二)管子的选定 由于管子的种类较多,管径及壁厚又多种多样,如何选择合 适的管子,是废水处理工作中经常碰到的问题。 管子的选定原则是按照废水处理工艺的要求选定。主要是 选择合适的管材、计算管内径确定管的壁厚、选定标准的常用 管子规格、从而满足废水处理工艺要求,如温度、压力、耐腐蚀和 加工制作等各方面的要求。各种材质管子的特性及用途,前面 已经作了初步的介绍。下就管内径及壁厚的计算,作简要叙 述 1.管内径的计算:通常流体介质在管内的流速,经过实践 经验的总结,认为比较合理的流速范围如表2-5所列。因此, 只要知道管路中流体通过的最大流量,就可算出管内径的大小 (d) d=1s(W)或d=18.8/Q1z (2-1) 式中d一管内径,mm; W一流体的质量流量,kgh Q—流体的体积流量,m3/h; p流体的密度,kg/m3; —流体的平均流速,m/s 表2-5各种流体的常用流速范国 流体类别 常用流速范围(m/s) 水及其他粘度较小的液体(0.1~1MPa) 1.5-3 水及其他粘度较小的液体(20~30MPa) 「业用水(自来水) 1.5
续表 流体类别 常用流速范围(m/s) 粘度较大的液体(盐类溶液等) 0.5~1 液体自流速度(冷凝液等) 0.5 气体(0.1~0.2MPa) 8~15 饱和蒸汽 20~40 过热蒸汽 低压完气 12~15 高压空气 20~25 根据式(2-1)计算所得的管子内径,就可选择相近公称直 径的管子,通常是选取偏大的公称直径。例如,计算管内径为 190mm,就应选择公称直径为20m的管子和管件:如选用无 缝钢管,其外径应为∮219mm 2.管壁厚的计算:首先,应根据流体的工艺条件确定管 材。然后,再根据流体的压力和温度等参数来核算管子的壁厚 最后,按照管子的标准规格来选定常用的管子规格(在一般材料 手册中均可查到) 对于中低压碳钢、合金钢管子的壁厚,叮按式(2-2)核算: 6=200a]g+p+C 式中δ——管壁厚度,mm; P——管内流体工作压力,MPa; D管外径,mm; φ——焊缝系数,无缝钢管φ=1;直缝钢管φ=0.8;螺旋 缝焊接钢管g=0.6 [a]管材的许用应力,Pa,参照表2-6; C—管子壁厚附加量,mm;附加量应包括管子的负公 差、加工时的减薄量以及流体腐蚀余量等
表2-6常用钢管材料许用应力值 常温机在下列温度(℃)下材料的 钢号 械性能 许用应力值( d、<20100150:200;250300350 碳素钢钢管 34002100113013010901000910840780 3200190010701070!10B0970|910{840780 4000|2500133013301310.1220113011030940 380023001270127012701220|11301030940 低合金钢钢管 16Mn 500033001670167016701630150013801280 480031001600i600600159011500138011280 15Mnv 52003800173017301730173016901560147 500036001670167016701670167015601470 10 MoWN4800[3001600160016001600:15901s601500 CrSMo 000200012501130106010301000970940 合金钢钢管 0Cr18N5502000133013301330126011701080110940 OCr18N9Ti55002100|1400140014001310123011701120 ICr 18Ni9Ti 5002100140011501050970910860830 Cr18N3Mo2Ti602100140019010901000910890i860 0I7NI3M3(6000033104097090860;830 21·
续表 在下列温度(℃)下材料的 钢号 许用应力值(kgcm2) 备注 4004254504755x 碳素钢钢管 720670:620410 <10 720670162040 S>10~20 840800620410 S<10 808006204i0 低合金钢钢管 19095067040 S<lO 11909506701430 S>i0-20 15MnV 1380氵1310100060380 S<10 13801310|to00650380 10 MoWVNb141013901340130 CrSMo 9108∞0,880840800 合金钢钢管 OCr 18Ni9 99090950930900 ocr18Nn1100t0010801070 060 1G8Nw8o8ox00|z80c818相间 Cr18Ni13Mn2830820810810800 0173Mh00100N相同 注:本表选自《化工管路手册》,化学T业出版社,992.?
(三)笞子的连接 管子的连接方式可分为:螺纹连接、法兰连接、插套连接和 焊接连接4种 1.螺纹连接:又叫丝扣连接,常用来连接小于100mm的小 直径管路。一般大管径的管子不宜采用螺纹连接,因为大管子 刻制螺纹和装配管件均不广便、用螺纹连接管路时,为了保证 密封,需要在螺纹上绕上生料带(聚氟乙烯薄膜)。 螺纹连接用的管件有外接头、内接头和活接头(见图2-1 所示)。外接头和内接头连接管子时结构简单,但不易装卸。活 接头构造复杂一些,但易于装卸,并且密封性能好,所以应用较 为普遍。 qI 外接头 内接头 活接头 图2-1外接头、内接头与活接头 2.法兰连接:适用于连接100m以上的管路,其优点是便 于装卸,密封性能好,适用于较高的压力和温度,缺点是费用较 高 法兰按密封端面的构造分为平面法、凹凸面法兰和槽圈 法兰3种(如图2-2所示)平面法兰适用于输送压力为25 MPa(表压)以下的流体,凹凸面法兰适用输送压力为4MPa(表 压)以下的流体;槽圈法兰适用于输送压力为25MPa(表压)温 23