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第一章流体输送技术

知识目标：

●了解化工管路的组成及管路布置原则；了解流体输送机械的结构、原理及应用；

●理解稳定流动的基本概念；流动阻力产生的原因；

●掌握连续性方程式、柏努力程式和流体流动阻力的计算；

能力目标：

●能正确选择流体输送机械和管子的直径；

●能拆装化工管路；会流体输送机械的操作和简单故障的分析、排除。

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。

第一节流体输送管路

一、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。

表1-1管路的分类

类型结构

单一管路单一管路是指直径不变、无分支的管路，如图1-1(a)所示

简单管路

串联管路虽无分支但管径多变的管路，如图1-1(b)所示

分支管路流体由总管分流到几个分支，各分支出口不同，如图1-2(a)所示

复杂管路

并联管路并联管路中，分支最终又汇合到总管，如图1-2(b)所示

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

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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。

图1-1简单管路图1-2复杂管路

二、管路的基本构成

管路是由管子、管件和阀门等按一定的排列方式构成，也包括一些附属于管路的管架、

管卡、管撑等辅件。由于生产中输送的流体是各种各样的，输送条件与输送量也各不相同，

因此，管路也必然是各不相同的。工程上为了避免混乱，方便制造与使用，实现了管路的标

准化。书后附录摘录了部分管材的规格。

管子是管路的主体，由于生产系统中的物料和所处工艺条件各不相同，所以用于连接设

备和输送物料的管子除需满足强度和通过能力的要求外，还必须耐温、耐压、耐腐蚀以及导

热等性能的要求。根据所输送物料的性质(如腐蚀性、易燃性、易爆性等)和操作条件(如温度、

压力等)来选择合适的管材，是化工生产中经常遇到的问题之一。

（一）化工管材

管材通常按制造管子所使用的材料来进行分类。可分为金属管、非金属管和复合管，其

中以金属管占绝大部分。复合管指的是金属与非金属两种材料组成的管子，最常见的化工管

材见表1-2。

表1-2常见的化工管材

种类及名称结构特点用途

有缝钢管是用低碳钢焊接而成的钢管，又称为焊接目前主要用于输送水、蒸汽、煤气、

金

钢有缝管。易于加工制造、价格低。主要有水管和煤气管，腐蚀性低的液体和压缩空气等。因为

属

管钢管分镀锌管和黑铁管（不镀锌管）两种。有焊缝而不适宜在0.8MPa（表压）

管

以上的压力条件下使用。

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无缝钢管是用棒料钢材经穿孔热轧或冷拔制成的，无缝钢管能用于在各种压力和温度

它没有接缝。用于制造无缝钢管的材料主要有普通下输送流体，广泛用于输送高压、有

无缝

碳钢、优质碳钢、低合金钢、不锈