管道压力损失管道压力降计算表
管道压力降计算
工程设计标准
中国石化集团兰州设计院 实施日期:1999.06.01
管道压力降计算
SLDI 233A13-98 第 1 页 共 98 页
1 单相流（不可压缩流体） 1.1 简述 1.1.1 本规定适用于牛顿型单相流体在管道中流动压力降的计算.工艺系统专业在化工工艺专业已基 本确定各有关主要设备的工作压力的情况下,进行系统的水力计算.根据化工工艺要求计算各主要设备之 间的管道(包括管段、阀门、控制阀、流量计及管件等)的压力降，使系统总压力降控制在给定的工作压 力范围内，在此基础上确定管道尺寸、设备接管口尺寸、控制阀和流量计的允许压力降，以及安全阀和 爆破片的泄放压力等。 1.1.2 流动过程中剪应力与剪变率之比为一常数,并等于其动力粘度的流体称牛顿型流体.凡是气体都 是牛顿型流体,除工业上的高分子量液体、胶体、悬浮液、乳浊液外，大部分液体亦属牛顿型流体。 1.2 计算方法 1.2.1 注意事项 1.2.1.1 安全系数
（1.2.3-1）
2) 整个管路的压力降等于各管段压力降之和,即
△P=△P1+△P2+△P3+ ……
(1.2.3-2)
1.2.3.2 复杂管路
凡是有分支的管路,称为复杂管路,复杂管路可视为由若干简单管路组成.
3
SLDI
a) 并联管路 在主管某处分支,然后又汇合成为一根主管.
1) 各支管压力降相等,即
计算方法中未考虑安全系数，计算时应根据实际情况选用合理的数值。通常,对平均需要使用5～10 年的钢管，在摩擦系数中加20%～30%的安全系数，就可以适应其粗糙度条件的变化；超过5～10年， 条件往往会保持稳定；但也可能进一步恶化。此系数中未考虑由于流量增加而增加的压力降，因此须再 增加10%～20%的安全系数。规定中对摩擦压力降计算结果按1.15倍系数来确定系统的摩擦压力降，但 对静压力降和其它压力降不乘系数。 1.2.1.2 计算准确度
管道压损计算
(V =-)管道压损计算：1. 管道中压损:△P =△P +△P +△PP f te△ P :管道总压降,KPap△ P :直管段压降,KPaf△P :局部压降，KPat△P:标咼变化压降，KPae2. 雷诺数（气体在管道内的流动方程）p ududR ==—e卩VR :雷诺数；eP :气体密度,Kg/m3（）u :管道内气体的速度,m/sd :管道直径，m卩:动力粘度，Pa.sV:动力粘度，m?/s气体的粘度随温度的增高而增大（液体的粘度随温度的增高而减小），与压力几乎没有关系。
空气的粘度卩壳用下式计算：380273+1 一皿0*1"亦7*（方L3/2t ：为气体温度圆管内流动的下限雷诺数：Re =2000 c直管段压降△P 二九亠上二其中摩擦系数九应根据流动状态按下面公司计算。
f d '2i（1）在工程计算时：ReW2000时按流层计算；64沿程压损系数：九=石一Re.75金属管沿程压损系数：九=矿JtI ■Vrifit■：■ik[i>4M*ii?r ■hlg ・K|h'.iIfA.<i J s--呵口 1.355 J.riM14.axIk19XlA"" ■DLixuii^x|n■* 】.甘1IT.45X1.1-■hL|lM||JH}E-flIT-nXH-'' It 村XM"13|.JIK|i.^|HL I MKI4-}9Xitl"■3Q|,|l< 1.ill] ii.iixifl-*11■HieJ&-- i.LIE - j>OIJ E L L^J4]l -hJ.IET ].n|.R 臥曲*■*•*j.J io I.uisU.||XH -'相k.u62[.nilllA.llX|b 4乩同捏k>rJ.iriti L.4J9 i 乳01疋1鼻7IL4iJ"l£» ATI l.»3EiI ，«]? Jb,|*xj*s ILMMtl--8gL OJ ) iix-uiiC|q-B 熬祜眉厂‘ It c.他l_n]= |i|>ejo"*■ E.-reHli-1St1.022hi^fKlQ-1IW> IJ.f|0 I.PU aL.rrKB -!,IK (ME IM ”帕L L ar. l-K o.Iff I.KM IL!1K|a -a IMPW*l<>l,iu> 氛!EIQfn,IZILI !*1-JE 千览賈ClQDkTbfW 力下JReRe>2000时按紊流进行计算：九=¥Re0-25橡胶软管沿程压损系数: 80 Re3•直管段压降△P八；E^K其中摩擦系数九应根据流动状态按上面公式计f d20算。
管道压损计算
管道压损计算:1.管道中压损:△=△+△+△△:管道总压降,KPa△：直管段压降，ＫPａ△：局部压降，KPａ△:标高变化压降,ＫPa2.雷诺数（气体在管道内得流动方程)()雷诺数；气体密度,Kｇ/ｍ³()管道内气体得速度，m/ｓ管道直径,m动力粘度,Pa、s动力粘度,m²/s气体得粘度随温度得增高而增大(液体得粘度随温度得增高而减小）,与压力几乎没有关系。
空气得粘度壳用下式计算：ｔ:为气体温度圆管内流动得下限雷诺数：直管段压降△其中摩擦系数应根据流动状态按下面公司计算。
(1)在工程计算时:时按流层计算；沿程压损系数：金属管沿程压损系数：橡胶软管沿程压损系数:时按紊流进行计算:3.直管段压降△其中摩擦系数应根据流动状态按上面公式计算.直管段压降,ＫPa摩擦系数:管道长度,m管道直径,m气体密度,Ｋg/m³，时r=1、29管道内气体得速度,m/s阻力附件系数,=1、15～1、204、管道管径与壁厚关系（1)风管得壁厚管壁应有合理得厚度，太薄钢性差，受负压吸力易变形;太厚则浪费钢材不经济。
风管壁厚按下表取值:风管壁厚度表3管径D(mm) １00～６３0 710～1０00 1120～17０0 １800~２650 2８０0~5600（２）当含有熟料及磨损性强得矿物粉尘,且流速〉1５m/s 时,风管壁厚适当加大.(3）为防止大型风管得刚度变形，在其长度方向每隔2、５m 增加一道加固圈,加固圈 可用宽５０~80，厚度为5~8ｍm 得扁钢制作.（4）风管得法兰规格,螺栓孔径，数量等均应按表中给定尺寸确定.5、管道阻力计算(１) 阻力计算公式风管系统阻力应为管道得摩擦阻力与局部阻力之与:λ——圆管摩擦阻力系数;见表Ｌ—－风管长度，ｍ；Ｄ——风管直径，ｍ；ξ——管件及变径点阻力系数,查工艺手册(下）14~18页;υ—-风管中流速,m ／s;ρ——空气密度，K ｇ/m 3，20℃时r=1、29;K ０——阻力附加系数，K 0=1、１5~1、2０；（2）摩擦阻力系数λ计算管道内摩擦阻力系数“λ”值与介质流动状态、雷诺数R ｅ及管壁粗糙度κ等因素有关，对于钢板焊接得管道其摩擦系数λ计算如下：① λ＝１、42／（l ｇ1、２74×Q ／υ×κ）2 (4)λ———－摩擦阻力系数,ｍm 见表5a 、5bQ----—管内气体流量，m ３ﻩ/h;υ———－－管内气体流速,ｍ/s ；Κ----管壁粗糙度，mm 一般取κ=０、１m ｍΚ值 表４②ﻩ (5）ｄe-——-——-——当量直径,mΚ—-——－—-—-管壁粗糙度,m(3)续表5ａ(3)局部阻力系数“ξ”值该系数指动压头单位得局部损失数，由于气流经各种管件（三通、弯头、变异管、阀门等）流向变换、冲击或流速变化引起得压力损失。
管道压力降计算
1.2.4.2
表1.2.42
ρm=ρ2+(ρ1+ρ2)/3
45.2 kPa
4.6 kPa 9.81 m/s2 0.025
20 m 189183 kg/h
320 mm 71 kg/m3
其中
λ
Ref 其中 d u υ μ ρ
=
=u*d/υ
为管子内径，取0.019 为流速 为流体的运动粘度 为流体的动力粘度 为流体密度
ε ε/d
2、静压 力降
压力损失 ΔP
=ΔPf直+ΔБайду номын сангаасs+ΔPN+ΔPf当
13.9302 kPa 20 m 71 kg/m3
9.81 m/s2
kPa kPa m/s kg/m3
40.6 kPa 176 m 10 0.32 m
59.1 kPa
2.2.2.3 2.2.2.3
按图 1.2.4-1 结合下列 数据查得
按表 1.2.4-1 查得
ΔPs
管路绝对粗糙度 管路相对粗糙度
=(Z2-Z1)ρg*10-3
0.025 4649952.44
0.080 m 30.000 m/s 5.16E-07 m2/s 1.14E-05 Pa·s 2.20E+01 kg/m3
0.2 mm 0.0025 mm
13.9302 kPa
式中
ΔPs Z2-Z1 ρ g
管道静压力降 管道出、进口标高 流体密度 重力加速度
3、速度 压力降
ΔPN
=(μ22-μ12)ρ*103
式中
ΔPN μ2-μ1 ρ
速度压力降 出、进口流体流速 流体密度
4、局部 压力降 (按表内 当量选 取)
管道压力损失计算
冷热水管道系统的压力损失无论在供暖、制冷或生活冷热水系统，管道是传送流量和热量必不可少的部分。
计算管道系统的压力损失有助于： （1） 设选择正确的管径。
（2） 设选择相应的循环泵和末端设备。
也就是让系统水循环起来并且达到热能传送目的的设备。
如果不进行准确的管道选型，会导致系统出现噪音、腐蚀（比如管道阀门口径偏小）、严重的能耗及设备的浪费（比如管道阀门水泵等偏大）等。
管道系统的水在流动时遇到阻力而造成其压力下降，通常将之简称为压降或压损。
压力损失分为延程压力损失和局部压力损失：— 延程压力损失指在管道中连续的、一致的压力损失。
— 局部压力损失指管道系统内特殊的部件，由于其改变了水流的方向，或者使局部水流通道变窄（比如缩径、三通、接头、阀门、过滤器等）所造成的非连续性的压力损失。
以下我们将探讨如何计算这两种压力损失值。
在本章节内我们只讨论流动介质为水的管道系统。
一、 延程压力损失的计算方式对于每一米管道，其水流的压力损失可按以下公式计算其中：r=延程压力损失 Pa/m Fa=摩擦阻力系数ρ=水的密度 kg/m 3v=水平均流速 m/sD=管道内径 m公式（1）延程压力损失局部压力损失管径、流速及密度容易确定，而摩擦阻力系数的则取决于以下两个方面：（1）水流方式，（2）管道内壁粗糙程度表1：水密度与温度对应值水温°C10 20 30 40 50 60 70 80 90 密度 kg/m3999.6 998 995.4 992 987.7 982.8 977.2 971.1 964.61．1 水流方式水在管道内的流动方式分为3种：—分层式，指水粒子流动轨迹平行有序（流动方式平缓有规律）—湍流式，指水粒子无序运动及随时变化（流动方式紊乱、不稳定）—过渡式，指介于分层式和湍流式之间的流动方式。
流动方式通过雷诺数（Reynolds Number）予以确定：其中：Re=雷诺数v=流速m/sD=管道内径m。
管道压力降计算
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管道压力降计算
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1 单相流（不可压缩流体） 1.1 简述 1.1.1 本规定适用于牛顿型单相流体在管道中流动压力降的计算.工艺系统专业在化工工艺专业已基 本确定各有关主要设备的工作压力的情况下,进行系统的水力计算.根据化工工艺要求计算各主要设备之 间的管道(包括管段、阀门、控制阀、流量计及管件等)的压力降，使系统总压力降控制在给定的工作压 力范围内，在此基础上确定管道尺寸、设备接管口尺寸、控制阀和流量计的允许压力降，以及安全阀和 爆破片的泄放压力等。 1.1.2 流动过程中剪应力与剪变率之比为一常数,并等于其动力粘度的流体称牛顿型流体.凡是气体都 是牛顿型流体,除工业上的高分子量液体、胶体、悬浮液、乳浊液外，大部分液体亦属牛顿型流体。 1.2 计算方法 1.2.1 注意事项 1.2.1.1 安全系数
3）对较复杂的枝状管路，可在分支点处将其划分为若干简单管路，按一般的简单管路分别计算。
1.2.4 管道压力降计算
1.2.4.1 概述
1.2.4.1.1 管道压力降为管道摩擦压力降、静压力降以及速度压力降之和。
管道摩擦压力降包括直管、管件和阀门等的压力降，同时亦包括孔板、突然扩大、突然缩小以及
接管口等产生的局部压力降；静压力降是由于管道始端和终端标高差而产生的；速度压力降是指管道始
1sldi管内径d体积流量v流速ufmmm3hms图1221流速流量管径计算图体积流量v密度粘度fm3hkgm3mpas图1222液体气体p1000kpa经济管径图2sldi表1221某些管道中流体允许压力降范围序号管道种类及条件压力降范围kpa100m管长1蒸汽p64?10mpa表46?230总管p35mpa表12?35p35mpa表23?46支管p35mpa表23?46p35mpa表23?69排气管46?122大型压缩机735kw进口18?9出口46?69小型压缩机进出口23?23压缩机循环管道及压缩机出口管023?123安全阀进口管接管点至阀最大取整定压力的3出口管最大取整定压力的10出口汇总管最大取整定压力的754一般低压工艺气体23?235一般高压工艺气体23?696塔顶出气管127水总管238水支管189泵进口管最大取8出口管34m3h35?1383h23?9234?110m3110mh12?46表1222某些对管壁有腐蚀及磨蚀流体的流速序号介质条件管道材料最大允许流速ms1烧碱液浓度5碳钢1222浓硫酸浓度80碳钢1223酚水含酚1碳钢0914含酚蒸汽碳钢18005盐水碳钢183管径900衬水泥或沥青钢管460管径900衬水泥或沥青钢管600
缩径球阀及管道压力损失计算
计算参数/说明符 号DN200x150DN250x200DN300x250DN350x300DN400x350DN450x400球阀进口端大管直径(mm)-------------------------------给 定D1201252303334385436球阀进口端小管直径(mm)-------------------------------给 定D2150201252303334385球阀进口端过渡段夹角(°)-----------------------------给 定909090909090球阀进口端过渡段夹角(⌒)-----------------------------计算输出 1.5707963271.5707963271.5707963271.5707963271.5707963271.570796327球阀进口端管道的表面粗造度(mm)-----------------------设计给定△0.20.20.20.20.20.2管道内流体的运动粘度(mm^2/S)---------------------查表点击给定μ111111管道内流体的密度(Kg/mm^3)------------------------查表点击给定ρ0.0000010.0000010.0000010.0000010.0000010.000001流体在管道内的平均流速(mm/S)-------------------------给 定v 100010001000100010001000球阀进口端过渡段夹角Q度时的阻力系数--------------查表1-90给定ξc 0.350.350.350.350.350.35球阀进口端小管与大管面积比的阻力系数-------------查表1-91给定ε0.65660.6720.6850.73380.7050.72球阀进口端大管截面面积(mm^2)-------------------------计算输出A131730.871249875.9249772106.6199887615.87752116415.6428149301.0493球阀进口端小管截面面积(mm^2)-------------------------计算输出A217671.4586831730.871249875.9249772106.6199887615.87752116415.6428进口端压力损失示例图形&计算公式Q端压力损DN500x400DN600x500DN700x600DN800x700DN900x800DN1000x900 487589684779874976 385487589684779874 9090909090901.570796327 1.570796327 1.570796327 1.570796327 1.570796327 1.5707963270.20.20.20.20.20.21111110.0000010.0000010.0000010.0000010.0000010.0000011000100010001000100010000.350.350.350.350.350.350.67120.680.7040.720.7220.725 186272.097272471.1162367453.2431476611.8069599946.8075748151.4409 116415.6428186272.097272471.1162367453.2431476611.8069599946.8075。
管道压损计算
管道压损计算:1.管道中压损:△＝△＋△+△△:管道总压降,KPa△:直管段压降,KPa△:局部压降,ＫPa△:标高变化压降,KPａ2.雷诺数(气体在管道内得流动方程)()雷诺数;气体密度,Kg/m³()管道内气体得速度,m／s管道直径,m动力粘度,Pa、s动力粘度,ｍ²/ｓ气体得粘度随温度得增高而增大(液体得粘度随温度得增高而减小),与压力几乎没有关系。
空气得粘度壳用下式计算:ｔ:为气体温度圆管内流动得下限雷诺数:直管段压降△其中摩擦系数应根据流动状态按下面公司计算、(1)在工程计算时:时按流层计算;沿程压损系数:金属管沿程压损系数:橡胶软管沿程压损系数:时按紊流进行计算:3.直管段压降△其中摩擦系数应根据流动状态按上面公式计算。
直管段压降,KPa摩擦系数:管道长度,m管道直径,ｍ气体密度,Kg/m³,时ｒ=１。
29管道内气体得速度,m/s阻力附件系数,=1、15～1。
204、管道管径与壁厚关系(1)风管得壁厚管壁应有合理得厚度,太薄钢性差,受负压吸力易变形;太厚则浪费钢材不经济。
风管壁厚按下表取值:风管壁厚度表3管径D(mm) 10０~630 71０～１00０1120～170０１800～2６5０2800～560０(2)当含有熟料及磨损性强得矿物粉尘,且流速＞15m/s 时,风管壁厚适当加大。
(３)为防止大型风管得刚度变形,在其长度方向每隔2。
5ｍ增加一道加固圈,加固圈 可用宽50～80,厚度为５～8ｍm 得扁钢制作。
(4)风管得法兰规格,螺栓孔径,数量等均应按表中给定尺寸确定。
５、管道阻力计算 (１) 阻力计算公式风管系统阻力应为管道得摩擦阻力与局部阻力之与:λ——圆管摩擦阻力系数;见表L ——风管长度,m; D ——风管直径,ｍ;ξ——管件及变径点阻力系数,查工艺手册(下)14～18页; υ——风管中流速,ｍ/s;ρ—-空气密度,Kg ／m 3,２0℃时r=1.２9; K 0——阻力附加系数,Ｋ0=１。
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2.540737 3.693081 16.13613 3.192615 13.91671 4.540309 7.550516 7.932009
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m
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15
35 75 40 60 7 300 20 135 20
100
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100
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150
50
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
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0.2
0.2
输出数据
1 最终计算管径
2 管道内截面积 3 介质流速 4 雷诺数
9.89416 7.12242 15.5121 2.54074 18.39795 19.18129 12.64617 11.00683
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9.89416 7.12242 15.5121 2.54074 18.39795 19.18129 12.64617 11.00683
0.89947 0.8903 1.93901 0.56461 2.299744 2.397661 2.81026 2.445961
2.540737 3.693081 16.13613 3.192615 13.91671 4.540309 7.550516 7.932009
0.564608 0.820685 3.585806 0.70947 3.092603 1.008958 1.677893 1.762669
0.01625 0.019677 0.033196 0.018264 0.030731 0.039164 0.045312 0.018523
2.44
3.82 5.50 7.48 9.77 12.37 15.27 18.48 21.99 25.81 29.93
0.39
0.61 0.88 1.20 1.57 1.98 2.45 2.96 3.52 4.13 4.79
2.94
4.60 6.62 9.01 11.77 14.90 18.40 22.26 26.49 31.09 36.06
1 气体流量
2 气体密度 3 气体粘度 4 气体Cp/Cv 5 初始压力 6 最大允许压力降
管道 1 管道长度 2 初选管径 3 绝对粗糙度
管件 1 45度弯头 2 90度弯头 3 180度弯头 4 三通（分流） 5 三通（合流） 6 闸阀（全开） 7 截止阀（全开） 8 蝶阀（全开） 9 止回阀（全开） 10 容器入管口 11 其它管件
0.01783 0.01964 0.02887 0.02584 0.018611 0.019635 0.019635 0.02898
0
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kPa
kPa kPa kPa
%
流量 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 110% 120% 130% 140%
9.89416 7.12242 15.5121 2.54074 18.39795 19.18129 12.64617 11.00683
-
40 100
80 200
0.001256 0.00785 0.005024 0.0314 2.727012 16.75561 10.05586 31.05602 63214.29 473544.5 466205.3 1195350
20.5779 15.404 9.37461 6.93369 28.4314 14.95708 28.05718 6.806622
4193858 1632928 248443 156767 3767392 4529028 1585895 197228.6
完全湍 完全湍 过渡湍 过渡湍
流
流
流
流
完全湍流 完全湍流 完全湍流 过渡湍流
0.39
0.61 0.88 1.20 1.57 1.98 2.45 2.96 3.52 4.13 4.79
0.57
0.89 1.29 1.75 2.29 2.90 3.58 4.33 5.15 6.05 7.01
2.54
3.97 5.71 7.78 10.16 12.86 15.87 19.21 22.86 26.83 31.11
0.04802 0.03719 0.02275 0.01625 0.069135 0.064929 0.06651 0.02721
1.58
2.47 3.56 4.85 6.33 8.01 9.89 11.97 14.25 16.72 19.39
1.14
1.78 2.56 3.49 4.56 5.77 7.12 8.62 10.26 12.04 13.96
mm
Le/D
15
35 75 40 60 7 300 20 135 20
100
100
100
100
100
100
1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0
100
50
25
25
25
25
150
100
25
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
0.2
输出数据
1 最终计算管径
2 管道内截面积 3 介质流速 4 雷诺数
mm
m2 m/s
-
80
80
50
80
0.49
0.77 1.11 1.51 1.97 2.50 3.09 3.73 4.44 5.21 6.05
2.19
3.42 4.92 6.70 8.75 11.08 13.67 16.55 19.69 23.11 26.80
0.71
1.12 1.61 2.19 2.86 3.62 4.47 5.40 6.43 7.55 8.75
输入结束
输入数据: 项目
1 管线号 介质
1 气体流量
2 气体密度 3 气体粘度 4 气体Cp/Cv 5 初始压力 6 最大允许压力降
管道 1 管道长度 2 初选管径 3 绝对粗糙度
管件 1 45度弯头 2 90度弯头 3 180度弯头 4 三通（分流） 5 三通（合流） 6 闸阀（全开） 7 截止阀（全开） 8 蝶阀（全开） 9 止回阀（全开） 10 容器入管口 11 其它管件
450 20
456
3.2375 0.01146
1.3173 450 20
439
8.11 0.014 1.156
450 20
6102
3.2375 0.01146
1.3173 450 20
5868
8.11 0.014 1.156
450 20
115
3.2375 0.01146 1.3173
450 20
m
mm
3.07
4.80 6.91 9.40 12.28 15.54 19.18 23.21 27.62 32.42 37.60
2.02
3.16 4.55 6.20 8.09 10.24 12.65 15.30 18.21 21.37 24.79
1.73
2.70 3.89 5.29 6.91 8.74 10.79 13.06 15.54 18.24 21.15
3 of 8
2022/2/24 13:11
150%
5.50 8.05 35.72 6.94 30.77 10.05 16.79 17.25
D:\制苯C00012\管线表\计算\409224403.xls\Gas_Pipe
4 of 8
2022/2/24 13:11
输入结束
输入数据: 项目
1 管线号 介质
单位
GG
GG
GG FG-ng
FG
FG-ng PG
HCl
7001001 7001002 7001002 7001007 7001007 7001003 7001001
kg/h
63 10674
406
406 30783 29605 10268
390
kg/m3
1.639 6.13 6.13 3.2375
6.13 17.51 3.2375
50 200 150
40
0.005024 0.005024 0.001962 0.005024 0.001962 0.0314 0.017662 0.001256 6.933685 8.385319 8.255211 7.787588 7.661813 16.67364 11.37928 7.8559
2 of 8
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输入结束
输入数据: 项目
1 管线号 介质
1 气体流量
2 气体密度 3 气体粘度 4 气体Cp/Cv 5 初始压力 6 最大允许压力降
管道 1 管道长度 2 初选管径 3 绝对粗糙度
管件 1 45度弯头 2 90度弯头 3 180度弯头 4 三通（分流） 5 三通（合流） 6 闸阀（全开） 7 截止阀（全开） 8 蝶阀（全开） 9 止回阀（全开） 10 容器入管口 11 其它管件
- 过渡湍流 过渡湍流 过渡湍流 过渡湍流 过渡湍流 过渡湍流 过渡湍流 过渡湍流