流体输送与传热技术 教学课件 作者 王壮坤 主编 电子教材 模块一[一]项目1电子教材.doc

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1、模块一流体流动及应用技术项目1流体输送系统的认识一、教学目标能力目标1．认识各类流体输送阀门、管件的结构、工作原理及规格2．认识流体输送机械的用途、分类3．认识仪表及调节控制装置4．能识读流体输送系统的工艺流程图5．能进行液体输送的操作知识目标1．对流体输送过程产生感性认识，了解流体输送在化工生产中的应用2．了解化工管路的分类、构成及标准3．了解各种材质管子的特点、规格及选用4．掌握各种管件的作用、类型5．掌握各种阀门的作用、结构、特点，了解其型号及标识6．掌握流体输送系统的构成及液体的输送方式7．了解流体输送机械的用

2、途、分类二、工作任务工作任务实施方法及教学环境相关知识认识各种流体输送方式案例教学流体输送实训装置液体输送方式认识流体输送系统现场教学各种管件、阀门实物化工单元操作实训装置化工管路基本知识流体输送机械作用、分类仪表及调节控制装置认识并联、分支管路流体输送系统液体输送的操作实际操作流体输送实训装置工业液体输送的方式管件、阀门基本知识流体输送系统的工艺流程图流体输送仪表及调节控制装置三、理论知识1.1流体流动及输送在工业生产中的应用流体包括液体和气体，其特征是具有流动性。液体的体积随压力和温度的变化很小，所以一般将液体称为

3、不可压缩性流体；气体具有明显的热膨胀性和可压缩性，称为可压缩流体。化工生产中所处理的物料大多为流体，由于工艺的要求，常常需要把流体从一个设备输送至另一个设备，从一个车间输送至另一个车间；此外，化工生产中的传热、传质以及化学反应大多数是在流动流体中进行的，与流体的流动形态密切相关。因此流体流动及输送在化工生产中占有非常重要的地位，是化工过程中最为普遍的单元操作之一，对于保证生产的进行、强化设备的操作及产品的成本有巨大的影响。研究流体流动和输送主要解决以下问题。1．流体的输送在流体输送过程中，需要选择适宜的流动速度，以确定

4、输送管路的直径；流体输送时常20要用到输送机械，需要确定流体输送机械所需功率，合理选用输送设备。2．压力、液位和流量的测量对设备和管道内的压力、液位及流量等参数进行测量，以便控制生产过程，合理选用和安装测量仪表。3．为强化设备提供适宜的操作条件流体的流动形态直接影响流体的流动和输送，并对传热、传质和化学反应等有着显著的影响。研究流体流动的规律对寻找设备的强化途径具有重要意义。1.2流体输送案例1.2.1液体输送化工生产中，在满足工艺要求的前提下，考虑经济性，液体输送可以从生产实际出发，采取不同的输送方式。1．输送机械送

5、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，在甲醇回收装置中，使用进料泵将原料液送入预热器加热，然后进入脱甲醇塔中回收甲醇。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。图1-1甲醇回收流程1-原料贮槽；2-进料泵；3-预热器；4-脱甲醇塔；5-再沸器；6-冷凝器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，以避免输送机械带来的波动。如图1-1所示，

6、脱甲醇塔的回流就是靠高位的塔顶冷凝器来维持的。高位槽送液时，高位槽的高度由输送任务所要求的流量确定。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，图1-2所示为用压缩空气输送硫酸至高位槽装置图。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。图1-3所示为真空抽送烧碱至高位槽装

7、置图。真空抽料需要抽真空系统，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。1.2.2气体输送与压缩20化工生产中气体的输送与压缩通常采用输送机械。使用风机，可以实现气体的输送，如图1-4所示，生产聚氯乙烯过程中用鼓风机将空气输送至空气加热器中；采用压缩机可以产生高压气体，满足化学反应或单元操作对压力的要求，如大型氨厂用压缩机将原料气压缩至10～27Mpa；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。图1-2用压缩空

8、气输送硫酸至高位槽图1-3真空抽送烧碱至高位槽1-烧碱中间槽；2-烧碱高位槽；3-真空汽包图1-4悬浮聚合法生产聚氯乙烯流程1-聚合釜；2-氯乙烯贮槽；3-碱洗槽；4-离心机；5-螺旋输送机；6-气流干燥管；7-空气加热器；8-鼓风机；9-旋风分离器；10-干料贮斗通过对以上流体输送案例分析可知，要掌握流体输送操作技术，必须能够合