化工單元操作(ppt64頁(yè))(編輯修改稿)
2025-01-19 02:04 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié) 若將離心泵的特性曲線與其所在管路特性曲線繪于同一坐標(biāo)紙上，如上圖 所示，此兩線交點(diǎn) M稱(chēng)為泵的 工作點(diǎn) 。選泵時(shí)，要求工作點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的流量和壓頭既能滿足管路系統(tǒng)的要求，又正好是離心泵所提供的，即 Q = Qe， H = He。 方埠化工廠 離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié) ? 二、流量調(diào)節(jié) ? 1）改變閥門(mén)的開(kāi)度 ? 改變離心泵出口管線上的閥門(mén)開(kāi)關(guān)，其實(shí)質(zhì)是改變管路特性曲線。如 圖 所示，當(dāng)閥門(mén)關(guān)小時(shí)，管路的局部阻力加大，管路特性曲線變陡，工作點(diǎn)由 M移至 M1，流量由QM減小到 QM1。當(dāng)閥門(mén)開(kāi)大時(shí)，管路阻力減小，管路特性曲線變得平坦一些，工作點(diǎn)移至 M2，流量加大到 QM2。 ? 用閥門(mén)調(diào)節(jié)流量迅速方便，且流量可以連續(xù)變化，適合化工連續(xù)生產(chǎn)的特點(diǎn)。所以應(yīng)用十分廣泛。缺點(diǎn)是閥門(mén)關(guān)小時(shí)，阻力損失加大，能量消耗增多，不很經(jīng)濟(jì)。 方埠化工廠 離心泵的工作點(diǎn)與流量調(diào)節(jié) ? 2）改變泵的轉(zhuǎn)速 ? 改變泵的轉(zhuǎn)速實(shí)質(zhì)上是改變泵的特性曲線。泵原來(lái)轉(zhuǎn)速為 n，工作點(diǎn)為 M，如下 圖 所示，若把泵的轉(zhuǎn)速提高到 n1，泵的特性曲線 H– Q往上移，工作點(diǎn)由 M移至 M1，流量由QM加大到 QM1。若把泵的轉(zhuǎn)速降至 n2，工作點(diǎn)移至 M2，流量降至 QM2。 ? 這種調(diào)節(jié)方法需要變速裝置或價(jià)格昂貴的變速原動(dòng)機(jī)，且難以做到連續(xù)調(diào)節(jié)流量，故化工生產(chǎn)中很少采用。 方埠化工廠 離心泵的安裝高度 ? 一、汽蝕現(xiàn)象 ? 在如圖所示的管路中，在液面 0— 0與泵進(jìn)口附近截面 1—1之間無(wú)外加能量，液體靠壓強(qiáng)差流動(dòng)。因此，提高泵的安裝位置，葉輪進(jìn)口處的壓強(qiáng)可能降至被輸送液體的飽和蒸汽壓，引起液體部分汽化。 方埠化工廠 汽蝕現(xiàn)象 ? 實(shí)際上，泵中壓強(qiáng)最低處位于葉輪內(nèi)緣葉片的背面，當(dāng)泵的安裝位置高至一定距離，首先在該處發(fā)生汽化并產(chǎn)生汽泡。含汽泡的液體進(jìn)入葉輪后，因壓強(qiáng)升高，汽泡立即凝聚，汽泡的消失產(chǎn)生局部真空，周?chē)后w以高速涌向汽泡中心，造成沖擊和振動(dòng)。尤其是當(dāng)汽泡的凝聚發(fā)生在葉片表面附近時(shí)，眾多液體質(zhì)點(diǎn)猶如細(xì)小的高頻水錘撞擊著葉片；另外汽泡中還可能帶有氧氣等對(duì)金屬材料發(fā)生化學(xué)腐蝕作用。泵在這種狀態(tài)下長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)，將會(huì)導(dǎo)致葉片的過(guò)早損壞，這種現(xiàn)象稱(chēng)為泵的 汽蝕 。 ? 離心泵在產(chǎn)生汽蝕條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，泵體振動(dòng)并發(fā)出噪音，流量、揚(yáng)程和效率都明顯下降，嚴(yán)重時(shí)甚至吸不上液體。為了避免汽蝕現(xiàn)象，泵的安裝位置不能太高，以保證葉輪中各處的壓強(qiáng)高于液體的飽和蒸汽壓。 方埠化工廠 氣體輸送機(jī)械 ? 氣體輸送機(jī)械的結(jié)構(gòu)和原理與液體輸送機(jī)械大體相同。但是氣體具有 可壓縮性和比液體小得多的密度（約為液體密度的千分之一左右），從而 使氣體輸送具有某些不同于液體輸送的特點(diǎn)。 ? 氣體輸送機(jī)械根據(jù)它所能產(chǎn)生的進(jìn)、出口壓強(qiáng)差或壓強(qiáng)比（稱(chēng)為壓縮比）進(jìn)行如下分類(lèi)： 1）通風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)不大于 ?104Pa（表壓），壓縮比為 1~； 2）鼓風(fēng)機(jī)：出口壓強(qiáng)為（ ~） ?104Pa（表壓），壓縮比小于 4； ? （ 3）壓縮機(jī)：出口壓強(qiáng)為 ?104Pa（表壓）以上，壓縮比大于 4； ? （ 4）真空泵：用于減壓，出口壓力為 1大氣壓，其壓縮比由真空度決定。 ? 此外，氣體輸送機(jī)械按其機(jī)構(gòu)與工作原理又可分為離心式、往復(fù)式、旋轉(zhuǎn)式和流體作用式。 方埠化工廠 第五章 機(jī)械分離和固體流態(tài)化 方埠化工廠 ? 混合物可以分為兩大類(lèi)。凡物系內(nèi)部各處物料性質(zhì)均勻，且不存在相界面者，稱(chēng)為均相混合物。凡物系內(nèi)部有隔開(kāi)兩相的界面存在，且界面兩側(cè)物料性質(zhì)截然不同者，稱(chēng)為非均相混合物或非均相物系。 ? 非均相物系中，處于分散狀態(tài)的物質(zhì)，如懸浮液中的固體顆粒、乳濁液中的液滴、泡沫液中的氣泡，稱(chēng)為分散相或分散物質(zhì)；包圍著分散物質(zhì)的流體，則稱(chēng)為連續(xù)相或分散介質(zhì)。 ? 由于非均相物系中分散相和連續(xù)相具有不同的物理性質(zhì)，工業(yè)上一般采用機(jī)械方法將兩相進(jìn)行分離。工業(yè)上分離非均相混合物的目的是： 方埠化工廠 1）回收有價(jià)值的分散物質(zhì) 例如從某些類(lèi)型干燥器出來(lái)的氣體及從結(jié)晶機(jī)出來(lái)的晶漿中都帶有一定量的固體顆粒，必須回收這些懸浮的顆粒作為產(chǎn)品。 2）凈化分散介質(zhì)以滿足后繼生產(chǎn)工藝的要求 例如某些催化反應(yīng)的原料氣中夾帶有會(huì)影響催化劑活性的雜質(zhì)，因此，在氣體進(jìn)入反應(yīng)器之前，必須除去其中塵粒狀的雜質(zhì)。 3）環(huán)境保護(hù)和安全生產(chǎn) 為了保護(hù)人類(lèi)生態(tài)環(huán)境，要求排放的廢氣或廢液濃度達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；很多含碳物質(zhì)及金屬細(xì)粉與空氣形成爆炸物，必須除去這些物質(zhì)以消除隱患。 方埠化工廠 離心分離設(shè)備 方埠化工廠 流體通過(guò)顆粒床層的流動(dòng) ? 過(guò)濾及過(guò)濾基本方程 ? 一、概述 過(guò)濾操作如圖所示。 實(shí)現(xiàn)過(guò)濾操作的外力可以是重力、 壓強(qiáng)差或慣性離心力。 ? 1．過(guò)濾方式 ? 工業(yè)上過(guò)濾基本方式有兩種：深層過(guò)濾和濾餅過(guò)濾。 ? 在深層過(guò)濾操作中，顆粒尺寸比過(guò)濾介質(zhì)孔徑小，顆粒附著在孔道壁面上，過(guò)濾在過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)部進(jìn)行。濾餅過(guò)濾中，固體顆粒被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面上，形成一顆粒層，稱(chēng)為濾餅。 方埠化工廠 過(guò)濾設(shè)備 ? 1．板框壓濾機(jī) 方埠化工廠 第六章 傳熱 方埠化工廠 概述 ? 傳熱是由于溫度差引起的能量的轉(zhuǎn)移，又稱(chēng)熱量傳遞過(guò)程。根據(jù)熱力學(xué)第二定律，凡是存在溫度差就必然導(dǎo)致熱量自發(fā)的從高溫處向低溫處傳遞，因此傳熱是自然界和工程技術(shù)領(lǐng)域中普遍存在的一種傳遞現(xiàn)象。在化工生產(chǎn)中，傳遞過(guò)程的應(yīng)用更是十分廣泛。在化學(xué)工業(yè)中幾乎所有的化工生產(chǎn)過(guò)程均伴有傳熱操作。 ? 化工
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