不同压力等级排放管集中排放的构想？

lauhob · 发表于 2010-10-15 09:22:30

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本帖最后由 lauhob 于 2010-10-15 14:43 编辑

情况描述：
1、管径273mm与集中排放管直径相同，流量大约30000-40000M3/H,压力约30KPa（污氮放空）。
2、流量10000-20000M3/H,压力1-2MPa，管径约76mm（高压空气放空）。
3、放空流量约10000M3/H,压力约0.5MPa，管径好像也是76mm或偏小（低压空气放空）。

改造实施方案1见下图：

改造施工方案2：

关键的问题是1-3根管是不同压力等级的管道，压力不同，管径不同，放空量也不同。
请问方案1、2是否可行，是否3跟管道同时排放能否顺利排放？
按照方案2中施工，1的管道放空量较大，管道内流速较快，可否能起到喷射作用，三根管道能否实现同时排放。
请各位专家赐教！

九天揽月 · 发表于 2010-10-15 13:25:38

本帖最后由九天揽月于 2010-10-15 13:38 编辑

三个支管排放管气体到集中排放管后，压力降低，从支管到集中排放管出口不知道有多少距离，如果距离较大，排放气体需要克服一定的阻力，如果这个阻力大于1、3支管的压力，则2管放空时，1、3支管气体不能排放出来，或者1管内气体不能排放出来。如果集中排放管排出口距离短，阻力可以不计的话，可以实现1、2、3三个支管的同时排放。最终需要工艺设计人员进行工艺计算才能准确判定。

方案1和方案2实质是一样的，无非方案2有弯管，支管1内介质排出阻力小而已，但是对于气体来说，一个直角的阻力是很小的，不过，方案2弯管设计合理些。三个支管属于排放管，从结构形式看，不具备形成喷射作用的喷射管，支管1介质压力低更不能起到喷射作用。

不是搞工艺设计的，以上仅供参考。

洪哥 · 发表于 2010-10-15 14:34:11

1# lauhob
这个问题比较专业，对我这个搞机床的来说可算是道高深的题了。
不过，我琢磨了一下：
1）2#管和3#管排出的气体都注入到了1#管，假如1#管该“混气区域”的压力小于30KPa的话，那么这一方案是可行的，否则就需要更改。
2）现在的问题是需要由专业人员计算出该“混气区域”的压力即可。
3）图没错，可通过调整管径和排气压力这两个参数来进行。
4）2#管的2Ma压力注入到1#管后，压力会迅速下降，不会形成喷射现象，但却有一定的噪声。
祝您成功！

lauhob · 发表于 2010-10-15 15:18:55

我也不知道如何来计算！

  比较头疼，这个问题的出现是因为噪音，现在要治理，对于这个方案的可行性我没有把握。现在我把这个问题发上来，大家好好讨论下，如果有会计算的，或者能说明的，提出来，也便于我们在施工过程中注意。
此几种排放管汇总后到最后的排大气大约管道距离有40米，至少经过4个弯头，管道由地面还要引至2楼，最后进入消音塔总放空。
   现在关键的问题就是3根管道的压力等级不同。如果使用喷射原理单独引蒸汽或者是否可以采用2管作为喷射源，能够达到喷射泵的效果？
   现有的条件下如何来改，使用喷射泵的原理如何来做？

niao_csu · 发表于 2010-10-15 15:39:45

在每根支管上增加一个单向阀就可实现同时排放了

niao_csu · 发表于 2010-10-15 15:45:27

根据图中的结构我认为是达不到抽气的效果的
建议看下如下链接的一篇关于射汽式抽气的工作原理及计算方法，希望对超版有用
http://wenku.baidu.com/view/e8d783956bec0975f465e293.html

lauhob · 发表于 2010-10-15 16:04:40

在每根支管上增加一个单向阀就可实现同时排放了
$ W, V8 i/ b7 H5 U; y4 V3 wniao_csu 发表于 2010-10-15 15:39 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

增加单向阀是否也容易导致压力低的2根管子无法排放？

mingliangzhu · 发表于 2010-10-15 16:19:24

这是一个流体力学问题。
降低噪声的本质是让一号管子的流体能顺利地经过2号和3号管子，从而排向大气。
但是这种想法有一定的技术含量的：那就是从1号管子流出的流体的能量要大于2号的，而且2号管子的能量要大于3号的。
如果2号或3号管子的流体的能量很大，就会影响1号管子的流体的排出，形成噪声。
对每个管子做分析，流体流动过程中，按照能量守恒的原理，气体压力所作的功完全转化为流体的势能和动能，只要比较273mm位置处3个管子流体的能量就能对三个管子的压力、直径和流量做一个优化设计。
用方案二有利于降低噪声。
这是我的意见，欢迎提出意见。

sunjg · 发表于 2010-10-15 20:34:35

能否把问题说的更具体一些，如：管路长度，1.2MPa,1--2MPa,30KPa的具体位置，哪断面个的流量,
管道光洁度（或者可以忽略管道阻力），各个管内流体的温度是否需要考虑等，有了这些基本上可以计算了。

lauhob · 发表于 2010-10-15 21:23:05

感谢楼上知名专家回复：
管路长度按照40米计入，有地面引入2层平台汇入放空塔，管路1为273mm直径，压力按照30KPA，管路2为76mm直径，压力按照1.5MPA，管路3也按照76mm直径，压力0.5MPA,放空流量按照1#所述。
如果不考虑阻力和温度是何结果？
如果考虑有4个弯头的阻力，是何结果，不考虑温度的影响。

弯弯月 · 发表于 2010-10-15 21:28:01

最好不要集中排放，原因很简单：如果同时排放时就对低压系统有影响了。如同排污系统的布置一样，最好单独布置的。

九天揽月 · 发表于 2010-10-15 22:14:11

我们石化炼厂放空系统是低压恒定系统，压力0.2-0.3MPa，所有排放到这个系统的压力要求一致，要求每个排放到主管网里的支管在各自装置里进行减压处理到0.2-0.3MPa，这样，排放系统压力基本是一致恒定的，不会影响各自排放。这个系统是一个很大的系统，不像楼主所说的支管距离这么近。还是找工艺设计人员计算一下吧，不是很难的问题，这里的专家都应该是搞机械、设备的，搞这个不是强项啊。

niao_csu · 发表于 2010-10-16 10:03:13

7# lauhob
不会的，因为你总管事防空的，泄压很快的，如果向我们一样不能直接排空那就是有那种可能，但是我们可以增加罐的容积解决这个问题

shifeng18 · 发表于 2010-10-16 10:40:14

本帖最后由 shifeng18 于 2010-10-16 10:49 编辑

你的问题刚刚看到，我认为采用射随器原理没有问题，可以忽略管道内的压力差。将2#管道延伸过3#即可。并且可以提高1、3#管道的排放速度。见下图。如果排空总管直径加大效果将更好。必要的话3#也可以象2#一样处理用弯管做出导向。

赵元 · 发表于 2010-10-16 10:40:18

大家好！我不知道楼主希望解决的问题是什么？是噪音问题吗？还是气体不能同时排放问题？但是不管是那种问题，这两种方案都不理想，建议在2号和3号管接上扩压部分，至于1号管做主流通管还是另外设立一个主流通管，不是关键问题。

洪哥 · 发表于 2010-10-17 13:43:39

当1#管单向阀（安装的话）的出口压力大于进口压力时，其单向阀是打不开的。
这是一个系统工程，必须经过科学计算。调整管径大小，增设消声装置是较好的办法。

网络菜鸟 · 发表于 2010-10-20 13:18:11

刚刚看到，抱歉。
1、如果不同压力混排，尤其是管径273mm压力约30KPa的污氮放空压力比较低(个人理解为表压而不是绝压)，而压力1-2MPa，管径约76mm的压力比较高，在实际使用中会不会窜气？
2、低压管子的能否耐高压？
3、噪音的产生是因为有能量需要释放：气体在压力体积突变时产生的震动都是以及温度的变化都是能量的转移，如果不通过增加消音器或类似结构，很难实现消音，也就是说几个管子集中在一起我认为是没有消音效果的。

绅岚 · 发表于 2010-10-21 08:31:18

我个人认为应该将多个不同压力等级的管子降压到相同或相近的压力等级后再集中排放

lauhob · 发表于 2010-10-21 20:37:53

回复15#赵元，如果按照三根排放管扩压，得到相同压强达到同时排放的效果，初步算了下，如果2Mpa的管按照扩压达到30Kpa排放，扩压的管径基本要达到2米，不现实，还是我的计算有误

s_y_y1 · 发表于 2010-10-23 20:46:40

将2，3号管以45度角斜插汇入273mm管内可起喷射作用！

niao_csu · 发表于 2010-10-24 15:56:30

将2，3号管以45度角斜插汇入273mm管内可起喷射作用！8 _* b% D8 Q, O$ |% j
s_y_y1 发表于 2010-10-23 20:46 http://www.3dportal.cn/discuz/images/common/back.gif

为什么，什么原理？有这方面的资料吗？

赵元 · 发表于 2010-10-24 18:32:20

楼主的计算有误，如果不考虑气体的密度和温度，那么压力与流量有关系，不知道楼主具体的流量是多少？在下计算过了，高压空气管如果按1，5MPa计算，要降低到30KPa，管道直径需加到560mm，建议楼主在计算一次。

donganhj · 发表于 2010-10-25 08:14:50

还是建议分开设置要好一些，否则你要计算三处全部全量放空时总管是否足够粗。
况且你的介质均为空气，可以就地搞个消音器，何必集中排放呢，你哪273的管子明显小了

lauhob · 发表于 2010-10-27 11:46:11

很感谢很多的会员关注：
对于目前的排放管现状对大家做一简要汇报，排放管如果同时排放达到不同压力扩压后进入同一根管子，管径太大，不便于施工和美观。
现在遇到的问题是排放的初期是低温的液体，零下100多度，直接使用普通碳钢管则存在危险，使用不锈钢管造价太大。
对于低温液体的排放，空分装置，林德做的比较好，没有大量直接排放口，目前我们这套属于川空的第一套，有缺陷，但是现在我们来处理现在这个缺陷就有困难。

低温液体的排放是一个逐渐升温的过程，后期就是气体了，所以也不存在不好处理噪声了。当时集中排放的目的也是为了将排放的噪声引开，直接使用小孔消声器也容易导致初期结冰无法排放，比较难处理。此排放需要引入蒸汽系统来达到低温液体的排放，工艺上又比较麻烦，总之，暂时没有一个比较好的处理办法。如果有相同经历或者能够提供有偿服务的会员也可以短消息我。

欢迎大家继续讨论。

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