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化工单元操作-流体输送管路
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2024.01.06 河北

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流体从某一位置输送至储罐、反应器、换热器或其他位置,需要借助管路输送。

01 管路

管路是由管子管件阀门流量计等按一定的排列方式构成的,也包括一些附属于管路的管架管卡管撑防腐材料以及保温装置等辅件。由于生产中输送的流体是各种各样的,输送条件与输送量也各不相同,因此,管路也必然是各不相同的。

02 管件

管件是用来连接管子以达到延长管路、改变管路方向或直径、分支、合流或封闭管路的附件的总称,主要是为了满足工艺生产和安装检修等需要。常用管件如下图所示。其用途有如下几种。

常用管件

1)用以改变流向。90°弯头、45°弯头、180°回弯头等。

2)用以堵截管路。管帽、丝堵(堵头)、盲板等。

3)用以连接支管。三通、四通。有时三通也用来改变流向,多余的一个通道接头用管帽或盲板封上,在需要时打开再连接一条支管。

4)用以改变管径。异径管、内外螺纹接头(补芯)等。

5)用以延长管路。管箍(束节)、螺纹短节、活接头、法兰等。法兰多用于焊接连接管路,而活接头多用于螺纹连接管路。在闭合管路上必须设置活接头或法兰,尤其是在需要经常维修或更换的设备、阀门附近必须设置,因为它们可以就地拆开、就地连接。

03 动量输送设备

动量输送设备给输送的流体(水)提供动量、提高流速等,包括各种类型的泵等。

04 阀门

阀门可调节管路中流体的流量或满足其他工艺设计的要求。

05 保温装置

流体在输送冷、热介质时,要考虑热量或冷量的流失,因此在管路上要增加保温介质,以保证工艺过程中的相关要求。

06 液体输送流程示例

如图,液体(水)从地面送到较高位置的储槽(高位槽)。

流体输送过程工艺流程

1—球阀;2—高位槽;3—转子流量计;4—电动阀;5,6—压力表;7—水槽;8—截止阀;9—离心泵

如上图所示,液体(水)从低位送到高位,管路的组成如下。

①管路:主要包括直管。

②附件:阀门、压力表、流量计等。

③动量输送设备:离心泵。

操作:高位槽在输入液体之前,首先要打开放空阀门(保证槽内外压强相等,这样才能使得液体输入到槽内,否则不能输入液体),为了控制液体输入时间,可以在管路上安装流量计(控制液体的输入速度,原理以后将详细介绍)。

07 选择管路材料

设计或选用管路材料时,要根据流体的基本性质腐蚀性温度压力(超高压、高压、常压以及减压等)、工艺安装要求(冷却、保温以及加热等)等许多因素考虑。

例如在输送水、稀盐酸时,要考虑水为一般流体,无毒、无腐蚀性,因此一般的材质管路都能适合输送水,但是盐酸为腐蚀性流体,因此管路材料应为耐腐蚀的铅、塑料或者玻璃等。

管子按使用的材料来进行分类,可分为金属管非金属管复合管,其中金属管占绝大部分。复合管指的是金属与非金属两种材料组成的管子。常见的化工管材及适用输送流体的种类见下表。

常见的化工管材及适用输送流体的种类

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