化工单元操作模块一 流体流动及输送.ppt

模块一 流体流动及输送 任务一 认知流体输送设备及管路 一、贮罐 贮罐是一种最典型的化工容器，主要用于贮存气体、液体、液化气体等介质，如氢气贮罐、石油贮罐、液氨贮罐等，除贮存作用外，还用作计量。 贮罐一般由筒体、封头、支座、法兰 及各种开孔接管组成。 （一）贮罐类型 1．立式圆筒贮罐 2．卧式圆筒形贮罐 （二）贮罐的选用 贮存介质的性质 贮存量的大小 贮存场地的位置、大小和地基承载能力 1．化工管路的标准化 化工管路的标准化是指制订化工管路主要构件，包括管子、管件、阀件（门）、法兰、垫片等的结构、尺寸、联接、压力等的标准并实施的过程。直径标准与压力标准是选择管子、管件、阀件、法兰、垫片等依据，已由国家标准详细规定，使用时可以参阅有关资料。 2．管子 生产中使用的管子按管材不同可分金属管、非金属管和复合管。金属管主要有铸铁管、钢管（含合金钢管）和有色金属管等；非金属管主要有陶瓷管、水泥管、玻璃管、塑料管、橡胶管等；复合管指的是金属与非金属两种材料复合得到的管子，最常见的形式是衬里管，它是为了满足节约成本、强度和防腐的需要，在一些管子的内层衬以适当的材料，如金属、橡胶、塑料、搪瓷等而形成的。 ⑴ 改变管路方向——弯头。 ⑵ 连接支管——“三通”、“四通”。 ⑶ 连接两段管子——外接头，俗称为“管箍”；内接头，俗称为“对丝”；活接头，俗称为“油任”。 ⑷ 改变管路的直径——大小头；内外螺纹管接头，俗称为内外丝或补芯。 ⑸ 堵塞管路——丝堵和盲板。 （四）阀门 （五）化工管路的布置与安装 1. 化工管路的布置原则 （1）在工艺条件允许的前提下，应使管路尽可能短，管件、阀件应尽可能少，以减少投资，使流体阻力降到最低。 （2）应合理安排管路，使管路与墙壁、柱子、场面、其他管路等之间应有适当的距离，以便于安装、操作、巡查检修。如管路最突出的部分距墙壁或柱边的净空不小于100mm，距管架支柱也不应小于100mm，两管路最突出部分间距净空，中压约保持40～60mm，高压保持约70～90mm，并排管路上安装手轮操作阀门时，手轮间距约100mm。 （3）管路排列时，通常使热的在上，冷的在下；无腐蚀的在上，有腐蚀的在下；输气的在上，输液的在下；不经常检修的在上，经常检修的在下；高压的在上，低压的在下；保温的在上，不保温的在下；金属的在上，非金属的在下；在水平方向上，通常使常温管路、大管路、振动大的管路及不经常检修的管路靠近墙或柱子。 （4）管子、管件与阀门应尽量采用标准件，以便于安装与维修。 （5）对于温度变化较大的管路要采取热补偿措施，有凝液的管路要安装凝液排出装置，有气体积聚的管路要设置气体排放装置。 （6）管路通过人行道时高度不得低于2m，通过公路时不得小于4.5m,与铁轨的净距离不得小于6m,通过工厂主要交通干线一般为5m 。 （7）一般地,化工管路采用明线安装,但上下水管及废水管采用埋地铺设,埋地安装深度应当在当地冰冻线以下。 在布置化工管路时,应参阅有关资料,依据上述原则制订方案,确保管路的布置科学、经济、合理、安全。 2、化工管路的安装 （1）化工管路的连接 螺纹连接、法兰连接、承插连接、焊接连接 （2）化工管路的热补偿 （3）化工管路的试压与吹洗 （4）化工管路的保温与涂色 （5）化工管路的防静电措施 三、输送设备 （三）黏度 1.定义：衡量流体粘性大小的物理量，用μ表示。黏性是指实际流体流动时流体分子之间产生内摩擦力的特性。黏性越大，流动性越差，流动阻力越大。 2.单位： SI制: N·s/m2=Pa·s(帕斯) 1 Pa·s=10P=1000cP=1000m Pa·s 1cP=1 m Pa·s （1）T: 气体：T↑，μ↑ 液体：T↑，μ↓ （2）P: 气体：在很高或很低时才考虑。 液体：影响很小，不考虑。 4.μ的求取： 例1-6：为控制乙炔发生炉内的压强不大于10.7kPa(表压)，在炉外装有安全液封(水封)，如图所示。求水封中水应比气体出口管高出多少米？ 解：由等压面的判定条件知： 故 小 结 一、静力学方程 三、连续性方程式及其应用 （一）流量与流速： 1、定义：单位时间内流经有效截面的流体量称为流量。 2、相互关系： 体积流量与质量流量间关系： ws = Vsρ 流量与流速之间的关系： （二）连续性方程式 流体在1-1和2-2截面间作稳