第三草 体输送与流体输送机械
第三章 流体输送与流体输送机械
概述 化学工业是流程工业,从原料输入到成品输出的每一道工 序都在一定的流动状态下进行,整个工厂的生产设备是由 流体输送管道构成体系。 装置中的传热、传质和化学反应情况与流体流动状态密切 相关,流动参数的任何改变将迅速波及整个系统,直接影 响所有设备的操作状态。因此,往往选择流体的流量、压 强和温度等参数作为化工生产系统的主要控制参数。 流体流动与输送有其共同的规律。各种流体输送机械也有 共通的原理,所以有通用机械之称。 >化工生产系统中流体输送的主要任务是满足对工艺流体的 流量和压强的要求。流体输送系统包括:流体输送管路· 流体输送机械、流动参数测控装置。 流体输送计算以描述流体流动基本规律的传递理论为基础
➢ 化学工业是流程工业，从原料输入到成品输出的每一道工 序都在一定的流动状态下进行，整个工厂的生产设备是由 流体输送管道构成体系。 ➢ 装置中的传热、传质和化学反应情况与流体流动状态密切 相关，流动参数的任何改变将迅速波及整个系统，直接影 响所有设备的操作状态。因此，往往选择流体的流量、压 强和温度等参数作为化工生产系统的主要控制参数。 ➢ 流体流动与输送有其共同的规律。各种流体输送机械也有 共通的原理，所以有通用机械之称。 ➢ 化工生产系统中流体输送的主要任务是满足对工艺流体的 流量和压强的要求。流体输送系统包括：流体输送管路、 流体输送机械、流动参数测控装置。 ➢ 流体输送计算以描述流体流动基本规律的传递理论为基础。 概 述
旒瘁输管路计算的基本方 根据流体流动的质量守恒、动量守恒与能量守恒原理,不可 压缩流体在管路中稳定流动时应服从 连续性方程mw4=常数 柏努利方程 ++g=1+he 2 2 +2+g2+∑b 国体积平均流速4 丌d 由于流体输送系统的流速一般不会很低(湍流),因此动能 校正系数a往往接近于1.0。 对于流速较低的层流流动,c值与1.0相差较大,但由于动能 项在总能量中所占比例很小,也可不加校正
流体输送管路计算的基本方程 根据流体流动的质量守恒、动量守恒与能量守恒原理，不可 压缩流体在管路中稳定流动时应服从 uA =常数 g z h u p g z h u p + + + e = + + 2 + f 2 2 2 2 1 1 1 2 1 2 2 d V A V u 2 4 = = + + + e = + + gz +hf u p gz h u p 2 2 2 2 1 1 2 1 2 2 连续性方程 柏努利方程 体积平均流速 由于流体输送系统的流速一般不会很低（湍流），因此动能 校正系数 往往接近于1.0。 对于流速较低的层流流动， 值与1.0 相差较大，但由于动能 项在总能量中所占比例很小，也可不加校正
旒瘁输管路计算的基本方 ∑b包括所选截面间全部管路阻力损失 注意单位 M输送单位质量流体所需加入的外功,是决定流体输 若管路输送的流体的质量流量为w(kgs),则输送流体所需 的供给的功率(即流体输送机械的有效功率)为 单位为Js(或W) 如果流体输送机械的效率为η,则实际消 耗的功率即流体输送机械的轴功率为 N he· 对可压缩流体,若在所取系统两截面之间流体的绝对压强变 化小于10%,仍可按不可压缩流体计算,而流体密度以两截 面之间的流体的平均密度pn代替
流体输送管路计算的基本方程 输送单位质量流体所需加入的外功，是决定流体输 送机械的重要数据。 单位为 J/s（或W） 对可压缩流体，若在所取系统两截面之间流体的绝对压强变 化小于10％，仍可按不可压缩流体计算，而流体密度以两截 面之间的流体的平均密度 m 代替。 Ne = he w N h w N e e = = hf 包括所选截面间全部管路阻力损失 he 若管路输送的流体的质量流量为 w（kg/s），则输送流体所需 供给的功率（即流体输送机械的有效功率）为： 如果流体输送机械的效率为，则实际消 耗的功率即流体输送机械的轴功率为： 注意单位！
管路计算的 设计型 22日 p2 给定流体输送任务(质量流量ν或 体积流量V、输送距离厶输送目 标点的静压强P2和垂直高差2)和 流体的初始状态(静压强P1、垂直 高差=1) 依据连续性方程和柏努利方程对流体输送系统进行设计或者 窜优化操作计算,结合管路的实际条件,合理地确定流速和 管径d 如果计算结果需要外加输送功h,则应结合工程造价与操作 维修费用两方面的因素加以考虑
管路计算的类型 给定流体输送任务（质量流量 w 或 体积流量 V、输送距离 l、输送目 标点的静压强 p2 和垂直高差 z2）和 流体的初始状态（静压强 p1、垂直 高差 z 1） 设计型： 吸 收 塔 1 1 2 2 z2 z1 1 p 2 p 依据连续性方程和柏努利方程对流体输送系统进行设计或者 优化操作计算，结合管路的实际条件，合理地确定流速 u 和 管径 d。 如果计算结果需要外加输送功 he，则应结合工程造价与操作 维修费用两方面的因素加以考虑