流體輸送技術(shù)概述

1、流體輸送一、流體輸送技術(shù)學(xué)習(xí)模塊學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 了解：流體的主要特征，氣體與液體異同點(diǎn)；黏性與黏度的概念；穩(wěn)定流動(dòng)與不穩(wěn)定流動(dòng)的概念；流量方程式的應(yīng)用；內(nèi)能、靜壓能、動(dòng)能、位能及壓頭的概念；伯努利方程的內(nèi)容及其在流體輸送中的應(yīng)用；流體阻力及其產(chǎn)生的根本原因；層流和湍流的特點(diǎn)；流量測(cè)量對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的意義。2. 理解：溫度、壓力對(duì)密度與相對(duì)密度、黏度的影響；流量、流速、流通截面積之相互關(guān)系；連續(xù)性方程；靜止流體中壓力的變化規(guī)律；轉(zhuǎn)子、孔板、文丘里等流量計(jì)的工作原理；流體物性、流動(dòng)條件、流速等變化對(duì)阻力的影響。3. 掌握：管路布置的基本原則；各種管件和閥門的結(jié)構(gòu)、用途；轉(zhuǎn)子、孔板、文丘里等流量計(jì)的使用要

2、點(diǎn)；密度、壓力、黏度、流量等流體參數(shù)的獲得方法；壓力的正確表示與單位換算；液位測(cè)量；液封高度確定；分層器控制；流體輸送所需功率的計(jì)算。二、工業(yè)中的流體輸送過程在工業(yè)生產(chǎn)過程中，通常要對(duì)流體物料進(jìn)行輸送：從一個(gè)設(shè)備輸送到另一個(gè)設(shè)備，或從上一道工序轉(zhuǎn)移到下一道工序，才能逐步完成各種加工過程，得到所需要的最終產(chǎn)品。在工業(yè)生產(chǎn)中的傳熱、傳質(zhì)等過程多數(shù)是在流體流動(dòng)狀況下進(jìn)行的，流體的流動(dòng)狀況對(duì)這些過程的操作費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用有著很大的影響，直接關(guān)系到生產(chǎn)成本和經(jīng)濟(jì)效益。因此，對(duì)流體流動(dòng)規(guī)律的研究在工業(yè)生產(chǎn)中有著重要的意義。工業(yè)生產(chǎn)中常見的流體輸送過程主要有3類：一是將流體送往高處，即增加高度；二是將流體壓入

3、高壓設(shè)備，即增加壓力；三是將流體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)位置，即輸送。在一個(gè)實(shí)際操作過程中，這3類過程往往是同時(shí)存在的。三、流體輸送方式為了完成生產(chǎn)要求的流體輸送任務(wù)，可從生產(chǎn)實(shí)際出發(fā)采取不同的輸送方式。流體的輸送方式有以下4種。1高位槽送料高位槽送料就是利用液位差，將高位設(shè)備的流體直接連接送到低位設(shè)備。如圖1-1所示是由水塔向車間或居民區(qū)供水示意圖。在工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)常采用先將液體送到高位槽中，以便于隨時(shí)小批量的向設(shè)備中加入，這樣可以避免輸送設(shè)備頻繁啟動(dòng)，而且，通過高位槽上的液位計(jì)可以方便準(zhǔn)確的控制加料量。圖1-1 水塔供水示意圖有時(shí)各容器、設(shè)備之間常常會(huì)存在一定的位差，當(dāng)工藝要求將處在高位設(shè)備內(nèi)的液體輸

4、送到低位設(shè)備內(nèi)時(shí)，可以通過直接將兩設(shè)備用管道連接的辦法實(shí)現(xiàn)，這就是所謂的高位槽送液。另外，在要求特別穩(wěn)定的場(chǎng)合，也常常設(shè)置高位槽，以避免輸送機(jī)械帶來(lái)的波動(dòng)。高位槽送液時(shí)，高位槽的高度必須能夠保證輸送任務(wù)所要求的流量或壓力。2真空抽料真空抽料是指通過真空系統(tǒng)對(duì)輸送目標(biāo)設(shè)備造成的負(fù)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)流體輸送的操作。如圖1-2所示，糖精生產(chǎn)車間將燒堿送到高位槽內(nèi)、將中間產(chǎn)品甲酯油送往儲(chǔ)貯槽內(nèi)都是用真空抽送的辦法。先將燒堿從堿儲(chǔ)槽放入燒堿中間槽內(nèi)，然后通過調(diào)節(jié)閥門，利用真空系統(tǒng)產(chǎn)生的真空將燒堿吸入高位槽內(nèi)。圖1-2真空抽料示意圖真空抽料是工業(yè)生產(chǎn)中常用的一種流體輸送方法，其設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，沒有運(yùn)動(dòng)部件，

5、但流量調(diào)節(jié)不方便，需要真空系統(tǒng)，不適于輸送易揮發(fā)的液體。主要用在間歇送料的場(chǎng)合，在連續(xù)真空抽料時(shí)（如多效并流蒸發(fā)中），下游設(shè)備的真空度必須滿足輸送任務(wù)的流量要求，還要符合工藝生產(chǎn)對(duì)壓力的要求。在精細(xì)化率越來(lái)越高的今天，真空吸料的用途也越來(lái)越廣泛。3壓縮空氣送料采用壓縮空氣送料也是工業(yè)生產(chǎn)中常用的方法。如圖1-3所示，在壓縮空氣壓力的作用下，將儲(chǔ)槽中的液體輸送至目標(biāo)設(shè)備。這種輸送方法的設(shè)備簡(jiǎn)單，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，可輸送腐蝕性大及易揮發(fā)的流體，但流量小且不易調(diào)節(jié)。由于壓縮空氣送料在工業(yè)中常常用來(lái)輸送鹽酸、硫酸等強(qiáng)酸，所以有時(shí)也被稱為酸蛋送料。壓縮空氣送料時(shí)，空氣的壓力必須滿足輸送任務(wù)對(duì)升揚(yáng)高度的要求。圖

6、1-3 壓縮空氣送料示意圖4 流體輸送機(jī)械送料流體輸送機(jī)械送料是指借助流體輸送機(jī)械對(duì)流體做功，實(shí)現(xiàn)流體輸送的操作。由于輸送機(jī)械的類型多，壓頭及流量的可選范圍寬廣且易于調(diào)節(jié)，因此該方法是工業(yè)生產(chǎn)中最常見的流體輸送方法，如圖1-4所示。流體輸送機(jī)械的類型很多，每一種類型的輸送機(jī)械又有不同的型號(hào)。用流體輸送機(jī)械送料時(shí)，流體輸送機(jī)械的型號(hào)必須滿足流體性質(zhì)及輸送任務(wù)的需要。圖1-4 流體輸送機(jī)械送料示意圖通過對(duì)以上輸送方式的分析可以看出，作為工業(yè)生產(chǎn)一線的高素質(zhì)勞動(dòng)者，必須認(rèn)識(shí)流體輸送中的以下幾方面的問題： 流體的性質(zhì)。 流體流動(dòng)的有關(guān)參數(shù)。 流體流動(dòng)的基本規(guī)律。 流體流動(dòng)過程的能量損失。 工業(yè)管路。

7、輸送機(jī)械。四、流體輸送系統(tǒng)從以上流體輸送方式可以看出，一個(gè)流體輸送系統(tǒng)應(yīng)該由給流體增加能量的設(shè)備和管路系統(tǒng)組成。管路系統(tǒng)是流體輸送系統(tǒng)的主體，增加能量的設(shè)備是流體輸送系統(tǒng)的核心。在不同的流體輸送方式中，給流體增加能量的設(shè)備不同。在高位槽送料中液體是依靠高位槽的高度（重力勢(shì)能）流動(dòng)到目的地，高位槽中的液體一般是由其他流體輸送方式（如流體輸送機(jī)械泵）預(yù)先送入的，即：在高位槽送料方式中給流體增加能量的設(shè)備是泵（或空氣壓縮機(jī)、真空泵）和高位槽。在真空抽料中，是真空泵對(duì)抽料槽抽真空，使抽料槽中的壓力降低液體是靠前后壓力差流動(dòng)的。顯然，在真空抽料中給流體增加能量的設(shè)備是真空泵和抽料槽。在壓縮空氣送料中，是空氣壓縮機(jī)對(duì)“酸蛋”加壓，使液體流向目的地，液體也是靠前后壓力