。,6,如DN150的无缝钢管，其外径都是 159mm，但常用壁厚有4.5和6.0mm，则内径分别为150mm和147mm。 无缝钢管一般用“外径壁厚”表示。 如：外径
2、为57mm、壁厚为4mm的无缝钢管，可采用“D574”表示。,7,（2）公称压力 公称压力，一般应大于或等于实际工作的最大压力。 以PN表示，其后附加公称压力的数值。例如：公称压力为25 105P，用PN25表示。 低压管道分为2.5、6、10、16（105Pa）四个压力等级， 中压管道分为25、40、64、100（105Pa）四个压力等级， 高压管道分为160、200、250、300（105Pa）四个压力等级。,8,2管道材料的选择 工厂常用的管道材料有以下几种。 （1） 钢管 无缝钢管 电焊钢管 水煤气钢管 不锈钢管,9,（2）铸铁管 （3）有色金属管 铜管与黄铜管 铝管 （4）非金属管
3、硅酸盐管（水泥管） 塑料管 橡胶管,10,常用管材,介质名称 介质参数 适用管材 备 注 蒸汽 P784.8（kPa） 焊接钢管 蒸汽 P8831275.3（kPa） 无缝钢管 热水、凝结水 P784.8（kPa） 焊接钢管 压缩空气 P588.6（kPa） 紫铜管、塑料管 压缩空气 P784.8（kPa） 焊接管 Dg80以上 压缩空气 P784.8（kPa） 无缝钢管 给水、煤气 镀锌焊接钢管 Dg150以上 给水、煤气 埋地 铸铁管 排水 铸铁管、 石棉水泥管 排水 埋地 铸铁管、陶瓷管 钢筋混凝土管 真空 焊接钢管 果汁、糖液、 不锈钢管、 奶油 聚氯乙烯管 盐溶液 不锈钢管 氨液 无
4、缝钢管 酸、碱液 333k以下， P588.6（kPa）,11,管径的计算与选择、管道压力降计算 化工原理教材,12,三、管道附件,（一）管件与阀门 1弯头 2三通 3短接管和异径管 4法兰、活络管接头、盲板,13,5阀门,工厂常用的阀门有： （1）旋塞 不适于控制流量，不宜使用在压力较高、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。 （2）截止阀 耐最高温达300的特点。常用于水、蒸汽、压缩空气、真空、油品介质。 （3）闸阀 阻力小，没有方向性，不易堵塞，适用于不沉淀物料管路安装用。,14,铸钢闸阀,铸钢闸阀,夹套铸钢法兰截止阀,截止阀,15,真空蝶阀,L21W
5、型节流阀,16,三通旋塞阀,活接弯头,活接大小头,快装弯头,快装四通,快装三通,17,焊接弯头,不锈钢卫生卡箍,活接大小头,快装弯头,快装四通,焊接三通,18,球阀Q41F,截止阀J41H 15,蝶阀D343H 40-2000,闸阀Z41H 15-450,止回阀H44H 40-300,19,轴向型内压式波纹补偿器,不锈钢内螺纹球阀,20,截止阀,蝶阀,高压阀,电磁阀,阀门,21,22,23,安全阀,24,针型阀,止逆阀,单向阀,25,(4)隔膜阀 （5）球阀 常用于工厂生产中罐的配管中。 （6）针形阀 主要用于取样管道上。 （7）止回阀 作用是组止流体倒流。也称止回阀、单向阀。 （8）安全阀
6、安全阀能根据介质工作压力自动启闭。 （9）减压阀 减压阀适用于蒸汽、水、空气等非腐蚀性流体介质，在蒸汽管道中应用最广。 （10）疏水器 作用是排除加热设备或蒸汽管路中的蒸汽凝结水，同时能阻止蒸汽的泄漏。 （11）蝶阀 蝶阀又称翻板阀。在输送水、空气和煤气等介质的管道中较常见，用于调节流量。,26,（二）管道的连接,1法兰连接 （1）整体式法兰 （2）搭焊式法兰 （3）对焊法兰 （4）松套法兰 （5）螺纹法兰 2螺纹连接 3焊接连接 4其他连接,27,(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
7、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 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 ） ,28,四、管路布置设计,(一)车间管路布置原则,29,1. 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2.2
8、m，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、冷介质和有腐蚀性介质管道在下。,30,7. 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。,
9、31,12.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，埋地管的安装深度应在冰冻线以下。,32,（四）工厂车间管路布置的特点 1选择恰当的管材和阀门,33,2选择正确的管道连接 3合理布置管道 （1）尽量减少管道，节省投资，减少染菌机会。 （2）要保证罐体和有关管道都可用蒸汽进行灭菌。,34,（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）
10、蒸汽总管道应安装分水罐、减压阀和安全阀。,35,4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。,36,（2）贮料罐放料管的死角,37,可在管道中安装一个带有旋塞的球心阀。,（3）排气管的死角,38,（四）车间管路设计的有关参数 见教材 五、管路的伸缩弯设计 （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）
11、L管道长度（m） t2-t1管道工作温度与安装温度差（）,39,由温度变化而引起热效力，热应力产生的轴向推力p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 热补偿：就是在某管路上有热应力产生时，应人为地把管路设计成非直线形，用来吸收热变形产生的应力，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。,40,（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。,41,返回,2、人工补偿 补偿器补偿,42,(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
12、度的影响而改变介质的状态。,43,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) 管路的标志,44,六、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,45,（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，有时也用0号图纸。,46,2视图的配置 管路布置图（平面图、剖视图
13、、局部放大图等）。,47,3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,48,管架的位置，在管路布置图按实际位置表示出来。,49,（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,50,51,52,5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。,53,（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。,54,55,56,57,58,59,60,七、工厂设备（或管路）轴测透视图,61,
