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(共23张PPT)
《化工单元操作》
项目一 流体流动及输送
硫酸铵生产工艺流程图
任务一 认知流体输送设备及管路
硫酸铵生产工艺流程图
硫酸铵生产工艺流程图
一、贮罐
贮罐是一种最典型的化工容器，主要用于贮存气体、液体、液化气体等介质，如氢气贮罐、石油贮罐、液氨贮罐等，除贮存作用外，还用作计量。
贮罐一般由筒体、封头、支座、法兰 及各种开孔接管组成。
1.流体:液体和气体的统称。
液体:不可压缩
气体:可压缩
2.流体流动知识的生产应用
① 流体输送；管内适宜流速、管径及输送设备的选定；
② 压强、流速和流量的测量；
③ 为强化传热、传质设备的效能提供适宜的流动条件。
（一）贮罐类型
1．立式圆筒贮罐
固定顶贮罐
浮顶贮罐
立式圆筒贮罐
外浮顶贮罐
内浮顶贮罐
2．卧式圆筒形贮罐
适用于贮存容量较小且需
有一定压力的液体
适用于贮存容量较大且压力较高的液体
3．球形贮罐
（二）贮罐的选用
贮存介质的性质
贮存量的大小
贮存场地的位置、大小和地基承载能力
二、化工管路
化工管路主要由管子、管件和阀件构成，也包括一些附属于管路的管架、管卡、管撑等辅件。
1．化工管路的标准化
化工管路的标准化是指制订化工管路主要构件，包括管子、管件、阀件（门）、法兰、垫片等的结构、尺寸、联接、压力等的标准并实施的过程。直径标准与压力标准是选择管子、管件、阀件、法兰、垫片等依据，已由国家标准详细规定，使用时可以参阅有关资料。
2．管子
生产中使用的管子按管材不同可分金属管、非金属管和复合管。金属管主要有铸铁管、钢管（含合金钢管）和有色金属管等；非金属管主要有陶瓷管、水泥管、玻璃管、塑料管、橡胶管等；复合管指的是金属与非金属两种材料复合得到的管子，最常见的形式是衬里管，它是为了满足节约成本、强度和防腐的需要，在一些管子的内层衬以适当的材料，如金属、橡胶、塑料、搪瓷等而形成的。
管子的规格通常是用公称直径或“外径×壁厚”来表示，如38×2.5mm表示此管子的外径是38mm，壁厚是2.5mm。但也有些管子是用内径来表示其规格的。管子的长度主要有3m、4m和6m，有些可达9m、12m，但以6m最为普遍。
(1) 铸铁管 主要有普通铸铁管和硅铸铁管
(2) 钢管 主要有有缝钢管和无缝钢管。
(3) 有色金属管 主要有铜管、黄铜管、铅管和铝管。
(4) 非金属管 陶瓷管、水泥管、玻璃管、塑料管、 橡胶管等。
附录一 管子规格 （P291）
3.管件
大小头
丝堵
盲板
⑴ 改变管路方向——弯头。
⑵ 连接支管——“三通”、“四通”。
⑶ 连接两段管子——外接头，俗称为“管箍”；内接头，俗称为“对丝”；活接头，俗称为“油任”。
⑷ 改变管路的直径——大小头；内外螺纹管接头，俗称为内外丝或补芯。
⑸ 堵塞管路——丝堵和盲板。
注意：选用时必须注意和管子的规格一致。
4.阀门
截止阀 (动画1、2）
闸阀（动画1、2）
旋塞阀
球阀
碟阀
(3)阀门的选用
阀门种类繁多，选用时应考虑介质的性质、工作压力和工作温度及变化范围、管道的直径及工艺上的特殊要求（节流、减压、放空、止回等）、阀门的安装位置等因素，
①对双向流的管道，应选用无方向性的阀门，如闸阀、球阀、蝶阀；对只允许单向流的管道，应选止回阀；对需要调节流量的地方多选截止阀。
②对要求启闭迅速的管道，应选球阀或蝶阀；对要求密封性好的管道，应选闸阀或球阀。
③对受压容器及管道，视其具体情况设置安全阀，对各种气瓶应在出口处设置减压阀。
④蒸汽加热设备及蒸汽管道上应设置疏水阀。
（4）阀门的维护（自学）
（二）化工管路的布置与安装
1. 化工管路的布置原则
（1）在工艺条件允许的前提下，应使管路尽可能短，管件、阀件应尽可能少，以减少投资，使流体阻力降到最低。
（2）应合理安排管路，使管路与墙壁、柱子、场面、其他管路等之间应有适当的距离，以便于安装、操作、巡查检修。如管路最突出的部分距墙壁或柱边的净空不小于100mm，距管架支柱也不应小于100mm，两管路最突出部分间距净空，中压约保持40～60mm，高压保持约70～90mm，并排管路上安装手轮操作阀门时，手轮间距约100mm。
（3）管路排列时，通常使热的在上，冷的在下；无腐蚀的在上，有腐蚀的在下；输气的在上，输液的在下；不经常检修的在上，经常检修的在下；高压的在上，低压的在下；保温的在上，不保温的在下；金属的在上，非金属的在下；在水平方向上，通常使常温管路、大管路、振动大的管路及不经常检修的管路靠近墙或柱子。
（4）管子、管件与阀门应尽量采用标准件，以便于安装与维修。
（5）对于温度变化较大的管路要采取热补偿措施，有凝液的管路要安装凝液排出装置，有气体积聚的管路要设置气体排放装置。
（6）管路通过人行道时高度不得低于2m，通过公路时不得小于4.5m,与铁轨的净距离不得小于6m,通过工厂主要交通干线一般为5m 。
（7）一般地,化工管路采用明线安装,但上下水管及废水管采用埋地铺设,埋地安装深度应当在当地冰冻线以下。
在布置化工管路时,应参阅有关资料,依据上述原则制订方案,确保管路的布置科学、经济、合理、安全。
2、化工管路的安装
（1）化工管路的连接
螺纹连接、法兰连接、承插连接、焊接连接
（2）化工管路的热补偿
化工管路的两端是固定的，当温度发生较大变化时，管路就会因管材的热胀冷缩而承受压力或拉力，严重时将会造成管子弯曲、断裂或接头松脱。因此必须采取措施排除这种应力，这就是管路的热补偿。
热补偿的主要方法有两种：其一是依靠弯管的自然补偿，通常，当管路转角不大于150°时，均能起到一定的补偿作用；其二是利用补偿器进行补偿，主要有方形、波形及填料三种补偿。
（3）化工管路的试压与吹洗
化工管路在投入运行之前，必须保证其强度与严密性符合设计要求，因此，当管路安装完毕后，必须进行压力试验，称为试压。试压主要采用液压试验，少数特殊情况也可以采用气压试验。
另外，为了保证管路系统内部的清洁，必须对管路系统进行吹扫与清洗，以除去铁锈、焊渣、土及其他污物，称为吹洗，管路吹洗根据被输送介质的不同，有水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹洗、酸洗、油清洗和脱脂等。
（4）化工管路的保温与涂色
化工管路通常是在异于常温的条件下操作的，为了维持生产需要的高温或低温条件，节约能源，维护劳动条件，必须采用措施减少管路与环境的热量交换，这就叫管路的保温。保温的方法是在管道外包上一层或多层保温材料。
化工厂中的管路是很多的，为了方便操作者区别各种类型的管路，常常在管外表（保护层外或保温层外）涂上不同的颜色，称为管路的涂色。有两种方法，其一是整个管路均涂上一种颜色（涂单色），其二是在底色上每间隔两米涂上一个50～100mm的色圈。常见化工管路的颜色可参阅手册，如给水管为绿色，饱和蒸汽为红色。
（5）化工管路的防静电措施
静电是一种常见的带电现象。
在化工生产中，电解质之间、电解质与金属之间都会因为磨擦而产生静电，如当粉尘、液体和气体电解质在管路中流动，或从容器中抽出或注入容器时，都会产生静电。
这些静电如不及时消除，很容易因产生电火花而引起火灾或爆炸。
管路的抗静电措施主要是静电接地和控制流体的流速。
(6) 化工管路的防腐
管道无论在地下还是在地面，其表面都会受到周围土壤或大气不同程度的腐蚀，使管道使用寿命减少，因此对管道应采取适当的防腐措施。
对普通的地面架空管道，如果不需要保温，则采用涂料使金属与周围大气、水分、灰尘等腐蚀性介质相隔绝，通常是管外壁先除锈，再涂刷一层红丹底漆，然后再刷一遍醇酸磁漆；如果需要保温，则在保温层外再加一层玻璃布或镀锌铁皮，铁皮表面刷两遍醇酸磁漆。
埋于地下的管道受到土壤的腐蚀，主要是电化学腐蚀，应根据土壤的性质采用不同的措施，最常用的是涂沥青防腐层。
三、输送设备
流体输送机械
（提供给流体以足够的能量）
液体输送机械——泵
气体输送机械——机或泵
按照工作原理，流体输送机械可分为以下类型：
类型 液体输送机械 气体输送机械
动力式 离心泵、旋涡泵 离心式通风机、鼓风机、压缩机
容积式
(正位移式) 往复式 往复泵、计量泵、隔膜泵 往复式压缩机
旋转式 齿轮泵、螺杆泵 罗茨鼓风机、液环压缩机
流体作用式 喷射泵 喷射式真空泵

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