化工单元操作技术 化工单元操作技术 流体输送操作技术.doc

电子教案 流体输送操作技术 流体输送操作技术 任务一 了解流体输送过程 知识目标： ●了解流体输送案例及其在化工生产过程中流体输送方法； ●了解化工管路的组成及管路布置原则、管径选择； ●理解：稳定流动的基本概念、层流和湍流特点、阻力产生的原因； ●理解静止流体内部压力变化规律、压力测量方法； ●理解孔板流量计、转子流量计、文氏流量计的工作原理； ●掌握流体密度、粘度的求取方法，压力表示方法及换算； ●掌握连续性方程、柏努力方程式及工程应用； ●掌握流体流动类型的判断及阻力计算； ●掌握化工管路的构成及布置、安装要求。 能力目标： ●能根据生产任务合理选用管子； ●能测量管道及 设备的流量、压力、及液位； ●能用连续性方程和柏努力方程解决问题； ●会化工管路的基本拆装及密封试验； ●掌握流体静力学方程、连续性方程和柏努利方程； ●会采取措施减少化工管路阻力； 化工生产中所处理的物料，大多为流体（包括液体和气体）。为了满足工艺条件的要求，保证生产的连续进行，需要把流体从一个设备输送至另一个设备。实现这一过程要借助管路和输送机械。流体输送机械是给流体增加机械能以完成输送任务的机械。管路在化工生产中就相当于人体的血管，流体输送机械相当于人的心脏，作用非常重要。因此，了解管路的构成，确定输送管路的直径，了解输送机械的工作原理，选择合理的输送机械，学会合理布置和安装管路，正确使用输送机械非常重要。 一、流体输送案例 （一）液体输送 1、输送机械送料 输送机械送料是借助液体输送机械（泵）对液体做功，实现液体输送，如图1-1所示。由于泵的类型多，扬程和流量适应范围广、易于调节，因此该方法是最常见的液体输送方法。 2、高位槽送料 高位槽送料是利用化工生产中各容器、设备之间的位差，实现液体从高位设备向低位设备输送的操作。在工艺要求特别稳定的场合，常常设置高位槽，一避免输送机械带来的波动。如图1-1所示，脱甲烷塔的回流就是靠高位的塔顶冷凝器来维持的。 3、压缩空气送料 压缩空气送料是向贮槽中通入压缩空气，在压力作用下，将贮槽中液体输送至指定设备的操作，如图1-2所示。此法只能间歇操作，流量小且不易调节，化工生产中常用于输送具有腐蚀性和易燃易爆的流体。压缩空气送料时，空气的压力必须满足输送任务对升扬高度和流量的要求。 4、真空抽料 真空抽料是指通过真空系统造成的负压来实现液体从一个设备输送到另一个设备的操作，如图1-3所示。真空抽料过程需要抽真空系统，流量调节不方便，主要用于间歇操作，连续操作时设备的真空度必须满足输送任务的流量和工艺条件对压力的要求。 （二）气体输送 化工生产中气体的输送与压缩通常才用输送机械。使用风机，可以实现气体的输送，如图1-4所示的鼓风机。采用压缩机可以产生高压气体，满足化学反应（如氨的合成）或单元操作对压力的要求。使用真空泵可以形成一定的真空度，产生负压，如真空抽料、石油的常减压蒸馏等过程中的抽真空系统。 （三）流体输送技术应该掌握的知识和能力 从以上分析可以看出，要掌握流体输送技术，必须能够合理安排流体输送过程，正确选择和使用输送设备，应该具备如下的知识和能力： 1、流体基本性质； 2、流体流道基本规律； 3、流道阻力产生的原因，计算方法及减少阻力的途径； 4、化工管路基本构成，管子的选用和连接、合理布置及安装管路； 5、流体输送设备的结构、原理、选用、操作及检修技术； 6、流体流量和压力测量 二、化工管路 （一）管路分类 1、按是否分出支管来分类，见表1-1。 表1-1 管路的分类 类 型 结 构 简单管路 单一管路 单一管路是指直径不变、无分支的管路 串联管路 虽无分支但管径多变的管路 复杂管路 分支管路 流体由总管分流到几个分支，各分支出口不同 并联管路 并联管路中，分支最终又汇合到总管 对于重要管路系统，如全厂或大型车间的动力管线（包括蒸汽、煤气、上水及其他循环管道等），一般均应按并联管路铺设，以有利于提高能量的综合利用、减少因局部故障所造成的影响。 2、按用途分类：可分为工艺管路和辅助管路 3、按介质压力分类：可分为超高压管、高压管、中压管、低压管和真空管 4、按介质温度分类：可分为低温管、常温管及高温管 5、按介质种类分类：水管、蒸汽管、油管等等 6、按管材质分类：金属管、非金属管和复合管 7、石油化工管路分类：根据输送介质温度、闪点、爆炸下限、毒性及管道设计压力，将石油化管路分为A、B、C三级 （二）管路构成及标准 管路是由管子、管件和阀门等按一定的排列方