流体输送技术-认识流体输送管路（制药单元操作技术课件）

模块一

流体输送技术01任务一认识流体输送管路工业中的应用橡胶防老剂RD生产工艺流程图301任务一认识流体输送管路4能力目标学习要求与目标1.具有识别管路中各个部分的能力。2.具有识别管路中各个部分作用和功能的能力。知识目标1.掌握管路的基本组成。2.掌握管路组成各部分的作用与功能。素质目标1.培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神；2.培养安全、环保、健康生产意识；3.培养严谨的工作态度及质量意识，具备工程管理能力；4.培养分析问题和解决问题的能力；5.创新能力培养等。子任务1认识管路的构成01任务一认识流体输送管路

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。学习管路的基本组成，了解管路的材质与应用范围、阀门的种类与应用、管路的连接所用的管件、连接的方法、管路上的附件（流量计、压力表等）以及管路布置的原则。

认识生产过程中流体输送管路的基本组成，包括管子、管件、动量输送设备、阀门、流量计、压力表以及保温材料等。子任务1认识管路的构成501任务一认识流体输送管路

是管路的主体，由于生产系统中的物料和所处工艺条件各不相同，所以用于连接设备和输送物料的管子除需满足强度和通过流量的要求外，还必须耐温、耐压、耐腐蚀以及导热等性能的要求。根据所输送物料的性质(如腐蚀性、易燃性、易爆性等)和操作条件(如温度、压力等)来选择合适的管材。（1）管子601任务一认识流体输送管路

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。主要是满足工艺生产和安装检修等需要，最基本的管件如图所示，其用途有如下几种。（2）管件701任务一认识流体输送管路801任务一认识流体输送管路管件的作用：（1）用以改变流向：90º弯头、45º弯头、180º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分支管；（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。901任务一认识流体输送管路当管子连接成管路时，需要依靠各种构件，使管路能够连接、拐弯和分叉，这些构件有短管、弯头、三通、异径管等等。管件的选择（1）当改变管路方向时，可选用肘管或称弯头。（2）当需要连接管路支管时，可选用四通管、三通管。（3）当管路不用需要堵塞时，可使用管帽、管塞或丝堵。1001任务一认识流体输送管路管件的选择（4）若需要将直径不同的管道连接在一起时，可选用缩小连接管、内外牙、Y型管。（5）需要连接直径相同的两段管子时，可采用束节或内牙管或外牙管。1101任务一认识流体输送管路

给输送的流体（水）以动量，提高流速等，包括各种类型的泵，在今后的学习中，进一步介绍各种类型的输送设备。（3）动量输送设备1201任务一认识流体输送管路（4）阀门调节管路中流体的流量或工艺设计的要求等。1301任务一认识流体输送管路

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。（5）保温装置1401任务一认识流体输送管路管路的组成包括？1501任务一认识流体输送管路16归纳与总结1.管路的基本组成。2.管路组成各部分的作用与功能。模块一

流体输送技术01任务一认识流体输送管路01任务一认识流体输送管路19子任务3

选择化工管路中的阀门能力目标学习要求与目标1.具有识别阀门种类的能力。2.具有识别阀门结构与作用机制的能力。知识目标1.掌握阀门的种类。2.掌握各类阀门的结构特性与应用范围。素质目标1.培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神；2.培养安全、环保、健康生产意识；3.培养严谨的工作态度及质量意识，具备工程管理能力；4.培养分析问题和解决问题的能力；5.创新能力培养等。01任务一认识流体输送管路

一、阀门

阀门是流体输送系统中具有截止、调节、导流、防止逆流、稳压、分流或溢流泄压等功能。常用的阀门包括：截止阀、闸阀、球阀、止逆阀、安全阀以及调节阀等等，通过对各种阀门的类型、结构的认识，可以根据生产工艺条件的要求，选择合适的阀门。

阀门是用来启闭和调节管路中流体流量及控制安全的部件。通过阀门可以调节流量、系统压力及流动方向，从而确保工艺条件的实现与安全生产。

阀门的作用：

（1）启闭作用——切断或沟通管路中的流体流动；

（2）调节作用——调节管路内流体流速、流量；

（3）节流作用——流体流过阀门后，产生很大压力降。子任务3

选择化工管路中的阀门2001任务一认识流体输送管路（1）闸阀

主要部件为一闸板，通过闸板的升降以启闭管路。这种阀门流体阻力小，适用的压力、温度范围大，介质流动方向不受限制，密封性能良好。多用于大直径管路上作启闭阀，在小直径管路中也有用作调节阀的。不宜用于含有固体颗粒或物料易于沉积的流体，以免引起密封面的磨损和影响闸板的闭合。2101任务一认识流体输送管路（1）闸阀2201任务一认识流体输送管路（2）截止阀

主要部件为阀盘与阀座，流体自下而上通过阀座，其构造比较复杂，流体阻力较大，但密闭性与调节性能较好。不宜用于粘度大且含有易沉淀颗粒的介质。截止阀开闭过程中密封面之间摩擦力小，比较耐用，开启高度不大，制造容易，维修方便，不仅适用于中低压，而且适用于高压。2301任务一认识流体输送管路（2）截止阀

2401任务一认识流体输送管路（3）止回阀

又称止逆阀或叫单向阀。安在管路中使流体只能向一个方向流动，不允许反向流动。它是一种自动关闭阀门，在阀体内有一个阀瓣或摇板。当介质顺流时流体将阀瓣自动顶开；当流体倒流时，流体（或弹簧力）自动将阀瓣关闭。2501任务一认识流体输送管路（3）止回阀

2601任务一认识流体输送管路2701任务一认识流体输送管路（4）球阀

阀芯呈球状，中间为一与管内径相近的连通孔，结构比闸阀和截止阀简单，启闭迅速，操作方便，体积小，重量轻，零部件少，流体阻力小，全通径的球阀基本没有流阻。适用于低温高压及粘度大的介质，但不宜用于调节流量。2801任务一认识流体输送管路（4）球阀

2901任务一认识流体输送管路（5）旋塞阀

旋塞阀是使用最早的一种阀门，结构简单、开关迅速、流体阻力小。其主要部分为一可转动的圆锥形旋塞，中间有孔，当旋塞旋转至90º时，流动通道即全部封闭。需要较大的转动力矩。温度变化大时容易卡死，不能用于高压。3001任务一认识流体输送管路3101任务一认识流体输送管路（6）安全阀

为确保化工生产的安全，在有压力的管路系统中，常设有安全装置，即选用一定厚度的金属薄片，像插入盲板一样装在管路的端部或三通接口上。当管路内压力升高时，薄片被冲破从而达到泄压目的。爆破板一般用于低压、大口径的管路中，但在大多数化工管路中则用安全阀，安全阀的种类很多，大致可分为两大类，即弹簧式和杠杆式。3201任务一认识流体输送管路（6）安全阀3301任务一认识流体输送管路3401任务一认识流体输送管路（7）蝶阀

蝶阀又叫翻板阀，是一种结构简单的调节阀，可用于低压管道介质的开关控制的蝶阀是指关闭件（阀瓣或蝶板）为圆盘，围绕阀轴旋转来达到开启与关闭的一种阀，阀门可用于控制空气、水、蒸汽、各种腐蚀性介质、泥浆、油品、液态金属和放射性介质等各种类型流体的流动。3501任务一认识流体输送管路3601任务一认识流体输送管路（8）减压阀

将介质压力降低到一定数值的自动阀门，一般阀后压力要小于阀前压力的50%，它主要靠膜片、弹簧、活塞等零件利用介质的压差来控制阀瓣与阀座的间隙达到减压的目的。减压阀的种类很多，常见的有活塞式和薄膜式二种。3701任务一认识流体输送管路3801任务一认识流体输送管路（9）隔膜阀

结构形式与一般阀门大不相同，是一种新型的阀门，是一种特殊形式的截断阀，它的启闭件是一块用软质材料制成的隔膜，把阀体内腔与阀盖内腔及驱动部件隔开，现广泛使用在各个领域。常用的隔膜阀有衬胶隔膜阀、衬氟隔膜阀、无衬里隔膜阀、塑料隔膜阀。隔膜阀是在阀体和阀盖内装有一挠性隔膜或组合隔膜，其关闭件是与隔膜相连接的一种压缩装置。

3901任务一认识流体输送管路（9）隔膜阀

4001任务一认识流体输送管路（10）节流阀

属于截止阀的一种。其阀头的形状为圆锥形或流线形，可以较好的控制调节流体的流量或进行节流调压等。该阀制作精度要求较高，密封性能好。主要用于仪表控制或取样等管路中，但不宜用于粘度大和含固体颗粒介质的管路中。外套滑型节流阀

针型节流阀4101任务一认识流体输送管路（11）衬里阀

为防止介质的腐蚀，有的阀门需要在阀体和阀头等衬耐腐蚀的材料（如铅、橡胶、搪瓷等），衬里材料应根据介质的性质来选用。为衬里方便，衬里阀门大多制成直角式或直流式。4201任务一认识流体输送管路（12）调节阀

调节阀又名控制阀，在工业自动化过程控制领域中，通过接受调节控制单元输出的控制信号，借助动力操作去改变介质流量、压力、温度、液位等工艺参数的最终控制元件。一般由执行机构和阀门组成。单座调节阀双座调节阀4301任务一认识流体输送管路(a)自驱压力调节阀(b)气动调节截止阀(c)电动调节截止阀(d)自动阀安装示意图自动调节阀气开式气关型4401任务一认识流体输送管路角型调节阀三通调节阀4501任务一认识流体输送管路（13）疏水阀

也叫自动排水器或凝结水排放器，其分为：蒸汽系统使用和气体系统使用。主要包括自由浮球式、杠杆浮球式、倒吊桶式等形式。疏水阀外形图及内部结构4601任务一认识流体输送管路（13）疏水阀4701任务一认识流体输送管路（13）疏水阀4801任务一认识流体输送管路

输送稀盐酸、煤气、高压蒸汽、热空气时，管路的材质应如何选择。4901任务一认识流体输送管路50归纳与总结1.阀门的种类。2.各类阀门的结构特性与应用范围。模块一

流体输送技术01任务一认识流体输送管路工业中的应用橡胶防老剂RD生产工艺流程图5301任务一认识流体输送管路54能力目标学习要求与目标1.具有管路管路材料的能力。2.具有根据流体的特性选择管路材料的能力。知识目标1.掌握管路材料的种类。2.掌握各类材料管子的特性与应用范围。素质目标1.培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神；2.培养安全、环保、健康生产意识；3.培养严谨的工作态度及质量意识，具备工程管理能力；4.培养分析问题和解决问题的能力；5.创新能力培养等。子任务2选择管路材料01任务一认识流体输送管路子任务2选择管路材料5501任务一认识流体输送管路5601任务一认识流体输送管路5701任务一认识流体输送管路5801任务一认识流体输送管路管子的选择一般从耐压、耐腐蚀性、耐高温等方面考虑。根据制作材料的不同分为：金属管路和非金属管路。根据金属材料的不同分为：钢管、铸铁管、有色金属管。管子的选择5901任务一认识流体输送管路（1）输送有压流体时，一般选用金属材料制作的管子，而对于低压或接近于常压的流体输送则可选用普通级的薄壁金属管或非金属材料制作的管子；（2）对于压力低于196kPa和温度低于150℃腐蚀性流体的输送，还可选用陶瓷管；（3）对于临时性管路连接及一些管路的挠性连接，可选用橡胶管；（4）对于低温低压的某些管道也可以选用塑料管。管子的选择

6001任务一认识流体输送管路（5）当需要输送有毒、易燃易爆、强腐蚀性流体或用于制作高温换热器、蒸发器、裂解炉等化工设备内部的管子时，可选用无缝钢管。（6）当需要输送水、煤气、暖气、压缩空气、低压蒸汽以及无腐蚀性的流体时可选用由低碳钢焊接而成的有缝钢管。（7）化工厂内的给水总管，煤气管及污水管等，某些用来输送碱液及浓硫酸的管道可使用铸铁管。管子的选择6101任务一认识流体输送管路（8）对于输送稀硫酸、稀盐酸、60%以下的氢氟酸、80%以下的醋酸及干或湿的二氧化硫气体的管路，可选用铅管来输送。（9）对于浓硝酸、浓硫酸、甲酸、醋酸、硫化氢及二氧化碳等酸性介质的输送管路可以选择铝管。（10）化工厂内的油压系统、润滑系统、仪表的取压管线、深冷装置管路通常选用铜管或黄铜管。管子的选择6201任务一认识流体输送管路管路材质的识别6301任务一认识流体输送管路

输送稀盐酸、煤气、高压蒸汽、热空气时，管路的材质应如何选择。6401任务一认识流体输送管路65归纳与总结1.管路材料的种类。2.各类材料管子的特性与应用范围。模块一

流体输送技术01任务一认识流体输送管路01任务一认识流体输送管路68子任务3

选择化工管路中的阀门能力目标学习要求与目标1.具有根据生产工艺要求选择阀门的能力。知识目标1.掌握阀门的各种分类原则；2.掌握阀门选用的原则。素质目标1.培养诚实守信、团结协作、爱岗敬业精神；2.培养安全、环保、健康生产意识；3.培养严谨的工作态度及质量意识，具备工程管理能力；4.培养分析问题和解决问题的能力；5.创新能力培养等。01任务一认识流体输送管路

69阀门的种类很多，如何选择阀门？01任务一认识流体输送管路二、阀门选用的原则

使用不受场地限制、水中杂物较多、易堵塞重要位置的阀门,可采用手电两用闸阀。7001任务一认识流体输送管路根据在管路中的作用不同切断阀调节阀节流阀止回阀安全阀阀门的选择7101任务一认识流体输送管路

闸阀

截止阀

旋塞

球阀

蝶阀隔膜阀根据阀门结构不同分类阀门的选择7201任务一认识流体输送管路根据材质不同分类不锈钢阀铸铁阀塑料阀陶瓷阀阀门的选择7301任务一认识流体输送管路（1）在输送管路中，用于截断或接通介质流体时可选用截断阀类，包括闸阀、截止阀、球阀、旋塞阀、碟阀、隔膜阀等。①对于大型管路的开关可选用闸阀②对于小型管路的开关可选用旋塞或球阀（2）在输送管路中，需要对介质的流量、压力大小进行调节时可选用调节阀。阀门的选择7401任务一认识流体输送管路阀门的选择（3）对于腐蚀性流体输送管路系统的启闭与流量调节可选用隔膜阀

调节阀分为手动调节阀和自动调节阀两大类。（4）对于介质超压时的安全保护作用，可选用安全阀安全阀是防止管路中的压力超过规定指标的装置。

当工作压力超过规定值时，阀门可自动开启，以排除多余的流体达到泄压目的，当压力复原后，又自动关闭，用以保证化工生产的安全。安全阀可分为弹簧式和重锤式两种类型。7501任务一认识流体输送管路（5）当管路系统中必须阻止介质倒流时，应设置止回阀止回阀又称单向阀，其作用是只允许介质向一个方向流动，而且阻止反方向流动。止回阀按结构不同，分为旋启式和升降式两类。（6）用于分离、分配混合介质时，可选用分流阀，如疏水阀。

疏水阀又称冷凝水排除阀，俗名疏水器。用于蒸汽管路中专门排放冷凝水。阀门的选择7601任务一认识流体输送管路（1）适用于低温（150度以下）、高压、粘度大的介质；（2）不能作流量调节用；（3）用于要求快速启闭的场合；（4）通常在双位调节、密封性能严格、磨损、缩口通道、启闭动作迅速、高压截止（压差大）、低噪音、有汽化现象、操作力矩小、流体阻力小的管路中，推荐使用球阀；（5）亦适用于轻型结构、低压截止、腐蚀性介质中；（6）适用于低温、深冷介质的最理想阀门，低温介质的管路系统和装置上，宜选用加上阀盖的低温球阀；（7）球阀可用于带悬浮固体颗粒的介质中，依据密封的材料也可用于粉状和颗粒状的介质；（8）选用浮动球阀时其阀座材料应经得住球体和工作截止的全部载荷，大口径的球阀在操作时需要较大的力，DN200以上的球阀应选用蜗轮传动形式；（9）选用高压大口径的DN200以上球阀应选用固定球球阀；（10）化工系统的酸碱等腐蚀性介质中，宜选用奥氏体不锈钢制造，聚四氟乙烯为阀座密封圈的全不锈钢球阀。球阀7701任务一认识流体输送管路（1）高温、高压的介质管路或装置上宜采用截止阀：如火电厂、石油化工系统的高温、高压管路上选用截止阀；（2）管路上的对流阻要求不严的管路上，即对压力损失考虑不大的地方；（3）小型阀门可选用截止阀，如针形阀、仪表阀、取样阀、压力计等；（4）有流量调节或压力调节，但对调节精度要求不高，而且管路直径又比较小，如公称直径在50mm以下的管路上，宜选用截止阀或节流阀；（5）城市建设中的供水、供热工程上，公称通经较小管路，可选用截止阀、平衡阀或柱塞阀，公称通经一般在150mm以下