在我們管道設(shè)計(jì)部門,決定管道尺寸與長度是任何項(xiàng)目最重要決策之一,需要充分考慮各種參數(shù),通過適當(dāng)?shù)某叽缬?jì)算、確定管路尺寸。
管線尺寸的主要目的是:
a.管道尺寸(適用于常見的水流體,氣體等應(yīng)用)的目的是填寫P&ID(數(shù)據(jù)表和生產(chǎn)線列表中的相應(yīng)數(shù)據(jù))
b.確定泵頭要求
c.滿足設(shè)計(jì)過程參數(shù),如流量、速度和壓力。
下面介紹在設(shè)計(jì)管道尺寸調(diào)整期間必須考慮的幾個(gè)因素。
線尺寸決定受以下因素影響:
經(jīng)濟(jì)學(xué)
管路規(guī)模決策具有經(jīng)濟(jì)影響,包括:
a.管道成本
b.管道支撐的成本
c.工作壓力/功率要求
尺寸較小的液體管線將需要較大的系統(tǒng)供應(yīng)壓力(由于較高的摩擦損失),并且可能需要較大的泵和泵電機(jī),從而增加設(shè)備資金成本和操作成本。另一個(gè)需要考慮的因素是管道(包括閥門)的成本,因此,管道規(guī)模涉及多個(gè)經(jīng)濟(jì)因素以及其他影響。
速度/湍流:
a.在可壓縮流體(空氣蒸汽,氮?dú)獾龋┲?,唯一的設(shè)計(jì)問題是避免聲速(通常高于100英尺/秒)。
b.在非衛(wèi)生液體應(yīng)用中,除非存在漿料流,否則速度和湍流通常不是問題。
c.對(duì)于衛(wèi)生,不可壓縮的應(yīng)用(我們最常見的設(shè)計(jì)),速度和湍流是最需要關(guān)注的問題。必須保持完全湍流,以避免管道系統(tǒng)中可以促進(jìn)細(xì)菌生長的停滯區(qū)域。
壓降效果:
系統(tǒng)內(nèi)壓降的影響與系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性密切相關(guān)。較小的管道尺寸導(dǎo)致較大的壓降要求; 經(jīng)濟(jì)方面的考慮需要在管道尺寸和泵/功率要求之間取得平衡,以克服通過系統(tǒng)的壓力損失。
節(jié)約目的:
在生物制藥工業(yè)中,某些產(chǎn)品液體可能具有極高的價(jià)值,并且管道系統(tǒng)中的滯留量可能是主要關(guān)注點(diǎn)。除了最小化管道系統(tǒng)的長度和管道系統(tǒng)的回收能力之外,可以選擇較小的管線尺寸,以進(jìn)一步最小化管道中滯留的液體造成流失。即使壓降超過標(biāo)準(zhǔn)范圍,這也成為確定尺寸的控制標(biāo)準(zhǔn)。
空間:
通常,空間要求在生物制藥工業(yè)中不是重要的問題,因?yàn)榇蠖鄶?shù)管道尺寸直徑小于6英寸。當(dāng)使用現(xiàn)有的管架,管道緊密的管道或重力排水系統(tǒng)時(shí),空間可能是一個(gè)問題。與管道設(shè)計(jì)師的溝通將確定考慮空間的關(guān)鍵區(qū)域。
擴(kuò)張:
飲用水回路的尺寸必須嚴(yán)格考慮擴(kuò)展的可能性,因?yàn)檫^大的供應(yīng)回路將速度降低到可接受值以下,以保持完全湍流。