第4章 管路给料设备(高压)
制冷装置设计第四章 管道设计
式中 Z、Z——入口与出口的液位，m； ρ——液体密度，kg/m3 g——当地的重力加速度，m/s2
4.1制冷管道计算
（3）对两相流体的制冷剂管道，总阻力损失为：
分液相
p pf pj pg pa
折算系
•上升立管的最小带 油速度是相对制冷 系统的最低运转负 荷而言；
•按制冷系统可能运 转的最低负荷选择 管径。
•按最低蒸发温度下 制冷系统的最低负 荷进行校核。
•对于负荷波动较大 的系统 ，采用双上 升立管
4.2制冷管道的布置—3.管道布置
（2）吸气管与压缩机的连接
❖ 设计原则：
➢ 应使压缩机在停机、运行或启动期间，防止 液体制冷剂进入压缩机；
P
Pf
Pj
L
Le di
v2
2
Pa
管子的绝对粗
层流
64
糙度(钢管： e=0.06
Re
紊流
摩擦阻力 系数
0.00551
20000
e di
106 Re
1
3
4.1 制冷管道计算
（2）对于开启式系统：还要考虑流体克服 液位差的阻力
（1）吸入管的带油措施及最小带油速度
❖蒸发器高于压缩 机布置
❖上升立管
➢ 设置存油弯；
➢ 存油弯的大小 直接关系到蒸 发器与吸入管 之间的压差；
➢ 回油弯（L）应 尽可能小 。
图4-20 上升立管
4.2制冷管道的布置—3.管道布置
图4-21 双上升立管 1-三通 2-45°弯头 3-90°弯头
热工过程与设备(第四章)习题解答
实际烟气量，据式(4-27)，得： Va=V0+(α-1) L0=2.66+(1.16-1)1.863=2.96(m3/m3)
故每小时消耗的空气量为：2.161×2389=5163m3 生成的烟气量为：2.96×2389=7072m3 ③烟气的组成。 据式(4-28)，经计算得烟气的组成为 (%)：
设混合煤气中高炉煤气占x，则有： 3714.48x+17571(1-x)=7854
解此方程，得x=0.7。
《热工过程与设备(第四章)》习题解答
由此，混合煤气中高炉煤气占70%，焦炉煤气占 30%，按此比例得混合煤气的湿基组成(w%)为：
CO CH4 H2 C2H4 O2 CO2 N2 H2O 20.26 7.74 18.75 0.84 0.32 10.27 38.13 3.61 10.解： (1)由干基组成换算成湿基组成，换算系数为：
VCO2=Cy/12×22.4/100=1.235(m3/Kg) VH2O=(Hy/2+Wy/18)×22.4/100=0.602(m3/Kg)
《热工过程与设备(第四章)》习题解答
11.解：①先由该煤气的干基组成换算成湿基组成。 由于其水分含量为2.3%，故换算系数为： (100-2.3)/100=0.977，故该煤气的湿基组成(w%)为：
ch5-4 处理设备和管路
浅海固定平台规范第5篇，第4章第4章处理设备和管路第1节管路4.1.1 一般要求4.1.1.1 定义(1) 管汇：用来把一个或多个来源的流体有选择地引到各处理系统的管、阀门和管件的总成。
(2) 集管：管汇中将流体导入专用处理系统的部分。
4.1.1.2 认可的标准本社认可下列标准对本章所述管路进行设计、制造、安装和试验。
(1) SY/T 4085-95滩海油田油气集输技术规范。
(2) SY/T 4086-95滩海结构物上管网设计与施工技术规范。
(3) ANSI B31.3炼油厂管路。
(4) API RP 14E 海上生产平台管系的设计和安装的推荐作法。
(5) NACE Std.MR-01-75适用于油田设备的抗硫化物应力破坏的金属材料。
(6) NACE Std RP-01-76与生产有关的海上固定式平台的钢材表面防腐。
4.1.1.3 检验(1) 管子的材料、预制、焊接和无损探伤以及管路的安装、铺设和布置应经检验并达到本社的满意。
4.1.1.4试验(1) 管汇、管段予制之后在包扎绝缘材料和油漆之前，均应进行液压试验以证实其强度和密性合格。
(2) 管路予制后的液压试验的压力按本规范第7篇5.6.1的要求进行或按认可的标准进行。
(3) 管路安装、铺设之后的试验，应按本篇第1章第 1节的要求进行。
4.1.2 管子的壁厚4.1.2.1 管子的壁厚计算应符合本规范第7篇第5章第2节的相应规定，其腐蚀余量不能小于1mm，管子的壁厚设计也可遵循本节4.1.1.2中认可的标准。
4.1.3 管路的直径4.1.3.1 输送液体的管路其直径的设计应考虑使管内的流速适中，既考虑使液体产生的闪蒸减至最小，又考虑杂质不易积存在管内。
4.1.3.2 输送气体的管路其直径的设计应避免管内流速过大而产生不可接受的噪音。
4.1.3.3 输送气、液混流体的管路的设计，应考虑下列因素：(1) 如可能，管内流体的最小流速应保持在3m/s左右；(2) 管内流体的流速应低于按下式计算的冲蚀速度。
化工设备机械基础(第四版)第4章内压薄壁圆筒与封头的
若取第三强度理论，
S
பைடு நூலகம்
PD
2 t
S PcDi S
2[]t
整理得到计算壁厚S的公式，
❖ 若基于外径：
S
Pc Di
2[ ]t
Pc
基于内径的圆筒 计算壁厚公式
同样取第三强度理论，S
PD
2 t
S
PcDo S
2[]t
整理得到计算壁厚S的公式，
S
Pc Do
2[ ]t
Pc
基于外径的圆筒 计算壁厚公式10
若考虑腐蚀裕量C2，得到 设计壁厚Sd， Sd S C2 名义壁厚 Sn Sd C1
对于承受均匀内压的薄壁容器，其主应力规定为：
环向应力 轴向应力
1
PD 2S
2
m
PD 4S
径向应力 3 r 0
5
2.1 第一强度理论
根据：当作用在构件上的外力过大时，材料就会沿着最大拉应力
所在的截面发生脆性断裂，也就是说，不论在什么样的应力状态
下，只要三个主应力中最大拉应力σ1达到了 材料的极限应力，材 料就发生破坏；
GB150-1998规定： • 碳素钢和低合金钢制容器，取Smin3mm • 高合金钢制容器，取 Smin2mm
24
4. 压力试验及其强度校核
➢ 为了检查容器的宏观强度和有无渗漏情况，容器投入使用之前， 必须作压力试验或气密性试验；
➢ 压力试验一般采用液压试验，对于不适合液压试验的容器，可进 行气压试验；
21
3.5.2 腐蚀裕量C2
• 由于容器在使用过程中会受到介质的腐蚀，因此必须考虑一定的 腐蚀裕量；
• 介质不同、材料不同，所考虑的腐蚀裕量值也不尽相同。
[工学]第4章 锅炉房汽水系统及其设备-1
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以利于连续给水和经济运行。具有两个独立电源的锅炉房或停电缺 水不会造成事故的锅炉，可不设汽动给水泵。
¾ 给水泵的计算 流量
¾ 采用两台给水泵时，每台给水泵的流量均应满足所有运行锅炉
在额定蒸发量时所需给水量的110％。 ¾ 汽动给水泵作为电动给水泵的事故备用泵时，其流量应满足所 有运行锅炉在额定蒸发量时所需给水量的20~40％。
¾ 每台锅炉的给水管上应装设调节阀。手动调节阀应设置在便于司
炉操作的地点，否则宜加装远距离操纵装置。 ¾ 省煤器进出口均应装设安全阀，出口处最高点应装设放气阀，最 低处设放水阀，放水可接至排污井、下水道或无压水箱中。此 外，进出口应装压力表、温度计。当省煤器无旁通烟道时出口应 有接至给水箱的再循环管，以确保省煤器的安全运行。 ¾ 考虑到给水管道的放空和排气，安装时应有不小于0.003的坡度。 坡度方向与水流方向相反。在管道的高点应设放气阀，在管道的 低点应设放水阀。
§4-2-2 凝水系统
组成：凝结水泵、凝结水箱、凝水管路 凝结水泵的选择
¾ 凝结水泵至少应安装两台，其中一台备用。 ¾ 流量
间歇工作：任何一台泵停止运行，其余水泵满足凝水回收量的1.2
倍； 连续工作：任何一台停止运行时，其余泵的流量应能满足所有运 行锅炉在额定蒸发量下所需给水量的110％。 ¾ 扬程：H＝除氧器工作压力（阻力）＋管路系统总阻力＋凝结水箱最 低水位与除氧器进口高差＋5 mH2O
给水系统设备
¾ 给水泵：电动、汽动、蒸汽注水器 ¾ 给水箱：闭式、开式、圆形（>20m3）、矩形 ¾ 给水管道及阀门
§4-1 锅炉房给水系统及其设备
给水泵的选择及计算
¾ 给水泵的选择 水泵工作温度必须符合其技术文件中所规定的数据。 给水泵应设备用。给水泵的台数应能适应锅炉房负荷变化的要求，
第4章物料分离机械与设备
4
第 4 章 物料分离机械与设备
3. 压榨过程的工序 压榨过程主要包括加料、压榨、卸渣等工序。有时，由
压辊
第 4 章 物料分离机械与设备
压辊 上压榨网带
导向辊
下压榨网带
高压冲洗喷嘴
果渣刮板 增压辊 汁液收集槽
图 4.7 福乐伟带式压榨机原理图 28
第 4 章 物料分离机械与设备
2. 工作原理 带式榨汁机有很多型式，但其工作原理基本相同。 主要工作部件是两条同向、同速回转运动的环状压榨带及
驱动辊、张紧辊、压榨辊。压榨带通常用聚酯纤维制成， 本身就是过滤介质。借助压榨辊的压力挤出位于两条压榨 带之间的物料中的汁液。 带式压榨机一般可分为三个工作区：
2. 板式压榨机
典型板式压榨机如图4.2所示。
它由四根直立钢柱做成坚固的压榨
支架，上有顶板下有底板，中间夹
有10~16块压榨板，距离75~25 mm。
当液压活塞加压向上移动时压榨板
间的物料受到压缩，压榨初期的压
力较低，通常仅约几个兆帕。当被
榨取物料的体积逐渐缩小时，压力
增加很快，可达到初期压力的5~10
于进料状态要求或为了提高压榨效率，需对物料进行必要的 预处理，如破碎、热烫、打浆等。 4. 压缩在食品工业中的典型应用
在食品工业上，压榨主要用于从可可豆、椰子、花生、 棕榈仁、大豆、菜子等种子或果仁中榨取油脂，以及从甘蔗 中榨取糖汁。压榨的另一个重要用途就是用来榨取如苹果和 柑橘之类的果汁。
5
第 4 章 物料分离机械与设备
流体力学第四章管路水力计算
流体从一个大容器中经圆弧形进口流入 圆管，可以近似认为，进口处的流体流 速分布均匀。由于管道内的流体流量一 定，沿管道截面流动方向，边界层厚度 增加，管道中心部分的流速加快；管道 截面上的速度分布发生变化，直到边界 层在管道轴心处相交，边界层充满整个 流动截面，圆管截面上的速度分布沿流 动方向不再发生变化。
圆管内的流动为层流流动，因此沿程损失系数
64 0.035 Re
管道沿程能量损失
L V2 hf 0.026 mH2O D 2g
【例4-4】 已知一毛细管粘度计的管径 D = 0.5 mm，两测点间的管长L = 1.0 m，液体的密度ρ = 999 kg/m3，当液 体的体积流量Q = 880 m3/s时；两测 点间的压降= 1.0×106 Pa；求该流体 的动力粘度。
CS
vv u dA F
在充分发展的定常流动条件下，流出控 制体的动量的净通量为零，因此作用在控制 体上的合外力为零。作用在控制体上的外力 主要有控制体两个端面上的压强力、控制体 侧面上的粘性切应力以及控制体的重力。忽 略控制体的流体重力，并认为两个端面上的 压强分布均匀，可以写出控制体的力平衡式 在充分发作用在控制体上的外力主要有控制 体两个端面上的压强力、控制体侧面上的粘 性切应力以及控制体的重力。
VDe VD e Re
工程中，也有使用管道的水力半径计算
Re
vRh
注意：
• 在应用当量直径进行计算时，矩形 截面的长边最大不应超过短边的8倍， 圆环形截面的大直径至少要大于小 直径3倍。三角形截面、椭圆形截面 均可应用当量直径进行计算。但是 不规则形状的截面则不能应用。
【例4-1】断面积均为m2的正方 形管道，宽高比为4的矩形管道 和圆形管道。求： 1. 它们各自的湿周和水力半径 2.正方形和矩形管道的当量直径
第四章 供给系
1 第四章 供给系 柴油机具有压缩比大、热效率高、燃料经济性好、故障少、工作可靠性好、耐久性好、功率范围广、排放物污染小等一系列优点。因此柴油机在工程机械上得到广泛的应用。
第一节 概述 一、作用 1、空气的滤清和分配； 2、完成燃料的储存、滤清和输送； 3、按柴油机不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室， 使其与空气迅速混合。 4、引导废气派出气缸。 二、组成 1、燃料储存与供给装置： （1）燃油箱：储存柴油的容器； （2）柴油滤清器：过滤柴油，清除杂质。 （3）输油泵：将油箱里的柴油吸出，并以一定的压力输送到喷油泵。为低压油泵。其出油压力一般为150~300Kpa。 （4）喷油泵：产生高压柴油。油压一般为10~20Mpa，是高压油泵。
（5）喷油器：将柴油以一定的雾化质量高压喷入汽缸。 （6）油管：分高压油管和低压油管。 1）低压油管： a.输油管：连接油箱与输油泵、输油泵与高压油管； b.回油管：反向连接输油泵与喷油泵，让多余的柴油流回油箱。 c.溢油管：连接喷油器与柴滤器或油箱，使喷油器中少量泄漏的柴油流 2
回油箱。 2）高压油管：连接喷油泵和喷油器。同一台柴油机必须使用同材质、同规格、同长度的高压油管，以保证各缸供油的一致性。 2、空气供给部分：由空气滤清器、进气管及进气道等组成，增压柴油机还装有进气增压装置。 3、混合气的形成装置：由燃烧室组成。 4、废气排出装置：由气缸盖内的排气道、排气管及排气消声器等组成。 三、工作过程
四、柴油及其使用性能 1、内燃机用燃料：主要来源于石油，是由各种碳氢化合物组成的混合物，即烃类化合物。分为烷烃、芳香烃和不饱和烃等。利用其沸点差异较大，利用蒸馏的物理方法生成汽油、煤油、柴油等。 2、柴油的使用性能： （1）低温流动性：用凝点表示，即柴油冷却到开始失去流动性的温度。 （2）雾化性（粘度）：是表示稀稠程度的指标，过大获过小均不利。 （3）蒸发性：表示由液态向气态变化的能力，用蒸馏试验确定，馏程表示。蒸发性好，有利于可燃混合气的形成。 3
第四章：高、低压加热器运行规程
第四章加热器系统运行规程1.加热器系统设备规范2.加热器系统的投运和停运2.1加热器系统投运前的检查2.1.1执行机组启动前检查卡相关部分2.1.2确认加热器及其管道冲洗合格，有关试验校验合格。
2.1.3确认凝结水系统，给水系统运行正常，水质合格。
2.1.4确认有关阀门，表计等电源送上，信号灯良好。
2.1.5确认压缩空气系统运行正常，压力满足；气源至各用户的隔离阀开启。
2.1.6有关阀门经校验合格，动作正常。
2.1.7打开所有表计的隔离阀。
2.1.8确认水位计等报警及保护动作正常。
2.1.9确认各疏水调节阀动作正常，并已投入自动控制。
2.2加热器系统的投运2.2.1执行APS启动操作卡2.2.2加热器投运操作原则：2.2.2.1高、低加热器原则上随机组滑启滑停，当因某种原因不随机组滑启滑停时，应按“由抽汽压力低到高”的顺序投运各加热器，应按“由抽汽压力高到低”的顺序依次停止各加热器。
2.2.2.2严禁将泄漏的加热器投入运行。
2.2.2.3加热器必须在水位计完好，报警信号及保护动作正常的情况下才允许投运。
2.2.2.4加热器投运时，应先投水侧，再投汽侧；停运时，先停汽侧，再停水侧（在水侧有必要停时）。
2.2.2.5加热器水侧投入时，应先开启加热器旁路阀，再关闭进出水阀。
2.2.2.6投运过程中应严格控制加热器出水温度变化率小于56℃/hr。
2.3加热器系统的停运执行APS停机操作卡2.3.1正常运行中加热器退出操作(一般高加隔离为三台高加一起隔离)。
2.3.1.1按抽汽压力高到低的顺序逐级退出高加抽汽，退出过程中，应逐渐关闭抽汽电动隔离阀，注意加热器出水温度变化率不得超出限值。
注意控制机组负荷变化。
2.3.1.2确认抽汽逆止门前的气动疏水阀应开启。
2.3.1.3关闭高加至凝汽器连续排气一、二次阀。
2.3.1.4逐渐关闭上一级高加至本级疏水阀，注意上一级高加事故疏水阀动作正常。
2.3.1.5关闭本级加热器正常疏水隔离阀和事故疏水隔离阀。
第四章_第五节_供水系统的机械设备
第五节 供水系统的机械设备供水系统的主要机械设备包括：水泵、压力水柜和海水淡化装置等。
一、水泵供水系统大都采用电动离心旋涡泵或离心泵。
各类舰艇上应用的卫生泵性能见表4－4。
表4－4 泵性能根据系统总管的最大耗量和最大压头通过计算确定泵所需流量和压头。
在小型船上备有流量1~2m 3/h 的手摇泵作为备用泵。
二、压力水柜（1）压力水柜的工作原理压力水柜借压力继电器自动工作。
泵将水输送到压力水柜，压缩水柜上部的空气。
直到水柜内的水位升高到上限位置为止。
此时，压力继电器使泵断开。
用水时水柜内的水在压缩空气的压力作用下流到日用总管内，直到压力水柜内的水位降低到下限位置，此时，压力继电器使泵接通，再将水注入压力水柜。
泵根据压力水柜内水耗用情况，定期地注水入压力水柜。
（2）压力水柜容积确定压力水柜的工作压力（相应水柜注水的上下限水位）规定二级压力。
水柜的最大工作压力根据泵所产生的最大压头来确定，这个压力在大型舰船上取5kgf/cm 2，而在小型舰船上取3kgf/cm 2。
根据水输送到最远和最高处的配水器所需克服的管路内的压头损耗确定水柜内最小工作压力。
这种压力对小型和大型舰艇分别取1.5~2.5kgf/cm 2。
包括在上下注水水位之间的水柜容积称为有效容积。
这个容积在系统设计时应是最大的。
压力水柜的容积应由计算确定。
图4－6所示为压力水柜工作示意图，以确定水柜的容积和外形尺寸。
压力水柜的有效容积可根据舰艇上水的平均小时耗量按下述公式计算：)(m 3niQ V y =（4-3） 式中：Q ——舰艇上水的平均小时耗量（m 3/h ）tmq Q 0=； 0q ——每人每昼夜的耗水量定额（m 3/d ）； m ——舰艇上的编制人数；t ——系统使用时间，在此时间内用完昼夜耗水量定额。
取饮水系统h 8=t ，洗涤水系统15=t h ；n ——同时工作的压力水柜数目；i ——1h 内压力水柜注水次数。
图0V ——水柜开始注水时的水容积（m 3）； y V ——水柜有效容积（m 3）； 2V ——上水位时水柜内空气容积（m 3）； 1V ——下水位时水柜内空气容积（m 3）； 2P ——上水位时压缩空气的终压力（kgf/cm 2）； 1P ——下水位时压缩空气的初压力（kgf/cm 2）。