選型設計論文范文第1篇
1 高速公路互通式立交的常用型式
喇叭形立交。這種型式特別適用于收費公路, 它可將收費站集中在一個地方。
直連式T形立交。適用左轉彎速度較低或出入交通量不大的樞紐互通式立交。
Y形立交。適用于右轉彎速度高, 且交通量大的樞紐互通式立交。
菱形立交。適用于出入交通量較小, 無收費站的互通式立交, 形式簡單, 運行路程短。
半苜蓿葉形立交。適用于出入交通量較小的一般互通式立交。
苜蓿葉形立交。適用于轉交通量較小的一般互通式立交。
獨象限式立交。適用于轉彎交通量不大的一般互通式立交。獨象限式立交還可作為分期建設的首期工程。
環形立交。適用于轉彎交通量較小的交叉, 用地較省, 承擔的轉彎交通量有限。
直連式立交。適用于兩條高速公路相交的情況, 交通便利, 可提高車輛的行車速度。
混合式立交。既有環形匝道, 又有半直連式匝道, 適用于左轉彎交通量較小的樞紐互通式立交。
復合式立交。對于兩互通式立交相距太近使得應有的立交間距得不到保證時, 可將它們復合成一個立交。
2 互通式立交選型時遵循的原則
立體交叉的形式, 主要取決于道路類型、等級、設計車速、設計交通量和遠景交通規劃等方面因素, 所選擇的互通式立交型式要滿足行車安全和暢通的基本要求。
選用立交的形式要與當地條件相適應, 符合所在地區的特征、性質, 充分結合地區規劃、地形地質條件、用地范圍、周圍建筑物及設施分布等情況, 既要滿足交通需求, 又要合理利用地形, 有利施工養護和道路排水, 降低工程運營費用, 注意造型美觀, 結構合理新穎, 并與周圍環境協調。盡量采用新技術、新工藝, 以提高質量、節省成本。
選型要注意遠近期結合, 全面考慮。近期要滿足交通要求, 節省投資, 還應考慮遠期交通發展, 選型要有利于改建和擴建。
選型和匝道布設應分清主次, 先滿足主要道路的要求, 然后考慮次要道路, 選型要與總體布局、路線、構造物設計等配合好, 處理好相交道路的關系。如對于相交道路的豎向位置, 公路與鐵路相交應使鐵路在上, 以降低凈空高度;高速公路與其它道路相交時可抬高或降低次要道路, 盡量讓高速公路不變或少變動, 以保證交通順暢, 對于城市立交, 為有利行人及自行車通過交叉口, 應減少非機動車道的變動。
選型與定位相結合。不同位置地形地物及環境條件不同, 所選用的形式也不同。要先定位后選型, 選型與定位相結合, 以選擇有利于該位置條件的型式。
3 形式選擇的步驟與內容
3.1 選擇互通式立交的位置
位置確定是立交總體規劃布局的首要任務, 立交位置選擇非常重要, 它是道路的出入口和與其它道路相連的控制點, 要合理確定互通式立交的位置和數量。應根據道路交通網的規劃和技術經濟條件等來綜合選定道路互通式立體交叉位置, 確保主要道路 (如高速公路、快速路等) 暢通。定位時應考慮立交對地區交通量的分散和吸引作用, 互通式立交數量不應過多, 以免車輛出入混亂而干擾主要道路的交通能力;數量也不能過少, 以免降低道路的使用效益, 給地區通行帶來不便。
選定互通式立交位置時, 先要結合各方面因素, 初步選定大概位置, 再結合相交道路和地區的情況, 以及相鄰立交的關系, 來調整立交間距, 然后對經濟性、公用性、實用性等進行論證, 考察相交道路的性質、任務、交通量、以及地區人口密度和經濟效益等要素, 最終確定具體位置。
3.2 選擇互通式立體交叉的基本形式
立交類型選擇的影響因素有:投資額、安全要求、環境條件、拆遷可能性、土壤地質地形、交通組成、設計車速、以及相交道路的性質、任務、等級、交通量等。根據以上因素選擇立交的總體類型, 有苜蓿葉、環形、菱形、迂回式、組合型等, 再選擇采用上跨式或下穿式, 兩層式、三層式或四層式, 全互通或部分互通, 采用非機動車與機動車分行或混行式等。
3.3 選擇立體交叉幾何形狀及結構
初步選定互通式立交基本類型之后, 還要進一步確定其幾何形狀和結構, 安排其總體結構和布置匝道。如喇叭型立交駛入與駛出匝道哪條在內哪條在外;菱形立交是用展式還是密集式;部分苜蓿葉式是采用第幾象限布置;苜蓿葉式是采用分離匝道還是公用匝道式等。
3.4 比較立交方案
對于確定互通式立交基本選型和幾何形狀結構的幾個方案, 應進行技術經濟、社會效益等方面的評比來選定最優方案。常用的比較方法有以下幾種。
(1) 綜合評價法 (打分法) 。綜合計算評價各方案付出的費用與建成后產生的效益, 分項評分, 最后選定最高分為最佳方案。評價內容有:付出費用 (拆遷征地費、修建立交費、營運費、使用管理費、養護維修費) , 以貨幣形式反映的效益 (管理節省費、行車速度提高節省費、疏通交通阻塞節省費、減少交通事故節省費等) , 以數據或指標反映的效益指標 (舒適性、安全性、通行能力、車速、服務水平等) 。
(2) 經濟比值法。即計算出各個方案的付出費用及節省費用, 并以貨幣值表示, 最后選擇付出費用少、節省費用多、投資收回年限短的方案為最優方案。
(3) 造型與環境協調比較。選擇立交類型時, 要注意與環境的協調, 方案評選時應將造型的美觀作為一個重要指標, 在方案保證立交功能和經濟的同時, 盡可能使所選方案造型美觀, 結構新穎, 造型具有一定的藝術性, 以便與環境景觀協調?？捎媚Ｐ头ɑ蛲敢晥D法來進行此項評比。
4 結語
總之, 選擇互通式立交類型時, 一定要注意能夠適應設計交通量和設計車速、改善安全舒適性能、并與環境相協調, 以便充分提高公路行車效率, 充分發揮其本身職能, 為地區的交通發展和經濟進步做出更大的貢獻。
摘要：文章主要探討了高速公路互通立交設計的選型要點, 首先介紹了一些常用的公路互通式立交型式, 說明了其適用情況, 然后闡述了互通式立交選型時應遵循的原則, 最后介紹了選型的步驟和內容。
關鍵詞：公路互通,立交,選型
參考文獻
[1] 郭萬林.淺談汾平高速公路互通式立交的總體設計[J].公路, 2009 (11) .
選型設計論文范文第2篇
一般吸收塔的結構如下圖2-2：
圖2-2 填料料式吸收塔結構示意圖
1—氣體出口;2—液體分布器;3—殼體;4—人孔;5—支承與液體分布器之間的中間加料位置;6—殼體連接法蘭;7—支承條;8—氣體入口;9—液體出口;10—防止支承板堵塞的整砌填料;11—液體再分布器;12—液體入口
包括塔體(筒體，封頭)、填料、填料支承、液體分布器、除霧器等。
5.4.1引言
根據前人的研究成果， 我們可得出以下結論[11]：(1) 萘醌法用于脫除沼氣中硫化氫時,對吸收液的組成進行適當改進, 可以使脫硫率達到99 %～99.5 %(2) 吸收和再生操作都可以在常溫、常壓下進行。 (3) 吸收液的適宜配方為:Na2CO3 為2.5 % ,NQS濃度為1.2 mol/m3 ,FeCl3 濃度為1.0 % ,EDTA 濃度為0.15 % ,液相pH 值8.5～8.8 ,吸收操作的液氣比 (L/ m3) 為11～12[3]。 5.4.2吸收塔的設計(分子欄目)(1號圖1張)
根據前期計算沼氣產氣量為60.83 m3沼氣/h。 設定沼氣的使用是連續性的，緩沖罐設置成容納日產氣量的1/12，為121.66 m3;吸收塔處理能力121.66 m3沼氣/h。
在沼氣成分中甲烷含量為55%～70%[12]、二氧化碳含量為28%～44%、,因此近似計算沼氣的平均分子密度為1.221㎏/ m3 ，惰性氣(CH
4、CO2)的平均分子量為25.8，混合氣量的重量流速為121.66?1.221?9.8≈1456kgf/h, 硫化氫平均含量為0.6%,回收H2S量為99%。
1.濃度計算 硫化氫總量
1456?0.006=8.736kgf/h，
8.736=0.257kmol/h 34硫化氫吸收量
8.736?0.99=8.649 kgf/h，
8.649=0.254 kmol/h 34惰氣量
1520-8.736=1511.26 kgf/h，硫化氫在氣相進出口的摩爾比為：
Y1=Y2=
0.257=0.0044 58.581511.26=58.58kmol/h 25.80.257?0.254=0.000051
58.58硫化氫在進口吸收劑中的濃度為X2=0 設出口吸收劑中硫化氫濃度為8%, 則硫化氫在出口吸收劑中的摩爾比X1=由此可計算出吸收劑的用量：
8/17=0.0092 92/18??Vm?LmY1?Y20.0044?0.00051=27.7kmol/h=27.7*18=498.6?58.58?X1?X20.0092?0kgf/h 根據混合氣的物性算得：氣相重度 ?v =5.2kgf/ m3
硫化氫在氣相中的擴散系數：DG=0.0089㎡/h 液相重度?L=998kgf/m3; 液相粘度?L=7.85?10?5kgf•s/㎡ 表面張力 ?=0.0066kgf/m;
溶劑在填料表面上的臨界表面張力?C=0.0034kgf/m 2.塔徑計算
氣相平均重量流率
1456??1456?8.649?=1451.68 kgf/h
2液相平均重量流率
498.6?498.6?8.649=502.92 kgf/h
2V=
(2-1)
??D2?u
4V=121.66 m3沼氣/h=0.0338 m3沼氣/s , u取0.5m/s;
所以，代入式(2-1)中得
121.66?3.14?D2?0.5 4得 D=0.293m , 取D=0.3m 3.填料高度計算
填料高度
Z=HOG*NOG[4] 傳質單元數：用近似圖解法求得：NOG=4.25 (1)因H2S在吸收劑中的溶解過程，可看作氣膜控制過程，按傳質系數公式得：
?Gv?kGRT?B??a?g??aDG?G?(2-2) 式中 B—常數，對一般填料B=5.23 a—填料比表面積
0.7?3600?Gg??2????ad??D??vG?1
3?G—氣相粘度
d—填料尺寸，選用25mm金屬矩鞍環
?v—氣相重度
DG—硫化氫在氣相中的擴散系數
Gv=?GV???a?g???G?0.71451.68=5.71kg/㎡s 23600?0.785?0.30.75.71?????=197.22 ?6?194?1.58?10?9.81??3600?Gg??3600?1.58?10?9.81?????=1.06 ?????D?5.2?0.0089???VG?13?613?ad??2??194?0.025??2=0.0425 kG??GV?aDG?B???a?g??RT?G?0.7?3600?Gg?194?0.0089?2??????ad??5.23?197.22?1.06?0.0425??D?0.082?325?vG?13
=3.01kmol/㎡h*at
(2)
GL=
502.92=0.879
3600?0.785?0.45?0.45?0.05?GL2?a??2????g??L??0.8792?194?=??9982?9.81????0.75?0.05=1.741
??c??????0.75?0.0034?=??0.0066??=0.608，
?GL2?????ag????0.2??0.8792???998?0.0066?194?9.81????0.879??????5194?7.85?10?9.81??0.2?0.144
?GL???a?g???L?0.10.1?1.194
aw=194{1-exp[-1.45?0.608?1.194?1.741?0.144]}
=44.998m2/m3
Ky=ky=PkG=11.53?3.01=34.70kmol/㎡h ??Vm58.58?829 kmol/㎡h ,于是得傳質單元高度： 20.785?0.3HOG填料高度：
?Vm829???0.53 m kyaw34.70?44.998Z?HOGNOG?0.53?4.25?2.25 m 考慮到填料塔上方還要安裝液體分布器和除霧器等設備，選取填料塔高度為4.0m。
此時沼氣經過填料塔的時間約為11秒，符合工程設計的要求。
2.2.3 吸收塔的塔體圓筒及封頭設計
1、內壓圓筒的計算
本設計采取沼氣經羅茨風機加壓后進入吸收塔進行吸收，羅茨風機的出口壓力選49.0kpa，設計壓力取工作壓力的2.0倍，則設計壓力為98.0kpa(以下計算按照設計壓力為98kpa計算)
(1)設計溫度下圓筒的計算厚度按(2-3)式計算，公式的適用范圍為pc≤0.4[σ]tφ[4]。
?0?(2-3)
pcDi2[?]t??pc
其中Di=0.3m;
pc=98kpa
[σ]t =1250kgf/cm2=12500 kpa
其中塔體的焊接采用單面對焊，局部無損探傷，取φ=0.7 所以
?0?98?0.3
2?12500?0.7?98=0.00168m=1.68mm (2)設計溫度下圓筒的實際厚度按(2-4)式計算：
???0?C1?C2?C3(2-4)
C3可取零
其中當腐蝕裕量C2取1mm時，如果鋼板的負偏差按2mm厚的鋼板選取，即C1=0.18mm,則算出的δ=1.68+1+0.18=2.86mm,超過了2mm,所以鋼板的負偏差不能按2mm厚的鋼板選取。由表可見厚度在2.8mm至3.0mm的鋼板其負偏差均為0.22mm，故此處應取C1=0.22mm,于是
???0?C1?C2?C3=1.68+1+0.22=2.9mm 取厚度為3.0mm的鋼板制造填料塔的圓筒筒體。
(3)設計溫度下圓筒的計算壓力按(2-5)式計算：(應力校核) 必須滿足?t?[?]t
?t?(2-5)
pc(Di??0)2?0
Di=0.3m;
pc=98kPa;
δ0=1.68mm=0.00168m;
所以 ?t?98?(0.3?0.00168)=8799kPa
2?0.00168[?]t=12500kPa ,滿足條件?t?[?]t。
(4)設計溫度下圓筒的最大允許工作壓力按(2-6)式計算：
[pw]?(2-6)
2?0[?]t?(Di??0)
Di=0.3m; δe=1.68mm=0.00168m;
φ=0.7 [σ]t =12500kPa 計算得
[p]?2?0.00168?12500?0.7?97.45 kPa
(0.3?0.00168)
2、受內壓標準橢圓形封頭的計算： 吸收塔采用標準橢圓封頭
(1)標準橢圓形封頭的計算厚度按(1-7)式計算[4]：
???pcDi
(2-7)
2[?]t??0.5pcDi=0.3m; pc=98kPa; [σ]t =12500kPa
φ=0.7
所以得
?0?98?0.3=0.00168m=1.68mm
2?12500?0.7?0.5?98按照規定，標準橢圓形封頭的有效厚度應不小于封頭內直徑的0.15%。 經驗證，δ°取1.68mm符合標準。
(2) 標準橢圓形封頭的實際厚度按(2-8)計算：
δ=δ°+C
(2-8)
壁厚附加量C=C1+C2+C3 C3可取零[5] 其中當腐蝕裕量C2取1mm時，如果鋼板的負偏差按2mm厚的鋼板選取，即C1=0.18mm,則算出的δ=1.68+1+0.18=2.86mm,超過了2mm,所以鋼板的負偏差不能按2mm厚的鋼板選取。由表可見厚度在2.8mm至3.0mm的鋼板其負偏差均為0.22mm，故此處應取C1=0.22mm,于是
δ=δ°+ C1+C2+C3=1.68+1+0.22=2.9mm 取厚度為3.0mm的鋼板制造塔體的橢圓形封頭。 (3) 橢圓形封頭的最大允許工作壓力按(2-9)式計算：
[pw]?2??[?]t?
(2-9)
(Di?0.5??)δ°=1.68mm;
[σ]t =12500kPa φ=0.7(DG<800mm, 采用單面對焊，局部無損探傷，取φ=0.7)
Di=0.3m=300mm;
所以 [p]?2.2.4.填料塔附屬結構及選型
1.液體分布器
主要有以下幾種型式[13][14][15]：
管式噴淋器，液體直接由管口流出，為避免水力沖擊瓷環，下面加一塊圓形擋板。適用于塔徑<300mm的填料塔，優點是便宜，易于安裝。缺點是噴淋不均勻，液體流向塔壁，大塔中的頂部填料無效。
蓮蓬式噴灑器，適用于塔徑<600mm的填料塔。優點是便宜，易于安裝。缺點是易于產生霧沫夾帶;往往有大量液體噴到塔壁，以致無效。
多孔直管式，適用于塔徑<300mm的填料塔，優點是便宜，易于安裝。缺點是噴灑不均勻。要求液體清潔，否則小孔易堵。
多孔盤管式，適用于塔徑<1200mm的填料塔，優點是便宜，缺點是開孔方向超過45°，易產生霧沫夾帶。要求液體清潔。
2?1.68?12500?0.7=97.73kPa
300?0.5?1.68溢流管式，盤上裝有Φ>15mm的溢流管，分布盤的直徑為塔徑的0.6～0.8倍，氣體由盤和塔壁之間通過。適用于塔徑〉800mm以上，液體為清液，液體負荷變化不大的填料塔。優點是分布較均勻，缺點是對分布板的水平度要求高。
篩孔盤式，盤上開Φ3-10mm的篩孔，盤直徑為塔徑的0.6～0.8倍，氣體由盤和塔壁之間通過。適用于塔徑〉800mm的填料塔，優點是液體分布均勻，缺點是板面水平度要求高，有固體或污垢時，孔眼容易堵塞。
槽式，用一個或幾個有V形開口的槽以接受進口液體，在槽下邊再裝設幾個槽。以近乎方形的排列。每75-150mm槽長開一個口。適用于塔徑〉1mm的大塔，優點是簡單、便宜、液體沒有噴濺，缺點是對水平度要求高[4]。
本設計的塔徑為300mm，綜合考慮各種液體分布器的優缺點，采用蓮蓬式噴灑器。結構如圖2-1所示：
圖2-1 蓮蓬式噴灑器
2.除霧器
可分為折板式和絲網式。
折板式的除霧板由50×50×3的角鋼組成，板間距25mm，造價便宜但效率低。
絲網式一般取絲網厚度H=100～150mm。除霧效率高，可達99%，但價格貴。 因此綜合考慮，本設計選取絲網式除霧器。 3.液體再分布器
主要有以下幾種形式[16]：
截錐式，適用于塔徑小于600mm的塔，結構簡單但噴灑不均勻，只適宜于小塔。
升氣管式，氣相由升氣管的齒縫走，液相由小孔及齒縫的底部溢流下去。適用于大中型塔，優點是氣相通過的截面積較大，可超過塔橫截面積的100%，缺點是結構復雜。
邊圈槽形，適用于塔徑為300～1000mm的填料塔。結構簡單，氣體通過截面較大，但是噴灑不均勻。
金屬全截面式，氣體上升的方形槽間以液體溢液的孔板，適用于大型塔。優點是可起支承板與在分布器的雙重作用，液體分布均勻，缺點是自由截面較低。
羅賽脫式，，適用于塔徑小于600mm的塔，結構簡單，氣液通道大，不易液泛，但只適宜于小塔，大塔灑液不均。
本設計填料塔的塔徑為300mm，屬于小型塔，綜合造價等因素，此處采用羅賽脫式液體再分布器。
4.填料支承板
分為三種：柵條式、升氣管式和多孔板式。
柵條式多用豎扁鋼制造，結構簡單、強度大，但是自由截面較低，可能小于65%，氣速大時易于引起液泛。
多孔板式結構簡單，但自由截面小，強度低。
綜合本設計的特點，為免引起液泛，我們采用多孔板式來作為填料支承板。
5.填料的主要類型及選用
填料的主要類型有拉西環、弧鞍形填料、矩鞍形填料、鮑爾環、階梯環、十字環、螺旋環、以及網形填料等等[17]。
其中拉西環為最普通的填料形式設計，使用經驗豐富，價格便宜，易于形成壁流和內部溝流。
弧鞍形填料和矩鞍形填料傳質效率比拉西環高，對塔壁形成的側壓力比拉西環低，但容易破碎，價格較貴。
鮑爾環是性能優良的填料之一，傳質效率高，液體分布均勻，流通截面積大，液泛點高，壓力降小，處理量大。
階梯環與鮑爾環相似，但比表面積和空隙率都比較大，填料之間呈點接觸。
十字環常用整齊排列，作為支撐板上的第一層填料，與其他整砌填料相比，溝流減少。沒有側壓力。
螺旋環氣液接觸有產生漩渦的優點，接觸表面比拉西環、十字環更大。壓力降高，結構復雜價格高，目前很少采用。
網形填料的空隙率大，比表面積大，表面潤濕率高，液流分布均勻，傳質效率高，壓力降小，處理量大，操作彈性大，適于高精度的分離過程。但價格昂貴，不適用于有腐蝕性及污垢物料[17]。
選型設計論文范文第3篇
1 閥門選擇的重要性
化工生產過程中, 結合管道設計需求, 合理選擇常用閥門, 不僅可以保證化工管道實現安全運行, 還能有效控制化工管道設計的總體造價?；す艿篱y門的功能主要有五個:其一, 隔離控制;其二, 排放控制;其三, 防倒流;其四, 流量控制;其五, 開關控制。相關人員只有基于相關科學理論的指導, 并結合化工管道設計的實際情況, 合理選擇閥門類型, 才能為化工管道運行提供良好的安全保證, 促使化工企業的整體經濟效益實現最大化。除此之外, 化工管道設計過程中, 常用型閥門具有品種多樣以及種類繁雜的特點, 有效強化化工系統運行質量, 提高化工管道的使用年限。
2 閥門選擇的關鍵因素
化工產品管道設計過程中, 相關人員只有結合管道設計的實際需求以及閥門使用要求, 選擇閥門, 才能保證閥門具有一定的合理性, 進而保證化工管道設計具有較好的適用性以及可靠性。一般情況, 相關人員在選擇閥門時, 應從以下方面進行綜合考慮:其一, 相關人員要想保證所選閥門具有合理性, 首要條件便是明確化工系統中閥門所應發揮的能效以及具體工作條件。其二, 由于化工產品具有多樣性, 針對不同產品所設計的化工生產管道也不盡相同, 不同化工設計對閥門類型的要求也存在較大的差異性, 因此, 相關人員在選擇閥門時, 要對化工設計進行有效劃分, 使其呈現為具體操作以及生產工藝流程兩項內容, 在明確這兩項內容實際需求的基礎上, 全面分析閥門的性能以及結構特點, 擇取適宜的閥門類型, 以此優化化工設計水平。其三, 相關人員在選擇化工管道設計閥門過程中, 要結合實際設計情況, 明確閥門的端部連接方式。其四, 相關人員在選擇閥門過程中, 還要對閥門材質進行嚴格選擇。相關人員只有綜合考慮閥門的密封材質以及內件材質, 確保其符合化工管道設計中的應用需求。綜上, 化工管道設計過程中, 相關人員只有詳細分析閥門選擇的關鍵性因素, 結合化工設計的實際需求以及閥門適用條件, 才能保證所選閥門具有良好的合理性, 在化工系統運行過程中能夠充分發揮自身所具備的能效, 幫助化工系統運行安全, 降低化工生產安全事故發生概率, 提高化工產品的生產效率與質量。
3 閥門選擇方法
化工管道設計過程中, 常用型閥門有隔膜閥、旋塞閥、節流閥、球閥、閘閥以及截止閥等, 相關人員只有深入了解并準確掌握這些閥門的適用性、功能以及特點等內容, 才能保證所做出的選擇符合化工管道設計的實際需求。
3.1 球閥選擇
一般情況, 球閥所適用的化工控制環境均為粘度較大、低溫化以及高壓化控制環境。相關人員在選擇球閥過程中, 要對其應用特征進行詳細考慮, 只有這樣, 才能保證其實際能效得以全面發揮。
3.2 節流閥選擇
化工管道如果內部溫度較低、壓力較大, 擇取節流閥可以有效調節化工管道的流量以及壓力, 但節流閥對介質粘性要求較低, 因此介質內部不能存在顆粒狀物質, 除此之外, 節流閥密封性相對較差, 不能將其作為化工管道設計的隔斷閥。
3.3 旋塞閥選擇
如果化工管道, 或是裝置需要在極短時間內實現全面封閉、啟動, 便可以應用旋塞閥。旋塞閥對介質的粘性要求較高, 介質內部可以含有顆粒物質, 但要避免出現溫度過高的情況, 因此, 該閥門不支持輸送蒸汽物質。
3.4 截止閥選擇
如果化工管道, 或是裝置內部的溫度較高, 而且不用考慮壓力損失情況, 此時, 相關人員可以擇取截止閥, 因為其不僅可以發揮出小型閥門的應用能效, 還支持蒸汽運輸、一般情況下, 截止閥適用的化工控制環境, 多為直徑不超過200mm的化工管道, 在直徑相對較小的化工管道中, 截止閥可以有效調節、控制管道內的流量以及壓力, 應用效果顯著。但是, 截止閥并不支持低真空化工控制環境, 因此, 相關人員并不能將其充當放空閥進行應用。除此之外, 如果化工管道內部物質存在黏性較大的特點, 或是處于懸浮狀態, 也不能應用截止閥。
3.5 閘閥選擇
閘閥構造內部含有吹掃孔, 因此被為廣泛應用于蒸汽、油等物質的傳輸管道設計中。閘閥不僅要求介質具有一定的粘性, 還允許介質內部含有顆粒物質, 因此, 截止閥不適用的化工控制環境, 完全可以擇取閘閥。
4 結語
化工管道設計過程中, 閥門選擇至關重要, 相關人員必須充分結合實際, 對閥門的適應溫度、介質要求以及應用能效進行充分考慮, 才能保證其具有良好的合理性與適用性, 進而避免管道出現泄漏問題, 保證化工生產系統運行安全。
摘要：由于化工產品嚴重缺乏穩定性, 具有較強的腐蝕性能與易燃易爆性能, 實際生產過程中, 極易出現安全事故, 因此, 化工企業普遍擇取封閉化生產工藝, 這種工藝主要依托于管路, 而閥門選用會直接影響管路設計質量。企業只有選擇適宜的閥門, 才能保證化工產品生產線具有較高的效益。本文簡要概述了閥門選擇的重要性, 對閥門選擇的關鍵因素進行了細化分析, 最后提出了一些閥門選擇方法, 旨在為相關人員提供有價值的參考資料。
關鍵詞：化工設計,常用閥門,選型研究
參考文獻
[1] 何平.淺談化工設計中的常用閥門選型策略[J].科技風, 2012 (22) .
[2] 方磊, 張歡歡.關于化工設計的閥門選型策略分析[J].石化技術, 2015 (01) .
[3] 宋世偉.化工設計中的常用閥門選型策略探析[J].化工管理, 2015 (09) .
選型設計論文范文第4篇
1 工況簡介
介質:反應堆冷卻劑, 液體, 進口壓力P 1=1.4 9/1 5.5 M P a (A) , 出口壓力P 2=0.8 MP a (A) , 最大流量Q m a x=0.2 5 m 3/h, 最小流量Qmin=0.04m3/h, 工作溫度T=60℃, 介質密度ρ=1000kg/m3。
2 口徑計算
2.1 調節閥流量系數的計算 (按照G B/T 1 7 2 1 3.
2-2 0 0 5/I E C 6 0 5 3 4-2-1:1 9 9 8工業過程控制閥第2-1部分:流通能力安裝條件下流體流量的計算公式)
阻塞流壓差:△P′=FL2 (P1-FFPv) (1)
式中:
FL為液體壓力恢復系數, 取0.9;
FF為液體的臨界壓力比系數;
Pc為絕對熱力學臨界壓力, 水:Pc=22120k Pa
Pv為入口溫度下液體蒸汽的絕對壓力, Pv=0.20313kgf/cm2=20.313k P a
代入 (2) 得:
(1) 在最小壓差下、最大流量時, 即當P1=1.49 M P a時。
∵△P<△P′, 為非阻塞流情況
其中:Q為流量 (m3/h) , Qmax=0.25m3/
△P為閥前后壓力差 (k Pa) , △P=690k Pa
N1為數字常數N1=1×10-1
ρ1/ρ0為相對密度, (對于15℃的水, ρ1/ρ0=1)
(2) 在最大壓差、最小流量時, 即當P 1=1 5.5 M P a時。
∵△P>△P′, 為阻塞流情況
其中:Q為流量 (m3/h) , Qmin=0.04m3/h
P1為進口絕對靜壓力 (k Pa) , P1=15500k Pa
N1為數字常數N1=1×10-1
ρ1/ρ0為相對密度, (對于15℃的水ρ1/ρ0=1)
2.2 可調比與流量特性的確定
從計算的Kv值來看, 此閥屬小流量或超小流量閥 (閥流量系數Kv值從10-5~1.0為小流量閥;當Kv≤2×10-2為超小流量閥) , 最大最小Kv之比為26.38, 也就是閥的最小調節比是26.38, 閥的可調比應選50或50以上。從表1工況參數可以看出, 低壓差時流量高, 高壓差時流量有最大最小, 且相差很大, 同時閥在大壓差小流量時為阻塞流工況, 因此選擇等百分比特性比較好并進行特性曲線修正, 因為等百分比特性可用于低流量時高壓力降和高流量時低壓力降的工況, 且要使限定數據可用, 作為防護措施而使閥門尺寸過大時, 等百分比特性能提供最大的控制范圍, 并且可改變形狀以改善幅度變化范圍。
參考CV3000系列小流量閥最小的Kv為0.01, 閥芯直徑dg6, 考慮到閥的全開流量比一般閥的泄漏量還小, 必須超小間隙節流同時考慮其調節精度和零件的加工難度閥芯直徑仍選擇dg6, 閥芯曲線進行修正近似等百分比設計。 (閥芯曲線需特殊設計和做流量試驗來不斷修正, 本文不作論述。)
3 降壓級數的確定
對于液體工況, 當流體流經閥門最狹窄點 (收縮斷面) 時, 流速加快而壓力會降低, 如果壓力降低于流體溫度對應下的飽和蒸汽壓Pv時, 則開始形成汽泡, 當液體移動到容器或下游的較大面積時, 壓力恢復到一定范圍, 當壓力增加高于蒸汽壓力時氣泡破裂或爆炸, 這就是氣蝕現象。而當下游壓力不能恢復到蒸汽壓力以上時, 汽泡遺留在流體內產生液體和氣體的混合物這叫做閃蒸。當液體物流被混有汽泡或氣穴的流體本身所飽和時, 就發生物流堵塞即產生阻塞流。
當阻塞流產生時, 必然是有閃蒸、空化的發生, 閃蒸和空化會對閥門造成一定程度的損壞, 降低使用壽命。為了防止空化的產生, 只有控制縮流面處的壓力Pvc, 使其保持不低于液體的飽和蒸氣壓Pv, 對于壓差較大的場合, 可通過多級降壓, 確保介質通過每一降壓段時的壓力不小于液體的飽和蒸氣壓。
調節閥兩端壓差即為阻塞流壓差 (△P′) , 當△P≤△P′時, 即可避免閃蒸和汽蝕的發生。采用多級降壓時每一級降壓的實際壓差△P均應小于阻塞流壓差△P′。
由于△P>△P′, 且P2>Pv, 所以不采用降壓措施將產生汽蝕現象。為了避免汽蝕的產生, 應采取降壓措施。經驗算二、三級降壓不能滿足要求, 所以采用四級降壓。
根據多級節流的原理, 每一級的壓降按幾何級數遞減, 即:
解之得:
根據式 (1) 得:
由于△P1<△P1′, △P2<△P2′, △P3<△P3′, △P4<△P4′, 每級降壓后都不會出現閃蒸、空化情況, 所以采用四級降壓設計是合理的。
4 結構原理
多級減壓調節閥流向采用底進側出, 流體通過多個節流截面, 壓降被分攤到一連串的流通口上, 也就是流體每過一個節流面遇到流動阻力分擔一部分壓差, 從而降低流體流速, 防止閥門氣蝕、空化、噪音、顫動。
因閥選用閥芯直徑較小, 多級減壓調節閥閥芯結構采用不平衡平型閥芯。結構見圖1。
閥門工作時 (圖2) , 流體沿平行于多級閥芯的軸線方向向上流動, 通過多個閥座通道口多級節流, 使高壓降沿閥芯軸線方向平均分布, 有效控制了流體的速度, 從而起到降低噪音和防止液體空化的作用。極大地提高了閥門在苛刻工況條件下的使用壽命。
閥門在啟閉和小流量開度時, 高壓差全部集中在閥芯和閥座的密封面上, 高速流體會對密封面造成嚴重沖刷, 為了保護閥內件不受損壞, 提高閥門的使用壽命, 閥內件不僅要考慮到強度, 還應具有較強的抗沖刷損壞能力, 最常用的有效方法是使用較硬材料 (洛氏硬度超過40) (見表2) 。
5 結語
多級降壓高壓差調節閥設計結構獨特, 在高壓差下能夠有效地防止空化, 并能耐腐蝕抗擦傷, 有較長的使用壽命, 符合核電工程的各項要求。
摘要：本文主要簡單從工況介紹、口徑計算、降壓級數、結構原理等方面介紹了多級減壓調節閥的計算和選型設計。
關鍵詞：多級減壓調節閥,計算,選型設計
參考文獻
[1] GB/T17213.2-2005/IEC60534-2-1:1998.工業過程控制閥.第2-1部分:流通能力.安裝條件下流體流量的計算公式[S].
選型設計論文范文第5篇
1 化工設計閥門的相關概述
現行用于化工生產中的閥門種類極多, 如緊急切斷閥、減壓閥、止回閥、節流閥以及閘閥等, 不同類型閥門應用下功能也極為不同。以其中截止閥為例, 其本身作為向下閉合式閥門, 運行中會以閥座軸線為方向, 利用自身閥桿控制啟閉件的運動, 能夠達到控制化工生產的目標。從截止閥閥門優勢看, 集中表現為密閉性較好、結構簡單且易于維修。再如閘閥, 該閥門應用下主要將閥板作為控制對象, 利用閥桿對其升降進行控制, 調節性較好且具有密閉性優勢, 但這種閥門應用下需考慮到其大尺寸、復雜結構等問題, 不便于檢修。而從節流閥的應用看, 其在結構形式上接近于截止閥, 尺寸較小且調節性較高, 但實際將節流閥引入化工生產中需考慮其控制精度問題。對于蝶閥的應用, 其控制作用的實現主要表現在垂直旋轉方面, 具有明顯的控制性能高、體積小以及結構簡單等優勢。另外, 現行化工設計中應用的閥門, 止回閥、旋塞閥以及球閥等也較為常見嗎, 如在阻止流體倒流上可選用止回閥, 通過球體控制開關的閥門則為球閥, 而利用帶通孔塞體進行設計的閥門以旋塞閥為主, 這些常用閥門應用下, 可使化工設計得到有效控制[1]。
2 閥門選型中的關鍵要點分析
部分化工生產活動中, 多因閥門選型不合理, 而導致生產效率不高, 甚至嚴重下將使化工管道作用難以發揮, 導致安全事故發生, 究其原因在于閥門選型中未做好關鍵要點的分析。綜合常用閥門特征與化工設計要求, 實際選型中首先需對閥門的作用以及閥門在化工設計中的適用性進行明確。如閥門應用下, 其工作壓力、開關操作方式是否與化工設備裝置應用相適應, 確保閥門的應用能夠滿足化工設計要求, 才可進行確定。其次, 選型過程中應做好不同類型閥門特點的分析。由于不同類型閥門應用下都存在一定的優勢與不足, 若應用未能認識這些特征, 很可能產生反作用, 如閘閥、蝶閥兩種閥門, 在尺寸結構上便有差異存在, 需在分析其中差異的基礎上, 才可進行選擇。再次, 閥門選型中應從閥門端部連接角度考慮。如常用的法蘭連接、螺紋連接等方式, 一般閥門為法蘭連接方式下, 安裝、拆卸較為便利, 而螺紋連接方式下對于連接不同壓力、通徑管道較為適宜。因此選型過程中, 應做好閥門端部連接的分析。最后, 閥門選型中需以閥門材質為依據。不同閥門在密封面、內件與殼體等方面的材質也極為不同, 這些材質應用下所具有的化學性能、物理性能也存在明顯差異, 若閥門材質綜合性能較差, 極易在使用過程中影響其效果的發揮, 所以選型中應做好閥門材料分析, 確保閥門投入使用后, 其質量較為可靠。除此之外, 一般選型過程中, 也要求對閥門壓力情況、流量情況進行判斷, 盡可能使閥門應用較為合理[2]。
3 化工設計閥門選型具體方法研究
閥門選型策略是否合理是影響化工設計有效性的關鍵性因素。實際選型中應根據選型關鍵點, 結合閥門特點, 完成選擇過程。以閘閥的應用為例, 化工設計進行閥門選型過程中, 由于閘閥所適用的介質除表現在油品、蒸汽外, 對粘度較大介質、粒狀固體介質能夠適用, 同時該類型閥門在低真空系統、放空方面應用也極為常見。其次, 化工管路中可考慮將截止閥引入其中。這種截止閥能夠有效調節壓力、流量, 優勢得較為明顯, 這種類型閥門適用對象集中表現在小型閥門、流體阻力要求較低管路等方面。需注意, 若介質中包含較多顆粒沉淀或介質粘度較大, 截止閥的應用則難以取得良好效果。最后, 球閥選型中, 其適用對象多集中在粘度大、高壓與低溫介質, 或腐蝕性、低壓截止與輕型結構等介質也可選擇球閥。需注意的是球閥應用下, 若球閥以大口徑為主, 應保證有較大的力, 或引入蝸輪傳動形式, 可使球閥的應用得以實現。另外, 對于蝶閥、旋塞閥以及止回閥等, 各自適用的場合也極為不同, 要求做好選型工作[2]。
4 結語
閥門選型是否合理是影響化工設計效率的重要因素。實際選型中, 應正確認識當前化工生產中常見的閥門類型, 在此基礎上根據相應的選型關鍵點, 包括不同閥門用途、閥門材質以及閥門端部連接等, 完成具體選型工作, 確保所有類型閥門包括球閥、截止閥、閘閥以及其他常用閥門都被應用到適宜場合中, 這樣才可為化工設計提供保障。
摘要：隨著化工產品需求量的日益增加, 對產品安全生產也提出更高的要求。而實現安全生產的目標關鍵在于化工管道中閥門設計的合理性, 要求結合具體安全設計要求, 選擇相應的閥門。但如何在化工設計中進行閥門選型, 又成為困擾大多企業的難題, 需采取一定的選型方法, 以此保證閥門應用效果得到最大程度發揮。本文主要對化工設計中閥門基本類型、閥門選型關鍵要點以及閥門選型具體方法進行探析。
關鍵詞：化工設計,閥門選型,方法
參考文獻
[1] 何平.淺談化工設計中的常用閥門選型策略[J].科技風, 2012, 22:9.
[2] 劉遠.淺談化工設計中的常用閥門選型策略[J].輕工標準與質量, 2015, 02:65-66.