第二节化工管路与流动阻力.pptVIP

使用注意事项： 1）安全阀使用必须在效验有效期内； 管路、设备上安装的安全阀控制阀通常为截止阀 必须打开保证安全阀能有效工作； 2）定期将阀盘稍稍抬起，用介质来吹涤阀内杂质。 3）如安全阀不能在整定压力内工作，必须进行重新效验或更换。 9.疏水阀 疏水阀是蒸汽管路、加热器等设备系统中能自动的间歇排除冷凝水，又能防止蒸汽泄出的一种阀门。常用的有钟形浮子式、热动力式和脉冲式几种。 使用注意事项： 1）使用前先用管道旁路阀排除冷凝水，当有蒸汽时关闭旁路，起用疏水阀正道，否则阀内将会闭水起不到疏水作用； 2）起闭阀门时注意不要被蒸汽烫伤。 10.各式取样阀 取样阀顾名思义就是用于获取介质样品从而可以进行化学分析的阀门，一般装于设备或管路上大致分为以下几种： 双联开启阀、法兰夹片阀、以及带保温夹套的取样阀； 11.氟塑料衬胶阀 氟塑料衬胶阀主要运用于酸碱等易腐蚀介质中，其结构原理与不衬氟塑料阀相似，只不过其阀杆、阀芯、阀座内均用氟塑料衬底，其使用方法相似。 12.其它阀门 除上述十一种阀门外还有很多种阀门应用于化工生产中比如有： 隔膜阀、膨胀阀、减压阀、自动调节阀门等等。 电磁自动调节阀 隔膜阀 减压阀 膨胀阀 （六）管子的选用 1.管材或品种的选用 根据被输送介质的性质和操作条件，满足生产要求。既要安全，经济上又要合理的原则进行选择。 2.管径的估算 二、流体流动类型 （一）流体流动类型 流体充满导管作连续定常流动时，有两种本质不同的流动类型，即层流和湍流。 层流（又称滞流）流体的质点沿管轴方向做规则的平等直线运动，质点之间不干扰及相混。因此，整个导管内的流体如同一层一层的流体平行流动。 湍流（又称紊流）流体的质点有剧烈的扰动、碰撞和混合做不规则的紊乱运动。因此，流体质点除沿导管向前整体流动外，各质点的运动速度在大小和方向上随时都在发生变化。 过渡流 处于两者中间的状态 （二）流体流动类型的判别——雷诺数 流体的流动类型可以在雷诺初阶中进行观察 对不同的流体和不同尺寸的管道进行大量的实验后证明，流体流动类型不仅与流速μ有关，还与流体的物性（密度ρ、黏度μ）及管道形状（如圆管内径d）有关，将这些因素组成一个复合数群，称为雷诺数Re，即 Re = uρd／μ 雷诺数是一个无因次数群（式中各物理量用同一种单位制进行计算时，得到是无单位的数），由此特征数可判别流体流动类型。 在一般情况下，当Re＜2000时，流体的流动类型为层流；当Re＞4000时，流体的流动类型为湍流；在2000≤Re≤4000时，流动类型要属不稳定的过渡区，过渡区可能是层流，也可能是湍流，其流动类型与外界条件的影响有关，如管径或流向的改变、外来的轻微振动等，都容易形成湍流。 还须指出，无论流体的湍动程度如何剧烈，由于流体的黏性，在紧靠管内壁处总有一层做层流流动的流体薄层，称为层流内层。此层流内层的厚度随Re的增大而减薄，它的存在对流体阻力、传热和传质等过程影响较大。 （三）、管路阻力计算 实际流体会产生阻力，而流体的黏性（内摩擦力）是产生流体阻力的内因，流动类型是产生流体阻力的外因。要克服阻力，则需消耗一部分机械能。 为便于讨论和计算，将流体流经管路的机械能损失分为直管阻力和局部阻力两类。 （一）圆管内直管阻力 1.直管内阻力计算通式 由理论推导可得到圆形直管内阻力，用EL表示或hL（损失压头），其计算式通式为 式中 λ——摩擦系数，无因次； ι——直管长，m。 对于等径的水平直管，将上式各项乘以密度得 △p=ρEL= 可知，流体在直管中的直管阻力或压头损失与摩擦系数、直管长度、流速及管道直径有关。而摩擦系数与雷诺数有关，有对湍流流动时，有的情况下还与管壁粗糙度有关。摩擦系数与雷诺数及管壁粗糙度的关系如图所示。 2.摩擦系数λ （1）层流时的摩擦系数 当Re＜2000时，理论推导和实验证明，摩擦系数λ只与雷诺数Re有关，与管壁粗糙度无关，其计算式为 λ= 64/Re 在图中，λ与Re成直线关系。 （2）湍流时的摩擦系数 当Re＜4000时,摩擦系数的影响因素比层流时复杂很多，为了简化计算，根据管道管内壁粗糙度，将管道分为粗糙管与光滑管。如将钢管和铸铁管等认为是粗糙管；将玻璃管、黄铜等、铅管、塑料管等认为是光滑管。粗糙管和光滑管摩擦系数λ给你雷诺数Re的关系见图 （3）对于2000≤Re≤4000时，过渡区流动类型是不稳定的，计算阻力时将过