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可压缩流体管径的初步确定
众所周知,对于不可压缩流体而言,管道压力降计算是确定管道直径的重要依据;是系统水力学计算的一个重要组成部分。如果管线直径过大,虽然管线压力降减小了,但随着管径增大会导致管道投资成本的增加;但如果管线直径过小,管线压力降较大,需要高扬程的增压设备,这样不仅增加设备投资同时导致整个装置的能耗增加,长期运行成本升高。对于可压缩流体,这一点同样适用。因此,管径的合理、经济选择对于一个化工装置设计相当重要。但如果想要经济、合理的选择管径,管道压力降的计算就是重要的依据。下面介绍一下如何初步确定可压缩流体的管道管径。
管道内的流体实际上都是可压缩的,然而,在许多流动中,流体的密度变化很小,几乎可以忽略,我们称为不可压缩流体,当流体流动过程中,流体体积变化过程明显时,将流体视为可压缩流体。流体的可压缩性是指流体受压,体积缩小,密度增大,除去外力后能够恢复原状的性质,可压缩流体实际上是流体的弹性。
钢兴钢管 (长春市分公司)产品根据“国标”制造,高质量的 10#输送流体管产品是企业发展的根本,在严把质量关的同时, 10#输送流体管产品的每个部件都选自国内标准企业,还可根据客户要求用进口部件,只有不断提高 10#输送流体管产品质量,才能满足客户日趋严格的质量要求,公司的发展源于自身对产品质量严格要求。在严格自身质量管理的同时,关健部件采用高品质进口产品。公司视 10#输送流体管产品质量为企业生命,十分注重产品的不断开发和更新,强化质量保证体系,加强质量检测和监控。
管长大于1000倍管内径的不隔热管道,应按气体在管内进行等温流动计算;隔热管道和长度小于1000倍管内径的不隔热管道,可按绝热流动计算。
在同一管道内,气体按等温或绝热流动计算所得到的流通能力是不同的。绝热流动的能力比等温流动的能力大20%左右,但等温流动计算方法较简单,在工程设计时,如果用等温流动计算绝热流动管道,其结果偏于,也是允许的。(SH/T 3035—2007只要求按等温流动进行计算)
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流体的可压缩性
流体的压缩性是流体质点在一定压力差或温度差的条件下,其体积或密度可以改变的性质。
液体的可压缩性通常用压缩系数k来表示,即一定温度下,压强增加一个单位体积的相对缩小率。若液体的原体积为V,则压强增加dp后,体积减少dV;由于液体受压体积减少,dp与dV异号,式中右侧加负号,以使k为正值,其值越大则流体越容易压缩。K的单位是1/Pa。根据增压前后质量不变;
液体的压缩系数随着温度和压强变化,压缩系数的倒数是体积弹性模量,
气体的可压缩性;气体具有显著的可压缩性,在一般情况下,常用气体(如空气、氮气、氧气、二氧化碳等)的密度、压强温度三者的关系符合完全气体状态方程。