制藥工程學(xué)第09章

1、1第九章第九章 管路設(shè)計(jì)管路設(shè)計(jì)Pharmaceutical Engineering 在藥品生產(chǎn)中在藥品生產(chǎn)中,水、蒸汽以及各種流體物料水、蒸汽以及各種流體物料通常采用管道來輸送。管道布置是否合理通常采用管道來輸送。管道布置是否合理,不僅不僅影響裝置的基建投資影響裝置的基建投資,而且與裝置建成后的生產(chǎn)、而且與裝置建成后的生產(chǎn)、管理、安全和操作費(fèi)用密切相關(guān)。因此管理、安全和操作費(fèi)用密切相關(guān)。因此,管道設(shè)管道設(shè)計(jì)在制藥工程設(shè)計(jì)中占有重要的地位。計(jì)在制藥工程設(shè)計(jì)中占有重要的地位。 管道設(shè)計(jì)的內(nèi)容管道設(shè)計(jì)的內(nèi)容 管道設(shè)計(jì)基本資料管道設(shè)計(jì)基本資料9.1 概述概述Pharmaceutical Engine

2、ering 管道設(shè)計(jì)已具備的基礎(chǔ)資料有：管道設(shè)計(jì)已具備的基礎(chǔ)資料有：施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖施工階段帶控制點(diǎn)的工藝流程圖設(shè)備一覽表設(shè)備一覽表設(shè)備的平面布置圖和立面布置圖設(shè)備的平面布置圖和立面布置圖定型設(shè)備樣本或安裝圖定型設(shè)備樣本或安裝圖, ,非定型設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖和安裝圖非定型設(shè)備設(shè)計(jì)簡(jiǎn)圖和安裝圖物料衡算和能量衡算資料物料衡算和能量衡算資料水、蒸汽等總管路的走向、壓力等情況水、蒸汽等總管路的走向、壓力等情況建建(構(gòu)構(gòu))筑物的平面布置圖和立面布置圖筑物的平面布置圖和立面布置圖與管道設(shè)計(jì)有關(guān)的其它資料與管道設(shè)計(jì)有關(guān)的其它資料, ,如廠址所在地區(qū)的地質(zhì)、如廠址所在地區(qū)的地質(zhì)、水文資料等。水文資料等。

3、 9.1.1 管道設(shè)計(jì)的基本資料管道設(shè)計(jì)的基本資料Pharmaceutical Engineering管道設(shè)計(jì)一般包括以下內(nèi)容：管道設(shè)計(jì)一般包括以下內(nèi)容： 選擇管材選擇管材 管路計(jì)算管路計(jì)算 管道布置設(shè)計(jì)管道布置設(shè)計(jì) 管道絕熱設(shè)計(jì)管道絕熱設(shè)計(jì) 管道支架設(shè)計(jì)管道支架設(shè)計(jì) 編寫設(shè)計(jì)說明書編寫設(shè)計(jì)說明書 9.1.2 管道設(shè)計(jì)的內(nèi)容管道設(shè)計(jì)的內(nèi)容Pharmaceutical Engineering 9.2.1 工稱壓力和工稱直徑工稱壓力和工稱直徑 9.2.2 管線管線 9.2.3 閥門閥門 9.2.4 管件管件9.2 管道、閥門和管件管道、閥門和管件Pharmaceutical Engineering

4、 公稱壓力和公稱直徑公稱壓力和公稱直徑是管子、閥門及管件尺寸標(biāo)準(zhǔn)是管子、閥門及管件尺寸標(biāo)準(zhǔn)化的兩個(gè)基本參數(shù)?；膬蓚€(gè)基本參數(shù)。 1.公稱壓力公稱壓力 公稱壓力是管子、閥門或管件在規(guī)定溫公稱壓力是管子、閥門或管件在規(guī)定溫度下的最大許用工作壓力度下的最大許用工作壓力(表壓表壓)。公稱壓力常用符號(hào)。公稱壓力常用符號(hào)Pg表示，可分為表示，可分為12級(jí)。級(jí)。表表9-1 公稱壓力等級(jí)公稱壓力等級(jí)序號(hào)序號(hào)1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212 公稱公稱 壓力壓力/ /kgfcm-22.52.56 610101616252540406464100100160160200

5、200250250320320MPa0.250.250.590.590.980.981.571.572.452.453.923.926.286.289.89.815.715.719.619.624.524.531.431.4 9.2.1 公稱壓力和公稱直徑公稱壓力和公稱直徑Pharmaceutical Engineering 2.公稱直徑公稱直徑 公稱直徑是管子、閥門或管件的公稱直徑是管子、閥門或管件的名義內(nèi)直徑，名義內(nèi)直徑，常用符號(hào)常用符號(hào)Dg表示，如公稱直徑為表示，如公稱直徑為100mm可表示為可表示為Dg100。 公稱直徑并不一定就是實(shí)際內(nèi)徑。例如，管子公稱直徑并不一定就是實(shí)際內(nèi)徑。例如

6、，管子的公稱直徑既不是它的外徑，也不是它的內(nèi)徑，的公稱直徑既不是它的外徑，也不是它的內(nèi)徑，而是小于管子外徑的一個(gè)數(shù)值。管子的公稱直徑而是小于管子外徑的一個(gè)數(shù)值。管子的公稱直徑一定，其外徑也就確定了，但內(nèi)徑隨壁厚而變。一定，其外徑也就確定了，但內(nèi)徑隨壁厚而變。Pharmaceutical Engineering表表9-2 無縫鋼管的公稱直徑與外徑無縫鋼管的公稱直徑與外徑 單位：?jiǎn)挝唬簃m公稱直公稱直徑徑101520253240506580100125外徑外徑141825323845577689108133壁厚壁厚3333.53.53.53.54444公稱直公稱直徑徑150175200225250

7、300350400450500 外徑外徑159194219245273325377426480530 壁厚壁厚4.5667889999 Pharmaceutical Engineering 對(duì)法蘭或閥門而言，公稱直徑是指與其相對(duì)法蘭或閥門而言，公稱直徑是指與其相配的管子的公稱直徑。如配的管子的公稱直徑。如Dg100的管法蘭或閥的管法蘭或閥門，指的是連接公稱直徑為門，指的是連接公稱直徑為100mm的管子用的管子用的管法蘭或閥門。的管法蘭或閥門。 各種管路附件的公稱直徑一般都等于其實(shí)各種管路附件的公稱直徑一般都等于其實(shí)際內(nèi)徑際內(nèi)徑。返回返回Pharmaceutical Engineering1.

8、常用管子常用管子2. 管道連接管道連接 3. 管道的熱補(bǔ)償管道的熱補(bǔ)償 4. 管道的油漆和顏色管道的油漆和顏色 5. 管道的驗(yàn)收管道的驗(yàn)收 9.2.2 管線管線Pharmaceutical Engineeringl 鋼管鋼管 鋼管包括焊接鋼管包括焊接(有縫有縫)鋼管和無縫鋼管兩大類。鋼管和無縫鋼管兩大類。 焊接鋼管：通常由碳鋼板卷焊而成，以鍍鋅管較為焊接鋼管：通常由碳鋼板卷焊而成，以鍍鋅管較為常見。焊接鋼管的強(qiáng)度低，可靠性差，常用作水、壓常見。焊接鋼管的強(qiáng)度低，可靠性差，常用作水、壓縮空氣、蒸汽、冷凝水等流體的輸送管道。縮空氣、蒸汽、冷凝水等流體的輸送管道。 無縫鋼管可由普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼

9、、普通低合無縫鋼管可由普通碳素鋼、優(yōu)質(zhì)碳素鋼、普通低合金鋼、合金鋼等的管抷熱軋或冷軋金鋼、合金鋼等的管抷熱軋或冷軋(冷撥冷撥)而成，其中而成，其中冷軋無縫鋼管的外徑和壁厚尺寸較熱軋的精確。無縫冷軋無縫鋼管的外徑和壁厚尺寸較熱軋的精確。無縫鋼管品質(zhì)均勻、強(qiáng)度較高，常用于高溫、高壓以及易鋼管品質(zhì)均勻、強(qiáng)度較高，常用于高溫、高壓以及易燃、易爆和有毒介質(zhì)的輸送。燃、易爆和有毒介質(zhì)的輸送。 1. 常用管子常用管子Pharmaceutical Engineeringl 有色金屬管有色金屬管 在藥品生產(chǎn)中，銅管和黃銅管、鉛管和鉛合金管在藥品生產(chǎn)中，銅管和黃銅管、鉛管和鉛合金管、鋁管和鋁合金管都是常用的有色金

10、屬管。、鋁管和鋁合金管都是常用的有色金屬管。 銅管和黃銅管可用作換熱管或真空設(shè)備的管道銅管和黃銅管可用作換熱管或真空設(shè)備的管道 鉛管和鉛合金管可用來輸送鉛管和鉛合金管可用來輸送1565%的硫酸的硫酸 鋁管和鋁合金管可用來輸送濃硝酸、甲酸、醋酸鋁管和鋁合金管可用來輸送濃硝酸、甲酸、醋酸等物料。等物料。1. 常用管子常用管子Pharmaceutical Engineering非金屬管非金屬管無機(jī)非金屬管無機(jī)非金屬管有機(jī)非金屬管有機(jī)非金屬管 橡膠管、聚丙橡膠管、聚丙烯管、硬聚氯乙烯管、硬聚氯乙烯管、聚四氟乙烯管、聚四氟乙烯管、耐酸酚醛烯管、耐酸酚醛塑料管、不透性塑料管、不透性石墨管等石墨管等玻璃管、

11、搪玻玻璃管、搪玻璃管、玻璃鋼璃管、玻璃鋼管、陶瓷管等管、陶瓷管等1. 常用管子常用管子Pharmaceutical Engineering 卡套連接卡套連接 常用于小直徑常用于小直徑(40mm)管道、閥門管道、閥門及管件間的連接，具有連接簡(jiǎn)單、拆裝方便等優(yōu)及管件間的連接，具有連接簡(jiǎn)單、拆裝方便等優(yōu)點(diǎn)，常用于儀表、控制系統(tǒng)等管道的連接。點(diǎn)，常用于儀表、控制系統(tǒng)等管道的連接。 螺紋連接螺紋連接 常用于小直徑常用于小直徑(550mm)低壓鋼管或低壓鋼管或硬聚氯乙烯管道、管件、閥門間的連接。具有連硬聚氯乙烯管道、管件、閥門間的連接。具有連接簡(jiǎn)單、拆裝方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)接簡(jiǎn)單、拆裝方便、成本較低等優(yōu)點(diǎn)

12、, ,但連接的可但連接的可靠性較差靠性較差, ,螺紋連接處易發(fā)生滲漏螺紋連接處易發(fā)生滲漏, ,因而不宜用作因而不宜用作易燃、易爆和有毒介質(zhì)輸送管道之間的連接。易燃、易爆和有毒介質(zhì)輸送管道之間的連接。 2. 管子連接管子連接Pharmaceutical Engineering焊接焊接 藥品生產(chǎn)中最常用的一種管道連接方法藥品生產(chǎn)中最常用的一種管道連接方法，具有施工方便、連接可靠、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。，具有施工方便、連接可靠、成本較低的優(yōu)點(diǎn)。凡是不需要拆裝的地方，應(yīng)盡可能采用焊接。所凡是不需要拆裝的地方，應(yīng)盡可能采用焊接。所有的壓力管道，如煤氣、蒸汽、空氣、真空等管有的壓力管道，如煤氣、蒸汽、空氣、真空

13、等管道應(yīng)盡量采用焊接。道應(yīng)盡量采用焊接。 法蘭連接法蘭連接 常用于大直徑、密封性要求高的管常用于大直徑、密封性要求高的管道連接道連接, ,也可用于玻璃管、塑料管、閥門、管件或也可用于玻璃管、塑料管、閥門、管件或設(shè)備之間的連接。法蘭連接的優(yōu)點(diǎn)是連接強(qiáng)度高設(shè)備之間的連接。法蘭連接的優(yōu)點(diǎn)是連接強(qiáng)度高, ,密封性能好，拆裝比較方便。缺點(diǎn)是成本較高。密封性能好，拆裝比較方便。缺點(diǎn)是成本較高。 Pharmaceutical Engineering 承插連接承插連接 常用于埋地或沿墻敷設(shè)的給排水管常用于埋地或沿墻敷設(shè)的給排水管, ,如鑄鐵管、陶瓷管、石棉水泥管等與管或管件、如鑄鐵管、陶瓷管、石棉水泥管等與管

14、或管件、閥門之間的連接。連接處可用石棉水泥、水泥砂閥門之間的連接。連接處可用石棉水泥、水泥砂漿等封口漿等封口, ,用于工作壓力不高于用于工作壓力不高于0.3MPa、介質(zhì)溫、介質(zhì)溫度不高于度不高于60C0的場(chǎng)合。的場(chǎng)合。 卡箍卡箍(gu)(gu)連接連接 該法是將金屬管插入非金屬軟該法是將金屬管插入非金屬軟管，并在插入口外，用金屬箍箍緊，以防介質(zhì)外管，并在插入口外，用金屬箍箍緊，以防介質(zhì)外漏?？ü窟B接具有拆裝靈活、經(jīng)濟(jì)耐用等優(yōu)點(diǎn)，漏。卡箍連接具有拆裝靈活、經(jīng)濟(jì)耐用等優(yōu)點(diǎn)，常用于臨時(shí)裝置或潔凈物料管道的連接。常用于臨時(shí)裝置或潔凈物料管道的連接。Pharmaceutical Engineering

15、管道的安裝都是在常溫下進(jìn)行的，而在實(shí)際生產(chǎn)中管道的安裝都是在常溫下進(jìn)行的，而在實(shí)際生產(chǎn)中被輸送介質(zhì)的溫度通常不是常溫，此時(shí)，管道會(huì)因溫被輸送介質(zhì)的溫度通常不是常溫，此時(shí)，管道會(huì)因溫度變化而產(chǎn)生熱脹冷縮。當(dāng)管道不能自由伸縮時(shí)，其度變化而產(chǎn)生熱脹冷縮。當(dāng)管道不能自由伸縮時(shí)，其內(nèi)部將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。管道的熱應(yīng)力與管子的材內(nèi)部將產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力。管道的熱應(yīng)力與管子的材質(zhì)及溫度變化有關(guān)，而與管道長(zhǎng)度無關(guān)。所以，不能質(zhì)及溫度變化有關(guān)，而與管道長(zhǎng)度無關(guān)。所以，不能因?yàn)楣茏佣潭鲆暉釕?yīng)力。因?yàn)楣茏佣潭鲆暉釕?yīng)力。 為減弱或消除熱應(yīng)力對(duì)管道的破壞作用，在管道布為減弱或消除熱應(yīng)力對(duì)管道的破壞作用，在管道布置時(shí)應(yīng)

16、考慮相應(yīng)的熱補(bǔ)償措施。置時(shí)應(yīng)考慮相應(yīng)的熱補(bǔ)償措施。 3. 管道的熱補(bǔ)償管道的熱補(bǔ)償Pharmaceutical Engineering 一般情況下，管道布置應(yīng)盡可能一般情況下，管道布置應(yīng)盡可能利用管道自然利用管道自然彎曲時(shí)的彈性彎曲時(shí)的彈性來實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)償，即采用自然補(bǔ)償。有來實(shí)現(xiàn)熱補(bǔ)償，即采用自然補(bǔ)償。有熱補(bǔ)償作用的自然彎曲管段又稱為自然補(bǔ)償器。熱補(bǔ)償作用的自然彎曲管段又稱為自然補(bǔ)償器。 (a) L形補(bǔ)償器形補(bǔ)償器 (b) Z形補(bǔ)償器形補(bǔ)償器 Pharmaceutical Engineering 若使用溫度低于若使用溫度低于1000C或公稱直徑不超過或公稱直徑不超過50mm的的管道，一般可不考慮

17、熱補(bǔ)償。管道，一般可不考慮熱補(bǔ)償。表表9-3 可不裝補(bǔ)償器的最大直管長(zhǎng)度可不裝補(bǔ)償器的最大直管長(zhǎng)度熱水熱水/0C60 70 80 90 95 100 110 120 130 140 143 151 158 164 170 175 179 183蒸汽蒸汽/kPa 49 98176.4264.6294 392 490 588 686 784 882 980管長(zhǎng)管長(zhǎng)/m65 57 50 45 42 4037 32302727 27 25 25 24 24 24 24Pharmaceutical Engineering 當(dāng)自然補(bǔ)償不能滿足要求時(shí)，應(yīng)考慮采用補(bǔ)償器補(bǔ)當(dāng)自然補(bǔ)償不能滿足要求時(shí)，應(yīng)考慮采用補(bǔ)

18、償器補(bǔ)償。補(bǔ)償器的種類很多。償。補(bǔ)償器的種類很多。 (a) U形形 (b) 波形波形(單波單波)圖圖9-2 常用補(bǔ)償器常用補(bǔ)償器 Pharmaceutical Engineering 4. 管道的油漆及顏色管道的油漆及顏色1 1、徹底除銹后的管道表層應(yīng)涂紅丹底漆兩道，油漆一道。徹底除銹后的管道表層應(yīng)涂紅丹底漆兩道，油漆一道。2 2、需保溫的管道應(yīng)在保溫前涂紅丹底漆兩道，保溫后再在需保溫的管道應(yīng)在保溫前涂紅丹底漆兩道，保溫后再在外表面上油漆一道。外表面上油漆一道。3 3、敷設(shè)于地下的管道應(yīng)先涂冷底子油一道，再涂瀝青一道，敷設(shè)于地下的管道應(yīng)先涂冷底子油一道，再涂瀝青一道，然后填土。然后填土。4 4

19、、不銹鋼或塑料管道不需涂漆。不銹鋼或塑料管道不需涂漆。Pharmaceutical Engineering表表9-4 常見管道油漆顏色常見管道油漆顏色介質(zhì)介質(zhì)顏色顏色介質(zhì)介質(zhì)顏色顏色一次用水一次用水深綠色深綠色冷凍鹽水冷凍鹽水銀灰色銀灰色二次用水二次用水淺綠色淺綠色壓縮空氣壓縮空氣深藍(lán)色深藍(lán)色清下水清下水淡藍(lán)色淡藍(lán)色真空真空黃色黃色酸性下水酸性下水黑色黑色物料物料深灰色深灰色蒸汽蒸汽紅色紅色排氣排氣黃色黃色冷凝水冷凝水白色白色油管油管橙黃色橙黃色軟水軟水翠綠色翠綠色生活污水生活污水黑色黑色污下水污下水黑色黑色 Pharmaceutical Engineering 安裝完成后的管道需進(jìn)行強(qiáng)度安裝

20、完成后的管道需進(jìn)行強(qiáng)度及氣密性試驗(yàn)。及氣密性試驗(yàn)。 5. 管道的驗(yàn)收管道的驗(yàn)收 u水壓試驗(yàn)水壓試驗(yàn)u氣密性試驗(yàn)氣密性試驗(yàn)Pharmaceutical Engineering 水壓試驗(yàn)壓力可根據(jù)管子和管路附件的公稱壓力按水壓試驗(yàn)壓力可根據(jù)管子和管路附件的公稱壓力按表表9-5中的數(shù)據(jù)選取。中的數(shù)據(jù)選取。表表9-5 管子的公稱壓力管子的公稱壓力Pg和試驗(yàn)壓力和試驗(yàn)壓力Ps 單位：?jiǎn)挝唬篗PaPgPsPgPsPgPs0.51.572.3512.7519.120.10.22.453.7315.6923.540.250.393.925.8819.6129.420.390.596.289.4124.5237

21、.270.590.887.8511.7731.3847.070.981.479.8114.71 Pharmaceutical Engineering 操作溫度高于操作溫度高于200oC的鋼制的鋼制中、低壓中、低壓管路，試管路，試驗(yàn)壓力可按下式計(jì)算驗(yàn)壓力可按下式計(jì)算 (9-1)式中式中 Ps水壓試驗(yàn)壓力，水壓試驗(yàn)壓力，MPa； P 設(shè)計(jì)壓力，設(shè)計(jì)壓力，MPa； 試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力，試驗(yàn)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa； t設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，設(shè)計(jì)溫度下材料的許用應(yīng)力，MPa。tsP25. 1P Pharmaceutical Engineering 操作溫度高于操作溫度高于200oC的鋼制

22、的鋼制高壓高壓管路，試驗(yàn)壓管路，試驗(yàn)壓力可按下式計(jì)算力可按下式計(jì)算 (9-2) 真空管路及管件，水壓試驗(yàn)壓力可取真空管路及管件，水壓試驗(yàn)壓力可取0.2MPa進(jìn)行試驗(yàn)。進(jìn)行試驗(yàn)。tsP5 . 1P Pharmaceutical Engineering 水壓試驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。水壓試驗(yàn)合格后，方可進(jìn)行氣密性試驗(yàn)。試試驗(yàn)時(shí)，首先將空氣壓力緩慢升高至設(shè)計(jì)壓力并驗(yàn)時(shí)，首先將空氣壓力緩慢升高至設(shè)計(jì)壓力并保持保持10分鐘，然后在可能泄漏處涂上肥皂水檢分鐘，然后在可能泄漏處涂上肥皂水檢漏，符合要求后再將空氣壓力升高至漏，符合要求后再將空氣壓力升高至試驗(yàn)壓力試驗(yàn)壓力進(jìn)行試驗(yàn)。進(jìn)行試驗(yàn)。返回返回Pha

23、rmaceutical Engineering 常用閥門常用閥門 閥門的選擇閥門的選擇 9.2.3 閥門閥門Pharmaceutical Engineering (1) 旋塞閥旋塞閥 具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟閉具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、啟閉方便快捷、流動(dòng)阻力較小等優(yōu)點(diǎn)。方便快捷、流動(dòng)阻力較小等優(yōu)點(diǎn)。旋塞閥常用于溫度較低、粘度較旋塞閥常用于溫度較低、粘度較大的介質(zhì)以及需要迅速啟閉的場(chǎng)大的介質(zhì)以及需要迅速啟閉的場(chǎng)合，合，但一般不適用于蒸汽和溫度但一般不適用于蒸汽和溫度較高的介質(zhì)。較高的介質(zhì)。 此外，旋塞閥配上電動(dòng)、氣此外，旋塞閥配上電動(dòng)、氣動(dòng)或液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后，可實(shí)現(xiàn)遙動(dòng)或液壓傳動(dòng)機(jī)構(gòu)后，可實(shí)現(xiàn)遙控或自控。控或自控。

24、圖圖9-3 旋塞閥旋塞閥1. 常用閥門常用閥門 Pharmaceutical Engineering (2) 球閥球閥 內(nèi)有一可繞自身軸內(nèi)有一可繞自身軸線作線作900旋轉(zhuǎn)的球形閥芯旋轉(zhuǎn)的球形閥芯, ,閥芯閥芯內(nèi)設(shè)有通道。球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單內(nèi)設(shè)有通道。球閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單, ,操操作方便作方便, ,旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)900即可啟閉。即可啟閉。 球閥的使用壓力比旋塞閥高球閥的使用壓力比旋塞閥高, ,密封效果較好密封效果較好, ,且密封面不易擦且密封面不易擦傷傷, ,可用于可用于漿料或粘稠介質(zhì)。漿料或粘稠介質(zhì)。圖圖9-4 球閥球閥 Pharmaceutical Engineering圖圖9-5 閘閥閘閥 閘閥閘閥 內(nèi)有一與

25、介質(zhì)的流動(dòng)方向相垂直內(nèi)有一與介質(zhì)的流動(dòng)方向相垂直的的平板閥心平板閥心，利用閥心的升起或落下可，利用閥心的升起或落下可實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉。其優(yōu)點(diǎn)是不改變流體實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉。其優(yōu)點(diǎn)是不改變流體的流動(dòng)方向，因而流動(dòng)阻力較小。閘閥的流動(dòng)方向，因而流動(dòng)阻力較小。閘閥主要用作切斷閥，常用作放空閥或低真主要用作切斷閥，常用作放空閥或低真空系統(tǒng)閥門?？障到y(tǒng)閥門。 閘閥一般不用于流量調(diào)節(jié)，也不閘閥一般不用于流量調(diào)節(jié)，也不適用于含固體雜質(zhì)的介質(zhì)。缺點(diǎn)是密封適用于含固體雜質(zhì)的介質(zhì)。缺點(diǎn)是密封面易磨損，且不易修理。面易磨損，且不易修理。Pharmaceutical Engineering 圖圖9-6 截止閥截止閥 截止閥

26、截止閥 其閥座與流體的流動(dòng)方向垂其閥座與流體的流動(dòng)方向垂直，流體向上流經(jīng)閥座時(shí)要改變流動(dòng)直，流體向上流經(jīng)閥座時(shí)要改變流動(dòng)方向，因而流動(dòng)阻力較大。方向，因而流動(dòng)阻力較大。 截止閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)性能好，截止閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)性能好，常用于流體的流量調(diào)節(jié)。常用于流體的流量調(diào)節(jié)。 但不宜用于高粘度或含固體顆但不宜用于高粘度或含固體顆粒的介質(zhì)，也不宜用作放空閥或低真粒的介質(zhì)，也不宜用作放空閥或低真空系統(tǒng)閥門?？障到y(tǒng)閥門。Pharmaceutical Engineering搖板式止回閥搖板式止回閥升降式止回閥升降式止回閥(5) 止回閥止回閥 內(nèi)有一圓盤或搖板，當(dāng)介質(zhì)順流內(nèi)有一圓盤或搖板，當(dāng)介質(zhì)順流時(shí)，閥盤或

27、搖板即升起打開；當(dāng)介質(zhì)倒流時(shí)，時(shí)，閥盤或搖板即升起打開；當(dāng)介質(zhì)倒流時(shí)，閥盤或搖板即自動(dòng)關(guān)閉。閥盤或搖板即自動(dòng)關(guān)閉。 止回閥是一種自動(dòng)啟閉的單向閥門，用于止回閥是一種自動(dòng)啟閉的單向閥門，用于防止流體逆向流動(dòng)的場(chǎng)合，如在離心泵吸入管防止流體逆向流動(dòng)的場(chǎng)合，如在離心泵吸入管路的入口處常裝有止回閥。路的入口處常裝有止回閥。 止回閥一般不宜用于高粘度或含固體顆粒的止回閥一般不宜用于高粘度或含固體顆粒的介質(zhì)。介質(zhì)。Pharmaceutical Engineering (6) 疏水閥疏水閥 疏水閥的作用是自動(dòng)排除設(shè)備或管道中的疏水閥的作用是自動(dòng)排除設(shè)備或管道中的冷凝水、空氣及其它不凝性氣體，同時(shí)又能冷凝水、

28、空氣及其它不凝性氣體，同時(shí)又能阻止蒸汽的大量逸出。因此，凡需蒸汽加熱阻止蒸汽的大量逸出。因此，凡需蒸汽加熱的設(shè)備以及蒸汽管道等都應(yīng)安裝疏水閥。的設(shè)備以及蒸汽管道等都應(yīng)安裝疏水閥。Pharmaceutical Engineering 生產(chǎn)中常用的圓盤式疏水閥如圖所示。生產(chǎn)中常用的圓盤式疏水閥如圖所示。 (a) 關(guān)閉關(guān)閉 (b) 開啟開啟圖圖9-8 圓盤式疏水閥圓盤式疏水閥蒸 汽蒸 汽閥 片閥 片冷 凝 水冷 凝 水閥 片閥 片Pharmaceutical Engineering浮球式疏水閥浮球式疏水閥Pharmaceutical Engineering 除冷凝水直接排入環(huán)境外除冷凝水直接排入環(huán)境

29、外, ,疏水閥前后都應(yīng)設(shè)置切斷疏水閥前后都應(yīng)設(shè)置切斷閥。切斷閥首先應(yīng)選用閘閥閥。切斷閥首先應(yīng)選用閘閥, ,其次是選用截止閥。疏水其次是選用截止閥。疏水閥與前切斷閥之間應(yīng)設(shè)過濾器閥與前切斷閥之間應(yīng)設(shè)過濾器, ,以防水垢等臟物堵塞疏以防水垢等臟物堵塞疏水閥。疏水閥常成組布置水閥。疏水閥常成組布置, ,如圖所示。如圖所示。 (a) 回收冷凝水回收冷凝水 (b) 不回收冷凝水不回收冷凝水圖圖9-9 疏水閥的成組布置疏水閥的成組布置123411235Pharmaceutical Engineering(7) 減壓閥減壓閥 內(nèi)設(shè)膜片、彈簧、活塞等敏感元件，內(nèi)設(shè)膜片、彈簧、活塞等敏感元件，利用敏感元件的動(dòng)作

30、可改變閥瓣與閥座的間隙，利用敏感元件的動(dòng)作可改變閥瓣與閥座的間隙，從而達(dá)到自動(dòng)減壓的目的。從而達(dá)到自動(dòng)減壓的目的。 減壓閥僅適用于蒸汽、空氣、氮?dú)狻⒀鯕獾葴p壓閥僅適用于蒸汽、空氣、氮?dú)?、氧氣等清凈介質(zhì)的減壓清凈介質(zhì)的減壓, ,但不能用于液體的減壓。但不能用于液體的減壓。此外此外, ,在選用減壓閥時(shí)還應(yīng)注意其減壓范圍，不能超在選用減壓閥時(shí)還應(yīng)注意其減壓范圍，不能超范圍使用。范圍使用。Pharmaceutical EngineeringPharmaceutical Engineering 減壓閥一般都成組布置，圖減壓閥一般都成組布置，圖9-10為蒸汽減壓閥的成為蒸汽減壓閥的成組布置圖。組布置圖。圖

31、圖9-10 蒸汽減壓閥的成組布置蒸汽減壓閥的成組布置1-疏水閥疏水閥;2-閘閥閘閥;3- Y形過濾器形過濾器;4-異徑管異徑管;5-減壓閥減壓閥;6-彈簧式安全閥彈簧式安全閥PP12345426Pharmaceutical Engineering(8) 安全閥安全閥 安全閥內(nèi)設(shè)有自動(dòng)啟閉裝置。當(dāng)設(shè)備或管道安全閥內(nèi)設(shè)有自動(dòng)啟閉裝置。當(dāng)設(shè)備或管道內(nèi)的壓力超過規(guī)定值時(shí)閥即自動(dòng)開啟以泄出流內(nèi)的壓力超過規(guī)定值時(shí)閥即自動(dòng)開啟以泄出流體體, ,待壓力回復(fù)后閥又自動(dòng)關(guān)閉待壓力回復(fù)后閥又自動(dòng)關(guān)閉, ,從而達(dá)到保護(hù)從而達(dá)到保護(hù)設(shè)備或管道的目的。設(shè)備或管道的目的。 安全閥的種類很多，以彈簧式安全閥安全閥的種類很多，

32、以彈簧式安全閥最為常用。當(dāng)流體可直接排放到大氣中最為常用。當(dāng)流體可直接排放到大氣中時(shí)，可選用時(shí)，可選用全啟式安全閥全啟式安全閥；若流體不允；若流體不允許直接排放，則應(yīng)選用許直接排放，則應(yīng)選用封閉式安全閥封閉式安全閥，將流體排放到總管中。將流體排放到總管中。 Pharmaceutical Engineering 一般情況下，閥門可按以下步驟進(jìn)行選擇：一般情況下，閥門可按以下步驟進(jìn)行選擇： (1) 選擇閥門選擇閥門材質(zhì)。材質(zhì)。 (2) 確定閥門的確定閥門的公稱壓力。公稱壓力。 (3) 選擇密封面材質(zhì)。選擇密封面材質(zhì)。密封面材質(zhì)的最高使用溫密封面材質(zhì)的最高使用溫度應(yīng)高于工作溫度。度應(yīng)高于工作溫度。

33、(4) 確定閥門的確定閥門的公稱直徑。公稱直徑。 (5) 選擇閥門的選擇閥門的連接形式。連接形式。 (6) 確定閥門的類別、結(jié)構(gòu)形式和型號(hào)。確定閥門的類別、結(jié)構(gòu)形式和型號(hào)。 2. 閥門的選擇閥門的選擇返回返回Pharmaceutical Engineering 管件是管與管之間的連接部件，管件是管與管之間的連接部件，延長(zhǎng)管路、延長(zhǎng)管路、連接支管、堵塞管道、改變管道直徑或方向連接支管、堵塞管道、改變管道直徑或方向等等均可通過相應(yīng)的管件來實(shí)現(xiàn)，如利用法蘭、活均可通過相應(yīng)的管件來實(shí)現(xiàn)，如利用法蘭、活接頭、內(nèi)牙管等管件可延長(zhǎng)管路，利用各種彎接頭、內(nèi)牙管等管件可延長(zhǎng)管路，利用各種彎頭可改變管路方向，利用

34、三通或四通可連接支頭可改變管路方向，利用三通或四通可連接支管，利用異徑管管，利用異徑管(大小頭大小頭)或內(nèi)外牙或內(nèi)外牙(管襯管襯)可改可改變管徑，利用管帽或管堵可堵塞管道等。變管徑，利用管帽或管堵可堵塞管道等。 9.2.4 管件管件Pharmaceutical Engineering 450彎頭彎頭 (b) 900彎頭彎頭 (c) 回彎頭回彎頭 (d) 三通三通 (e) 四通四通 (f) 異徑管異徑管Pharmaceutical Engineering (g) 管帽管帽 (h) 管塞管塞 (i)法蘭法蘭 (j) 內(nèi)牙管內(nèi)牙管 (k) 內(nèi)外內(nèi)外牙牙 (l) 活接頭活接頭圖圖9-11 常用管件常用

35、管件Pharmaceutical Engineering 9.3 管道布置中應(yīng)考慮的問題管道布置中應(yīng)考慮的問題 9.3.1 管道敷設(shè)管道敷設(shè)1.管道既可以明敷，也可以暗敷。管道既可以明敷，也可以暗敷。2.應(yīng)盡量縮短管路的長(zhǎng)度，并注意減少拐彎和交叉。應(yīng)盡量縮短管路的長(zhǎng)度，并注意減少拐彎和交叉。3.陶瓷管的脆性較大，敷設(shè)于地下時(shí)，距地面的距離陶瓷管的脆性較大，敷設(shè)于地下時(shí)，距地面的距離 不能小于不能小于0.5m。4.架空敷設(shè)的管道在靠近墻的轉(zhuǎn)彎處應(yīng)設(shè)置管架。架空敷設(shè)的管道在靠近墻的轉(zhuǎn)彎處應(yīng)設(shè)置管架。5.塑料管等熱膨脹系數(shù)較大的管道不能堅(jiān)固于支架上。塑料管等熱膨脹系數(shù)較大的管道不能堅(jiān)固于支架上。Ph

36、armaceutical Engineering 9.3.2 管道排列管道排列1.1.小直徑管道小直徑管道可支承在大直徑管道的上方或吊在大直徑管道的可支承在大直徑管道的上方或吊在大直徑管道的下方。下方。2.2.輸送熱介質(zhì)的管道或保溫管道輸送熱介質(zhì)的管道或保溫管道應(yīng)布置在上層；反之，輸送冷應(yīng)布置在上層；反之，輸送冷介質(zhì)的管道或不保溫管道應(yīng)布置在下層。介質(zhì)的管道或不保溫管道應(yīng)布置在下層。3.3.輸送無腐蝕性介質(zhì)輸送無腐蝕性介質(zhì)、氣體介質(zhì)、高壓介質(zhì)的管道以及不需經(jīng)、氣體介質(zhì)、高壓介質(zhì)的管道以及不需經(jīng)常檢修的管道應(yīng)布置在上層；反之，輸送腐蝕性介質(zhì)、液體介常檢修的管道應(yīng)布置在上層；反之，輸送腐蝕性介質(zhì)、

37、液體介質(zhì)、低壓介質(zhì)的管道以及需經(jīng)常檢修的管道應(yīng)布置在下層；質(zhì)、低壓介質(zhì)的管道以及需經(jīng)常檢修的管道應(yīng)布置在下層；4.4.大直徑管道、常溫管道大直徑管道、常溫管道、支管少的管道、高壓管道以及不需、支管少的管道、高壓管道以及不需經(jīng)常檢修的管道應(yīng)靠墻布置在經(jīng)常檢修的管道應(yīng)靠墻布置在內(nèi)側(cè)內(nèi)側(cè)； 反之，小直徑管道、高溫管道、支管多的管道、低壓管道以反之，小直徑管道、高溫管道、支管多的管道、低壓管道以及需經(jīng)常檢修的管道應(yīng)布置在外側(cè)。及需經(jīng)常檢修的管道應(yīng)布置在外側(cè)。Pharmaceutical Engineering 9.3.3 管路坡度管路坡度 9.3.4 管路高度管路高度 a a、管路距地面或樓面的高度應(yīng)

38、在管路距地面或樓面的高度應(yīng)在100100mmmm 以上，并滿足安以上，并滿足安裝、操作和檢修的要求。裝、操作和檢修的要求。 b b、當(dāng)管路下面有人行通道時(shí)，其最低點(diǎn)距地面或樓面的當(dāng)管路下面有人行通道時(shí)，其最低點(diǎn)距地面或樓面的高度不得小于高度不得小于2m2m。 c c、當(dāng)管路下布置機(jī)泵時(shí)，應(yīng)不小于當(dāng)管路下布置機(jī)泵時(shí)，應(yīng)不小于4m4m； d d、穿越公路時(shí)不得小于穿越公路時(shí)不得小于4.5m4.5m； e e、穿越鐵路時(shí)不得小于穿越鐵路時(shí)不得小于6m6m。 f f、上下兩層管路間的高度差可取上下兩層管路間的高度差可取10001000、12001200、1400mm1400mm。Pharmaceuti

39、cal Engineering 9.3.5 安裝、操作和檢修安裝、操作和檢修1.管道的布置應(yīng)不擋門窗、不防礙操作。管道的布置應(yīng)不擋門窗、不防礙操作。2. 穿過墻壁或樓板的一段管道穿過墻壁或樓板的一段管道不得有焊縫不得有焊縫。3. 管外壁、法蘭外邊、保溫層外壁等突出部分距墻、柱、管外壁、法蘭外邊、保溫層外壁等突出部分距墻、柱、管架橫梁端部或支柱的距離均不應(yīng)小于管架橫梁端部或支柱的距離均不應(yīng)小于100mm。4.在管路的適當(dāng)位置應(yīng)配置法蘭或活接頭。在管路的適當(dāng)位置應(yīng)配置法蘭或活接頭。5.為操作方便，一般閥門的安裝高度可取為操作方便，一般閥門的安裝高度可取1.2m，安全閥可，安全閥可取取2.2m，溫度

40、計(jì)可取，溫度計(jì)可取1.5m，壓力計(jì)可取，壓力計(jì)可取1.6m。6.輸送蒸汽的管道，應(yīng)在管路的適當(dāng)位置設(shè)分水器，以及輸送蒸汽的管道，應(yīng)在管路的適當(dāng)位置設(shè)分水器，以及時(shí)排出冷凝水。時(shí)排出冷凝水。Pharmaceutical Engineering 9.3.6 管路安全管路安全1.1.輸送易燃、易爆、有毒及腐蝕性介質(zhì)的管路輸送易燃、易爆、有毒及腐蝕性介質(zhì)的管路不應(yīng)從生活間、不應(yīng)從生活間、樓梯和通道等處通過。樓梯和通道等處通過。2.2.凡屬易燃、易爆介質(zhì)，凡屬易燃、易爆介質(zhì)，其貯罐的排空管應(yīng)設(shè)其貯罐的排空管應(yīng)設(shè)阻火器。阻火器。3.3.室內(nèi)易燃、易爆、有毒介質(zhì)的排空管室內(nèi)易燃、易爆、有毒介質(zhì)的排空管應(yīng)接至

41、室外，彎頭向下。應(yīng)接至室外，彎頭向下。原理原理Pharmaceutical Engineering 9.4 管道布置技術(shù)管道布置技術(shù) 9.4.1 常見設(shè)備管道的布置常見設(shè)備管道的布置1.容器容器(1) 需設(shè)置操作平臺(tái)的立式容器，其進(jìn)入管道宜對(duì)稱布置。需設(shè)置操作平臺(tái)的立式容器，其進(jìn)入管道宜對(duì)稱布置。(2) 對(duì)可站在地面或樓面上操作閥門的立式容器，其進(jìn)入管道對(duì)可站在地面或樓面上操作閥門的立式容器，其進(jìn)入管道 宜敷設(shè)在設(shè)備前部，宜敷設(shè)在設(shè)備前部，(3) 若容器較高，且需站在地面或樓面上操作閥門，則其進(jìn)入管路可若容器較高，且需站在地面或樓面上操作閥門，則其進(jìn)入管路可參考圖參考圖C中的方法布置。中的方法

42、布置。ACBPharmaceutical Engineering2.2.泵泵(1) (1) 泵的進(jìn)、出口管路均應(yīng)設(shè)置支架泵的進(jìn)、出口管路均應(yīng)設(shè)置支架(2) (2) 吸入管路的內(nèi)徑不應(yīng)小于泵吸入口的內(nèi)徑，同時(shí)避免氣袋。吸入管路的內(nèi)徑不應(yīng)小于泵吸入口的內(nèi)徑，同時(shí)避免氣袋。（3 3）某些情況下考慮止回閥，安全閥和過濾器的設(shè)置。）某些情況下考慮止回閥，安全閥和過濾器的設(shè)置。水平偏心異徑管水平偏心異徑管垂直同心異徑管垂直同心異徑管Pharmaceutical Engineering(1) 塔周圍原則上可分成配管區(qū)和操作區(qū)，其中配管區(qū)專門布置各種塔周圍原則上可分成配管區(qū)和操作區(qū)，其中配管區(qū)專門布置各種管道、閥門和儀表，一般不設(shè)平臺(tái)。而操作區(qū)一般設(shè)有平臺(tái)，用于管道、閥門和儀表，一般不設(shè)平臺(tái)。而操作區(qū)一般設(shè)有平臺(tái)，用于操作閥門、液位計(jì)和