管道內(nèi)壓力、流速和流量的計算,標(biāo)況和工況流量

在實際工業(yè)管道工程設(shè)計中，我們經(jīng)常會根據(jù)客戶所給的相關(guān)技術(shù)參數(shù)來設(shè)計符合實際生產(chǎn)要求的合理的工程方案，所以，如何確定管道內(nèi)流速V、壓力P、流量Q三者之間的關(guān)系變得尤為重要。

現(xiàn)簡單從理論上介紹一下三者之間的關(guān)系，

舉個例子：

例： 不銹鋼無縫管φ25.4x1.65 ，工作介質(zhì)為氮氣N2，工作壓力P=0.8MPa，工作溫度t=20℃ 求工況流量Q？

解： 取不銹鋼管內(nèi)某一截面為參考面，那么介質(zhì)在1h內(nèi)留經(jīng)管道截面的流量有：

Q=VπR2 x 3600

式中， 

Q： 工況流量— m³

V： 介質(zhì)流速— m/s

R： 管道半徑 — m

所以我們得到以下流量計算公式 ：

在實際工程應(yīng)用中，管道內(nèi)流速（V）受很多因素影響（使用壓力、管道通徑、使用流量等等），所以合理的流速應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟權(quán)衡決定。

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

則在工況下每小時流量：

那么，

怎么換算到標(biāo)況流量呢？

在實際生產(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，以方便計量使用。

氣體在實際使用過程中受各種因素影響，其相關(guān)參數(shù)往往在不斷變化，所以在工程實際計算中往往把氣體認為理想氣體，從而大概計算出其實際流量。

 

理想氣體狀態(tài)方程：

PV=nRT

式中， 

P—氣體**壓力 KPa

V—氣體體積 m3

n—氣體的物質(zhì)的量 kmol

R—氣體摩爾常數(shù) 8.314kj/(kmol .K)

T—氣體的熱力學(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：式中P1為**壓力，P0為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓力