化工管道设计计算软件 绿色中文版v1.0

化工设计计算软件可以用来计算管道还有安全阀及干燥剂等事物的数值，从而设置最佳的方案，非常适合化工厂的人员使用，快来下载吧。

软件介绍

化工设计计算软件是一款化工设计类相关数据计算软件，拥有管径计算、管道阻力计算、传热膜系数计算、吸收计算、安全阀计算、干燥计算等功能，功能丰富，实用性强。

软件特色

支持对软件的关于信息进行查看

也可以进行管道最低工作的温度

也支持对最高工作温度的设置

也支持进行两节点管道的长度输入

也可快速的进行安全阀的计算

也可进行干燥的计算

也支持进行单效蒸发的计算

功能介绍

1、管径计算

2、管道阻力计算

3、离心泵安装高度计算

4、传热膜系数计算

5、吸收计算

6、安全阀计算

7、管道应力判断

8、单位换算

9、冷凝膜系数

10、精馏计算

11、单效蒸发

12、干燥计算

使用方法

1、点击快捷方式图标即可进入软件的主界面，出现冷凝膜系数的界面，包括了对参数进行输入、冷凝面形式设置、计算结果等;

2、管径计算包括了管段号、介质、流量、计算管内径、流速、公称直径、支持进行打印;

3、离心泵安装高度计算包括了对参数进行输入，也支持设备位号、输送介质、入口管道阻力等;

4、传热膜洗漱计算包括了流体的名称、流体比热、流体粘度、流体流速、管道形状等;

5、管道应力判断包括了管道外径的输入、管道状态的输入、对更新进行保存等;

公式介绍

一、管径计算公式

1.可应用该公式：Q=S×V 且 S=(πD2/4)×(2/3) 式中Q:流量(m3/s) D:管道内径 V：流速(m/h)S为水流截面积,管道内径可测,π是个常数3.1415926,那么只要求出水的流速V即可求出其流量

2.利用物理中的平抛运动计算方法：为了方便理解计算,可设水落地时间差为t，落差为H,管口距离水落点距离为L.重力加速度为g(9.8m/s2)，H=g×t2/2 且 L=V×t 则推出V=L×√(g/2H) 则可计算出V.从而计算出流量

二、管道阻力计算公式

R=(λ/D)*(ν^2*γ/2g)

ν-流速(m/s);λ-阻力系数;γ-密度(kg/m3);D-管道直径(m);P-压力(kgf/m2);R-沿程摩擦阻力(kgf/m2);L-管道长度(m);g-重力加速度=9.8。压力可以换算成Pa，方法如下:

1帕=1/9.81(kgf/m2)

三、离心泵安装高度计算公式

1.允许吸上真空高度Hs是指泵入口处压力p1可允许达到的最大真空度

而实际的允许吸上真空高度Hs值并不是根据式计算的值，而是由泵制造厂家实验测定的值，此值附于泵样本中供用户查用。位应注意的是泵样本中给出的Hs值是用清水为工作介质，操作条件为20℃及及压力为1.013×105Pa时的值，当操作条件及工作介质不同时，需进行换算。

(1) 输送清水，但操作条件与实验条件不同，可依下式换算

Hs1=Hs+(Ha-10.33) – (Hυ-0.24)

(2) 输送其它液体当被输送液体及反派人物条件均与实验条件不同时，需进行两步换算：第一步依上式将由泵样本中查出的Hs1;第二步依下式将Hs1换算成H?s

2.汽蚀余量Δh

对于油泵 ，计算安装高度时用汽蚀余量Δh来计算，即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。用汽蚀余量Δh由油泵 样本中查取，其值也用20℃清水测定。若输送其它液体，亦需进行校正，详查有关书籍。

吸程=标准大气压(10.33米)-汽蚀余量-安全量(0.5米)

标准大气压能压管路真空高度10.33米。

例如：某泵必需汽蚀余量为4.0米，求吸程Δh?

解：Δh=10.33-4.0-0.5=5.83米

从安全角度考虑，泵的实际安装高度值应小于计算值。当计算之Hg为负值时，说明泵的吸入口位置应在贮槽液面之下。

某离心泵从样本上查得允许吸上真空高度Hs=5.7m。已知吸入管路的全部阻力为1.5mH2O，当地大气压为9.81×104Pa，液体在吸入管路中的动压头可忽略。试计算：

(1) 输送20℃清水时泵的安装

(2) 改为输送80℃水时泵的安装高度

四、吸收计算公式

初中物理?Q吸/放=CM△t

这是比热容公式

C=比热容，M为质量，△t为温差

比如水(比热容为4200焦/千克·摄氏度)，10千克水，升高10摄氏度吸收的热量就这样算【Q吸=4200焦/千克·摄氏度 × 10Kg × 10℃(升高/降低的温度)】

PS:开氏度和摄氏度转换公式T=t+273.15

五、管道应力判断计算公式

管道环向应力计算公式：f=PD/(2t)式中：f——环向应力，Pa;P——实验水压强，Pa;D——管径，mm;t——管壁厚，mm;

由此可见，管道环向应力与几何尺寸相关，如:直径,壁厚,支架跨度。

当然除以上因素外，还与材料性能，如:弹性模量,波桑比;以及外力荷载，如:内压,集中外力,分布外力 有很大关系。

六、单位换算公式

1.长度单位

1千米=1000米 1千米=10000分米 1千米=100000厘米

1米=10分米 1米=100厘米 1米=1000毫米(不常用)

1分米=10厘米 1分米=100毫米

1厘米=10毫米

2.重量单位

1吨=1000千克 1吨=1000000克 1千克=1000克

3.面积单位

1平方千米=100公顷 1公顷=100公亩 1公亩=100平方米

1平方米=100平方分米

1平方分米=100平方厘米 1平方千米=1000000平方米

4.面积单位换算

1平方千米=100公顷 1公顷=10000平方米 1平方米=100平方分米

1平方分米=100平方厘米 1平方厘米=100平方毫米

5.体积单位

1立方米=1000立方分米 1立方分米=1000立方厘米

1立方米=1000000立方厘米

6.容积单位

1升=1立方分米=1000毫升(立方厘米) 1毫升=1立方厘米

7.体(容)积单位换算

1立方米=1000立方分米 1立方分米=1000立方厘米 1立方分米=1升

1立方厘米=1毫升 1立方米=1000升

8.重量单位换算

1吨=1000 千克 1千克=1000克 1千克=1公斤

9.人民币单位换算

1元=10角 1角=10分 1元=100分 10元=1000分

10.时间单位换算

1世纪=100年 1年=12月 大月(31天)有(1 3 5 7 8 10 12月 )小月(30天)的有(4 6 9 11月 )

平年2月28天,闰年2月29天 平年全年365天,闰年全年366天

1日=24小时 1时=60分 1分=60秒 1时=3600秒

【数学常用图形计算公式】

1.正方形

C周长 S面积 a边长

周长=边长×4 面积=边长×边长 C=4a S=a×a S=a2

2.正方体

V体积 a棱长

表面积=棱长×棱长×6体积=棱长×棱长×棱长

S表=a×a×6 表=6a2

V=a×a×a V= a3

3.长方形

C周长 S面积 a边长

周长=(长+宽)×2 C=2(a+b) 面积=长×宽 S=ab

4.长方体

V体积 S面积 a长 b宽 h高

(1)表面积=(长×宽+长×高+宽×高)×2 (2)体积=长×宽×高

S=2(ab+ah+bh) V=abh

5.三角形

S面积 a底 h高

面积=底×高÷2 S=ah÷2

三角形高=面积 ×2÷底 三角形底=面积 ×2÷高

6.平行四边形

S面积 a底 h高

面积=底×高 S=ah

7.梯形

S面积 a上底 b下底 h高

面积=(上底+下底)×高÷2 S=(a+b)× h÷2

8.圆形

S面积 C周长 π圆周率 d直径 r半径

周长=直径×π 周长=2×π×半径 面积=半径×半径×π

C=πd C=2πr S=πr2 d=C÷π d=2r r=d÷2 r=C÷2÷π S环=π(R2-r2)

9.圆柱体

V体积 h高 S底面积 r底面半径 C底面周长

侧面积=底面周长×高 (2)表面积=侧面积+底面积×2 (3)体积=底面积×高

S侧=Ch S侧=πdh V=Sh V=πr2h

圆柱体积=侧面积÷2×半径

10,圆锥体

V体积 h高 S底面积 r底面半径

体积=底面积×高÷3

V=Sh÷3

七、干燥计算公式

1.降水量作为干燥度的代用指标

最简单直接的干燥度计算, 是以多年平均降水量(Precipitation , P)作为标准。联合国粮农组织(Food and agriculture organization , FAO)认为, 农作物及草地生产潜力, 或者作物种类、耕作制度以及草地管理方式的选择, 取决于降水及土壤水分对植物或作物生长期的有效性, 该生长期的降水量是气候区划的重要指标。

在我国以年降水量为指标划分干湿气候区存在3 种不同的意见:1)年降水量小于200 mm 为干旱区, 200 ～ 400 mm 为半干旱区;2)年降水量大于200 mm 为干旱区, 200 ～450 mm 为半干旱区;3)年降水量小于250 mm 为干旱区, 250 ～ 500 mm 为半干旱区。任福民等(1995)利用全国160 个气象站1951 ～ 1992 年的年降水标准化资料, 以年降水700 mm 为标准, 将全国划分为两个大区:干旱半干旱区和非干旱区。由此可见, 干旱与非干旱的差别, 在年平均降水量上可表达为400 、500和700 mm 3 个标准。

此类以降水量作为干燥度代用指标的方法不仅在具体划分的标准上存在分歧, 而且只考虑了水分收入, 未考虑水分的支出, 没有水分平衡的概念, 不能定量说明水分的盈亏, 无法如实反映自然界的真实面貌, 特别是植物与土壤的分布, 生态学意义不明确。因此, 降水量指标作为干燥度指数的代用品, 仅可在其它气象资料缺乏而只有降水量数据存在时使用, 如果有较丰富的其它气候指标, 则需要配合这些指标使用。

2.可能蒸散量计算的干燥度

按Penman(1948)的定义, 潜在蒸发是“从不匮缺水分的、高度一致并全面遮覆地表的矮小绿色植物群体在单位时间内的蒸腾量” , 包括从所有表面的蒸发与植物蒸腾。可能蒸散量(PE)与降水量(P )之比即干燥度(K), 计算公式如下:

K =PE/P

目前, 以可能蒸散量计算干燥度的方法在国际上比较流行。按照计算可能蒸散量的方法不同, 可以分为Penman 和Thornthwaite 方法以及目前在国内外应用较多的Holdridge 生命地带分类系统中的可能蒸散计算方法

3.温度与降水计算的de Martonne干燥度

最简单的计算气候干燥度的方法就是利用温度与降水这两个气候因子来计算干燥度, 此类方法主要有de Martonne 干燥度计算方法。

de Martonne(1926)提出了一种简单的干燥度计式中, 式中, IdM 即de Martonne 干燥度, P 为平均降水量(mm), T 为平均温度值(℃)。

干燥度值小于10 , 表明严重干旱, 河流断流, 农作物需要强制人工灌溉;干燥度值在10 ～ 30 之间,表明中等干旱, 河流暂时性有水, 流量中等, 植被类型为草原;干燥度大于30 , 表明气候湿润, 河流常年有水, 不断流, 并水量充足, 植被类型为森林。

IdM更利于月干燥度的计算, 并且其计算简单,但精确度不高, 比较适合于在大尺度的研究中应用

4.以积温来计算干燥度

以积温来计算干燥度的方法主要有两种, 一种是以日温度大于或等于10 ℃的年积温计算的Selianinov干燥度计算方法;另一种就是以月平均气温高于5 ℃的年积温计算的Kira 干湿度指数。

(1)Selianinov 干燥度

谢良尼诺夫在1937 年提出一经验公式, 利用温度与降水量计算干燥度。原公式中的经验系数为0 .10 , 我国科学家根据我国的实际情况经过大量推算, 将0 .10 改为0 .16(中国科学院自然区划工作委员会, 1959)。修正的谢良尼诺夫公式为:K=0.16*(全年≥10℃的积温/全年≥10℃期间的降水量)，其中K 为干燥度。

中国科学院自然区划工作委员会(1959)的中国气候区划即根据干燥度进行的;用16 .0 等值线作为极干旱与干旱区的分界, 此线与塔里木、柴达木盆地、巴旦吉林和滕格里沙漠边缘一致, 年降水量在60 mm 以下, 与我国荒漠景观大体吻合;用4 .0 等值线作为干旱与半干旱区的分界线, 此线与旱作农业西界相一致, 用1 .5 等值线作为干旱亚湿润与半干旱区的分界指标, 用1 .0 等值线作为湿润与干旱亚湿润区的分界线, 此线与淮河秦岭一线基本一致。

谢氏干燥度计算方法相对容易获得所需数据,以气象观测台站所记录的各个温度基点的年积温资料, 不需作很大调整即可满足计算需要, 相对较为简便可行, 比较适合中高纬度地区。但谢氏干燥度的计算方法是经验性的, 它假定一定的活动温度总和可以代表一定的可能蒸发量, 这一假定缺乏物理意义,是经验性的, 只在少数的地方经过初步验证, 未必适用于全国。它只计算日均温持续在10 ℃以上的时期, 而温度较低的季节仍有生物活动, 并且此时的降水可以部分留在土壤中, 供温暖季节利用。所以, 只计算10 ℃以上时期的温度, 在有些地方可能造成很大的误差。

(2)Kira 干湿度指数

Kira(吉良龙夫)的干湿度指数是以降水与温暖指数的比值来表示的, 其计算公式为:

当WI =0 ～ 100 ℃·月-1时, k =P/(WI +20);

当WI >100 ℃·月-1时, k =2P/(WI +140);

式中, P 为年降水量;温暖指数(WI)是采用月平均气温高于5 ℃的总和, 作为植物生长的热量条件,即： ，式中t为大于5的月气温。

Kira 的计算方法简便, 与植被的对应性好, 值得推广, 但这些指标是从东亚植被与气候的关系研究中发展起来的, 其干湿度指数得自于雨温关系较单一的夏雨型气候区, 并不适用于高寒地区, 在推广应用时需根据雨温关系进行适当调整。

5.辐射计算的Budyko干燥率

1951 年布迪科和格里戈里耶夫合作, 创立了“辐射干燥指数”即干燥率(D), 在陆面充分湿润条件下, 陆面最大可能蒸散量可以利用与确定水面蒸发量相类似的方法计算, 即水面或湿润表面的蒸发与按蒸发表面的温度计算出来的空气饱和差成正比。一般借用热量平衡方程来确定蒸发面的温度,从而可求蒸发力。表达式为:D =R/LP，式中R 为太阳净辐射, L 为蒸发潜热, P 为降水量。

布迪科的干燥率虽然计算简单, 但目前利用却不多, 主要是由于其基本函数之一的太阳净辐射目前缺乏足够参考的数据。

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图解法

最常用的是麦凯勃-蒂利图解法(美国W.L.麦凯勃和E.W.蒂利在1925年合作设计的双组分精馏理论板计算的图解方法)用于双组分精馏计算。此法假定流经精馏段的汽相摩尔流量V和液相摩尔流量L以及提馏段中的汽液两相流量V′和L′都保持恒定。此假定通常称为恒摩尔流假定，它适用于料液中两组分的摩尔汽化潜热大致相等、混合时热效应不大、而且两组分沸点相近的系统。图解法的基础是组分的物料衡算和汽液平衡关系。

取精馏段第n板至塔顶的塔段(图2)为对象，作易挥发组分物料衡算得：

式中D为塔顶产品流量;xn为离开第n板的液相浓度;yn+1为离开第n+1板的汽相浓度。此式称精馏段操作线方程，在y-x图上是斜率为L/V的直线。同样取提馏段第m板至塔底的塔段为对象，作易挥发组分物料衡算得：

式中D为塔底产品流量。此式称为提馏段操作线方程。 将汽液平衡关系和两条操作线方程绘在y-x直角坐标上(图3)。

根据理论板的定义，离开任一塔板的汽液两相浓度xn与yn，必在平衡线上，根据组分的物料衡算，位于同一塔截面的两相浓度xn与yn+1, 必落在相应塔段的操作线上。在塔顶产品浓度xd和塔底产品浓度xw范围内，在平衡线和操作线之间作梯级，每梯级代表一块理论板，总梯级数即为所需的理论板数NT，跨越两操作线交点的梯级为加料板。计入全塔效率，即可算得实际板数NP(见级效率);或根据等板高度,从理论板数即可算出填充层高度(见微分接触传质设备)。

捷算法

用作粗略估算，首先根据芬斯克方程，(美国M.R.芬斯克1932年建立的全回流理论板数计算方程)算出采用全回流操作达到给定产品浓度xd和xw所需的最少理论板数Nmin(包括再沸器)：

式中α为待分离两组分间的全塔的平均相对挥发度，常取塔顶和塔底处的相对挥发度的几何平均值。再由Nmin、最小回流比Rmin和选用的回流比R，从吉利兰经验关联式(1940年美国E.R.吉利兰建立的计算理论板数关联式)

求出所需的理论板数NT。对于相对挥发度在全塔接近常数的系统，即接近于理想溶液的混合液的分离，捷算法较可靠，并可推广到估算多组分料液的精馏。捷算法在作整个生产过程的优化计算时常被采用，以节省时间。

严格计算法

随着精馏技术日趋成熟和生产规模的扩大，具有多股加料和侧线抽出等特殊功能以及具有侧塔和中间再沸器等的各种复杂的精馏塔(见精馏设备)相继出现。现今越来越需要对精馏作出严格计算，以了解塔内温度、流量和浓度的变化，达到更合理的设计和操作。电子计算机的应用，为严格计算法提供了条件。各种严格计算法均基于四类基本方程：即组分物料衡算式、汽液相平衡关系、归一方程(汽相及液相中各组分摩尔分率之和为 1)和热量衡算方程。对每块理论板都可以建立这些方程，组成一个高维的方程组，然后依靠电子计算机求解。根据不同的指定条件，原则上此方程组可用于新塔设计或对现有塔的操作性能核算。