問：設(shè)計過程泵的管道系統(tǒng)時應(yīng)考慮什么？

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2013年8月29日
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答：許多管道規(guī)格都有尺寸規(guī)則，以幫助選擇最佳的管道直徑。尺寸規(guī)則可以基于在管道中達到設(shè)計流速或每單位管道長度的特定壓降的最佳平均流體速度。管道尺寸調(diào)整規(guī)則通過以下方式進行權(quán)衡：

• 選擇較小的管道直徑以最大程度地降低建造成本

• 選擇大直徑的管道以最大程度地減少管道摩擦損失和泵送成本

最佳管道直徑的值基于管道成本與泵浦功率成本的比值。如果管道直徑低于最佳直徑，則可降低管道成本，但管道中的摩擦損失會增加，從而導(dǎo)致更高的泵送成本。如果管道直徑大于最佳直徑，則管道中的摩擦損失會減少，從而降低泵送成本，但會增加施工成本。

確定最佳管道直徑需要對工廠生命周期進行成本分析。如果現(xiàn)有系統(tǒng)的容量將來會增加，則應(yīng)將為將來的負(fù)載確定管道尺寸的額外成本與以后在系統(tǒng)中添加并行管道以適應(yīng)將來增加的容量的成本進行比較。泵系統(tǒng)設(shè)計元素之間的權(quán)衡會影響初始成本和生命周期成本。許多生命周期成本直接取決于管道系統(tǒng)的直徑和組件（例如初始成本，能源成本和維護成本）。

系統(tǒng)中的大部分壓力損失是由閥門引起的，尤其是節(jié)氣門調(diào)節(jié)裝置中的控制閥。在具有多個泵的系統(tǒng)中，將泵的工作量分配到各個泵之間，這些泵與管道系統(tǒng)一起并與管道系統(tǒng)一起提供所需的流量。

根據(jù)以下因素選擇管道直徑：

• 整體安裝的經(jīng)濟性（泵和系統(tǒng)）

• 應(yīng)用所需的最低流速（避免沉淀）

• 應(yīng)用所需的最小內(nèi)徑（適用于固體處理）

• 最大流速，最大程度減少管道和配件的腐蝕

• 工廠標(biāo)準(zhǔn)管徑

減小管道直徑會產(chǎn)生以下影響：

• 管道和組件的初始成本通常會降低。

• 泵的初始成本由于流量損失的增加而增加，因此需要更高的揚程泵和更大的電動機。因此，供電系統(tǒng)的成本將增加。由于增加的摩擦損耗導(dǎo)致更高的功率使用，能源成本將增加。

圖5.1。與泵的尺寸有關(guān)的泵設(shè)備的主要成本構(gòu)成

一些成本隨著管道尺寸的增加而增加，而其他成本則降低。因此，可以在使系統(tǒng)整個生命周期內(nèi)最小化成本的基礎(chǔ)上找到最佳的管道尺寸（見圖5.1）。