流體輸送操作（化工單元操作技術(shù)課件）

流體輸送操作流體輸送管路的選擇一、流體流體流動(dòng)是最普遍的化工單元操作之一，學(xué)習(xí)流體流動(dòng)問題也是學(xué)習(xí)其它化工單元操作的重要基礎(chǔ)。想一想？液體可以自然的從高處向低處流動(dòng)，如何實(shí)現(xiàn)從低處向高處流動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送？一、流體化工生產(chǎn)中所處理的物料，大多為流體。流體：包括液體和氣體。流體的特征：（1）具有流動(dòng)性；（2）無固定形狀，隨容器形狀而變化。流體的分類：（1）不可壓縮流體：流體的體積不隨壓力變化而變化，如液體；（2）可壓縮流體：流體的體積隨壓力發(fā)生變化，如氣體（氣體具有明顯

的熱膨脹性和可壓縮性）。

為滿足工藝條件的要求，保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行，需要把流體從一個(gè)設(shè)備輸送至另外一個(gè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)這一過程需要借助管路和輸送設(shè)備?；どa(chǎn)過程是靠若干個(gè)化工設(shè)備按一定順序組合完成，而連接各個(gè)化工設(shè)備則靠化工管路。在化工廠中，各種材質(zhì)、長(zhǎng)度、管徑的管子及設(shè)備所構(gòu)成的化工管路，像人體的血管一樣，組成化工過程的“供血”管網(wǎng)，沒有化工管路，是無法完成化工生產(chǎn)任務(wù)的。而流體輸送設(shè)備相當(dāng)于人體的心臟，其作用也非常重要。一、流體輸送方式的選擇常見的流體輸送方式有以下幾種：

輸送機(jī)械送料、高位槽送料、壓縮空氣送料、真空抽料1.輸送機(jī)械送料：借助輸送機(jī)械對(duì)流體做功，實(shí)現(xiàn)流體的輸送（1）常用液體輸送機(jī)械：泵（離心泵、真空泵、計(jì)量泵、旋渦泵、往復(fù)泵）任務(wù)：了解流體輸送在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用實(shí)例：我國(guó)南水北調(diào)，西氣東輸工程，就是實(shí)現(xiàn)把我國(guó)南方長(zhǎng)江的水，通過機(jī)械設(shè)備做功送到我國(guó)北方需要的地方；把新疆塔里木輪油田的天然氣通過管道送到千家萬戶等等，都是通過機(jī)械設(shè)備（泵或風(fēng)機(jī)）加壓被輸送到所需要的地方。（2）常用氣體輸送機(jī)械：通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)和壓縮機(jī)鼓風(fēng)機(jī)通風(fēng)機(jī)離心壓縮機(jī)一、流體輸送方式的選擇一、流體輸送方式的選擇2.高位槽送料：利用化工生產(chǎn)中各容器、設(shè)備間的位差，實(shí)現(xiàn)液體從高位設(shè)備

向低位設(shè)備輸送的操作。（由高處向低處送料）輸送時(shí)只要在

兩個(gè)設(shè)備之間用一根管道連接即可。實(shí)例：高層住宅的用水是通過高高的水塔或頂層的水箱來實(shí)現(xiàn)。一、流體輸送方式的選擇

3.壓縮空氣送料：向貯槽中通入壓縮空氣，在壓力的作用下，將貯槽中

液體輸送至指定設(shè)備。

壓縮空氣輸送硫酸的輸送流程特點(diǎn)：只能間歇輸送物料，壓縮空氣送料時(shí)，空氣的壓力必須能夠保證完成輸送任務(wù)?；どa(chǎn)過程中如果需要遠(yuǎn)距離輸送腐蝕性物料，一般采用壓縮空氣或惰性氣體代替輸送機(jī)械來輸送物料。壓縮氣體送料是一種由低處向高處送料的情況。通過給上游流體施加一定的壓力來完成物料的輸送過程。4.真空抽料：通過真空系統(tǒng)造成的負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)流體輸送的操作。一、流體輸送方式的選擇真空抽料是一種由低處向高處送料的情況。通過給下游設(shè)備抽真空造成上下游設(shè)備之間的壓力差來完成流體的輸送過程。特點(diǎn)：真空抽料以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，沒有動(dòng)件的優(yōu)點(diǎn)適用于化工生產(chǎn)中的很多場(chǎng)合，但由于流量調(diào)節(jié)不方便，需要真空系統(tǒng)，所以不適用于輸送揮發(fā)性的液體。如圖，通過真空泵將設(shè)備3抽空，來實(shí)現(xiàn)輸送堿液的過程。二、流體輸送管路的分類化工生產(chǎn)過程中的管路通常以是否分出支管來分類，見表1-1所示。1.化工管路的作用：

化工生產(chǎn)中所使用的各種管路的總稱，主要作用是按照工藝流程連接各設(shè)備和機(jī)械，構(gòu)成完整的工藝系統(tǒng)，輸送流體。

2.管路的基本構(gòu)成管子、管件和閥門及管架的總稱，也包括一些附屬于管路的管架、管卡、管撐等附件。

三、管路的構(gòu)成化工生產(chǎn)中必須通過管路來輸送和控制流體，化工管路同其它化工設(shè)備一樣是化工生產(chǎn)中不可缺少的組成部分。（1）管子的分類與用途管子按材質(zhì)可分為金屬管、非金屬管和復(fù)合管三大類。

三、管路的構(gòu)成有縫鋼管：低碳鋼焊接而成①水、煤氣鋼管水、煤氣鋼管一般用普通碳素鋼制成，表面鍍鋅的水、煤氣鋼管稱為鍍鋅管或白鐵，不鍍鋅的稱為黑鐵管。②電焊鋼管

電焊鋼管一般用低碳薄鋼板卷成管形后電焊而咸。直焊縫鋼管主要用于壓力不大和溫度不高的流體管路;螺旋焊縫鋼管主要用于煤氣、天然氣、冷凝水管路。無縫鋼管：

無縫鋼管品種和規(guī)格很多，按軋制方法不同，分為熱軋管和冷拔管;按用途不同又可分為普通無縫鋼管、化肥用高壓無縫鋼管、石油裂化用無縫鋼管、鍋爐用高壓無縫鋼管、耐酸無縫鋼管等。鑄鐵管

普通鑄鐵管

普通鑄鐵管用灰鑄鐵鑄造而成，它對(duì)泥土、酸、堿具有較好的耐腐蝕性能，因此主要用于埋在地下的給水總管、煤氣總管、污水管等。銅管銅導(dǎo)熱性能好。低溫時(shí)力學(xué)性能好，因此主要用于制造換熱設(shè)備、深冷管路塑料管

常用的塑料管為硬聚氯乙烯(PVC)塑料管，易于加工成型腐蝕性能好，一般用于溫度不高和壓力不大的管路。玻璃鋼管

玻璃鋼管是用玻璃纖維及其制品為增強(qiáng)材料，以合成樹脂為黏合劑，經(jīng)過一定的成型工藝制作而成的，主要用于酸性和堿性介質(zhì)流體的輸送管路。三、管路的構(gòu)成①以改變流體流動(dòng)方向：90o彎頭、45o彎頭、180o回彎頭等；②用以堵截管路：管帽、絲堵（堵頭）、盲板等；③用以連接支管：三通、四通；④用以改變管徑：異徑管、內(nèi)外螺紋接頭（補(bǔ)芯）等；⑤用以延長(zhǎng)管路：管箍(束節(jié))、螺紋短節(jié)、活接頭、法蘭等。（2）管件

管件是用來連接管子以達(dá)到延長(zhǎng)管路、改變管路方向或直徑、分支、合流或封閉管路的附件總稱。

三、管路的構(gòu)成（2）管件

常用管件：彎頭的主要作用是改變管路的走向。常見的有45。彎頭60。彎頭90。彎頭180。彎頭當(dāng)管路之間需要連通或分流時(shí)，其接頭處的管件：三通四通三、管路的構(gòu)成（2）管件

常用管件：三、管路的構(gòu)成（2）管件

常用管件：

法蘭是為了管路的安裝和檢修的需要而設(shè)置的，如圖所示。在管路的末端通常裝有法蘭蓋以便于管路的檢修和清理。在化工管路檢修中，兩法蘭之間需要插入盲板，以切斷管路中的介質(zhì)。

三、管路的構(gòu)成（2）管件

常用管件：盲板法蘭三、管路的構(gòu)成（2）管件

常用管件：三、管路的構(gòu)成（2）管件

三、管路的構(gòu)成（3）閥門

閥門是用來啟閉和調(diào)節(jié)流量及控制安全的部件。

通過閥門可以調(diào)節(jié)流量、系統(tǒng)壓力及流動(dòng)方向，從而確保工藝條件的實(shí)現(xiàn)與

生產(chǎn)安全。

閥門的啟閉方式

手動(dòng)電動(dòng)氣動(dòng)三、管路的構(gòu)成（3）閥門

閘閥也叫閘板閥,是一種廣泛使用的閥門。它的啟閉原理是通過改變閘板與閥座之間的位置，調(diào)節(jié)流體流量或截?cái)嗤ǖ?。轉(zhuǎn)動(dòng)手輪，閥桿帶動(dòng)閘板上下移動(dòng)，改變閘板與閥座之間的位置。

它在管路中主要起切斷作用。

閘閥三、管路的構(gòu)成（3）閥門①優(yōu)點(diǎn):尺寸較大，流體阻力小，開啟緩慢，可根據(jù)閥桿高度判斷閥門開度，易于調(diào)節(jié)流量，維修困難。

閘閥主要適用于大直徑的上水管道，不適用于頻繁啟閉的場(chǎng)合.三、管路的構(gòu)成（3）閥門截止閥截止閥,也叫截門,它的閉合原理是,依靠閥杠壓力,使閥瓣密封面與閥座密封面緊密貼合,阻止介質(zhì)流通。截止閥是使用最廣泛的一種閥門,比較耐用,開啟高度不大,制造容易,維修方便,不僅適用于中低壓,而且適用于高壓。

主要適用于輸送不含固體顆粒的清潔流體。閘閥和截止閥的外觀比較三、管路的構(gòu)成（3）閥門①截止閥的特點(diǎn)：

只許介質(zhì)單向流動(dòng),安裝時(shí)有方向性。（保證流體低進(jìn)高出，下進(jìn)上出）②截止閥的分類:

直通式、直角式及直流式斜截止閥截止閥三、管路的構(gòu)成（3）閥門碟閥蝶閥也叫蝴蝶閥,顧名思義,它的關(guān)鍵性部件好似蝴蝶迎風(fēng),自由回旋。蝶閥的閥瓣是圓盤,圍繞閥座內(nèi)的一個(gè)軸旋轉(zhuǎn),旋角的大小,便是閥門的開閉度。三、管路的構(gòu)成（3）閥門蝶閥具有輕巧的特點(diǎn),比其他閥門要節(jié)省材料,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,開閉迅速,切斷和節(jié)流都能用,流體阻力小,操作省力。蝶閥,可以做成很大口徑。能夠使用蝶閥的地方,最好不要使用閘閥,因?yàn)榈y比閘閥經(jīng)濟(jì),而且調(diào)節(jié)性好。目前,蝶閥在熱水管路得到廣泛的使用。三、管路的構(gòu)成（3）閥門球閥

球閥代號(hào)為Q，是化工廠中常用的一種閥門。

1·球閥的組成球閥的主要組成部分有閥體、閥蓋、密封閥座、球體、閥桿、手柄等。

2·球閥的啟閉轉(zhuǎn)動(dòng)手柄，帶孔球體隨閥桿轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變球體與閥座之間的流通面積，以實(shí)現(xiàn)閥門的啟閉。

3·球閥的特點(diǎn)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，球體制造精度要求高，流體阻力小，啟閉迅速，密封性能好。

4·球閥的應(yīng)用場(chǎng)合適用于輸送空氣等氣體，水、有機(jī)溶劑等液體，以及含有懸浮顆粒的液體。三、管路的構(gòu)成（3）閥門旋塞閥

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，啟閉迅速，適用于輸送帶有固體顆粒的流體。三、管路的構(gòu)成（3）閥門旋塞閥三、管路的構(gòu)成（3）閥門止回閥止回閥是依靠流體本身的力量自動(dòng)啟閉的閥門,它的作用是阻止介質(zhì)倒流。它的名稱很多,如逆止閥、單向閥、單流門等。

三、管路的構(gòu)成（3）閥門減壓閥

減壓閥是將流體壓力降低到一定數(shù)值的自動(dòng)閥門,一般閥后壓力要小于閥前壓力的50%。減壓閥種類很多,主要有活塞式和彈簧薄膜式兩種。活塞式減壓閥是通過活塞的作用進(jìn)行減壓的閥門。彈簧薄膜式減壓閥,是依靠彈簧和薄膜來進(jìn)行壓力平衡的。安全閥是化工設(shè)備及管路中能夠自動(dòng)卸壓的閥門，類型代號(hào)為A。

1.安全閥的組成安全閥由閥體、閥座、閥瓣、閥蓋、彈簧、閥桿、保護(hù)罩等組成。2.安全閥的啟閉

當(dāng)設(shè)備內(nèi)壓力超過允許值時(shí)，安全閥自動(dòng)開啟，升高;當(dāng)壓力降到規(guī)定值時(shí)，安全閥自動(dòng)關(guān)閉。

3·球閥的特點(diǎn)

結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，球體制造精度要求高，流體阻力小，啟閉迅速，密封性能好。

4·安全閥的應(yīng)用場(chǎng)合

安全閥主要應(yīng)用在受壓設(shè)備和受壓管路上。

三、管路的構(gòu)成（3）閥門安全閥應(yīng)按照介質(zhì)的性質(zhì)、工作壓力和工作溫度、管道直徑，工藝上的要求等，按“滿足工藝要求、安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理、操作維修方便”的基本原則來選擇。雙向流管道選無方向性的閥門（閘閥、球閥，蝶閥）要求快速啟閉選球閥，蝶閥密封性好選球閥，閘閥）受壓容器和管道設(shè)安全閥蒸汽加熱設(shè)備及蒸汽管道設(shè)疏水閥三、管路的構(gòu)成閥門的選擇原則流體輸送操作管路的布置與安裝回憶上次課內(nèi)容：

管路是化工、石油、環(huán)保等許多行業(yè)生產(chǎn)中所涉及的各種管路形式的總稱，這是生產(chǎn)裝置不可缺少的部分，只有管路通暢，閥門調(diào)節(jié)得當(dāng)，才能保證各車間及整個(gè)工廠生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此了解管路的構(gòu)成與作用、合理布置管路，是非常重要的。引導(dǎo)文管路的組成包括哪幾個(gè)部分？管子有哪幾種？管子的管材都有哪些？管件有什么作用？各種閥門的特點(diǎn)及使用場(chǎng)合？管路的連接方式有哪些？管子布置有何特點(diǎn)？管路布置與安裝有什么一般原則？什么是公稱壓力？什么是公稱直徑？化工廠中，設(shè)備之間的連接，物料、蒸汽、液體及氣體的輸送都要用到各種管徑、材質(zhì)不同的管道，管道縱橫、交叉重疊排列，長(zhǎng)途管路幾公里以上，管道費(fèi)一般占總投資的15%-20%。

因此，化工管路的安裝設(shè)計(jì)是化工生產(chǎn)中的重要組成部分。一、管路設(shè)計(jì)包含的內(nèi)容：（1）管子、管件、閥門的選擇；（2）管路的布置設(shè)計(jì)；（3）管路的保溫設(shè)計(jì)；（4）管路支架配置。二、管道的確定三、管路的連接管路的連接包括管子與管子的連接，管子與各種管件、閥門的連接，設(shè)備接口處的連接。常見的管路連接方法有焊接連接、法蘭連接、螺紋連接、承插連接等。

本項(xiàng)目通過學(xué)習(xí)以下知識(shí)點(diǎn)，掌握焊接連接、法蘭連接、螺紋連接、承插連接的特點(diǎn)。如何將管子、管件、閥門及設(shè)備連接起來呢？知識(shí)點(diǎn)一

焊接連接

焊接是管路連接的主要方式，焊接連接密封性能好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，連接強(qiáng)度高，適用于各種壓力和溫度的管路上，屬于不可拆連接。

焊接方法和種類很多，最常用的方法是電弧焊。

電弧焊是利用電弧產(chǎn)生的高熱量來熔化焊口和焊條，使構(gòu)件連接在一起，根據(jù)操作方法可分為手工電弧焊、埋弧焊等。

特點(diǎn)：方便，價(jià)廉，但拆卸困難，主要用于鋼管、有色金屬管。三、管路的連接知識(shí)點(diǎn)二

法蘭連接

法蘭連接是管路中應(yīng)用最多的可拆連接方式。

其優(yōu)點(diǎn)是強(qiáng)度高，密封性能好，適用范圍廣，拆卸、安裝方便，法蘭連接的密封很重要，根據(jù)介質(zhì)壓力大小和密封性能的要求，法蘭密封面有平面、凹凸面，榫槽面等形式，密封墊的材質(zhì)有非金屬墊片、金屬墊片面和各種組合式墊片可供選擇。特點(diǎn)：用于大管徑的常拆管路。知識(shí)點(diǎn)三

螺紋連接

螺紋連接是通過內(nèi)外管螺紋擰緊而實(shí)現(xiàn)的。螺紋連接的管子兩端均有外螺紋，通過有內(nèi)螺紋的連接件、管件、閥門等連接。

為了保證螺紋連接處的密封性能，在螺紋連接前，常在外螺紋上加上填料。常用的填料有加鉛油的油麻絲或石棉繩等，也可用聚四氟乙烯生料帶纏繞。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易裝拆，一般用于常拆的小管徑連接。知識(shí)點(diǎn)四承插連接承插連接時(shí)，插口和承口接頭處留有一定的軸向間隙，在間隙內(nèi)填充密封填料(如油麻繩、石棉水泥)來增加密封性能。

特點(diǎn)：承插連接適用于壓力不大、密封性能要求不高的場(chǎng)合，一般用于鑄鐵管、陶瓷管、塑料管等的連接。將管子一端插入另一管子鐘形插套內(nèi)，并在形成的空隙內(nèi)裝填料加以密封。四、管路布置與安裝的一般原則

工業(yè)上的管路布置，既要考慮到工藝要求，又要考慮到經(jīng)濟(jì)要求，還要考慮到操作、檢修方便與安全，盡可能減少基建費(fèi)用和操作費(fèi)用，在可能的情況下還要盡可能美觀。各種管路的鋪設(shè)，要盡可能采用明線、集中鋪設(shè)，盡可能利用共同管架；鋪設(shè)時(shí)盡量走直線，少拐彎，少交叉，盡量使管路鋪設(shè)整齊美觀；一般下水管及廢水管采用埋地鋪設(shè)，埋地安裝深度應(yīng)當(dāng)在當(dāng)?shù)乇鶅鼍€以下；平行管路上的管件、閥門位置應(yīng)錯(cuò)開，且不得立于人行道的上空；管路通過人行道時(shí)高度不得低于2m，通過公路時(shí)不得低于4.5m，與鐵軌的凈距離不得小于6m，通過工廠主要交通干線時(shí)高度一般為5m；管路排列時(shí)，通常使輸送無腐蝕性流體的管路在上，輸送有腐蝕性流體的管路在下；輸送熱流體的管路在上，輸送冷流體的管路在下；輸送氣體的管路在上，輸送液體的管路在下；9.輸送高壓流體的管路在上，輸送低壓流體的管路在下；10.需要保溫的管路在上，不保溫的管路在下；11.不常檢修的管路在上、經(jīng)常檢修的管路在下。四、管路布置與安裝的一般原則五、管路的安裝工作管路的組裝方式大致可分為兩類：

①可拆式，即用法蘭、絲扣、填料等方法連接；②不可拆式，主要采用焊接方法連接。

可拆式管路組裝要點(diǎn)：先將管路按現(xiàn)場(chǎng)位置分成若干段，然后從管路一端向另一端固定接口逐次組合，也可以從管路兩端接口向中間逐次組合。2.管路的安裝工作

包括管路安裝、法蘭和螺紋接合、閥門安裝和水壓試驗(yàn)。

（1）管路安裝

管路的安裝應(yīng)該保證橫平豎直，水平管偏差不大于15mm/10m，全長(zhǎng)不能大于50mm，垂直管偏差不能大于10mm。

（2）法蘭與螺紋接合

法蘭安裝要做到對(duì)得正、不反口、不錯(cuò)口、不張口。法蘭密封面要清理干凈，墊片的位置要放正，不能加入雙層墊片；在緊螺栓時(shí)要按對(duì)稱位置的秩序擰緊，緊好之后螺栓兩頭應(yīng)露出2-4扣；管道安裝時(shí)，每對(duì)法蘭的平行度、同心度應(yīng)符合要求。五、管路的安裝工作

螺紋結(jié)合時(shí)管路端部應(yīng)加工外螺紋，利用螺紋與管箍、管件和活管接頭配合固定。其密封依靠錐管螺紋的咬合和纏繞在螺紋表面的麻絲或生料帶等密封材料來達(dá)到。（3）閥門安裝

閥門安裝時(shí)應(yīng)把閥門清理干凈，關(guān)閉好再進(jìn)行安裝，單向閥、截止閥及調(diào)節(jié)閥安裝時(shí)應(yīng)注意介質(zhì)流向，并使閥的手輪便于操作。（4）水壓試驗(yàn)

管路安裝完畢后，應(yīng)做強(qiáng)度與嚴(yán)密度試驗(yàn)，試驗(yàn)是否有漏氣或漏液現(xiàn)象。管路的操作壓力不同，輸送的物料不同，試驗(yàn)的要求也不同。進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)壓力為294kPa（表壓），在試驗(yàn)壓力下維持5min，未發(fā)現(xiàn)滲漏現(xiàn)象，則水壓試驗(yàn)為合格。六、化工管路的標(biāo)準(zhǔn)化

化工管路的標(biāo)準(zhǔn)化是指制定化工管路主要構(gòu)件，包括管子、管件、閥件（門）、法蘭、墊片等的結(jié)構(gòu)、尺寸、聯(lián)接、壓力等的標(biāo)準(zhǔn)并實(shí)施的過程。其中，壓力標(biāo)準(zhǔn)與直徑標(biāo)準(zhǔn)是制訂其他標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)，也是選擇管子、管件、閥件、法蘭、墊片等附件的依據(jù)，已由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定，使用時(shí)可以參閱有關(guān)資料。

1.壓力標(biāo)準(zhǔn)

壓力標(biāo)準(zhǔn)分為公稱壓力（PN）、試驗(yàn)壓力（ps）和工作壓力3種。（1）公稱壓力又稱通稱壓力，用PN+數(shù)值的形式表示，數(shù)值表示公稱壓力的大小，例如，PN2.45MPa表示公稱壓力是2.45MPa。公稱壓力一般大于或等于實(shí)際工作的最大壓力，其數(shù)值通常指管內(nèi)工作介質(zhì)的溫度在273-393K范圍內(nèi)的最高允許工作壓力。

1.壓力標(biāo)準(zhǔn)

（2）試驗(yàn)壓力：為了水壓強(qiáng)度試驗(yàn)或緊密性試驗(yàn)而規(guī)定的壓力，用ps+數(shù)值的形式表示，

比如，Ps150表示試驗(yàn)壓力為15.0MPa。

（3）工作壓力：為了保證管路正常工作而根據(jù)被輸送介質(zhì)的工作溫度所規(guī)定的最大壓力，用p+數(shù)值表示，為了表征相應(yīng)的溫度，常在P的右下角標(biāo)注介質(zhì)最高工作溫度（℃）除以10后所得的整數(shù)。比如，p(45)1.8at表示在450°C下，工作壓力是1.8at。工作壓力隨著介質(zhì)工作溫度的提高而降低。六、化工管路的標(biāo)準(zhǔn)化2.直徑標(biāo)準(zhǔn)

直徑標(biāo)準(zhǔn)是指對(duì)管路直徑所作的標(biāo)準(zhǔn)，一般稱為公稱直徑或通稱直徑，用DN+數(shù)值的形式表示，比如DN300mm表示管子或輔件的公稱直徑為300mm。通常，公稱直徑既不是管子的內(nèi)徑，也不是管子的外徑，而是與管子內(nèi)徑相接近的整數(shù)。

公稱直徑在1-4000mm之間分為53個(gè)等級(jí)，在1-1000mm之間分得較細(xì)，而在1000mm以上，每200mm分一級(jí)。六、化工管路的標(biāo)準(zhǔn)化七、管子的規(guī)格（1）無縫鋼管：

無縫鋼管的規(guī)格通常是用“Ф外徑×壁厚”來表示。Ф48×2mm表示此管子的外徑是48mm，壁厚是2mm。但也有些管子是用內(nèi)徑來表示其規(guī)格的，使用時(shí)要注意。（2）鑄鐵管：鑄鐵管的規(guī)格一般用“Ф內(nèi)徑”表示（3）水泥管水泥管的規(guī)格一般用“Ф內(nèi)徑×壁厚”來表示。管子的長(zhǎng)度主要有3m，4m和6m。有些可達(dá)9m，12m，但以6m最為普遍。流體輸送操作流體壓力的測(cè)定

回憶上次課內(nèi)容：

想一想？思考：（1）同樣大小的氣球，氫氣球比空氣球輕；相同體積的棉花要比鐵塊輕的多，

為什么相同體積的物體，重量不同呢？

（2）聽說過鍋爐內(nèi)溫度過高會(huì)爆炸嗎？是因?yàn)殄仩t內(nèi)壓力太高而材料承受不了

而引起爆炸，那什么是壓力呢？引入：流體輸送過程中需測(cè)量和控制各種設(shè)備及容器內(nèi)的壓力，壓強(qiáng)差以及液位高度，

學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容之前，需要先了解流體的一些物理性質(zhì)。什么是流體？流體的特征？一、流體的主要物理量-----密度1．密度單位體積流體所具有的質(zhì)量，稱為流體的密度，用ρ表示，單位kg/m3ρ---流體的密度，kg/m3;m---流體的質(zhì)量，kg；V---流體的體積，m32．相對(duì)密度

一定溫度下，流體的密度與277K時(shí)純水密度的比值，稱為相對(duì)密度，以dT277表示，

無單位。備注：（T=273K+t）3.比容

一、流體的主要物理量-----密度單位質(zhì)量流體所占有的體積，稱為比容，也稱比體積，以υ表示，單位為m3/kg4.流體密度的計(jì)算

（1）液體的密度

①純液體的密度實(shí)驗(yàn)測(cè)?。杭円后w的密度可用儀器測(cè)量，通常采用比重計(jì)測(cè)量查資料手冊(cè)比容是密度的倒數(shù)雙邊交流：

水池內(nèi)裝有1m3的水，它的質(zhì)量是1000kg，你知道它的密度嗎？通過附錄查取下列液體的密度，20℃時(shí)，水的密度是多少？苯的密度是多少？

液體密度的影響因素：（1）壓力：液體是不可壓縮流體，壓力的變化對(duì)密度的影響很小。（2）溫度：液體的密度僅隨溫度變化。例如：純水在277K時(shí)的密度為1000kg/m3，293K時(shí)的密度為998.2kg/m3，373K時(shí)的密度為958.4kg/m3一、流體的主要物理量-----密度②液體混合物的密度對(duì)于液體混合物，其組成通常用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示。4.流體密度的計(jì)算

（1）液體的密度例：已知硫酸與水的密度分別為1830kg/m3與998kg/m3，試求含硫酸為60%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的硫酸水溶液的密度為多少？一、流體的主要物理量-----密度4.流體密度的計(jì)算（2）氣體密度的計(jì)算①純氣體的密度查表計(jì)算物質(zhì)的量n的表達(dá)式及單位n=m/M理想氣體狀態(tài)方程:PV=nRT注意：手冊(cè)中查得的氣體的密度都是在一定壓力與溫度下的值，若條件不同，

則密度需進(jìn)行換算。一、流體的主要物理量-----密度4.流體密度的計(jì)算（2）氣體密度的計(jì)算情境：求壓強(qiáng)為5MPa，溫度為400K時(shí)N2的密度。

求壓強(qiáng)為70KPa，溫度為20℃時(shí)O2的密度。①純氣體的密度一、流體的主要物理量-----密度4.流體密度的計(jì)算（2）氣體密度的計(jì)算②氣體混合物的密度引入：化工生產(chǎn)中的氣體大部分為混合氣體，如：合成氨生產(chǎn)，原料為N2和H2，如何求算混合氣體的密度？y1，y2，……yn——?dú)怏w混合物中各組分氣體的摩爾分?jǐn)?shù)（體積分?jǐn)?shù)）一、流體的主要物理量-----密度4.流體密度的計(jì)算（2）氣體密度的計(jì)算②氣體混合物的密度例：已知某混合氣體的組成為18%N2，54%H2，28%CO2（均指摩爾分?jǐn)?shù)），混合氣體的壓力為100KPa，溫度為300K，求該混合氣體的密度為多少？影響因素：溫度T:T增大，ρ減小壓力P:P增大，ρ增大二、流體的主要物理量-----壓強(qiáng)

1.定義：垂直作用于單位面積上的力，稱為流體的靜壓強(qiáng)，簡(jiǎn)稱壓力或壓強(qiáng)，用P表示，2.表達(dá)式：若以F表示流體垂直作用在面A上的力，則：p=F/A3.單位：Pa，Kpa，Mpa，mmHg，atm1mmHg=133.3Pa1atm=101.3KPa=760mmHg=10.33mH2O

二、流體的主要物理量-----壓強(qiáng)4.壓強(qiáng)的測(cè)量（1）壓強(qiáng)的基準(zhǔn)

化工計(jì)算中，采用兩種基準(zhǔn)度量壓強(qiáng)數(shù)值的大小，基準(zhǔn)不同，表示方法也不同。①絕對(duì)零壓（絕對(duì)真空）：壓強(qiáng)為0②大氣壓強(qiáng)壓強(qiáng)的基準(zhǔn)和度量二、流體的主要物理量-----壓強(qiáng)二、流體的主要物理量-----壓強(qiáng)4.壓強(qiáng)的測(cè)量（2）壓強(qiáng)的表示方法

①絕對(duì)壓強(qiáng)：以絕對(duì)零壓為起點(diǎn)計(jì)算的壓強(qiáng)（流體內(nèi)部或設(shè)備內(nèi)部的真實(shí)壓強(qiáng)）

②相對(duì)壓強(qiáng)：表壓：當(dāng)設(shè)備內(nèi)的實(shí)際壓強(qiáng)大于大氣壓強(qiáng)時(shí)，超出的部分稱為表壓。真空度：當(dāng)設(shè)備內(nèi)的實(shí)際壓強(qiáng)小于大氣壓時(shí)，低于大氣壓的部分稱

為真空度。表壓=絕對(duì)壓強(qiáng)-大氣壓強(qiáng)真空度=大氣壓強(qiáng)-絕對(duì)壓強(qiáng)壓力表測(cè)量真空表測(cè)量實(shí)例：教室里燈管的高度以絕對(duì)零點(diǎn)（地面）為基準(zhǔn)----真實(shí)高度以講臺(tái)面為基準(zhǔn)----相對(duì)高度二、流體的主要物理量-----壓強(qiáng)4.壓強(qiáng)的測(cè)量

（1）流體的壓強(qiáng)為170KPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為100KPa

（2）流體的壓強(qiáng)為30KPa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為100KPa雙邊交流要測(cè)量一個(gè)設(shè)備內(nèi)部的壓力，什么情況下安裝壓力表，什么情況下安裝真空表？想一想？二、流體的主要物理量-----壓強(qiáng)4.壓強(qiáng)的測(cè)量二、流體的主要物理量-----壓強(qiáng)例：1.天津和蘭州的大氣壓強(qiáng)分別為101.33kPa和100Kpa，苯乙烯真空精餾塔的塔頂要求維持5.3kPa的絕對(duì)壓強(qiáng)，試計(jì)算兩地真空表的讀數(shù)（即真空度）。2.某設(shè)備進(jìn)、出口測(cè)壓儀表的讀數(shù)分別為60mmHg（真空度）和700mmHg（表壓），求兩處的絕對(duì)壓強(qiáng)差為多少kPa？（假設(shè)當(dāng)?shù)氐拇髿鈮簭?qiáng)為760mmHg）注意三、流體靜力學(xué)基本方程引入：在反應(yīng)塔中，塔頂?shù)膲簭?qiáng)可以用壓力表測(cè)得表壓，

如何測(cè)量塔內(nèi)流體內(nèi)部任意一點(diǎn)（如圖中A點(diǎn)）的壓強(qiáng)？情境：人在海底潛水時(shí)，處在水下的不同位置時(shí)，所受的壓力一樣嗎？三、流體靜力學(xué)基本方程1.靜力學(xué)基本方程（1）物理含義：描述靜止流體內(nèi)部壓力隨深度的變化。（2）條件：靜止流體，密度為ρ，液面上方的壓強(qiáng)為P0，A點(diǎn)距液面高度為h，P為溶液內(nèi)

部任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)。三、流體靜力學(xué)基本方程1.靜力學(xué)基本方程（3）應(yīng)用：計(jì)算液體內(nèi)部任意一點(diǎn)的壓強(qiáng)。（4）討論：

①適用條件：靜止、連續(xù)、同一流體；②液體密度ρ越大，距液面越深，該點(diǎn)的壓強(qiáng)越大；

③等壓面：同一、靜止、連續(xù)流體內(nèi)部，同一水平面上壓強(qiáng)處處相等

（四個(gè)條件缺一不可）。

三、流體靜力學(xué)基本方程1.靜力學(xué)基本方程三、流體靜力學(xué)基本方程2.靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用（1）U管壓差計(jì)測(cè)定壓強(qiáng)及壓強(qiáng)差

注：P1,P2為測(cè)壓點(diǎn)1，2處的壓強(qiáng)；

ρ0為指示液的密度，ρ為被測(cè)流體的密度；g為常數(shù)，9.8m/s2

R為指示液的高度差，mU形管壓差計(jì)的結(jié)構(gòu)：

U形玻璃管+指示液（水銀、CCl4、水、煤油）指示液與被測(cè)液體不互溶，不起反應(yīng)，密度大于被測(cè)液體分析式中各個(gè)量的物理意義三、流體靜力學(xué)基本方程2.靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用測(cè)量表壓測(cè)量真空度三、流體靜力學(xué)基本方程2.靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用（2）測(cè)定液位高度玻璃管液位計(jì)ρs為指示液的密度，ρ為待測(cè)液的密度三、流體靜力學(xué)基本方程2.靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用（2）測(cè)定液位高度三、流體靜力學(xué)基本方程2.靜力學(xué)基本方程的應(yīng)用（3）計(jì)算液封高度四、流體的黏度引入：流體的特點(diǎn)-----流動(dòng)性，不同的流體流動(dòng)性不同。黏性：

實(shí)際流體流動(dòng)時(shí)，流體內(nèi)部分子之間都會(huì)有內(nèi)摩擦力，衡量摩擦力的特性。

（流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)）黏性大，分子間內(nèi)摩擦力大，流動(dòng)性差，流動(dòng)阻力大；黏性小，分子間內(nèi)摩擦力小，流動(dòng)性大，流動(dòng)阻力??；例：油的粘性大，流動(dòng)性差；水的粘性小，流動(dòng)性好。

氣體的粘性小，液體的黏性大。四、流體的黏度2.黏度衡量流體黏性大小的物理量——物質(zhì)本身的物理性質(zhì)只有實(shí)際流體有黏性，理想流體無黏性。①查手冊(cè)資料P213實(shí)驗(yàn)測(cè)定②表示方法：μ③單位：Pa·scP（厘泊）1cP=10-3Pa·s

雙邊交流：通過附錄查取下列流體的黏度20℃時(shí)，水的黏度是（）；50℃時(shí)，水的黏度是（）。

20℃時(shí)，空氣的黏度是（）；50℃時(shí)，空氣的黏度是（）。

四、流體的黏度3.影響因素溫度液體：溫度升高，黏度降低氣體：溫度升高，黏度升高流體輸送操作管子直徑的選擇引入：化工生產(chǎn)中許多單元操作都是在流體流動(dòng)的情況下進(jìn)行的，流體通過管路進(jìn)

行流動(dòng)和輸送，因此必須了解流體的流動(dòng)規(guī)律。

生活用水管里的水，在水壓高的時(shí)候流得快，水壓低的時(shí)候，流得很慢，甚至于呈滴狀，所以水流有快有慢。那么怎么衡量流體的快慢？想一想任務(wù)：回憶速度的概念一、流量與流速1．流量

單位時(shí)間流經(jīng)某一截面流體的量質(zhì)量體積用q表示（2）體積流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流體流經(jīng)管路任一截面處流體的體積，

用qV表示，單位為m3/s，m3/h

。

（1-11）（1）質(zhì)量流量：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流體流經(jīng)管路任一截面處流體的質(zhì)量，

用qm表示，單位為kg/s，kg/h

。任務(wù)：質(zhì)量m、體積V和密度ρ的關(guān)系推導(dǎo)：質(zhì)量流量和體積流量的關(guān)系qm=ρ×qV一、流量與流速2．流速如何表示流體流動(dòng)速度的快慢？（1）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間流體在流動(dòng)方向上流過的距離聯(lián)系速度的定義及意義（2）表達(dá)式：?jiǎn)挝粫r(shí)間流體在流動(dòng)方向上流過的距離，用u表示，單位m/S。

任務(wù)：

流速u、質(zhì)量流量qm和體積流量qV的關(guān)系qV=u×Aqm=ρqV=ρuA一、流量與流速雙邊交流：生活觀察---當(dāng)我們站在河邊觀察水的流動(dòng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)河中間水的

流速與靠近岸邊水的流速有什么不同？U=0u

流體實(shí)際流動(dòng)時(shí)，由于流體具有黏性，管內(nèi)流體同一截面上各點(diǎn)的流速不同，管中心處流速最大，由于摩擦力的存在，越靠近管壁流速越小，在管壁處流體質(zhì)點(diǎn)粘附在管壁，管壁處流速為0，所以工程上采用平均流速作為流體的流速。二、管徑的估算及管子的選取對(duì)于圓形管道，

管徑、流量和流速之間的關(guān)系——流量方程

流量qV一般由生產(chǎn)任務(wù)決定，而流速的選擇：反之，流速過小，操作費(fèi)用可相應(yīng)減小，但管徑增大，管路的設(shè)備費(fèi)用隨之增加。注意：?jiǎn)挝唤y(tǒng)一，u的單位m/s，qV的單位統(tǒng)一為m3/s二、管徑的估算及管子的選取一般液體的流速為0.5-3m/s，氣體的流速為10-30m/s，蒸汽為20-50m/s流體的類別及情況流速范圍/m/s水及低粘度液體（0.1~1.0MPa）工業(yè)供水（0.8MPa以下）鍋爐供水（0.8MPa以下）飽和蒸汽一般氣體（常壓）離心泵排出管（水一類液體）液體自流速度（冷凝水等）真空操作下氣體流速1.5~3.01.5~3.0>3.020~4010~202.5~3.00.5<10二、管徑的估算及管子的選取例：某廠要求安裝一根輸水量為30m3/h的管道，水在管內(nèi)流速為1.8m/s，

試選擇一合適的管子。例：某廠精餾塔進(jìn)料量為36000kg/h，該料液性質(zhì)與水相近，其密度為960kg/m3，

試選擇進(jìn)料管的管徑。三、連續(xù)性方程穩(wěn)定流動(dòng)和不穩(wěn)定流動(dòng)（1）穩(wěn)定流動(dòng)：

若流動(dòng)系統(tǒng)中各物理量的大小僅隨位置變化、不隨時(shí)間變化，則稱為穩(wěn)定流動(dòng)。

根據(jù)流體在管路系統(tǒng)中流動(dòng)時(shí)各種參數(shù)的變化情況，可以將流體的流動(dòng)分為穩(wěn)定流動(dòng)和不穩(wěn)定流動(dòng)。（2）不穩(wěn)定流動(dòng)：

若流動(dòng)系統(tǒng)中各物理量的大小不僅隨位置變化、而且隨時(shí)間變化，則稱為不穩(wěn)定流動(dòng)。

工業(yè)生產(chǎn)中的連續(xù)操作過程，如生產(chǎn)條件控制正常，則流體流動(dòng)多屬于穩(wěn)定流動(dòng)。連續(xù)操作的開車、停車過程及間歇操作過程屬于不穩(wěn)定流動(dòng)。本任務(wù)所涉及的流體流動(dòng)為穩(wěn)定流動(dòng)過程。觀察兩圖的區(qū)別（流速、壓力）（平穩(wěn)狀態(tài)）情境：電動(dòng)車的行駛過程三、連續(xù)性方程引入：物料衡算（質(zhì)量守恒）輸入物料量=輸出物料量+損失物料量

實(shí)際生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到異徑管，流體在異徑管中流動(dòng)遵循物料守恒。qm1qm2三、連續(xù)性方程

不可壓縮流體不僅流經(jīng)各截面的質(zhì)量流量相等，而且它們的體積流量也相等。而且管道截面積A與流體流速u成反比，截面積越小，流速越大。若不可壓縮流體在圓管內(nèi)流動(dòng)，因A=Πd2/4，則若流體為不可壓縮流體，即ρ=常數(shù)，則有：

qV=uA=常數(shù)qV----流體的體積流量，指單位時(shí)間內(nèi)流經(jīng)管道有效截面積的流體體積，m3/s流速u與截面積A、管徑d2成反比，反映流速隨管徑的變化。截面積A越大，流速越小截面積A越小，流速越大（管徑d）（管徑d）三、連續(xù)性方程例1：某液體在內(nèi)徑為d1的管路中穩(wěn)定流動(dòng)，其平均流速為u1，當(dāng)它以相同的體積流量通過某內(nèi)徑為d2（d2=1/2d1）的管子時(shí)，流速將變?yōu)樵瓉淼亩嗌俦叮坷?：如圖所示的串聯(lián)變徑管路中，已知小管規(guī)格為φ57mm×3mm，大管規(guī)格為φ89mm×3.5mm，水在小管內(nèi)的平均流速為2.5m/s，水的密度可取為1000kg/m3。試求：（1）水在大管中的流速。（2）管路中水的體積流量和質(zhì)量流量。qm1qm2流體輸送操作伯努利方程的應(yīng)用引入：如何實(shí)現(xiàn)流體的輸送過程？

我們前面講過從高位槽送料、壓縮空氣送料、真空抽料和輸送機(jī)械送料等。對(duì)于不同的送料方式，如何才能保證完成輸送任務(wù)呢？要解決這個(gè)問題，我們需要學(xué)習(xí)流體輸送的能量衡算問題------伯努利方程。想一想一、流動(dòng)流體具有的機(jī)械能

（1-11）引入：機(jī)械能有哪幾種形式？勢(shì)能重力（mg）、高度（h）mgh

動(dòng)能質(zhì)量（m）、速度（v）1/2mv2

1.位能（勢(shì)能）：流體因重力作用而具有的能量，是相對(duì)值，計(jì)算時(shí)須規(guī)定基準(zhǔn)水平面。若質(zhì)量為m的流體與基準(zhǔn)水平面垂直距離為z（m），則位能為mgz。單位質(zhì)量的流體所具有的位能為gz。一、流動(dòng)流體具有的機(jī)械能2.動(dòng)能：流體以一定速度流動(dòng)具有的能量。若質(zhì)量為m（kg）的流體，流速為u，則動(dòng)能為1/2mu2。單位質(zhì)量的流體具有的動(dòng)能為1/2u2一、流動(dòng)流體具有的機(jī)械能3.靜壓能：引入：靜止流體內(nèi)部任一位置具有靜壓強(qiáng)，則流動(dòng)流體內(nèi)部也有靜壓強(qiáng)。u流動(dòng)的流體管壁開一小孔接一垂直的玻璃管在如圖管路系統(tǒng)中，某截面處流體的壓強(qiáng)為P，流體要流過該截面，必須克服壓力做功，稱為流動(dòng)功，流體必須具有一定的能量克服壓力做功，稱為靜壓能。

=PV（P=F/A，距離=V/A）

位能、動(dòng)能、靜壓能三種能量為流體在管路中流動(dòng)時(shí)自身具有的機(jī)械能形式。二、流動(dòng)體系與外界交換的能量1.外加功：

當(dāng)系統(tǒng)中安裝有流體輸送機(jī)械時(shí)，它將對(duì)系統(tǒng)作功，即將外部的能量轉(zhuǎn)化為流體的機(jī)械能。單位質(zhì)量流體從輸送機(jī)械中所獲得的能量稱為外加功，用We表示，其單位為J/kg。2.損失能量由于流體具有粘性，在流動(dòng)過程中要克服各種阻力，所以流動(dòng)中有能量損失。單位質(zhì)量流體流動(dòng)時(shí)為克服阻力而損失的能量，用Σhf表示，其單位為J/kg。三、理想流體的伯努利方程

理想流體特點(diǎn)：沒有黏性，流動(dòng)過程中無阻力損失。

能量守恒：

=

理想流體伯努利方程的表達(dá)式四、實(shí)際流體的伯努利方程

實(shí)際流體特點(diǎn)：有黏性，流動(dòng)過程中有阻力損失。P1,u1P2,u2

能量守恒：

=

實(shí)際流體伯努利方程的表達(dá)式輸入能量+外加能量=輸出能量+損失能量四、實(shí)際流體的伯努利方程

討論：伯努利方程的拓展式

=

原始表達(dá)式：式中左右兩項(xiàng)各除以g，則有：

=

令任務(wù)：弄清各項(xiàng)的物理意義

五、伯努利方程的應(yīng)用1-1.伯努利方程的解題要點(diǎn)（1）根據(jù)題意，畫出流程示意圖；（2）正確選取截面：

截面必須與流體的流動(dòng)方向垂直，一般以流體流入系統(tǒng)為1-1′截面，流出系統(tǒng)

為2-2′截面。（3）選擇合適的基準(zhǔn)水平面

一般選取兩截面中位置較低的截面為基準(zhǔn)水平面（基準(zhǔn)水平面的選取是為了確

定流體位能的大?。?。（4）單位必須一致

計(jì)算中各物理量的單位保持一致。

五、伯努利方程的應(yīng)用1-2.伯努利方程的解題步驟（1）作圖與選截面；（2）選取基準(zhǔn)水平面；（3）找出已知條件；（4）列伯努利方程，求解。五、伯努利方程的應(yīng)用2.伯努利方程的應(yīng)用舉例

如圖所示，從高位槽向塔內(nèi)進(jìn)料，高位槽中液位恒定，高位槽和塔內(nèi)的壓力均為大氣壓，送液管為?45mm×2.5mm的鋼管，要求送液量為3.6m3/h。設(shè)料液在管內(nèi)的壓頭損失為1.2m，試問高位槽的液位要高出進(jìn)料口多少米？流體輸送操作管路中流體阻力的測(cè)定引入：化工生產(chǎn)中許多單元操作都是在流體流動(dòng)的情況下進(jìn)行的，流體通過管路進(jìn)

行流動(dòng)和輸送，因此必須了解流體的流動(dòng)規(guī)律，了解流體在管路中的流動(dòng)形態(tài)。

實(shí)際流體在流動(dòng)過程中因?yàn)橛凶枇Φ拇嬖诙鴮?dǎo)致能量損失。黏性是流體阻力產(chǎn)生的根本原因，理想流體沒有黏性，所以在流動(dòng)過程中沒有阻力。黏度作為衡量實(shí)際流體黏性大小的物理量，其值越大，表示在同樣的流動(dòng)情況下，流體在流動(dòng)過程中的阻力就越大。任務(wù)：回憶黏度的概念

研究發(fā)現(xiàn)，同一種流體在同一個(gè)管路中流過時(shí)，由于流速不同，也會(huì)產(chǎn)生不同的阻力。1883年，雷諾通過實(shí)驗(yàn)找到了原因：流體在流動(dòng)過程中，當(dāng)流速不同時(shí)，流體中質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)是不同的，從而導(dǎo)致阻力的不同。一、流體的流動(dòng)形態(tài)

如圖所示，水槽液位保持恒定，出口管路流量由閥門來調(diào)節(jié)，高位槽內(nèi)為紅色液體，有一旋塞用以調(diào)節(jié)流量的大小，其出口與水平管中心重合。任務(wù)：讀表1-6，分清流體的流動(dòng)形態(tài)1.兩種流動(dòng)形態(tài)層流：流體沿管軸方向作直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)之間互不混合湍流：流體除沿管軸方向作直線運(yùn)動(dòng)，質(zhì)點(diǎn)之間相互碰

撞和混合。一、流體的流動(dòng)形態(tài)一、流體的流動(dòng)形態(tài)2.流動(dòng)形態(tài)的判定一、流體的流動(dòng)形態(tài)（1）雷諾準(zhǔn)數(shù)為了確定流體的流動(dòng)型態(tài)，雷諾通過進(jìn)行了歸納總結(jié)。影響流體流動(dòng)形態(tài)的因素主要有：流體的密度ρ、粘度μ、流速u和管內(nèi)徑d等，這些物理量組成一個(gè)數(shù)群，稱為雷諾準(zhǔn)數(shù)（Re），用來判定流動(dòng)型態(tài)。雷諾準(zhǔn)數(shù)，無單位。Re大小反映了流體的湍動(dòng)程度，Re越大，流體流動(dòng)湍動(dòng)性越強(qiáng)。2.流動(dòng)形態(tài)的判定一、流體的流動(dòng)形態(tài)（2）判斷依據(jù)注意：在2000<Re<4000時(shí)，可能是層流，也可能是湍流，是一種不穩(wěn)定的過渡狀態(tài)。一、流體的流動(dòng)形態(tài)3.應(yīng)用例1：20℃的水在?57mm×3.5mm的鋼管內(nèi)流動(dòng)，流速為2m/s,試判斷流體的流動(dòng)形態(tài)。（已知：ρ=998.2kg/m3，μ=1.005×10-3Pa·s）例2：20℃的水以45m3/h的流量，在?45mm×2.5mm的鋼管內(nèi)流動(dòng),試判斷水的流動(dòng)形態(tài)。一、流體的流動(dòng)形態(tài)拓展學(xué)習(xí)4.湍流流體中的層流內(nèi)層當(dāng)管內(nèi)流體作湍流流動(dòng)時(shí)，不管管內(nèi)流體的湍動(dòng)程度有多大，管壁處的流體流速為0，緊靠壁面的流體薄層速度很低，仍然保持在作層流流動(dòng)，這個(gè)薄層稱為層流內(nèi)層。

層流內(nèi)層的厚度隨雷諾數(shù)Re值的增大而減小，但不會(huì)消失，自該層向管中心推移速度逐漸增大，出現(xiàn)了介于層流和湍流間的過渡流，稱為過渡層或緩沖層，再向管中心移動(dòng)才是湍流主體。層流內(nèi)層雖然很薄，但對(duì)傳熱和傳質(zhì)過程都有很大的影響，是傳遞過程的主要阻力。一、流體的流動(dòng)形態(tài)流體在管內(nèi)作湍流流動(dòng)時(shí)，橫截面上沿徑向分為層流內(nèi)層，過渡層和湍流主體三部分。4.湍流流體中的層流內(nèi)層一、流體的流動(dòng)形態(tài)4.湍流流體中的層流內(nèi)層一、流體的流動(dòng)形態(tài)二、流體的流動(dòng)阻力引入：流體流動(dòng)阻力的產(chǎn)生是因?yàn)榱黧w具有黏性（內(nèi)因）和流體的流

動(dòng)形態(tài)（外因）。任務(wù)：分析完整的管路系統(tǒng)的構(gòu)成化工管路系統(tǒng)直管——直管阻力管件、閥門——局部阻力二、流體的流動(dòng)阻力引入：流體流動(dòng)阻力的產(chǎn)生是因?yàn)榱黧w具有黏性（內(nèi)因）和流體的流動(dòng)形態(tài)（外因）。1.流體阻力的表現(xiàn)

在一液面恒定的敞口容器下部接一段水平等徑管路，相隔一定的距離連接兩段細(xì)玻璃管，管路中有一流量調(diào)節(jié)閥，開啟閥門，使流量達(dá)到一定值時(shí)，可觀察到三個(gè)液面出現(xiàn)如圖所示的高度差，由前面可知，玻璃管內(nèi)的液柱高度實(shí)際上反映了該處液體的壓強(qiáng)，即p1>p2。說明流體從1-1面流到2-2面的能量損失是靠靜壓能的減少而提供的，即流體阻力表現(xiàn)為靜壓強(qiáng)的降低。二、流體的流動(dòng)阻力2.直管阻力的計(jì)算（1）定義：流體流經(jīng)直徑不變的直管時(shí)產(chǎn)生的阻力。（2）表達(dá)式：又稱沿程阻力范寧公式任務(wù)：分析范寧公示中各物理量的意義hf——直管阻力，J/kg；——摩擦系數(shù)，無量綱；l——直管的長(zhǎng)度，m；d——直管的內(nèi)徑，m；u——流體在管內(nèi)的流速，m/s。阻力表現(xiàn)為靜壓強(qiáng)的降低，表示靜壓能的損失，還可以用壓力降Δpf表示。二、流體的流動(dòng)阻力想一想？由公式分析影響直管阻力的因素，進(jìn)而分析管路如何布設(shè)才能盡可能減小流動(dòng)阻力。1.直管阻力的計(jì)算二、流體的流動(dòng)阻力1.直管阻力的計(jì)算（3）管壁的粗糙度工業(yè)管道：光滑管：玻璃管、銅管、塑料管粗糙管：鋼管、鑄鐵管、水泥管引入：摩擦系數(shù)與哪些因素有關(guān)系？

①管壁的粗糙程度；②流體的流動(dòng)形態(tài)Re。絕對(duì)粗糙度：管壁凸出部分的平均高度，用ε表示相對(duì)粗糙度：絕對(duì)粗糙度與管道內(nèi)徑的比值，用ε/d表示二、流體的流動(dòng)阻力1.直管阻力的計(jì)算（4）摩擦系數(shù)λ的計(jì)算將代入范寧公式，則有：①層流時(shí)λ的計(jì)算層流時(shí)，流體是平行流動(dòng)的，層流內(nèi)層的厚度完全覆蓋了管壁凸凹不平的壁面，流體的質(zhì)點(diǎn)與管壁凸凹部分不會(huì)發(fā)生碰撞，所以層流時(shí)，λ與管子的粗糙度無關(guān)，只與Re有關(guān)。

實(shí)驗(yàn)和理論推導(dǎo)證明：想一想：層流時(shí)管徑增大一倍，阻力損失變

為原來的多少？二、流體的流動(dòng)阻力1.直管阻力的計(jì)算（4）摩擦系數(shù)λ的計(jì)算①湍流時(shí)λ的計(jì)算湍流時(shí)，流體的層流內(nèi)層厚度很薄，不能覆蓋管壁凸凹不平的壁面，流體的質(zhì)點(diǎn)與管壁凸凹部分會(huì)發(fā)生碰撞，使湍流程度加劇，此時(shí)ε對(duì)λ的影響很大，λ=f（Re、ε/d），λ可通過Moody圖得到。二、流體的流動(dòng)阻力1.直管阻力的計(jì)算Moody圖二、流體的流動(dòng)阻力1.直管阻力的計(jì)算（5）湍流時(shí)的直管阻力根據(jù)雷諾數(shù)的不同，將Moody圖分成了四個(gè)區(qū)域：層流區(qū)當(dāng)Re≤2000時(shí)，λ與Re是直線關(guān)系，與相對(duì)粗糙度無關(guān)。過渡區(qū)

2000<Re<4000，管內(nèi)流動(dòng)隨外界條件的影響出現(xiàn)不同的流動(dòng)形態(tài)，摩

擦系數(shù)也因此出現(xiàn)波動(dòng)，不確定。c.湍流區(qū)Re≥4000，

且在圖中虛線以下處，λ與Re和ε/d都有關(guān)系，對(duì)于一定的ε/d，

λ隨Re數(shù)值的增大而減小。d.完全湍流區(qū)

圖中虛線以上區(qū)域，λ與Re的數(shù)值無關(guān)，λ的數(shù)值只取決于ε/d，λ-Re

曲線幾乎呈水平線，當(dāng)ε/d一定時(shí)，λ為定值常數(shù)。識(shí)圖：找出流體湍流時(shí)流過粗糙管，雷諾Re=4×104，

ε/d=0.02時(shí)的摩擦系數(shù)二、流體的流動(dòng)阻力1.直管阻力的計(jì)算二、流體的流動(dòng)阻力1.直管阻力的計(jì)算二、流體的流動(dòng)阻力回憶：管路的基本構(gòu)成引入：化工管路中使用的管件種類繁多，各種管件都會(huì)產(chǎn)生阻力損失，和直管阻力的沿程均勻分布不同，這種阻力損失主要集中在管件所在處，因而稱為局部阻力損失。其它管件，如各種閥門都會(huì)由于流道的急劇改變而發(fā)生類似的現(xiàn)象，造成局部阻力損失。二、流體的流動(dòng)阻力2.局部阻力的計(jì)算（1）定義：流體流經(jīng)管件、閥門等局部元件，由于流動(dòng)方向及流速大小改變

或流通截面突然變化而引起的阻力。（2）計(jì)算方法：當(dāng)量長(zhǎng)度法阻力系數(shù)法任務(wù)：回憶直管阻力計(jì)算

范寧公式表達(dá)式二、流體的流動(dòng)阻力2.局部阻力的計(jì)算①當(dāng)量長(zhǎng)度法將局部阻力折合成直徑相同一定長(zhǎng)度直管的阻力。

le—管件或閥門的當(dāng)量長(zhǎng)度，一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定若管路中有多個(gè)管件，應(yīng)分別計(jì)算后加和。

二、流體的流動(dòng)阻力2.局部阻力的計(jì)算①當(dāng)量長(zhǎng)度法二、流體的流動(dòng)阻力2.局部阻力的計(jì)算

ζ---局部阻力系數(shù)任務(wù)：讀表1-7②阻力系數(shù)法3.總阻力的計(jì)算總阻力=直管阻力+局部阻力∑hf=hf+hf′常用管件的ζ值可從資料中查得。將所有影響局部阻力的因素全部歸結(jié)到一個(gè)系數(shù)上，即動(dòng)能的倍數(shù)。二、流體的流動(dòng)阻力2.局部阻力的計(jì)算例：將原料液從貯槽輸送到精餾塔中，已知輸送管路管長(zhǎng)10m，管徑為40mm，管路中裝有45o標(biāo)準(zhǔn)彎頭一個(gè)，截止閥（全開）一個(gè)，若維持進(jìn)料液流速為1.0m/s，求管路中局部阻力的大小。（已知：λ=0.02）3.總阻力的計(jì)算例：將料液由敞口高位槽流入精餾塔中，輸送管路為Ф45mm×2.5mm的無縫鋼管，直管長(zhǎng)10m，管路中裝有180°彎頭1個(gè)，截止閥（全開）1個(gè)，若維持進(jìn)料量為5m3/h，試求操作過程中的總阻力損失為多少？（已知：λ=0.036）二、流體的流動(dòng)阻力4.減小流體流動(dòng)阻力的措施（1）合理布局，盡量減小管長(zhǎng)，少裝不必要的管件及閥門；（2）在滿足工藝要求的條件下，盡可能減短管路；（3）適當(dāng)加大管徑并盡量選用光滑管；

------在流量不變的情況下，管徑增大一倍，壓頭損失變?yōu)樵瓉淼?/32（4）在允許條件下，在被輸送的液體中加入減阻劑；（5）高粘度的液體長(zhǎng)距離輸送時(shí)，可用加熱的方法以降低黏度。引入：流體流動(dòng)阻力越大，輸送流體過程中所消耗的動(dòng)力越大，能耗和生產(chǎn)成本越高，

操作費(fèi)用增加。因此，要想法降低流體阻力。想一想：結(jié)合流體流動(dòng)阻力的計(jì)算公式

流體輸送操作流體輸送流量及流速的測(cè)量引入：為了控制生產(chǎn)過程在穩(wěn)定條件下進(jìn)行，或?qū)δ骋贿^程或設(shè)備進(jìn)行物料衡算，必須知道參與變化的物料數(shù)量，因而流量的測(cè)定是生產(chǎn)中不可缺少的。測(cè)定流量的方法有很多，用來測(cè)量流量的裝置稱為流量計(jì)。

流量計(jì)根據(jù)截面積和壓力是否變化可分為：

（1）差壓式（定截面）、變壓差

流體流動(dòng)的截面積恒定，壓強(qiáng)差隨流量變化，利用測(cè)定壓強(qiáng)差的方法測(cè)定流量。

（2）變截面、定壓差

流體流動(dòng)截面積變化，壓強(qiáng)差不變孔板流量計(jì)文丘里流量計(jì)轉(zhuǎn)子流量計(jì)一、孔板流量計(jì)孔板流量計(jì)是一種應(yīng)用廣泛的節(jié)流式流量計(jì)結(jié)構(gòu)：在管道中插入一片與管軸垂直并帶有圓孔的金屬板，孔板稱為節(jié)流元件，孔中心位于管道

中心線上。分析：管徑變化，

流速u變化。一、孔板流量計(jì)一、孔板流量計(jì)當(dāng)流體流過小孔后，由于慣性作用，流動(dòng)截面并不立即擴(kuò)大到與管截面相等，而是繼續(xù)收縮一定距離后才逐漸擴(kuò)大到整個(gè)管截面。

流動(dòng)截面最小處稱為”縮脈”。流體在縮脈處的流速最高，即動(dòng)能最大，而相應(yīng)的靜壓能最低。因此當(dāng)流體以一定的流量流經(jīng)小孔時(shí)，就產(chǎn)生一定的壓強(qiáng)差，流量越大，所產(chǎn)生的壓強(qiáng)差就越大，所以根據(jù)測(cè)量壓強(qiáng)差的大小來度量流體的流量。在1-1′和0-0′截面間列伯努利方程，得：

一、孔板流量計(jì)安裝孔板流量計(jì)時(shí)，通常要求上游直管長(zhǎng)度為50d，下游直管長(zhǎng)度為10d。當(dāng)流量有較大的變化時(shí)，為了調(diào)整流量條件，調(diào)換孔板很方便。缺點(diǎn)：流體經(jīng)過孔板后能量損失較大，并隨A0/A1的減小而增大。而且空口邊緣容易腐蝕和磨損，所以定期進(jìn)行校正。U0—-流體在孔口的速度，m/sC0—-孔流系數(shù)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)定ρ0—-指示液的密度，kg/m3二、文丘里流量計(jì)為了減少流體流經(jīng)節(jié)流元件時(shí)的能量損失，可以用一段漸縮、漸擴(kuò)管代替孔板，稱為文丘里流量計(jì)。

上游的測(cè)壓口（截面a處）距離管徑開始收縮處的距離至少應(yīng)為1/2管徑；

下游的測(cè)壓口設(shè)在最小截面處（稱為“文氏喉”）二、文丘里流量計(jì)二、文丘里流量計(jì)特點(diǎn)：由于有漸縮段和漸擴(kuò)段，流體在其內(nèi)的流

速改變平緩，渦流較少，所以能量損失較小，比孔板流量計(jì)大大減少。文丘里流量計(jì)的流量計(jì)算式與孔板流量計(jì)相類似，即：三、轉(zhuǎn)子流量計(jì)結(jié)構(gòu)：在一截面積自上而下逐漸擴(kuò)大的垂直

錐形玻璃管內(nèi)，裝有一個(gè)能夠旋轉(zhuǎn)自

如的轉(zhuǎn)子（或稱浮子）。

被測(cè)流體從玻璃管底部進(jìn)入，從頂部流出，當(dāng)流體自下而上流過垂直的錐形管時(shí)，轉(zhuǎn)子受到兩個(gè)力的作用：一是垂直向上的推動(dòng)力，它等于流體流經(jīng)轉(zhuǎn)子與錐管間的環(huán)形截面產(chǎn)生的壓力差；另一是垂直向下的重力，它等于轉(zhuǎn)子所受的重力減去流體對(duì)轉(zhuǎn)子的浮力。三、轉(zhuǎn)子流量計(jì)

當(dāng)流量加大，使壓力差大于轉(zhuǎn)子的重力時(shí)，轉(zhuǎn)子上升；當(dāng)壓力差與轉(zhuǎn)子的重力相等時(shí)，轉(zhuǎn)子處于平衡狀態(tài)，即停留在一定位置上。在玻璃管外表面上刻有讀數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)子的停留位置，即可讀出被測(cè)流體的流量。

轉(zhuǎn)子流量計(jì)是變截面定壓差流量計(jì)。作用在浮子上下游的壓力差為定值，而浮子與錐管間環(huán)形截面積隨流量而變。浮子在錐形管中的位置高低即反映流量的大小。轉(zhuǎn)子為球形時(shí)，最大截面處對(duì)應(yīng)的刻度為流量值。四、流速的測(cè)量—皮托測(cè)速管測(cè)速管又稱皮托管，是一種測(cè)量流體速度的裝置。結(jié)構(gòu)：由兩根彎成直角的同心套管所組成，外管的管口是封閉的，在外管前端壁面四周開有若干測(cè)壓小孔，為了減小誤差，測(cè)速管的前端經(jīng)常做成半球形以減小渦流。

測(cè)量時(shí)，測(cè)速管可以放在管截面的任一位置上，并使其管口正對(duì)著管道中流體的流動(dòng)方向，外管與內(nèi)管的末端分別與U形管壓差計(jì)的兩臂相連。流體輸送操作離心泵的工作原理及結(jié)構(gòu)認(rèn)知復(fù)習(xí)引入：在化工生產(chǎn)過程中，經(jīng)常遇到流體輸送的問題。如前所講，流體在流動(dòng)過程中必有一部分能量消耗在克服流體阻力上。為了將流體從低處輸送到高處，由低壓變?yōu)楦邏?，從一個(gè)設(shè)備送至另一個(gè)設(shè)備，必須對(duì)流體提供外加能量，以克服流體阻力及補(bǔ)充輸送流體時(shí)所不足的能量。想一想？流體可以自然的從高處向低處流動(dòng)，如何實(shí)現(xiàn)從低處向高處流動(dòng)，并且實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離輸送？流體輸送方式的選擇1.輸送機(jī)械送料：借助輸送機(jī)械對(duì)流體做功，實(shí)現(xiàn)流體的輸送南水北調(diào)西氣東輸2.高位槽送料：利用化工生產(chǎn)中各容器、設(shè)備間的位差，實(shí)現(xiàn)液體從高位設(shè)備

向低位設(shè)備輸送的操作。

3.壓縮空氣送料：向貯槽中通入壓縮空氣，在壓力的作用下，將貯槽中

液體輸送至指定設(shè)備。

壓縮空氣輸送硫酸的輸送流程4.真空抽料：通過真空系統(tǒng)造成的負(fù)壓來實(shí)現(xiàn)流體輸送的操作。

在流體輸送中為流體提供能量的機(jī)械，是一種向流體做功以提高流體機(jī)械能的裝置。流體輸送機(jī)械液體輸送機(jī)械：泵（離心泵、旋渦泵、往復(fù)泵）氣體輸送機(jī)械：風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)聯(lián)系伯努利方程一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)引入：離心泵是化工生產(chǎn)中最常用，應(yīng)用最廣泛的液體輸送機(jī)械，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作容易，流量均勻，調(diào)節(jié)控制方便，化工生產(chǎn)中使用的泵80%為離心泵。任務(wù)：讀圖了解離心泵的結(jié)構(gòu)1.基本結(jié)構(gòu)泵殼、葉輪、泵軸、吸入管、排出管，單向底閥，調(diào)節(jié)閥泵的吸入口4在泵殼中心，與吸入管5相連，泵的排出口8在泵殼的切線方向，與排出管9相連。一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)1.葉輪葉輪是離心泵的關(guān)鍵部件，一般由4~12片彎曲的葉片組成。（1）葉輪的作用將電機(jī)的能量傳給液體（葉輪與泵軸連在一起，泵軸在電機(jī)的作用下旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)葉輪一起旋轉(zhuǎn)）（2）葉輪的分類（葉輪+蓋板）按有無蓋板分類一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)開式：葉片兩側(cè)無蓋板（結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清洗方便，用于輸送含有大量懸浮物的物料，效率低）半閉式：在吸入口一側(cè)無蓋板，在另一側(cè)有蓋板

（用于輸送含有固體顆粒的流體）閉式：葉片兩側(cè)前后都有蓋板

（用于輸送不含雜質(zhì)的清潔流體，效率高）常用類型（2）葉輪的分類（葉輪+蓋板）一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)2.泵殼泵體的外殼多制成蝸殼形，包圍葉輪，在葉輪四周展開形成一個(gè)截面積逐漸擴(kuò)大的蝸殼形通道。由于流道截面積逐漸擴(kuò)大，從葉輪甩出的液體流速逐漸降低，使部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化成靜壓能，所以泵殼是一個(gè)能量轉(zhuǎn)換裝置。作用：匯集液體、導(dǎo)出液體（從葉輪外周圍甩出的液體，沿泵殼通道流過，排出泵體）轉(zhuǎn)能裝置，完成動(dòng)能—靜壓能的轉(zhuǎn)換液體入口——中心出口——切線聯(lián)系連續(xù)性方程及伯努利方程一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)2.泵殼導(dǎo)輪：

一般大型離心泵裝有導(dǎo)葉輪，簡(jiǎn)稱導(dǎo)輪，是位于葉輪外周圍固定的帶葉片的環(huán)，葉片的彎曲方向與葉輪的彎曲方向相反，彎曲角度與液體從葉輪流出的方向相適應(yīng)，引導(dǎo)液體在泵殼通道內(nèi)平穩(wěn)的改變方向，減小了葉輪外緣進(jìn)入泵殼時(shí)因碰撞造成的能量損失，使動(dòng)能有效地轉(zhuǎn)化為靜壓能，提高了能量轉(zhuǎn)換效率。導(dǎo)輪想一想？一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)3.軸封裝置由于泵軸和泵殼之間存在著間隙，在泵軸與泵殼之間應(yīng)有密封裝置，稱為軸封裝置?？諝膺M(jìn)入泵內(nèi)，對(duì)泵有什么影響？（1）作用：

防止高壓液體從泵殼內(nèi)沿間隙漏出，或外界空氣滲入泵內(nèi)，保證離心泵正常、高效運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）分類：①填料密封：

用浸油或涂有石墨的石棉繩填入泵軸與泵殼之間的空隙。

特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但沿軸會(huì)有少量液體外泄，需定期維修，不適用于輸送易燃、易爆、有毒液體。一、離心泵的基本結(jié)構(gòu)3.軸封裝置（2）分類：②機(jī)械密封：

主要靠裝在軸上的動(dòng)環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對(duì)運(yùn)動(dòng)而達(dá)到密封的目的。

特點(diǎn)：密封性能好，結(jié)構(gòu)緊湊，使用壽命長(zhǎng)，但加工精度要求高，安裝要求高，價(jià)格高。化工用泵中常用密封裝置二、離心泵的工作原理同時(shí)，葉輪中心處由于液體被甩出而形成一定的真空，貯槽液面上方的壓強(qiáng)比葉輪中心處要高，水源在大氣壓力的作用下通過濾網(wǎng)壓入吸入管內(nèi)，這樣循環(huán)不斷的工作，完成吸液和排液。離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)之前，泵內(nèi)要灌滿被輸送的液體，稱為“灌泵”。1.工作原理：灌泵結(jié)束后，啟動(dòng)電機(jī)，葉輪在電機(jī)的帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，葉片間的液體也跟著一起旋轉(zhuǎn)，在離心力的作用下，液體以很高的速度（15-25m/s）從葉輪中心被甩向邊緣，獲得很高的動(dòng)能，進(jìn)入蝸殼形通道，由于流道截面的逐漸擴(kuò)大而減速，又將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，最后以較高的壓強(qiáng)流入排出管道，送至需要的場(chǎng)所。二、離心泵的工作原理2.工作流程灌泵電機(jī)帶動(dòng)葉輪高速旋轉(zhuǎn)，葉輪帶動(dòng)液體作離心運(yùn)動(dòng)液體離開葉輪進(jìn)入泵殼能量轉(zhuǎn)換，動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，液體獲得高壓排出液體甩出葉輪中心形成低壓區(qū)吸入液面與葉輪中心產(chǎn)生壓強(qiáng)差吸入液體，實(shí)現(xiàn)連續(xù)工作（排液過程）（吸液過程）二、離心泵的工作原理注意：

（1）離心泵的工作過程分吸液和排液兩個(gè)過程；

（2）灌泵的原因：（3）泵工作的關(guān)鍵：壓強(qiáng)差

（4）安裝單向底閥和濾網(wǎng)啟動(dòng)之前泵內(nèi)未灌滿液體或者在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中泵內(nèi)滲入空氣，由于空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力很小，葉輪中心處形成的真空度也小，不足以將液體吸入泵內(nèi)，這種葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)但不能輸送液體的現(xiàn)象稱為“氣縛”。

若泵的吸入口位于貯槽液面的上方，在吸入管路應(yīng)安裝單向底閥和濾網(wǎng)。單向底閥可防止啟動(dòng)前灌入的液體從泵內(nèi)漏出，濾網(wǎng)可阻擋液體中的固體雜質(zhì)被吸入而堵塞泵殼和管路。流體輸送操作離心泵的操作引入：認(rèn)識(shí)了離心泵的結(jié)構(gòu)，選擇了合適的離心泵，離心泵的操作需要注意哪些問題呢？一、離心泵的安裝為保證不發(fā)生汽蝕或吸不上液體的現(xiàn)象，其實(shí)際安裝高度比計(jì)算安裝高度要低0.5-1m，同時(shí)，盡量減小吸入管路的阻力。為了減小吸入管路的阻力，吸入管路應(yīng)盡可能的短而直；安裝位置盡可能靠近貯槽，吸入管連接處應(yīng)嚴(yán)密不漏氣；吸入管直徑大于泵的吸入口直徑，變徑處要避免存氣，以免發(fā)生氣縛現(xiàn)象。不正確正確吸入口空氣囊吸入口一、離心泵的安裝

固定泵時(shí)，應(yīng)有堅(jiān)實(shí)、牢固的混凝土基礎(chǔ)，把底板放在基礎(chǔ)上，用墊鐵調(diào)整整徑向使之水平，把泵固定牢固，以避免振動(dòng)；泵軸與電動(dòng)機(jī)軸應(yīng)嚴(yán)格保持水平，以確保運(yùn)轉(zhuǎn)正常，延長(zhǎng)使用壽命。二、離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)開車前的準(zhǔn)備和檢查

（了解輸送物料的性質(zhì)；了解離心泵特性；安裝備用泵。）啟動(dòng)泵前，要進(jìn)行盤車，檢查泵軸有無摩擦卡死現(xiàn)象；2.開車

（1）打開入口閥，檢查是否灌泵；向泵內(nèi)灌注液體，將泵內(nèi)空氣排凈，以防止發(fā)生氣縛現(xiàn)象，使泵無法運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）啟動(dòng)離心泵啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)先關(guān)閉出口閥門，使泵在無負(fù)荷情況下啟動(dòng)，功率消耗最小，避免因啟動(dòng)功率過大而燒壞電機(jī)。（3）打開出口閥，調(diào)節(jié)流量緩慢打開出口閥，調(diào)節(jié)至生產(chǎn)需要量；經(jīng)常檢查泵的流量和出口壓力；定期檢查軸承是否過熱，注意有無不正常的噪聲。二、離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)3.停車

（1）關(guān)閉出口閥停泵時(shí)，先慢慢關(guān)閉出口閥，然后切斷電源，以免高壓液體倒流；葉輪反轉(zhuǎn)造成事故。

（2）停泵

（3）關(guān)閉進(jìn)口閥無論短期、長(zhǎng)期停車，在嚴(yán)寒季節(jié)必須將泵內(nèi)液體排放干凈，防止凍結(jié)脹壞泵殼或葉輪。4.兩泵切換（備用泵）

（1）打開備用泵進(jìn)口閥；（2）

啟動(dòng)備用泵；

（3）打開出口閥；（4）關(guān)閉原泵的出口閥；（5）關(guān)閉原泵；（6）關(guān)閉原泵進(jìn)口閥二、離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)二、離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)二、離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)三、離心泵的日常維護(hù)1.運(yùn)行過程中的檢查

（1）檢查被抽出液罐的液面，防止物料抽空。

（2）檢查泵的出口壓力或流量指示是否穩(wěn)定。

（3）檢查端面密封液的流量是否正常。

（4）檢查泵體有無泄漏。

（5）檢查泵體及軸承系統(tǒng)有無異常聲及振動(dòng)。

（6）檢查泵軸的潤(rùn)滑油是否充滿完好。想一想：抽空會(huì)對(duì)泵產(chǎn)生什么影響？想一想：流體泄漏會(huì)對(duì)泵產(chǎn)生什么影響？三、離心泵的日常維護(hù)2.離心泵的故障分析及處理（1）設(shè)備故障①葉輪損壞

離心泵在運(yùn)轉(zhuǎn)中產(chǎn)生汽蝕現(xiàn)象，液體劇烈的沖擊葉片和轉(zhuǎn)軸，造成整個(gè)泵體顫動(dòng)，毀壞葉輪修改吸入管路的尺寸，使安裝高度合理，泵入口處有足夠的有效汽蝕余量②電機(jī)燒壞

泵殼與葉輪之間間隙過小并有異物

填料壓得太緊，開泵前未進(jìn)行盤車，檢查泵軸是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，有無不正常聲音，有無異物堵塞。注意：?jiǎn)?dòng)前應(yīng)先進(jìn)行盤車檢查；

啟動(dòng)前應(yīng)先關(guān)閉出口閥。三、離心泵的日常維護(hù)2.離心泵的故障分析及處理（2）操作故障①啟動(dòng)后不上