流体输送设备讲义.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,流体输送设备讲义,七彩化学研发中心,2010年8月,流体输送,化工单元过程之流体流动,泵的分类与选择,管道材料及选择,阀门种类及用途,管道铺设的原则,1.流体流动,1.1 层流和湍流,层流：流体在管内流动时，其质点沿着与管轴平行,的方向作平滑直线运动此种流动称为层流湍流：当流速增加到较大时，流线不再清楚可辨，,流场中有许多小漩涡，层流被破坏，相邻流层间不,但有滑动，还有混合这时的流体作不规则运动，,有垂直于流管轴线方向的分速度产生，这种运动称,为湍流1.1 流动过程恒算,连续性方程：,1,u,1,A,1,=,2,u,2,A,2,对于不可压缩流体在管内流动，为常数，,则：u,1,d,1,2,=u,2,d,2,2,机械能恒算：,1.2 阻力计算,直管阻力：流体在管内流动时由内摩擦引起的压力降,直管阻力w,f,可按下面公式计算：,w,f,=,l/d u,2,/2,局部阻力：流体通过管路中的弯头、三通、阀门等管件的,压力降,局部阻力w,f,可按下面公式计算：,w,f,=u,2,/2 或 w,f,=,l,e,/d u,2,/2,式中表示阻力系数，l,e,表示当量长度,一般来说，长距离输送以直管阻力为主，车间管路则往往,以局部阻力为主。

管件、阀门的阻力系数与当量长度,名称,值,l,e,/d,名称,值,l,e,/d,弯头45度,0.35,17,闸阀全开,0.17,9,弯头90度,0.75,35,闸阀半开,4.5,225,三通,1,50,截止阀全开,6.0,300,回弯头,1.5,75,截止阀半开,9.5,475,管接头,0.04,2,球阀,70.0,3500,活接头,0.04,2,水表,7.0,350,2.泵的分类与选择,2.1 泵的分类,泵的种类,离心式,旋转式,流体作用式,往复式,离心泵、旋涡泵等,往复泵、计量泵等,齿轮泵、螺杆泵,喷射泵,按照工作原理，将泵的分类如下,离心泵,离心泵,的,的构造,主要组,成,成部分,是,是叶轮(impeller)和蜗形,泵,泵壳(pumpcase)叶轮安,装,装在泵,壳,壳内，,液,液体入,口,口在泵,壳,壳中央,，,，正对,叶,叶轮中,心,心，并,与,与吸入,导,导管相,连,连压,出,出口在,泵,泵壳旁,侧,侧，联,结,结压出,导,导管叶轮：,由4,12片,向,向后弯,曲,曲的叶,片,片(vane,blade)组成，,安,安装在,泵,泵轴上,，,，由电,动,动机带,动,动而快,速,速旋转,。

流体在,离,离心泵,叶,叶轮中,的,的运动,离心泵,工,工作原,理,理,气缚(air bind)：,NOTE：,在开车,前,前应预,先,先将离,心,心泵的,泵,泵壳和,吸,吸入管,路,路中充,满,满,液体,，,，运,转,转过,程,程中,也,也要,防,防止,空,空气,漏,漏入,为便,于,于泵,内,内充,满,满液,体,体,吸,吸入,管,管底,部,部安,装,装有,止逆,底,底阀,如果,泵,泵的,位,位置,低,低于,槽,槽内,液,液面,，,，则,启,启动,时,时无,需,需灌,泵,泵当离,心,心泵,启,启动,时,时，,若,若泵,内,内存,在,在空,气,气，,就,就会,形,形成,叶,叶轮,空,空转,，,，这,种,种现,象,象称,为,为“气,缚,缚”,离心,泵,泵的,主,主要,性,性能,参,参数(performanceparameter),离心,泵,泵的,流,流量(pumpingoutput),：单,位,位时,间,间排,出,出液,体,体体,积,积与叶,轮,轮结,构,构、,尺,尺寸,和,和转,速,速有,关,关扬程(deliverylift)He,：又,称,称为,泵,泵的,压,压头,，,，是,指,指泵,对,对单,位,位重,量,量的,流,流体,所,所做,的,的功,。

与流,量,量、,叶,叶轮,结,结构,、,、尺,寸,寸和,转,转速,有,有关,与转,速,速成,正,正比,与转,速,速的,平,平方,成,成正,比,比,离心,泵,泵的,操,操作,1）,“,“灌,泵,泵”,：,：在泵,启,启动,前,前，,向,向泵,内,内灌,注,注液,体,体直,至,至泵,壳,壳顶,部,部排,气,气嘴,处,处在,打,打开,状,状态,下,下有,液,液体,冒,冒出,时,时为,止,止4）,停,停车,：,：一定,要,要先,关,关闭,泵,泵的,出,出口,阀,阀，,再,再停,电,电机,3）,运,运转,：,：逐步,开,开启,出,出口,阀,阀门,，,，调,节,节流,量,量,2）,启,启动,：,：离心,泵,泵应,在,在出,口,口阀,门,门关,闭,闭时,启,启动,往复,泵,泵,往复,泵,泵主,要,要部,件,件:,泵缸,活塞,单向,活,活门,往复,泵,泵的,操,操作,特,特点,往复,泵,泵的,效,效率,一,一般,都,都在70%以,上,上，,最,最高,可,可达90%，,它,它适,用,用于,所,所需,压,压头,较,较高,的,的液,体,体输,送,送往复,泵,泵可,用,用以,输,输送,粘,粘度,很,很大,的,的液,体,体，,但,但不,宜,宜直,接,接用,以,以输,送,送腐,蚀,蚀性,的,的液,体,体和,有,有固,体,体颗,粒,粒的,悬,悬浮,液,液，,因,因泵,内,内阀,门,门、,活,活塞,受,受腐,蚀,蚀或,被,被颗,粒,粒磨,损,损、,卡,卡住,，,，都,会,会导,致,致严,重,重的,汇,汇漏,。

柱塞,式,式计,量,量泵,调节,电,电动,机,机转,速,速或,用,用偏,心,心轮,调节,活,活塞,冲,冲程,，,可以,准,准确,地,地获,得,得要,求,求的,送,送液,量,量,计量,泵,泵主,要,要应,用,用在,一,一些,要,要求精确地输,送,送液,体,体至,某,某一,设,设备,的,的场,合,合，,或,或将,几,几种,液,液体按精,确,确的,比,比例输送,齿轮,泵,泵,(,gearpump),齿轮,泵,泵的,压,压头,高,高而,流,流量,小,小，,可,可输,送,送粘,稠,稠液,体,体以至,膏,膏状,物,物料,，,，,但,但不,能,能用,于,于输,送,送含,有,有固,体,体颗,粒,粒的,悬,悬浮,液,液喷射,泵,泵,（jetpump）,工作,原,原理,高压,水,水或,水,水蒸,气,气经,喷,喷嘴,绝,绝热,膨,膨胀,并,并以,高,高速,（,（可,达,达1000m.S,-1,）喷,出,出，,其,其静,压,压能,转,转化,为,为动,能,能而,产,产生,真,真空,而,而将,系,系统,中,中气,体,体吸,入,入；,水,水蒸,气,气和,气,气体,混,混合,物,物经,扩,扩大,管,管后,速,速度,降,降低,、,、压,力,力提,高,高而,被,被排,出,出。

作用：,主要,用,用于,使,使蒸,发,发和,蒸,蒸馏,系,系统,产,产生真空2.2,泵,泵,的,的选,择,择,泵类,型,型的,选,选择,：,：根,据,据装,置,置所,需,需的,流,流量,和,和扬,程,程，,按,按照,泵,泵的,分,分类,及,及适,用,用范,围,围初,步,步确,定,定泵,的,的类,型,型因,因离,心,心泵,结,结构,简,简单,，,，流,量,量调,节,节简,单,单，,因,因此,除,除离,心,心泵,难,难以,胜,胜任,的,的场,合,合下,，,，尽,可,可能,使,使用,离,离心,泵,泵,泵系,列,列及,材,材料,的,的选,择,择：,根,根据,工,工艺,参,参数,及,及介,质,质特,性,性选,择,择泵,的,的系,列,列和,材,材料,泵型,号,号的,确,确定,：,：根,据,据泵,厂,厂提,供,供的,样,样本,及,及有,关,关的,技,技术,资,资料,，,，确,定,定泵,的,的型,号,号,3.,管,管,道,道材,料,料及,选,选择,3.1,常,常,用,用的,金,金属,材,材料,碳钢,含碳,量,量小,于,于2.11%,并,并且,含,含有,少,少量Mn,、,、Si、S、P等,元素,的,的铁,碳,碳合,金,金。

碳钢耐腐蚀性,碱性溶液及有机液体,中性溶液中,酸性溶液中,无氧或低氧,腐蚀很轻微,高氧和搅拌,腐蚀速度较快,还原性酸中,腐蚀速度较快,强氧化性浓酸中,钝化情况下减轻,耐腐蚀性良好,2.,合,合,金,金钢,在碳,钢,钢的,基,基础,上,上，,为,为了,提,提高,钢,钢的,机,机械,性,性能,、,、物,理,理和,化,化学,性,性能,，,，改,善,善钢,的,的工,艺,艺性,能,能，,在,在冶,炼,炼时,有,有目,的,的地,加,加入,一,一些,合,合金,元,元素,的,的钢,合金钢,不锈耐酸钢,耐热钢,耐磨钢,用于制作耐腐蚀的机器,零件、工具及容器等,制作炉用零件、热交,换器、干燥设备等,防弹钢板、保险箱板,3.2,常,常,用,用的,非,非金,属,属材,料,料,1.,化,化工,搪,搪瓷,将含,硅,硅量,高,高的,瓷,瓷釉,通,通过900,左,左右,的,的高,温,温搪,烧,烧，,使,使瓷,釉,釉密,着,着,于金,属,属胎,底,底而,制,制成,的,的能,能耐,各,各种,浓,浓度,的,的无,机,机酸,、,、有,机,机酸,、,、弱,碱和强有,机,机溶剂2.玻璃,玻璃管道,应,应用于化,工,工设备中,，,，在使用,时,时有如下,优,优点：,1）对任,何,何浓度的,有,有机酸、,无,无机酸、,有,有机溶剂,均,均有较好,的,的耐,腐蚀性能,（,（氢氟酸,、,、含氟磷,酸,酸、热的,浓,浓磷酸除,外,外，对一,般,般碱,类及常温,（,（40,左右）,下,下的浓的,强,强碱，也,有,有一定的,耐,耐腐蚀,性。

2）能直,接,接观察管,道,道及设备,内,内的反应,和,和输送情,况,况，壁面,光,光滑,洁净，保,证,证产品的,纯,纯度和质,量,量,3.工,程,程塑料,工程塑料,特性,分类,缺点,质量轻、比强度高、耐化学腐蚀,性良好、电绝缘性优异、极好的,耐磨性,聚丙烯,聚乙烯,聚氯乙烯,含氟塑料,耐热性差、机械性能较差、,易燃、易老化变质等,玻璃钢,3.3,管,管道材,料,料选用原,则,则,管道材料选用原则,金属材料,非金属材料,材料的使用性能,材料的使用性能,材料的工艺性能,材料的经济型,材料的耐腐蚀性,材料的使用温度范围,3.4,管,管道材,料,料选用注,意,意事项,铸铁材料,拉,拉伸强度,、,、塑性、,韧,韧性较低,，,，只适用,于,于强度、,韧,韧性要求,不,不高的场,合,合碳素钢和,中,中低合金,钢,钢在选用,时,时，应考,虑,虑到温度,可,可能引起,的,的石墨化,、,、高温氧,化,化及介质,浓,浓度变化,可,可能造成,的,的苛性脆,化,化、氢腐,蚀,蚀等影响,合金钢材,质,质在使用,时,时需要注,意,意Cl,-,离子的点,腐,腐蚀以及,一,一定温度,范,范围内产,生,生的晶间,腐,腐蚀倾向,使用非金,属,属材料前,，,，必须充,分,分考虑非,金,金属材料,的,的机械性,能,能指标，,必,必须充分,了,了解非金,属,属材料的,加,加工工艺,性,性能和连,接,接性能,4.阀,门,门种类及,用,用途,4.1,阀,阀门的,基,基本参数,1.,公,公称通,径,径,公称通径,是,是指阀门,与,与管道连,接,接处通道,的,的名义,内径，用DN表示,，,，单位为mm，如DN50,、,、,DN65,等,等,公称压力,公称压力,是,是指与阀,门,门的机械,强,强度有关,的,的设计,给定压力,，,，用PN,表,表示，单,位,位为MPa,4.2,阀,阀门的,主,主要功能,接通和截,断,断流通介,质,质,防止介质,倒,倒流,调节介质,压,压力、流,量,量,分离、混,合,合、或分,配,配介质,防止介质,压,压力超过,规,规定数值,，,，保证管,道,道或设备,安,安全运行,4.3,常,常见的,阀,阀门结构,阀门的种,类,类及结构,很,很,多，每一,类,类阀门具,有,有其,独特的性,能,能。

常见,的,的阀,门主要有,以,以下几种,：,：,安全阀,旋塞阀,柱塞阀,止逆阀,。