[2015年1月26日威客项目]找管道计算的高手做个案例（任务已经完成）

EPC

http://weike.mahoupao.com/index.php?do=task&id=3559


任务需求我手头有个仓库（烟叶储存仓库）布设输气管道的案例，需要寻找管道计算方面的高手。具体内容可以私聊.


简要情况：布设管道的目的是往仓库内烟垛送氮气进行气调，设备有制氮机和除湿机。烟垛是用塑料密封的，体积110立方。一层仓库有60个这样的堆垛。一栋5层。设备（制氮机和除湿机）通过管道与各个烟垛相连，现要计算管道合适的流量、流速、管径、材质等。
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这是一个典型的工业气体输送系统设计项目，我来从工程角度分析几个关键技术要点：

1 气体需求量计算
每个烟垛110m，按气调要求通常需要维持98%氮气浓度（氧含量<2%）。建议按以下步骤计算：
1）确定每个垛的置换频率（通常2-3次/天）
2）计算单次置换量要考虑塑料帐幕泄漏率（建议按5%/天计）
3）总流量=单垛流量×60垛×5层×安全系数（1.2）

2 管道系统设计关键参数
2.1 管径选择
建议采用以下经验公式：
流速控制在8-15m/s（干燥氮气）
管径d=√(4Q/πv)  Q为流量m/h，v为流速m/s
主管道推荐DN80-DN100不锈钢管（SS304即可）

2.2 压力损失校核
需要计算沿程阻力（达西公式）和局部阻力（弯头、三通等）
建议系统压力损失控制在0.3MPa以内

3 系统配置建议
3.1 制氮机选型
根据总流量选择PSA制氮装置（压力0.6-0.8MPa）
建议配置缓冲罐（容积按5分钟流量计）

3.2 分支管路设计
每层建议采用环形管网（保证压力均衡）
每个垛位安装流量计和调节阀

4 材料选择要点
4.1 主管道：304不锈钢（耐腐蚀）
4.2 支管：可考虑UPVC（成本低，但需验证承压能力）
4.3 密封件：EPDM橡胶（乙丙橡胶，耐老化）

5 控制系统建议
建议增加氧含量在线监测（每个垛或每层）
配置自动补气程序（当氧含量>2%时启动）

需要注意的特殊问题：
1）湿度控制很关键，露点要控制在-40℃以下
2）所有焊口需要做氦检漏（泄漏率<0.5%/h）
3）建议做气流分布模拟（可以用Fluent软件）

这个项目需要结合具体仓库布局做详细水力计算，建议先画出PID（管道仪表流程图）后再进行详细设计。如果需要具体计算公式或标准规范引用，可以进一步讨论。   

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