内容正文:
第一节 常见的流体输送方式
本节教学内容与目标:
1. 了解流体的定义与种类。
2. 掌握化工生产中常见的流体输送方式(通过做实验)。
3. 使学生能解释日常生活中常见的流体输送方式的原理。
4. 了解常见的流体输送方式在化工生产中的应用。
新课内容:
一 流体的相关知识
定义:
即可以流动的物体,包括可压缩的气体和难以压缩的液体。(物质有三个相态,流体就包括两个相态)
特点 :
在外力作用下易于变形,具有流动性,没有固定的形状。(如下列图片就证实了流体没有固定的形状)
液体容器
气体容器
液化石油气是丙烷和丁烷的混合物 鄂西化工厂10000立方米气柜
医用氧气钢瓶和家用煤气罐(里面装的是液化石油气)
气体容器
二 常见的流体输送方式
1 流体输送方式在化工生产中的应用
化工生产中所涉及的物料很多是流体,由于工艺的要求,需要将这些流体从一个设备输送到另一个设备,从一个车间输送到另一个车间。(通俗说就是将流体从一个地方输送到另一个地方使用)。
化工企业里的流体输送
图片中各种颜色,材料,粗细不同的管路几乎都是进行输送流体的。(其远处圆球状金属容器内部装的是高压气体,近处的圆柱形金属容器里面装的是液体)
2 流体输送方式
(1)高位槽送料
定义:
化工生产中,各容器,设备之间常常会存在一定的位差,当工艺要求将处在高位设备内的液体输送到低位设备内时,可以直接将两设备用管道连接的方法实现。
注意 :
高位槽的高度必须能够保证输送任务所要求的流量。(高度越高,高位槽内的液体能量越大)(咱们学校水塔里的水就供不到宿舍楼三楼,因为水塔安装的太低了,能量达不到)
如图5-1所示,脱甲醇塔的回流就是靠高位的塔顶冷凝器来维持的。
塔顶冷凝器里面有冷凝液相当于一个高位槽(它里面的液体可以自动流到脱甲醇塔)
城市里供小区居民用水的水塔
在我们夏邑县车站镇就有这样的老式水塔
夏天家里面洗澡用的黑色热水袋
自制高位槽送料小实验
实验用品:
问题1:将装水的瓶子放在高处用胶管连接, 水会不会自动留下来?
学生 做输液实验
2 真空抽料
定义:
是指通过真空系统造成的负压,来实现流体从一个设备到另一个设备的操作。
特点:
结构简单,操作方便,无动件(抽料过程中没有动力机械),但流量调节不方便,需要真空系统,不易输送易挥发的流体(即沸点低的液体,在压力较低的情况下,越容易挥发,这样操作就失败了)。
注意:
在连续真空抽料时,下游设备的真空度必须满足输送任务的流量要求。(真空度越大,实际压力越小,有利于吸液)
如图5-2所示:糖精车间将烧碱送到高位槽内就是用真空抽送的方 法,先将烧碱从碱储槽放入烧碱中间槽1内,然后通过调节阀门,利用真空系统产生的真空将烧碱吸入高位槽2内。
自制真空送料小实验
实验用品
(问题2:用针管连上胶管,能不能将水吸到胶管中?)
3 压缩空气送料
定义:
即在盛有液体的密闭容器内,在液面上方通入压缩空气,在压力的作用下,将液体输送到目标设备。(之所以压缩空气能将液体压送,是因为液体不能被压缩,在高压下变形进入流体排出管路)
特点:
结构简单,无动件(送料过程中没有动力机械),可间歇输送腐蚀性大及易燃易爆的流体,但流量小且不易调节,只能间歇输送流体(因为高压气体只能间歇提供,不能连续提供)。
注意 :
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的要求(压缩空气的压力越大即对料液做的功越大,就可以将流体输送到很高的地方)。
如图5-3所示,现将储槽中的酸放入容器,然后通入压缩空气,在压力的作用下,将酸输送至目标设备。
自制压缩空气送料小实验
实验用品
(问题3:在这样的密闭装置中,白色胶管插入液面以下,带针头的针管将针头插人液面以上,用针管在液面上方打气会不会从白色的胶管里出来液体?)
4 流体输送机械送料
流体输送机械送料是指借助流体输送机械对流体做功,实现流体输送的操作。由于输送机械的类型多,压头及流量的可选范围宽且易于调节,因此该方法是化工生产中最常见的流体输送方法。(我们这节课不作重点讲解)
如图5—1所示:
流程图中的两个离心泵都是进行的对上游的流体做功实现流体输送。
离心泵和转子泵
化工单元操作实验室
与本节相关知识:
这节课重点讲的是流体输送方式,另外固体的输送一般采用传送带
化肥厂里的化肥