化工工艺常用流速范围及管径计算
介质常用流速范围（详表）
＞3.0
冷凝水
自流
0. 2～ 0. 5
蒸汽冷凝 水
0. 5～ 1. 5
过热水
2
海水、微 碱水
p＜0.6MPa(表压）
1. 5～ 2. 5
DN＞200mm
30～40
饱和蒸汽
DN =200～ 100mm
25～35
DN＜100mm
15～30
p＞1MPa(绝压）
15～20
蒸汽
p=1～ 4MPa (绝压 ）
20～40
对于长度较短、管径较小的管路，一般可由常用流速计算其管径。
d=1.3×(W/V)1/2
式中：d----管径
m；
w----体积流量 m3/s；
v----常用流速 m/s
介质常用流速范围
介质种类
管路种类及工况
流速范围(m/s)
p=0. 1～ 0. 3MPa (表压 ）
0. 5～ 2
p≤1MPa(表压）
0. 5～ 3
水及 粘度与水 相近液 体
p≤8MPa(表压） p≤20～30MPa (表压 ） 热网循环 水、冷 却水
2～ 3 2～ 3. 5 0. 5～ 1
压力回水
0. 5～ 2
无压回水
0. 5～ 1. 2
自来水
p=0.3MPa(表压）
主管 支管
1. 5～ 3. 5 1. 0～ 1. 5
锅炉给水
p ＞0. 8MPa（ 表压）
p=4～ 12MPa( 绝压）
40～60
DN＞200mm
40～60
过热蒸汽
DN =200～ 100mm
30～50
DN＜100mm
20～40
二次蒸汽
管道内流速常用值
管道内流速常用值/（m/s）管道内流速常用值/（m/s）流体种类应用场合管道种类平均流速备注水一般给水主压力管道2~3低压管道0.5~1泵进口0.5~2.0泵出口1.0~3.0工业用水离心泵压力管3~4离心泵吸水管DN2501~2DN2501.5~2.5往复泵压力管1.5~2往复泵吸水管1给水管道流速选择原则一、液体工艺介质类别最大允许压降流速0～60m3/h1.381.8~2.460～160m3/h0.922.4~3.0>160m3/h0.463.0~4.6(4)容器、塔器底部排出管线0.141.2~1.8(5)再沸器入口0.030.3~1.2(6)冷凝器出口0.110.9~1.8(7)冷却管线0.090.6~1.2(8)塔器供液管线0.141.2~1.8二、气体工艺介质类别最大允许压降流速kg/cm2/100mm/s(1)一般压力等级>35.0kg/cm2G0.467.0~20.014.0~35.0kg/cm2G0.357.0~20.010.5~14.0kg/cm2G0.147.0~20.03.5~10.5kg/cm2G0.0710.0~30.00.0~3.5kg/cm2G0.0310.0~30.0真空0.0210.0~30.0换气用风道横置4.0~7.0竖置2.0~5.0(3)泵排出口0.401.0~3.0离心泵2.0~3.0往复泵1.0~2.0(4)锅炉给水0.401.5~3.0(5)冷却水0.401.0~2.5四、蒸汽类别最大允许压降流速kg/cm2/100mm/s(1)一般(2)压力等级(3)0.0~3.5kg/cm2G0.0610.0~35.0(4)3.5~10.5kg/cm2G0.1210.0~35.0(5)10.5~21.0kg/cm2G0.2310.0~35.0(6)>21.0kg/cm2G0.3510.0~35.0(7)(2)过热蒸汽(8)口径(mm)(9)>2000.3540.0~60.0(10)100~2000.3530.0~50.0(11)<1000.3530.0~40.0(12)(3)饱和蒸汽(13)口径(mm)(14)>2000.2030.0~40.0(15)100~2000.2025.0~35.0饱和水蒸气（表压0.8MPA以下）????40-60?往复泵吸入管（水类液体）????0.7-1饱和水蒸气（表压3MPA以上）????80往复泵排出管（水类液体）????1-2蛇管入口饱和水蒸气????30-40??离心泵吸入管（水类液体）????1.5-2化工设备的排气管????20-25?离心泵排出管（水类液体）????2.5-3 一般气(体常压）????10-20??真空管道????＜10表二某些流体在管道中的常用流速范围。
流量和管径、压力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X管内径的平方X流速(立方米/小时)。
其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy 公式这里：Q——断面水流量（m3/s）C——Chezy糙率系数（m1/2/s）A——断面面积（m2）R——水力半径（m）S——水力坡度（m/m）根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy-Weisbach公式由于这里：h f——沿程水头损失（mm3/s）f ——Darcy-Weisbach水头损失系数（无量纲）l——管道长度（m）d——管道内径（mm）v ——管道流速（m/s）g ——重力加速度（m/s2）水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5~10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1 管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用数值做为判别式，目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数，按照水流阻力特征区划分如表1。
沿程水头损失水力计算公式和摩阻系数表1达西公式是管道沿程水力计算基本公式，是一个半理论半经验的计算通式，它适用于流态的不同区间，其中摩阻系数λ可采用柯列布鲁克公式计算，克列布鲁克公式考虑的因素多，适用范围广泛，被认为紊流区λ的综合计算公式。
化工工艺常用流速范围及管径计算
化工工艺常用流速范围及管径计算化工工艺中，流速是一个重要的参数，涉及到输送流体的速度和流体与管道壁面的摩擦关系，对于液体和气体传输有着不同的要求。
在选择合适的流速范围和管径时，需要考虑流体性质、输送目的和经济效益等因素。
一、流速范围：1.液体流速范围：一般情况下，液体在管内的流速常在0.5-4m/s之间。
对于粘稠液体，上限值可适当提高，以防止沉积或堵塞。
如果需要提高流速，可以适当增大管径或采用多管并联的方式。
2.气体流速范围：气体在管道中的流速一般较高，一般在25-30m/s之间。
对于高粘度或高湿度的气体，流速可适当下降。
需要注意的是，过高的流速可能造成压力损失增大、噪音增加等问题，过低的话则可能导致积聚或沉积。
因此，选择适当的气体流速非常重要。
二、管径计算：管径的选择需要根据流体的流量、流速和管道布局等因素进行综合考虑。
1.流量计算：首先需要确定所需的流量，这个与工艺的要求密切相关。
在单位时间内，通过管道的液体或气体的体积称为流量，常以单位时间内通过面积为1平方米的截面的流体体积而定义。
2.确定流速：在确定流量的基础上，根据实际需要以及流体性质，选择合适的流速范围。
3.管径选择：根据流量和流速，可以通过流量方程计算得到管道的截面积。
然后，根据不同的管材选择公称管径。
常用的计算公式有以下几种：a.流速公式：流速（m/s）=流量（m³/h）/（截面积（m²）*3600）b.等效直径公式：流量（m³/h）=流速（m/s）*（π/4）*管道内径²c. 直径公式：流量（m³/h）= 係数* π * 管道内径（mm）²其中，係数是根据具体的管道材料和内壁光滑程度确定的系数。
需要注意的是，选择管径时还要考虑管道材料、成本、施工条件等因素，综合考虑以满足工艺要求和经济效益。
总结起来，化工工艺中流速范围的选择需要结合流体性质、输送目的、经济效益等因素，常用的液体流速范围为0.5-4m/s，气体流速范围为25-30m/s。
管径选择与管道压力降计算
管径选择与管道压力降计算第一部分管径选择1．应用范围和说明1.0.1本规定适用于化工生产装置中的工艺和公用物料管道，不包括储运系统的长距离输送管道、非牛顿型流体及固体粒子气流输送管道。
1.0.2对于给定的流量，管径的大小与管道系统的一次投资费(材料和安装)、操作费(动力消耗和维修)和折旧费等项有密切的关系，应根据这些费用作出经济比较，以选择适当的管径，此外还应考虑安全流速及其它条件的限制。
本规定介绍推荐的方法和数据是以经验值，即采用预定流速或预定管道压力降值(设定压力降控制值)来选择管径，可用于工程设计中的估算。
1.0.3当按预定介质流速来确定管径时，采用下式以初选管径：d= ρ—1)或 d= —2)式中d——管道的内径，mm；W——管内介质的质量流量，kg／h；——管内介质的体积流量，m3／h；Vρ——介质在工作条件下的密度，kg／m3；u——介质在管内的平均流速，m／s。
1.0.4当按每100m计算管长的压力降控制值(⊿Pf100)来选择管径时，采用下式以初定管径：–—1)d＝ρμ⊿Pf100–—2)或 d＝ρμ⊿Pf100式中μ——介质的动力粘度，Pa·s；——100m计算管长的压力降控制值，kPa。
⊿Pf100推荐的⊿Pf1001.0.5本规定除注明外，压力均为绝对压力。
2．管道内流体常用流速范围和一般工程设计中的压力降控制值3．核定3.0.1初选管径后，应在已确定的工作条件及物料性质的基础上，按不同流动情况的有关公式，准确地作出管道的水力计算，再进一步核定下述各项：3.0.2所计算出的管径应符合工程设计规定；3.0.3满足介质在管道输送时，对流速的安全规定；3.0.4满足噪声控制的要求。
第二部分管道压力降计算1 单相流(不可压缩流体)简述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。
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。
管径选择与管道压力降计算(一)1~60
管径选择与管道压力降计算第一部分管径选择1．应用范围和说明1.0.1本规定适用于化工生产装置中的工艺和公用物料管道，不包括储运系统的长距离输送管道、非牛顿型流体及固体粒子气流输送管道。
1.0.2对于给定的流量，管径的大小与管道系统的一次投资费(材料和安装)、操作费(动力消耗和维修)和折旧费等项有密切的关系，应根据这些费用作出经济比较，以选择适当的管径，此外还应考虑安全流速及其它条件的限制。
本规定介绍推荐的方法和数据是以经验值，即采用预定流速或预定管道压力降值(设定压力降控制值)来选择管径，可用于工程设计中的估算。
1.0.3当按预定介质流速来确定管径时，采用下式以初选管径：d=18.81W0.5 u-0.5ρ-0.5(1.0.3—1)或d=18.81V00.5 u-0.5(1.0.3—2)式中d——管道的内径，mm；W——管内介质的质量流量，kg／h；V0——管内介质的体积流量，m3／h；ρ——介质在工作条件下的密度，kg／m3；u——介质在管内的平均流速，m／s。
预定介质流速的推荐值见表2.0.1。
1.0.4当按每100m计算管长的压力降控制值(⊿Pf100)来选择管径时，采用下式以初定管径：d＝18.16W0.38ρ-0.207 µ0.033⊿P f100–0.207(1.0.4—1)或d＝18.16V00.38ρ0.173 µ0.033⊿P f100–0.207(1.0.4—2)式中µ——介质的动力粘度，Pa·s；⊿P f100——100m计算管长的压力降控制值，kPa。
推荐的⊿P f100值见表2.0.2。
1.0.5本规定除注明外，压力均为绝对压力。
2．管道内流体常用流速范围和一般工程设计中的压力降控制值2.0.1管道内各种介质常用流速范围见表2.0.1。
表中管道的材质除注明外，一律为钢。
该表中流速为推荐值。
2.0.2管道压力降控制值见表2.0.2－1和表2.0.2－2，该表中压力降值为推荐值。
流量和管径、压力、流速之间关系计算公式
流量与管径、压力、流速的一般关系一般工程上计算时，水管路，压力常见为0.1--0.6MPa，水在水管中流速在1--3米/秒，常取1.5米/秒。
流量=管截面积X流速=0.002827X 管内径的平方X流速（立方米/小时）。
其中，管内径单位：mm ，流速单位：米/秒，饱和蒸汽的公式与水相同，只是流速一般取20--40米/秒。
水头损失计算Chezy公式0二U•右賦W这里：Q ------- 断面水流量（m3/s）C ――Chezy 糙率系数（m1/2/s）A——断面面积（m2）R——水力半径（m）S 水力坡度（m/m）根据需要也可以变换为其它表示方法:Darcy- Weisbach 公式由于这里：hf -------- 沿程水头损失（mm3/s）f ---------- D arcy-Weisbach水头损失系数（无量纲）l ——管道长度（m）d --------- 管道内径（mm）v ---------- 管道流速（m/s）g ——重力加速度（m/s2）水力计算是输配水管道设计的核心，其实质就是在保证用户水量、水压安全的条件下，通过水力计算优化设计方案，选择合适的管材和确经济管径。
输配水管道水力计算包含沿程水头损失和局部水头损失，而局部水头损失一般仅为沿程水头损失的5〜10%，因此本文主要研究、探讨管道沿程水头损失的计算方法。
1.1管道常用沿程水头损失计算公式及适用条件管道沿程水头损失是水流摩阻做功消耗的能量，不同的水流流态，遵循不同的规律，计算方法也不一样。
输配水管道水流流态都处在紊流区，紊流区水流的阻力是水的粘滞力及水流速度与压强脉动的结果。
紊流又根据阻力特征划分为水力光滑区、过渡区、粗糙区。
管道沿程水头损失计算公式都有适用范围和条件，一般都以水流阻力特征区划分。
水流阻力特征区的判别方法，工程设计宜采用I」:数值做为判别式，目前国内管道经常采用的沿程水头损失水力计算公式及相应的摩阻力系数，按照水流阻力特征区划分如表1。
工艺系统常用各种介质流速推荐值
工艺系统专业工程设计同统一规定（常用各种介质流速推荐值）2012.2.3序号介质工作条件或管径范围流速m/s1 过热蒸汽DN＜100 20～402 DN=100～200 30～503 DN＞200 40～604 二次蒸汽二次要利用时15～305 二次不利用时606 高压乏汽80～1007 乏汽排气管：从受压容器排出808 排气管：从无压容器排出15～309 压缩气体P≤0.3MPa8～1210 P=0.3～0.6MPa 10～2011 P=0.6～1MPa 10～1512 P=1～2MPa 8～1213 P=2～3MPa 3～814 P=3～30MPa 0.5～315 氧气P=0～0.05MPa 5～1016 P=0.05～0.6MPa 6～817 P=0.6～1MPa 4～618 P=2～3MPa 3～419 煤气管道长50～100米20 P≤0.027MPa0.75～321 P≤0.27MPa8～1222 P≤0.8MPa3～1223 半水煤气P=0.1～0.15MPa 10～1524 天然气3025 烟道气烟道内3～626 管道内3～427 石灰窑窑气10～1228 氮气P=5～10MPa 2～529 氢氮混合气P=20～30MPa 5～1030 氨气P=真空15～2531 P＜0.3MPa 8～1532 P＜0.6MPa 10～2033 P＜2.0MPa 3～834 乙烯气P=22～150MPa 5～635 乙炔气P＜0.01MPa 3～436 P＜0.15MPa 4～8（最大）37 P＜2.5MPa 最大438 氮气体10～2539 液体 1.540 氯仿气体1041 液体 242 氯化氢气体（钢衬胶管）2043 液体（橡胶管） 1.544 溴气体（玻璃管）1045 液体（玻璃管） 1.246 氯化甲烷气体2047 液体 248 氯乙烷 249 二氯乙烷50 三氯乙烷51 乙二醇 252 苯乙烯 253 二溴乙烯玻璃管 154 水及粘度相似的液体P=0.1～0.3MPa 0.5～255 P≤1MPa0.5～356 P≤8MPa2～357 P≤20～30MPa 2～3.558 自来水主管P=0.3MPa 1.5～3.559 支管P=0.3MPa 1.0～1.560 锅炉给水P＞0.8MPa 1.2～3.561 蒸汽冷凝液0.5～1.562 冷凝水自流0.2～0.563 过热水 264 海水，微碱水P＜0.6MPa 1.5～2.565 粘度较大的液体粘度0.05Pa.SDN25 0.5～0.966 DN50 0.7～1.067 DN100 1.0～1.668 粘度0.1Pa.S DN25 0.3～0.669 DN50 0.5～0.770 DN100 0.7～1.071 DN200 1.2～1.672 粘度1Pa.S DN25 0.1～0.273 DN50 0.16～0.2574 DN100 0.25～0.3575 DN200 0.35～0.5576 液氨P=真空0.05～0.377 P≤0.6MPa0.3～0.878 P≤2MPa0.8～1.579 氢氧化钠浓度0～30% 280 30～50% 1.581 50～73% 1.282 四氯化碳 283 硫酸浓度88～93%（铅管） 1.284 93～100（铸铁管，钢管） 1.285 盐酸 1.586 氯化钠无固体 1.587 带有固体2～4.588 排除废水0.4～0.889 泥状混合物浓度15% 2.5～390 浓度25% 3～491 浓度65% 2.5～392 气体鼓风机吸入管10～1593 鼓风机排出管15～2094 压缩机吸入管10～2095 压缩机排出管：96 P＜1.0MPa 8～1097 P=1.0～10MPa 10～2098 P＞10MPa 8～1299 往复式真空泵吸入管13～16100 往复式真空泵排出管25～30101 水及粘度相似的液体往复式泵吸入管0.5～1.5102 往复式泵排出管1～2103 离心泵吸入管（常温） 1.5～2104 离心泵排出管(70～110℃）0.5～1.5 105 离心泵排出管 1.5～3106 高压离心泵排出管3～3.5107 齿轮泵吸入管≤1108 齿轮泵排出管1～2。
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化工工艺常用流速范围及管径计算
化工工艺中的流速是指物质在管道中的流动速度，通常用米每秒
（m/s）来表示。
流速的选择对于化工工艺的稳定运行和设备的正常工作
有着重要的影响。
通常情况下，化工工艺中使用的流速范围为0.8-4m/s。
不同的工艺操作需要不同的流速范围，下面将根据不同的工艺操作介绍流
速范围及管径计算的方法。
1.输送液体
在输送液体的过程中，流速的选择要保证管道内液体的均匀流动，避
免出现液体沉积或堵塞情况。
一般情况下，输送非粘性液体的流速范围为
1-3 m/s。
对于输送粘性液体，由于其粘度较大，流速范围应适当降低，
一般为0.8-1.2 m/s。
输送液体时，可以根据液体的流量和流速来计算所
需的管径。
流量（Q）的单位通常为标准立方米每小时（Nm³/h），管道的
内径（D）的单位为毫米（mm），可以使用下列公式计算：
Q=v×A
其中，Q为流量，v为流速，A为横截面积。
横截面积可以用管道内
径D计算，公式为：A=π×(D/2)²。
通过联立两个公式可以得到管径D的
计算公式：
D=2×√(Q/(π×v))
2.蒸发
蒸发工艺中，流速的选择要保证液体能够充分蒸发，同时也要避免液
体过热或沉积。
一般情况下，蒸发过程中的流速范围为1-2m/s。
蒸发过
程中的管径计算与液体输送类似，可以根据蒸发液体的流量和流速来计算所需的管径。
3.混合
混合工艺中，流速的选择要保证不同组分的物料能够充分混合，避免组分分层或物料堆积。
一般情况下，混合过程中的流速范围为2-4m/s。
混合过程中的管径计算也可以通过流量和流速来确定。