流体输送操作-流体输送管路的选择（化工单元操作课件）

项目一流体输送操作任务二流体输送管路的选择一、流体流体流动是最普遍的化工单元操作之一，学习流体流动问题也是学习其它化工单元操作的重要基础。想一想？液体可以自然的从高处向低处流动，如何实现从低处向高处流动，并且实现远距离输送？一、流体化工生产中所处理的物料，大多为流体。流体：包括液体和气体。流体的特征：（1）具有流动性；（2）无固定形状，随容器形状而变化。流体的分类：（1）不可压缩流体：流体的体积不随压力变化而变化，如液体；（2）可压缩流体：流体的体积随压力发生变化，如气体（气体具有明显

的热膨胀性和可压缩性）。

为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外一个设备，实现这一过程需要借助管路和输送设备。化工生产过程是靠若干个化工设备按一定顺序组合完成，而连接各个化工设备则靠化工管路。在化工厂中，各种材质、长度、管径的管子及设备所构成的化工管路，像人体的血管一样，组成化工过程的“供血”管网，没有化工管路，是无法完成化工生产任务的。而流体输送设备相当于人体的心脏，其作用也非常重要。一、流体输送方式的选择常见的流体输送方式有以下几种：

输送机械送料、高位槽送料、压缩空气送料、真空抽料1.输送机械送料：借助输送机械对流体做功，实现流体的输送（1）常用液体输送机械：泵（离心泵、真空泵、计量泵、旋涡泵、往复泵）任务：了解流体输送在化工生产中的应用实例：我国南水北调，西气东输工程，就是实现把我国南方长江的水，通过机械设备做功送到我国北方需要的地方；把新疆塔里木轮油田的天然气通过管道送到千家万户等等，都是通过机械设备（泵或风机）加压被输送到所需要的地方。（2）常用气体输送机械：通风机、鼓风机和压缩机鼓风机通风机离心压缩机一、流体输送方式的选择一、流体输送方式的选择2.高位槽送料：利用化工生产中各容器、设备间的位差，实现液体从高位设备

向低位设备输送的操作。（由高处向低处送料）输送时只要在

两个设备之间用一根管道连接即可。实例：高层住宅的用水是通过高高的水塔或顶层的水箱来实现。一、流体输送方式的选择

3.压缩空气送料：向贮槽中通入压缩空气，在压力的作用下，将贮槽中

液体输送至指定设备。

压缩空气输送硫酸的输送流程特点：只能间歇输送物料，压缩空气送料时，空气的压力必须能够保证完成输送任务。化工生产过程中如果需要远距离输送腐蚀性物料，一般采用压缩空气或惰性气体代替输送机械来输送物料。压缩气体送料是一种由低处向高处送料的情况。通过给上游流体施加一定的压力来完成物料的输送过程。

4.真空抽料：通过真空系统造成的负压来实现流体输送的操作。一、流体输送方式的选择真空抽料是一种由低处向高处送料的情况。通过给下游设备抽真空造成上下游设备之间的压力差来完成流体的输送过程。特点：真空抽料以其结构简单，操作方便，没有动件的优点适用于化工生产中的很多场合，但由于流量调节不方便，需要真空系统，所以不适用于输送挥发性的液体。如图，通过真空泵将设备3抽空，来实现输送碱液的过程。二、流体输送管路的分类化工生产过程中的管路通常以是否分出支管来分类，见表1-1所示。1.化工管路的作用：

化工生产中所使用的各种管路的总称，主要作用是按照工艺流程连接各设备和机械，构成完整的工艺系统，输送流体。

2.管路的基本构成管子、管件和阀门及管架的总称，也包括一些附属于管路的管架、管卡、管撑等附件。

三、管路的构成化工生产中必须通过管路来输送和控制流体，化工管路同其它化工设备一样是化工生产中不可缺少的组成部分。（1）管子的分类与用途管子按材质可分为金属管、非金属管和复合管三大类。

三、管路的构成有缝钢管：低碳钢焊接而成①水、煤气钢管水、煤气钢管一般用普通碳素钢制成，表面镀锌的水、煤气钢管称为镀锌管或白铁，不镀锌的称为黑铁管。②电焊钢管

电焊钢管一般用低碳薄钢板卷成管形后电焊而咸。直焊缝钢管主要用于压力不大和温度不高的流体管路;螺旋焊缝钢管主要用于煤气、天然气、冷凝水管路。无缝钢管：

无缝钢管品种和规格很多，按轧制方法不同，分为热轧管和冷拔管;按用途不同又可分为普通无缝钢管、化肥用高压无缝钢管、石油裂化用无缝钢管、锅炉用高压无缝钢管、耐酸无缝钢管等。铸铁管

普通铸铁管

普通铸铁管用灰铸铁铸造而成，它对泥土、酸、碱具有较好的耐腐蚀性能，因此主要用于埋在地下的给水总管、煤气总管、污水管等。铜管铜导热性能好。低温时力学性能好，因此主要用于制造换热设备、深冷管路塑料管

常用的塑料管为硬聚氯乙烯(PVC)塑料管，易于加工成型腐蚀性能好，一般用于温度不高和压力不大的管路。玻璃钢管

玻璃钢管是用玻璃纤维及其制品为增强材料，以合成树脂为黏合剂，经过一定的成型工艺制作而成的，主要用于酸性和碱性介质流体的输送管路。三、管路的构成①以改变流体流动方向：90º弯头、45º弯头、180º回弯头等；②用以堵截管路：管帽、丝堵（堵头）、盲板等；③用以连接支管：三通、四通；④用以改变管径：异径管、内外螺纹接头（补芯）等；⑤用以延长管路：管箍(束节)、螺纹短节、活接头、法兰等。（2）管件

管件是用来连接管子以达到延长管路、改变管路方向或直径、分支、合流或封闭管路的附件总称。

三、管路的构成（2）管件

常用管件：弯头的主要作用是改变管路的走向。常见的有45。弯头60。弯头90。弯头180。弯头当管路之间需要连通或分流时，其接头处的管件：三通四通三、管路的构成（2）管件

常用管件：三、管路的构成（2）管件

常用管件：

法兰是为了管路的安装和检修的需要而设置的，如图所示。在管路的末端通常装有法兰盖以便于管路的检修和清理。在化工管路检修中，两法兰之间需要插入盲板，以切断管路中的介质。

三、管路的构成（2）管件

常用管件：盲板法兰三、管路的构成（2）管件

常用管件：三、管路的构成（2）管件

三、管路的构成（3）阀门

阀门是用来启闭和调节流量及控制安全的部件。

通过阀门可以调节流量、系统压力及流动方向，从而确保工艺条件的实现与

生产安全。

阀门的启闭方式

手动电动气动三、管路的构成（3）阀门

闸阀也叫闸板阀,是一种广泛使用的阀门。它的启闭原理是通过改变闸板与阀座之间的位置，调节流体流量或截断通道。转动手轮，阀杆带动闸板上下移动，改变闸板与阀座之间的位置。

它在管路中主要起切断作用。

闸阀三、管路的构成（3）阀门①优点:尺寸较大，流体阻力小，开启缓慢，可根据阀杆高度判断阀门开度，易于调节流量，维修困难。

闸阀主要适用于大直径的上水管道，不适用于频繁启闭的场合.三、管路的构成（3）阀门截止阀截止阀,也叫截门,它的闭合原理是,依靠阀杠压力,使阀瓣密封面与阀座密封面紧密贴合,阻止介质流通。截止阀是使用最广泛的一种阀门,比较耐用,开启高度不大,制造容易,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。

主要适用于输送不含固体颗粒的清洁流体。闸阀和截止阀的外观比较三、管路的构成（3）阀门①截止阀的特点：

只许介质单向流动,安装时有方向性。（保证流体低进高出，下进上出）②截止阀的分类:

直通式、直角式及直流式斜截止阀截止阀三、管路的构成（3）阀门碟阀蝶阀也叫蝴蝶阀,顾名思义,它的关键性部件好似蝴蝶迎风,自由回旋。蝶阀的阀瓣是圆盘,围绕阀座内的一个轴旋转,旋角的大小,便是阀门的开闭度。三、管路的构成（3）阀门蝶阀具有轻巧的特点,比其他阀门要节省材料,结构简单,开闭迅速,切断和节流都能用,流体阻力小,操作省力。蝶阀,可以做成很大口径。能够使用蝶阀的地方,最好不要使用闸阀,因为蝶阀比闸阀经济,而且调节性好。目前,蝶阀在热水管路得到广泛的使用。三、管路的构成（3）阀门球阀

球阀代号为Q，是化工厂中常用的一种阀门。

1·球阀的组成球阀的主要组成部分有阀体、阀盖、密封阀座、球体、阀杆、手柄等。

2·球阀的启闭转动手柄，带孔球体随阀杆转动，从而改变球体与阀座之间的流通面积，以实现阀门的启闭。

3·球阀的特点结构简单，球体制造精度要求高，流体阻力小，启闭迅速，密封性能好。

4·球阀的应用场合适用于输送空气等气体，水、有机溶剂等液体，以及含有悬浮颗粒的液体。三、管路的构成（3）阀门旋塞阀

结构简单，启闭迅速，适用于输送带有固体颗粒的流体。三、管路的构成（3）阀门旋塞阀三、管路的构成（3）阀门止回阀止回阀是依靠流体本身的力量自动启闭的阀门,它的作用是阻止介质倒流。它的名称很多,如逆止阀、单向阀、单流门等。

三、管路的构成（3）阀门减压阀

减压阀是将流体压力降低到一定数值的自动阀门,一般阀后压力要小于阀前压力的50%。减压阀种类很多,主要有活塞式和弹簧薄膜式两种。活塞式减压阀是通过活塞的作用进行减压的阀门。弹簧薄膜式减压阀,是依靠弹簧和薄膜来进行压力平衡的。安全阀是化工设备及管路中能够自动卸压的阀门，类型代号为A。

1.安全阀的组成安全阀由阀体、阀座、阀瓣、阀盖、弹簧、阀杆、保护罩等组成。2.安全阀的启闭

当设备内压力超过允许值时，安全阀自动开启，升高;当压力降到规定值时，安全阀自动关闭。

3·球阀的特点

结构简单，球体制造精度要求高，流体阻力小，