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管道流速、工况流量和标况流量

时间：2023-11-25 来源：浏览：

管道流速、工况流量和标况流量

化工交流

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微信号 chemical-9

功能介绍精细化工、工艺技术、三废、农药、涂料、等行业学习！

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计算任务：不锈钢无缝管φ25.4x1.65，工作介质为氮气N2，工作压力P=0.8MPa，工作温度t=20℃，求工况流量和标况流量。

工况流量

取管内某一截面为参考面，那么介质在1h内流经管道截面的流量为：

Q=VπR^2 x 3600

式中，

Q：工况流量— m³/h

V：介质流速— m/s

R：管道半径— m

所以我们可以得到以下计算公式：

在实际工程应用中，管道内流速（V）受很多因素影响（工作压力、管道通径、介质流量等等），需要合理的确定介质流速。

根据流量、流速与管径之间关系可知，当管道流量不变时，管径随流速的减小而增大，流动阻力减少。

相反，如选择管径较小，流量不变时会加大管道内的阻力，消耗更多的输送能量。

管内介质的阻力实际上受着管道材质、流速、水量、管径、输送长度、管道上各种管件、阀门、安装的高程等多种因素影响。确定一个合理的经济流速是很困难的，所以人们通过多次试验及长期的实践，总结测定较为合理的经济流速作为选择使用，经济流速可参考相关规范，如HG/T20570-95。

一般液体流速为0.5~3m/s，

气体流速为10~30m/s。

现在0.8Mpa情况下我们取：

流速V=10m/s ,

管道内径22.1mm

则在工况下每小时流量：

在实际生产中气体的使用压力往往不尽相同，所以一般把工况流量换算成标准状况下的流量，以方便计量使用。

气体在实际使用过程中受各种因素影响，其相关参数也在不断变化，所以在工程实际计算中通常视为理想气体，从而大概计算出其实际流量。

标况流量

理想气体状态方程：

PV=nRT

式中，

P—气体绝对压力 KPa

V—气体体积 m3

n—气体的物质的量 kmol

R—气体摩尔常数 8.314kj/(kmol.K)

T—气体的热力学温度 K

t —工作温度 ℃

所以在工况和标况下有：

P0V0=nRT0（标况）

P1V1=nRT1（工况）

联合两式得：

V0=(P1/P0)x(T0/T1)

= V1(P1/P0)x(273/(273+t)）

注意：通常所指的标况是温度为0℃（273.15开尔文）和压强为101.325千帕（1标准大气压，760毫米汞柱）的情况，区别于我国工业气体标况的规定。

设标况下体积流量为V0，温度T0=273k，压力P0=101.325Kpa=0.101325Mpa，式中压力为绝对压力，P0为标准大气压力。

所以例题中换算成标况流量为：

管道随手计算结果

计算程序：

管道随手计算流速和管径的说明：

改变压力、温度参数时，默认质量流量不变，密度（气体）和体积流量会自动改变，此时的改变是流量之间的转换，忽略了管径大小和流速；点击“计算”按钮是流量、流速、管径之间的相互计算。

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