流体输送实训装置操作规程

《流体输送实训装置操作规程》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体输送实训装置操作规程（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、流体输送实训装置操作规程目录前 言 1流体输送与能源隔断实训装置操作规程 2一、实训目的 2二、生产工艺过程 2（一）流体流动基本原理 2（二）主要物料的平衡及流向 7（三）带有控制点的工艺及设备流程图 8三、生产控制技术 10（一）各项工艺操作指标 10（二）主要控制点的控制方式、仪表控制、装置和设备的报警连锁 10四、物料能耗指标 11五、安全生产技术 11（一）能源隔断 11（二）机械隔离 13（三）隔离程序 16（四）工业卫生和劳动保护 16六、流体输送实训 18（一）开车前的准备工作 18（二）离心泵输送流体 18（三）离心泵的并联操作 18（四）离心泵的串联操作 19（五）压缩空气

2、输送流体 20（六）真空抽送流体 20（七）高位自流 21（八）空气压缩机操作 21七、能源隔断实训 22（一）单阀隔离整体性测试 22（二）双阀切断和放净隔离整体性测试 22（三）离心泵的切换 22八、设备一览表 24九、仪表计量一览表及主要仪表规格型号 25十、附录 26前言随着各行各业对人才需求的迅速增长，职业院校作为培养和输送各类实用人才 的基地，目前都在迅速扩大办学规模，调整专业结构，以适应社会主义市场经济对 各类实用人才的需求。职业教育的根本任务是培养有较强实际动手能力和职业能力 的技能型人才，而实际训练是培养这种能力的关键环节。基于健康、安全和环保的理念，本装置采用了化工技术、自

3、动化控制技术和网 络技术的最新成果，实现了工厂情景化、操作实际化和控制网络化，属国内首创。化工生产中所处理的原料及产品，大多都是流体。制造产品时，往往按照生产 工艺的要求把原料依次输送到各种设备内，进行化学反应或物理变化；制成的产品 又常需要输送到贮罐内贮存。本装置采用工厂里实际应用的工艺流程，钢制框架结 构，用泵输送流体，操作方式与工厂里完全一致，使学生能够身临其境。与设备相配套的还有仪表操作台。设备上电之后，传感器将监控参数的信号送 到操作台的仪表上，可以通过仪表实时监控设备的运行状况。流体输送培训装置的主要功能是：实训：本培训装置是工厂生产设备的室内版，其设备配置和操作方式与工厂完 全一

4、致，通过实际操作，学生可以切实体会工厂的开车前准备、正常开车和正常停 车的操作步骤。本培训装置设计多台泵和多种流体输送方式，能够训练学生进行多种训练。技能鉴定：应用本装置能够考核学生离心泵的基本操作能力。可满足分级鉴定 要求。流体输送与能源隔断实训装置操作规程一、实训目的化工生产涉及的物料大部分是流体，涉及的过程绝大部分是在流动条件下进行 的。流体流动的规律是化工原理的重要基础。1. 认识流体流动设备结构；2. 认识流体流动装置流程及仪表；3. 掌握流体流动装置的运行操作技能；4. 学会常见异常现象的判别及处理方法；5. 学会在实训装置及化工生产现场装置中安全的对装置和设备进行隔离。二、生产工

5、艺过程液体和气体统称为流体。流体的特征是具有流动性，即其抗剪和抗张的能力很 小；无固定形状，随容器的形状而变化；在外力作用下其内部发生相对运动。化工生产中所处理的原料及产品，大多都是流体。制造产品时，往往按照生产 工艺的要求把原料依次输送到各种设备内，进行化学反应或物理变化；制成的产品 又常需要输送到贮罐内贮存。在化工生产中，以下两个方面经常要应用流体流动的基本原理及其流动规律：（1）流体的输送 通常设备之间是用管道连接的，欲想把流体按照规定的条件， 从一个设备送到另一个设备，就需要选用适宜的流动速度，以确定输送管路的直径。 在流体的输送过程中，常常要采用输送设备，因此就需要计算流体在流动过程

6、中应 加入的外功，为选用输送设备提供依据。（2）压强、流速和流量的测量 为了了解和控制生产过程，需要对管路或设 备内的压强、流速及流量等一系列参数进行测定，以便合理地选用和安装测量仪表， 而这些仪表的操作原理又多以流体的静止或流动规律为依据。（一）流体流动基本原理2.1.1 流体流动阻力连续性假定 流体包括液体和气体。流体是由大量的彼此之间有一定间隙的单 个分子所组成的，而且各单个分子作着随机的、混乱的运动。如果以单个分子作为考察对象，那么，流体将是一种不连续的介质，所需处理的运动是一种随机的运动， 问题将是非常复杂的。但是，在流动规律的研究中，人们感兴趣的不是单个分子的微观运动，而是流 体宏

7、观的机械运动。因此，可以取流体质点（或微团）而不是单个分子作为最小的 考察对象。所谓质点指的是一个含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸， 但比起分子自由程却要大的多。这样，可以假定流体是由大量质点组成的、彼此间 没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。流体的物理性质及运动参数在空间作连 续分布，从而可以使用连续函数的数学工具加以描述。实践证明，这样的连续性假定在绝大多数情况下是适合的，然而，在高真空稀 薄气体的情况下，这样的假定将不复成立。如果运动空间各点的状态不随时间而变化，则该流动称为定态流动。显然，对 定态流动，指定点的速度以及压强等均为与时间无关的常数。若取流体中任一微小平面，作

8、用于其上的表面力可分为垂直于表面的力和平行 于表面的力。前者称为压力，后者称为剪力（或切力）。设有间距甚小的两平行平板，其间充满流 体（如右图）。下板固定，上板施加一平行于平 板的切向力F,使此平板以速度u做匀速运动。 紧贴于运动板下方的流体层以同一速度 u 流 动，而紧贴于固定板上方的流体层则静止不动。两板间各层流体的速度不同，其大小如图中箭头所示。单位面积的切向力（ F/A）即为流体的剪应力T。对于大多数流体，剪应力T服从下列牛顿黏性定律:du(1) dy式中dudy法向速度梯度， 1/s卩流体的黏度，N - s/m2，即Pa - st 剪应力，Pa牛顿黏性定律指出，剪应力与法向速度梯度成

9、正比，与法向压力无关。流体的 这一规律与固体表面的摩擦力的规律截然不同。固体的剪应正比于剪切变形，流体 在剪切力的作用下其变形是无止境的，只要作用力存在，变形与运动将一直维持下去，只能在应力与变形的快慢（即变形速率）之间建立关系。流体在管道内流动时，由于流体的黏性作用和涡流的影响会产生阻力。直管的 摩擦系数是雷诺数和管的相对粗糙度d /d ）的函数，即九=（Re, 8 /d），因此， 相对粗糙度一定，九与Re有一定的关系。根据流体力学的基本理论，摩擦系数与阻 力损失之间存在如下关系：h1U2（2）f d 2式中 hf 阻力损失， J/kgl 管段长度， md 管径， mu 流速， m/s久摩擦

10、系数管路的摩擦系数是根据这一理论关系来测定的。对已知长度、管径的直管，在 一定流速范围内，测出阻力损失，然后按（ 2）式求出摩擦系数。根据能量守恒方 程：-Pi + z g + 仔 + w = -P2 + z g + U2 + h （3）p 12p 22 f在一条等直径的水平管上选取两个截面，测定九Re的关系，则这两截面间管段的阻力损失便简化为h = 2 二空fpp4)两截面间管段的压力差AP可以用压差传感器测量，故可计算出h。f用涡轮流量计测定流体通过已知管段的流量，在已知d的情况下流速可以通过式V = -d2u计算，由流体的温度可查得流体的密度、黏度，因此，对于每一组测 4得的数据可分别计

11、算出对应的久和Re。2.1.2 流体流量的测定 在生产或实验研究中，为控制一个连续过程必须测量流量。各种反应器、搅拌 器、燃烧炉中流速分布的测量，更是改进操作性能、开发新型化工设备的重要途径。 迄今，已成功地研制出多种流场显示和测量的方法，如热线测速仪、激光多普勒测 速仪以及摄像仪等。1.转子流量计转子流量计应用广泛，其结构如右图所示。图中转子流量计的主体是一微带锥 形的玻管，锥角约在4左右，下端截面积略小于上端。管内有一直径略小于玻璃管 内径的转子（或称浮子），形成一个截面积较小的环隙。转子可由不同材料并制成 不同形状，但其密度大于被测流体的密度。管中无流体通过时，转子将沉于管底部。当被测流

12、体以一定的流量通过转子流量计时，流体在环隙中 的速度较大，压强减小，于是在转子的上、下端面形成一个 压差，转子将“浮起”。随转子的上浮，环隙面积逐渐增大， 环隙中流速将减小，转子两端的压差随之降低。当转子上浮 至某一高度，转子上、下端压差造成的升力恰等于转子的重 量时，转子不再上升，悬浮于该高度上。当流量增大，转子两端的压差也随之增大，转子在原来 位置的力平衡被破坏，转子将上升至另一高度，达到新的力 平衡，婕体出口流体人口由此可见，转子的悬浮高度随流量而变，转子的位置一般是上端平面指示流量的大小。转子流量计的体积流量为;图 2 转子流量计1-锥形硬玻璃管；2-刻度3-突缘填函盖板；4-转子=C

13、 AR0(7)式中qV 被测流体的体积流量，m3/sCR 流量校正系数，无因次 A0 玻璃管环隙截面积， m2Af 转子截面积， m2Vf 转子的体积， m3 pf转子的密度，kg/ m3p被测流体的密度，kg/ m3转子流量计的特点恒流速、恒压差。2. 涡轮流量计涡轮流量计为速度式流量计，是在动量矩守恒原理的基础上设计的。涡轮叶片 因流动流体冲击而旋转，旋转速度随流量的变化而改变。通过适当的装置，将涡轮转速转换成电脉冲信号。通过测量脉冲频率，或用适当的装置将电脉冲转换成电压 或电流输出，最终测取流量。涡轮流量计的优点为： 测量精度高。精度可以达到0.5级以上，在狭小范围内甚至可达0.1%。故

14、可 作为校验1.52.5级普通流量计的标准计量仪表； 对被测信号的变化，反应快。被测介质为水时，涡轮流量计的时间常数一般 只有几毫秒到几十毫秒。故别适用于对脉动流量的测量。2.1.3 离心泵为了将流体由低能位向高能位输送，必须使用各种流体输送机械。用以输送液 体的机械通称为泵，用以输送气体的机械则按不同的情况分别称为通风机、鼓风机、 压缩机和真空泵等。离心泵的主要构件叶轮和涡壳 离心泵的种类很多，但因工作原理相同， 构造大同小异，其主要工作部件是旋转叶轮和固定的泵壳。叶轮是离心泵直接对液 体做功的部件，其上有若干后弯叶片，一般为 48 片。离心泵在工作时，叶轮由 电机驱动做高速旋转运动，迫使叶

15、片间的液体做近于等角速度的旋转运动，同时因 离心力的作用，使液体由叶轮中心向外缘做径向运动。在叶轮中心处吸入低势能、 低动能的液体，液体在流经叶轮的运动过程中获得能量，在叶轮外缘可获得高势能、 高动能的液体。液体进入涡壳后，由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转化 为势能，最后沿切向流入压出管道。在液体受迫由叶轮中心流向外缘的同时，在叶 轮中心形成低压。液体在吸液口和叶轮中心处的势能差的作用下源源不断地吸入叶 轮。图 3 离心泵装置简图1-叶轮；2-泵壳；3-泵轴图 4 液体在泵内的流动4-吸入管；5-底阀；6-压出管离心泵是最常见的液体输送设备。在一定的型号和转速下，离心泵的扬程 H、轴功率N及效率n均随流量Q而改变。通常通过实验测出H-Q、N-Q及n-Q关系, 并用曲线表示之，称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重 要依据。泵特性曲线的具体测定方法如下：1. H 的测定在泵的吸入口和排出口之间列伯努力方程P u 2P u 2Z +