第二章　化工单元操作与运行管理

第一节　流体输送操作与运行管理

在化工生产过程中，通常需要按生产工艺的要求，将流体从低处送往高处、从近处送往远处、从一个设备输送到另外一个设备、从一个车间输送到另外一个车间，进行传热、传质等各个化工单元生产操作，流体输送是最常见、最基本的化工单元操作，它是联系各个单元操作的“桥梁”，是化工生产中不可或缺的基本单元操作。本节介绍与流体输送相关的基本理论、主要设备、开车操作、正常运行和正常停车、流体输送常见的故障及处理等方面的内容。

一、流体输送基本理论

化工生产过程中所处理的物料绝大多数是流体，比如原料、中间产品以及成品等。流体的共同特点是：易流动、易变形、具有黏性。

（一）流体的主要物理量

1.流体的压强

流体垂直作用于单位面积上的力，用符号p表示，化工生产中习惯上常称为压力。其表达式为：

（2-1）

式中　p——流体的压强，N/m2；

　　　F——垂直作用于流体截面上的力，N；

　　　A——作用面积，m2。

压强的单位为N/m2，在SI制中用Pa表示。

在化工生产中，由于操作压力的高低差异很大，压力单位还用兆帕（MPa）、千帕（kPa）、和毫帕（mPa）表示。

此外，生产现场、技术文件中还常用到：标准大气压（atm）、工程大气压（at或kgf/cm2）、米水柱（mH2O）、毫米汞柱（mmHg）、巴（bar）等单位。其换算关系为：

1atm=101.3kPa=1.033at=760mmHg=10.33mH2O=1.013bar

以下表压、绝压与真空度的关系。

流体的压力可以用仪表来测取，但不管什么样的压力表，表上反映出的压力都是设备内的实际压力与大气压力之差。

绝压：以绝对真空即绝对零压为基准，测量出设备内的实际压力称为绝对压力，简称绝压。

表压：以大气压为基准，用压力表测量并读取的压力称为表压或真空度。当设备内的实际压力高于外界大气压时，其差值称之为表压，可表示为：

表压=绝压-大气压

（2-2）

当设备内的实际压力小于大气压时，表上测出的压力叫真空度，可表示为：

真空度=大气压-绝压

（2-3）

2.流体的密度和相对密度

（1）密度　工程上把单位体积流体所具有的质量，称为流体的密度，用符号ρ表示。其表达式为：

ρ=m/V

（2-4）

式中　ρ——流体的密度，kg/m3；

　　　m——流体的质量，kg；

　　　V——流体的体积，m3。

（2）相对密度　是指流体的密度与4℃水的密度之比。用符号d0来表示。即：

（2-5）

式中　d0——流体的相对密度；

　　　ρ——流体的密度，kg/m3；

　　　ρ4℃，水——4℃水的密度，1000kg/m3。

这样，通过测定流体的相对密度，乘以1000就可以得到流体的密度。

（3）气体的密度　气体具有可压缩性和热膨胀性，其密度随温度和压力的变化很大。计算时，在压力不高的情况下，按理想气体来处理：

（2-6）

式中　V——气体的体积，m3；

　　　p——气体的压力，kPa；

　　　T——气体的温度，K；

　　　M——气体的摩尔质量，kg/kmol；

　　　R——通用气体常数，8.314kJ/（kmol·K）。

3.流体的黏度

流体的黏性是影响流体流动的重要物理性质之一。衡量流体黏性大小的物理量称为黏度，用符号μ表示。有的流体容易流动，有的难以流动，这就是由于流体的黏度不同。空气、水等黏度比较小，而甘油、蜂蜜等的黏度则比较大。

相关研究证明，不同流速的流体层之间也存在着阻碍相对运动的摩擦力，称为内摩擦力，流体的黏度就是这种内摩擦力的表示与量度。在同一流速下，黏度大的流体，流动时能量消耗大，即阻力损失大。

流体的黏度有如下特点：

（1）气体的黏度比液体小得多；

（2）气体的黏度随温度的升高而增大；

（3）液体的黏度随温度的升高而减小。

一般情况下，压力对黏度的影响不大；在某一温度下流体的黏度由实验测定，也可以通过相关手册查取，在SI制中，黏度的单位为Pa·s。

4.流体的流量和流速

流体在单位时间内流经管道任一截面的量称为流量，流量常分为体积流量和质量流量。

（1）流体的流量　单位时间流过某一截面的流体体积，简称为体积流量，简称流量。

Vs=V/τ

（2-7）

式中　Vs——体积流量，m3/s；

　　　V——流体的体积，m3；

　　　τ——时间，s。

有时候流体的流量以质量流量ws（单位时间流过某一截面的流体质量）表示。

（2）流体的流速　单位时间内流体在流动方向流过的距离称为流体的流速，用符号u表示，单位为m/s。

流体在管内流动过程中，管道中心的流速最大，越靠近管壁流速越小，贴近管壁处流速为零。通常所说的流速是指某一截面上的平均流速，用体积流量除以流通截面得到，即：

（2-8）

式中　u——流速，m/s；

　　　Vs——体积流量，m3/s；

　　　ws——质量流量，kg/s；

　　　ρ——流体的密度，kg/m3；

　　　S——管道截面积，m2。

有时候流体的流速也用质量流速Gs（单位时间内流过管道截面积的流体质量）表示，单位为kg/（m2·s）。

（二）流体静力学基本方程式

静止流体是指在重力和压力作用下达到静力平衡，使流体处于相对静止状态。重力是不变的，但静止流体内部各点的压力是不同的。对静止流体内部压力变化规律的描述称为静力学基本方程式，简称静力学方程。

静止流体内部各点的位能与静压能之和为常数：

常数

（2-9）

式中　z1——流体质点1-1截面与基准水平面之间的距离，m；

　　　z2——流体质点2-2截面与基准水平面之间的距离，m；

　　　p1——流体质点在1-1截面的压力，Pa；

　　　p2——流体质点在2-2截面的压力，Pa；

　　　ρ——流体的密度，kg/m3。

使用静力学方程式的注意点：

（1）适用范围：①重力场中；②静止流体；③连通着的同一种流体内部。

（2）压力的传递性：在静止流体内部，任意一点的压力变化以后，必然引起各点的压力发生同样大小的变化。

（3）等压面：连通着的同一种液体中任意水平面上各点的静压力相同，称为等压面。等压面可用“静止、连续、均一、水平”8个字来体现，等压面的正确选取是流体静力学基本方程应用的关键所在。

（4）静力学基本方程式除了适用于液体，也适用于气体。

（三）连续性方程式

流体以稳定流动的方式流过通道的物料衡算式称为连续性方程式。

如图2-1所示，由于稳定流动系统中，液体在各个截面的体积流量相等，若流通截面为圆形管路，d2，则：

或

（2-10）

式中　u1,u2——1-1截面和2-2截面处的流速，m/s；

　　　d1,d2——1-1截面和2-2截面处的管内径，m。

使用连续性方程的注意点：

（1）连续性方程式在应用时，所取的系统应是稳定流动系统。所取的截面一定是连续的，但系统内部是否连续、发生什么过程（化学反应、传热、传质等）都可以不管。

（2）有分支的管路中，应用连续性方程时，仍然依据物料衡算进行。即

∑wsi进=∑wsi出

（2-11）

（四）伯努利方程式

在稳定流动时，实际流体的机械能衡算式，称为伯努利方程式。如图2-2所示：

根据能量守恒定律得：

（2-12）

式中　z——单位重量流体所具有的位能，称为位压头，m；

　　　单位质量流体所具有的静压能，J/kg；

　　　u2/2——单位质量流体所具有的动能，J/kg；

　　　We——输送机械外加给单位质量流体的能量，J/kg；

　　　Ef——单位质量流体损失的能量，J/kg。

使用伯努利方程式的注意点：

（1）适用范围：①稳定连续流动系统；②不可压缩流体；③重力场。

（2）流体在稳定连续流动过程中，对于任意两个截面，动能、位能、静压能等每项机械能彼此之间不一定相等，它们之间可相互转换，但总的机械能之和是相等的。

（3）静力学基本方程式是伯努利方程式的特殊表达形式。当流体静止时，流速等于零，此时也肯定无外加机械能，也无能量损失。因此，伯努利方程式就为静力学基本方程式。

（4）对于气体，一般不可以使用伯努利方程式，只有当两截面间的压力差≤20%时，可近似使用伯努利方程式，不过其中的密度要用两截面的平均密度。

二、流体输送设备

流体输送设备除了各种类型的泵、压缩机、通风机、真空泵等关键设备之外，还包括贮罐、管子、管件、阀门、流量计、液位计等辅助设备。

（一）贮罐

贮罐是用于贮存各种液体或气体的一种典型的化工容器，它的主要作用有：

（1）贮存作用　如原料罐、中间产品罐和成品罐。

（2）缓冲作用　当主装置的下游装置出现事故或停车时，利用罐内贮存的原料和贮罐的贮存能力，能使主装置不停车均衡地生产；而当主装置出现事故或停车时，也可以通过贮罐的贮存能力，保证下游装置维持连续生产。

（3）计量作用　如计量化学反应所需液体物料的计量罐或高位槽，液体成品销售时的计量罐。在商业销售中，当液体商品采用槽车运输时称重不方便，采用计量贮罐方便易行。

贮罐在石油、化工、能源、轻工、环保、制药及食品等行业应用非常广泛。

1.贮罐的分类

贮罐的形式多种多样，常用的分类方法有以下几种：

（1）按材料分类　分为金属贮罐、非金属贮罐。

（2）按几何形状分类　分为立式圆筒贮罐、卧式圆筒贮罐、球形贮罐。

（3）按结构分类　分为固定顶贮罐、浮顶贮罐。

（4）按所处位置分类　分为地上贮罐、地下贮罐、半地下贮罐、矿穴贮罐、海上贮罐、海底贮罐等。

（5）按相对壁厚分类　分为薄壁容器、厚壁容器。

（6）按大小分类　100m3以上为大型贮罐；100m3以下的为小型贮罐。

（7）按温度分类　分为低温贮罐（<-20℃）、常温贮罐（-20～90℃）和高温贮罐（90～250℃）。

（8）按承压方式分类　贮罐可分为内压容器和外压容器。

内压容器按设计压力大小分为四个压力等级，具体划分如下：

低压（代号L）容器　0.1MPa≤p<1.6MPa；

中压（代号M）容器　1.6MPa≤p<10.0MPa；

高压（代号H）容器　10MPa≤p<100MPa；

超高压（代号U）容器　p≥100MPa。

外压容器中，当容器的内压小于一个绝对大气压（约0.1MPa）时又称为真空容器。

（9）按安全技术管理分类　压力容器分类方法综合考虑了设计压力、几何容积、材料强度、应用场合和介质危害程度等影响因素，分类方法比较科学合理。根据《压力容器安全技术监察规程》采用既考虑容器压力与容积乘积大小，又考虑介质危害程度以及容器品种的综合分类方法，有利于安全技术监督和管理。

2.贮罐的结构

贮罐一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔接管所组成。如图2-3所示。

1—法兰；2—支座；3—封头拼接焊缝；4—封头；5—环焊缝；6—补强圈；7—人孔；8—纵焊缝；9—筒体；10—压力表；11—安全阀；12—液面计

贮罐的开孔接管往往是要在封头或壳体上开孔，来满足正常的工艺上的操作要求、测试和维修的要求。例如，为了正常操作，需要开设物料进出口管；为了保证压力平衡，需要开设放空管；为了控制操作过程，需要在容器上装设各种仪表（压力表、温度计、液位计、控制点等）；为了观察设备内部操作情况，需要安装视镜；为了进行检修，需要在容器上开设人孔、手孔及检查用孔等。此外还需预留清扫孔或排污孔等。

但在压力容器壳体或封头上开孔以后，会削弱容器强度，而且在开孔附近会产生应力集中，容器的破坏就是从开孔边缘开始的。因此，为了保证容器的安全，必须采取开孔补强，以降低开孔边缘处的应力。

3.贮罐的安全附件

贮罐的操作压力和操作温度偏离正常范围，并且得不到及时的处理，将可能导致安全事故的发生。为了保证贮罐的安全运行，必须在贮罐上装设一些附属的安全装置，如阻火器、膨胀节、安全阀、防爆膜等，亦称安全附件。

（1）阻火器　如图2-4所示，阻火器是用来阻止易燃气体、液体的火焰蔓延和防止回火而引起爆炸的安全装置。

阻火器的阻燃功能从两方面体现：一方面，通过阻火元件的许多细小通道，将燃烧物质的温度降到其着火点以下，以阻止火焰的蔓延；另一方面，当燃烧的可燃气通过阻火元件的狭窄通道时,自由基与通道壁的碰撞概率增大，参加反应的自由基数量减少，燃烧反应不能通过阻火器继续进行。

阻火器通常安装在输送或排放易燃易爆气体的贮罐和管线上。

（2）膨胀节　膨胀节习惯上也叫伸缩节或波纹管补偿器，如图2-5所示。它是利用膨胀节的弹性元件的自由伸缩变形来吸收容器或管线由热胀冷缩等原因而产生的尺寸变化的一种补偿装置。

主要用于管道、设备及系统的加热位移、机械位移引起的附加应力；吸收设备振动、降低噪声等，以确保设备、管道的安全运行。

（3）安全阀　如图2-6所示，安全阀是特种设备（锅炉、压力容器、压力管道等）上的一种限压、泄压起到安全保护作用的重要安全附件。

其中，弹簧式安全阀最为常用，由阀座、阀头、顶杆、弹簧、调节螺栓等零件组成。当系统压力超过规定值时，作用在阀头上的力超过弹簧力时，则阀头上移使安全阀自动打开，将系统中的一部分气体或液体排入大气或管道外，使系统压力不超过允许值，从而对人身安全和设备运行起重要保护作用。当器内压力降低到安全值时，弹簧力又使安全阀自动关闭。为了避免安全阀不必要的泄放，通常选定的安全阀开启压力应略高于化工容器的工作压力，取其小于等于1.1～1.05倍的工作压力。还可以拧动安全阀上的调节螺栓，改变弹簧力的大小，从而控制安全阀的开启压力。

安全阀属于自动阀类，它的启闭件受外力作用下处于常闭状态，主要用于锅炉、压力容器和管道上，控制压力不超过规定值。为了确保操作安全，重要的化工容器上装设安全阀。

（4）防爆膜　防爆膜是装在压力容器上部以防止容器爆炸的金属薄膜，是一种安全装置。又称防爆片或爆破片。

（二）流体输送管路

流体输送管路是由管子、管件、阀门通过一定的连接方式组合而成，是联系流体输送设备以及各种化工单元操作设备的“桥梁”。

1.管子

管子按材质可分为：金属管、非金属管和衬里管。

（1）金属管　分为铸铁管、钢管及有色金属管。

①铸铁管　常用于埋在地下的给水总管、煤气管和污水管，还可以输送碱液和浓硫酸等腐蚀性介质。其优点是价格低廉且有一定的耐腐蚀性，缺点是强度低，不宜在有压力的条件下输送有毒、有害、易爆炸或高温蒸汽类的流体。

②钢管　根据其材质不同又分为普通钢管、合金钢管、耐酸钢管（不锈钢管）等，按制造方法不同可分为有缝钢管和无缝钢管。

有缝钢管又称水煤气管，大多用低碳钢制成，通常用来输送压力较低的水、暖气、压缩空气等。

无缝钢管是化工生产中使用最多的一种管型，它的特点是质地均匀、强度高，广泛应用于压强较高、温度较高的物料输送。

③有色金属管　有色金属管的种类很多，化工生产中常用的有铜管、铝管、铅管等。铜管（紫铜管）的导热性能特别好，适用于做某些特殊性能的换热器；由于它特容易弯曲成形，故亦用来作为机械设备的润滑系统或油压系统以及某些仪表管路等。

（2）非金属管　包括塑料管、橡胶管、玻璃管、陶瓷管、石墨管、尼龙管、玻璃钢管等。又以塑料管最为常用。塑料的品种很多，目前最常用的有聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管、聚四氟乙烯管等。塑料管具有重量轻、耐腐蚀、价格低、不结垢、使用寿命长、容易加工等优点，缺点是强度较低，耐热性差，但随着性能的不断改进，在很多方面已可以取代金属管。除塑料管外，工程上还经常用来作临时管道的玻璃管和橡胶管，用作下水道或排放腐蚀性流体的陶瓷管等。

（3）衬里管　管子内衬有搪瓷、塑料、橡胶、不锈钢、铝、铅等材料的管子，它同时具有内、外管材质的特性。

2.管件

将管子连接成管路的各种零件，统称为管件。按照在管路中的用途不同，管件可分成五类。

（1）弯头　用以改变管路方向的管件，如图2-7所示中的1、2、3、4。

（2）“三通”或“四通”　增加管路支管的管件，如图2-7所示中的5、6、9被称为“三通”、7、8则称为“四通”。

（3）接头　连接两段管子的管件，如图2-7所示中的10称为外接头，俗称“管箍”或“内丝”。11称为“内接头”，俗称“外丝”。12称为活接头，俗称“油任”。

（4）变径管　改变管径大小的管件，如图2-7所示中的13称为大小头、14称为内外螺纹管接头，俗称“内外丝”或“补芯”。

（5）管堵　用于管路封闭的管件，如图2-7所示中的15称为“丝堵”、16称为“盲板”。

3.管路的连接方式

管路的连接包括管子与管子、管件、阀门以及设备进出口处的连接。目前，工程上常用的是以下四种连接方式，如图2-8所示。

（1）法兰连接　法兰连接是工程上最常用的一种连接方式，如图2-8（a）所示。将垫片放进一对固定在两个管口上的法兰片中间，然后用螺栓旋紧，使其紧密连接起来的一种可拆卸的连接方式。常用的法兰有螺纹法兰、焊接法兰等。比较常用的垫片材料有石棉板、橡胶或软金属片等。

法兰连接优点是密封可靠，维修方便，适用的温度、压力、管径范围大。缺点是价格较高。

（2）螺纹连接　螺纹连接是借助于一个带有螺纹的“活管接”将两根管路连接起来的一种连接方式，如图2-8（b）所示。主要用于管径较小（<65mm）、压力也不大（<10MPa）的有缝钢管（水煤气管）。螺纹连接是先在管的连接端绞出外螺纹丝口，然后用管件“活管接”将其连接。为了保证连接处的密封，通常在螺纹连接处缠以涂有涂料的麻丝、聚四氟乙烯薄膜（俗称生料带）等。

螺纹连接的优点是安装简单，拆卸方便，密封性能比较好，但可靠性没有法兰连接好。

（3）承插连接　承插连接是将管子、管件小端的插口插入欲接件大端的插套内，然后在连接处的环隙内填入麻绳、水泥或沥青等材料密封的连接方式，如图2-8（c）所示。适用于铸铁管、陶瓷管和水泥管，主要用于埋在地下的给、排水管路中。

承插连接方式的优点是安装比较方便，允许两个管段的中心线有少许偏差。缺点是难以拆卸，耐压不高，

（4）焊接　焊接是用热熔处理工艺，把两个连接件熔融焊接在一起的连接方法，如图2-8（d）所示。大直径管路（煤气管）和各种压力管路（蒸汽、压缩空气、真空）以及输送物料的管路都应当尽量采用焊接。

焊接的优点是强度较高，而且比较方便经济。缺点是它不能用在需拆卸的场合，要不然会给检修带来困难。也不能用于有腐蚀性的物料管路中，焊缝生锈减少管路的使用周期。绝不能把整个管路都采用焊接的方式连接，在与管件、阀门等连接时，用法兰连接。

此外，热熔连接现在运用也很广泛，但它也只能用在不需拆卸的场合。在实验室和化工厂中，在压力不是很高的情况下，有的地方还可以用软连接，连接处用包箍密封。

4.阀门

阀门是流体输送系统中的控制部件，通过阀门可以实现打开、关闭、调节流量和压强、导流、防止逆流、溢流泄压等操作以确保安全。阀门的类型很多，按结构、原理以及作用的不同，在化工生产中经常用到的有球阀、截止阀、闸阀、旋塞阀、止回阀、蝶阀、安全阀、减压阀、疏水阀等。

（1）截止阀　也称截门，如图2-9（a）所示。通过手轮使阀杆上下移动，带动阀瓣在阀体内的升降以改变阀瓣与阀座间的距离，从而达到开启、关闭以及调节流量的目的。截止阀的特点是可以用来调节流量，且严密可靠，开闭过程中密封面之间摩擦力小,比较耐用,制造容易,维修方便,不仅适用于中低压,而且适用于高压。但阀门的流动阻力较大。对于黏度较大的、有悬浮物的流体介质不适用，常用于蒸汽、压缩空气、真空管路以及一般流体的管路中。

截止阀只允许介质单向流动,安装时有方向性，应保证流体从阀盘的下部向上流动，即下进上出。否则，在流体压强较大的情况下难以打开。

（2）闸阀　也称闸板阀，如图2-9（b）所示。通过手轮升降阀杆，带动阀体内的闸板升降来开关管路。

闸阀的特点是应用广泛，密封性能好，启闭省劲，全开时密封面不易冲蚀，流动阻力小，它在管路中主要起切断作用，一般不用来调节流量的大小。可以在介质双向流动的情况下使用,没有方向性。由于其形体较大，适合做大阀门，但制造维修都比较困难，常用于上水管道和热水供暖管道。

（3）旋塞阀　又称考克、转心门，如图2-9（c）所示。旋塞是用来调节流体流量的阀门中最简单的一种，阀芯是一个锥形旋塞，旋塞的中间有一个通孔，并可以在阀体内自由旋转，当旋塞的孔正朝着阀体的进口时，流体就从旋塞中通过；当它旋转90°时，其孔完全被阀门挡住，流体则不能通过而完全切断。它的作用是切断、分配和改变介质流向。

旋塞阀的特点是结构简单，启闭迅速，全开时对流体阻力小，其缺点是开关比较费劲，密封面容易磨损,高温时容易卡住,不适宜于调节流量。可用于含有悬浮物的流体，不适用于口径较大、高温高压的场合。

（4）球阀　如图2-9（d）所示，球阀的阀芯是一个中间开孔的球体，球体环绕自己的轴心作90°旋转以达到开关的目的。

球阀的特点是结构简单、开关迅速、操作方便、流动阻力小，但制造精度要求高。

球阀一般用于需要快速启闭或要求阻力小的场合，可用于水、汽油等介质，也适用于浆液和黏性流体。只适用开关介质，不宜于调节流量，操作时应避免阀门长时间受介质冲刷而失去严密性。

（5）蝶阀　如图2-9（e）所示。蝶阀的阀芯是一个圆盘形的阀板，在阀体内绕自身的轴线旋转，旋角的大小,就是阀门的开闭度。蝶阀的阀杆和阀板本身没有自锁能力，为了阀板的定位，在阀门开闭的手轮、蜗轮蜗杆或执行机构上需加有定位装置，使阀板在任何开度可定住，还能改善蝶阀的操作特性。

蝶阀的特点是结构简单,开闭迅速,轻巧,在口径相同的情况下，比其他阀门节省原材料,切断和节流都能用,流体阻力小,操作省力。

蝶阀可以做成很大口径，能够使用蝶阀的地方,最好不要使闸阀,因为蝶阀比闸阀经济,而且调节性好。目前,蝶阀在热水管路得到广泛的使用。

随着现代工艺技术和材料工业的不断发展，蝶阀的应用范围已远远超出过去，几乎可以取代传统的闸阀、截止阀、旋塞阀和球阀，适用于气体、油、工艺过程和输水管道。

（6）止回阀　止回阀又称单向阀或止逆阀，用来控制流体只能朝一个方向流动，靠流体自身的力量自动启闭的阀门，可防止管道或设备中的介质倒流，如图2-10所示。水泵吸入管端的底阀是止回阀的变形,它的结构与止回阀相同,只是它的下端是开敞的,以便使水吸入。止回阀多用于给水管路，安装时有严格的方向性，一定不可以装反。

（7）减压阀　如图2-11所示。减压阀是用以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%，使介质压力符合生产的需要。常用的减压阀有活塞式、波纹管式、鼓膜式及弹簧式等。减压阀应直立安装在水平管道上，阀盖要与水平管道垂直，安装时注意阀体的箭头方向。减压阀两侧应装置阀门。高低压管上都设有压力表，同时低压系统还要设置安全阀。这些装置的目的是为了使调节和控制压力更方便可靠，对保证低压系统安全运行尤其重要。

（8）疏水阀　如图2-12所示。又称蒸汽疏水阀，是将加热设备或蒸汽管道中的蒸汽凝结水及空气等不凝气体自动排出，同时最大限度地自动防止蒸汽的泄漏。疏水阀的汽室外面有一层外壳。外壳内室和蒸汽管道相通，利用管道自身蒸汽对疏水阀的主汽室进行保温。主汽室的温度不易降温，保持汽压，疏水阀紧紧关闭。当管线产生凝结水，疏水阀外壳降温，疏水阀开始排水；在过热蒸汽管线上如果没有凝结水产生，疏水阀不会开启。疏水阀适用于高压、高温过热蒸汽设备和管道，经久耐用，使用寿命长，工作质量高。

（9）电动阀　如图2-13所示。电动阀就是用电动执行器控制阀门,从而实现阀门的开和关，电动阀的上半部分为电动执行器,下半部分为阀门。电动阀使用电能作为动力来接通电动执行机构驱动阀门，实现阀门的开关、调节动作，从而达到对管道介质的开关或是调节目的。

电动阀是一种自动控制阀门，没有气源，只有电源的场合可用电动阀。

（10）气动阀　如图2-14所示。与电动阀的动力源不一样，由压缩空气来控制汽缸。

气动阀对环境要求不是特别高，一般气动阀流量跟通径都比较大。气动阀开关动作速度可以调整，结构简单，响应灵敏，易维护，安全可靠，动作过程中因气体本身的缓冲特性，不易因卡住而损坏。有气源的地方适合用气动阀，而不用电动阀。

（11）电磁阀　如图2-15所示。电磁阀是电动阀的一个种类，是利用电磁线圈产生的磁场来拉动阀芯，从而改变阀体的通断，线圈断电，阀芯就依靠弹簧的压力退回。

电磁阀动作灵敏，功率微小，外形轻巧，系统简单，价格低廉，用途广泛。电磁阀只有开关两种状态，不能精确调节流量。

电磁阀不易泄漏，使用特别安全，尤其适用于腐蚀性、有毒或高低温的介质；但电磁阀对介质洁净度有较高要求，含颗粒的介质、黏稠状介质均不适用。

大多数阀门的手动操作应遵循以下原则：

①一般带手轮的阀门遵循逆开顺关的原则；

②带手柄的阀门则是手柄与管路平行为开，手柄与管路垂直为关；

③特殊情况按阀门上的标示进行开关操作。

（三）流体输送机械

化工生产中往往使用流体输送机械对流体做功，使流体获得能量，以提高流体的位能、静压能以及克服流体输送沿途中机械能的损失。

通常输送液体的机械称为泵，输送气体的机械按其所产生压强的高低分别称为压缩机、风机和真空泵。

流体输送机械可根据流体的性质（黏度、腐蚀性、是否含有悬浮的固体颗粒）和输送条件（温度、压强和流量）的差异进行合理的选择，以满足不同的生产要求。表2-1列出了不同类型的流体输送机械。

1.离心泵

输送机械的种类虽然繁多，但离心泵因具有结构简单、操作容易、便于调节和自控，流量均匀、效率较高、流量和扬程的适用范围较广，适用于输送腐蚀性或含有悬浮物的液体等优点，使用最为广泛，如化工生产中使用的清水泵、耐腐蚀泵、油泵、液下泵、磁力泵、屏蔽泵、杂质泵等都是离心式的泵。其中离心泵约占所用泵的80%以上，故重点介绍离心泵。

（1）离心泵的结构　离心泵的结构如图2-16所示，外观如图2-17所示，主要由旋转部件（叶轮和泵轴）和静止部件（壳体、密封、轴承等）两部分组成。

①叶轮　叶轮是离心泵的核心部件，它的作用是将电动机或其他原动机的机械能传给液体，从而使经过离心泵的液体从叶轮获得机械能。

叶轮一般由6～12片沿旋转方向后弯的叶片组成，按其结构常分为闭式、半闭式和开式三种，如图2-18所示。叶片两侧带有前、后盖板的称为闭式叶轮，操作效率高，但只适用于输送清洁液体，一般离心泵多采用这种叶轮。没有前、后盖板，仅由叶片和轮毂组成的称为开式叶轮；只有后盖板的称为半闭式叶轮。开式和半闭式叶轮由于流道不易堵塞，适用于输送含有固体颗粒的液体悬浮液。但是由于没有盖板，液体在叶片间流动时易产生倒流，故这类泵的效率较低。

按吸液方式不同，可将叶轮分为单吸式与双吸式两种，如图2-19所示。单吸式叶轮的结构简单，液体只能从叶轮一侧被吸入。双吸式叶轮可同时从叶轮两侧对称地吸入液体，所以吸液能力较大，而且可基本上消除轴向推力。

②泵轴的作用是借联轴器和电动机相连接，将电动机的转矩传给叶轮，所以它是传递机械能的主要部件。

③泵壳是泵的主体，为叶轮提供工作空间，起到支撑固定作用，并与安装轴承的托架相连接。离心泵的泵壳通常为蜗牛形，故又称为蜗壳，如图2-20所示。壳内有一逐渐扩大的流道，液体在蜗壳中流动时流道渐宽，所以动能降低，转化为静压能，所以说泵壳不仅是汇集由叶轮流出的液体的部件，而且又是一个能量转化装置。

1—泵壳；2—叶轮；3—导轮

为了减少液体直接进入泵壳内引起的能量损失，有时在泵体上安装导轮，导轮的叶片是固定的，其弯曲方向与叶轮的叶片相反，弯曲角度与液流方向适应，其作用为减少能量损失（冲击损失）和转换能量，其特点是效率较高，但结构复杂。

④轴承是套在泵轴上支撑泵轴的构件，轴承是固定转子位置并保证其顺利转动的构件。有滚动轴承和滑动轴承两种。

⑤轴封装置　泵轴转动而泵壳固定不动，轴穿过泵壳处必定会有间隙。为了防止泵内高压液体沿间隙外漏，或外界空气反向漏入泵内，必须设置轴封装置。常用的轴封装置主要有填料密封和机械密封两种。

（2）离心泵的工作原理　离心泵装置如图2-21所示，它的基本部件是旋转的叶轮和固定的泵壳。

离心泵启动前应先向泵内及吸入管路中灌满待输送液体。泵启动后，电机通过泵轴带动叶轮转动，将动能和静压能传递给液体，叶片间的液体高速旋转并产生离心力，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘并在壳体内汇集。由于壳体内流道逐渐变大，流体的部分动能转化为静压能，所以在泵的出口处，液体可获得较高的静压头而排液。

当液体自叶轮中心被甩向四周后，叶轮中心处（包括泵入口）形成低压区，此时由于外界作用于贮槽液面的压强大于泵吸入口处的压强而使泵内外产生足够的压强差，从而保证了液体连续不断地从泵的吸入口处被吸入。

若离心泵在启动之前没有向泵内灌满待输送液体，则泵内存在空气，由于空气的密度比液体的密度小，所以产生的离心力不足以在叶轮中心处形成足够的真空度，导致不能吸液，这种现象叫“气缚”。为了防止气缚现象的发生，必须在泵启动前向泵内灌满待输送液体，同时保证离心泵的入口底阀以及吸入管路都不漏。

（3）离心泵的性能参数与特性曲线

①离心泵的主要性能参数　离心泵的铭牌上注有该泵的流量、压头（或扬程）、功率、效率、转速等性能参数（一般它们是指该泵效率最高时的参数）。

a.流量Q　离心泵的流量又称排量，是指离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积，常用单位为L/s、m3/s或m3/h。离心泵的流量与泵的结构、尺寸（主要指叶轮直径和宽度）及转速等有关。

b.扬程H　离心泵的扬程又称压头，它是指单位重量液体通过泵后能量的增加值，即离心泵对单位重量（1N）的液体所能提供的有效机械能，其单位为J/N或m（液柱）。离心泵的扬程与泵的形式、规格（叶轮直径、叶片的弯曲程度等）、转速、流量以及与液体的黏度有关。由于泵内流动情况复杂，一般用实验的方法测定扬程。

c.轴功率P　离心泵的输入功率称轴功率，也就是电动机带给泵轴的功率。其单位为J/s或W。离心泵的轴功率通常随设备的尺寸、流体的黏度、流量等的增大而增大，其值可用功率表等装置进行测量。

d.效率η　离心泵在实际运转中，由于存在容积损失、机械损失、水力损失等各种能量损失，因此原动机传递给泵轴的能量不能全部被液体所获得，通常把有效功率与轴功率之比称为泵的效率，用符号η表示，用以反映设备能量损失的大小。

②离心泵的特性曲线　离心泵的特性曲线由H-Q、P-Q及η-Q三条曲线所组成（图2-22），并且离心泵的特性曲线是在一定转速下测得的，因此离心泵的特性曲线上还标有泵的转速。

a.H-Q曲线　表示泵的流量与扬程间的关系。通常离心泵的扬程随流量的增大而下降（在流量为零时，扬程只能达到一定的值）。

b.P-Q曲线　表示泵的流量与轴功率间的关系。离心泵的轴功率随流量的增大而上升，流量为零时轴功率最小。所以，离心泵启动时应关闭泵的出口阀，使电机零负载启动，以减小启动电流，避免电机因超载而损坏。

c.η-Q曲线　表示泵的流量与效率间的关系。离心泵的效率随着流量的增大而上升，达到一个最大值后，离心泵的效率随流量的增大而下降。这说明在一定转速之下，离心泵存在一个最高效率点，通常称为设计点。离心泵在与最高效率点相对应的压头、流量下工作是最经济的。离心泵的铭牌上标明的参数指标就是效率最高点对应的参数，亦为该泵的最佳工况参数。在选用离心泵时，应使离心泵在该点附近工作（如图中波折号所示的范围）。一般操作时效率应不低于最高效率的90%。

2.旋涡泵

旋涡泵如图2-23所示，是一种特殊类型的离心泵，但其工作过程、结构以及特性曲线的形状等与离心泵和其他类型泵都不大相同。

（1）旋涡泵的结构　旋涡泵主要由泵壳和叶轮组成，它的叶轮由一个四周铣有凹槽的圆盘而构成，叶片呈辐射状，排列数目可多达几十片，叶轮上有叶片，在泵壳内旋转，壳内有引液道，吸入口和排出口间有间壁，间壁与叶轮间的缝隙很小，使吸入腔和排出腔得以分隔开。

（2）旋涡泵的工作原理　旋涡泵工作时，液体按叶轮的旋转方向沿着流道流动。进入叶轮叶片间的液体，受叶片的推动，与叶轮一起运动,同时，有一部分能量较低的液体又进入叶轮，液体依靠纵向旋涡在流道内每经过一次叶轮得到一次能量，因此可以达到很高的扬程。

（3）旋涡泵的特性　旋涡泵适用于要求输送量小、压头高而黏度不大的液体。液体在叶片与引水道之间的反复迂回是靠离心力的作用，故旋涡泵在开动前也要灌满液体。旋涡泵的最高效率比离心泵的低,特性曲线也与离心泵有所不同，如图2-24所示。

（4）旋涡泵的特点和应用

①旋涡泵是一种结构简单的高扬程泵，与同样尺寸、转数相同的离心泵相比，其扬程要高2～4倍，与相同扬程的容积泵相比，其尺寸要小、结构也简单。

②具有自吸能力或借助于简单装置来实现自吸。

③效率较低，最高不超过50%，大多数旋涡泵的效率在20%～40%，只适用于小功率的场合。

④旋涡泵抽送的介质只限于纯净的液体。当液体中含有固体颗粒时，就会因磨损引起轴向或径向的间隙过大而降低泵的性能或导致旋涡泵不能工作。旋涡泵不能用来抽送黏性较大的介质，某些旋涡泵可实现气液混输。

3.往复泵

往复泵是一种容积式泵，如图2-25所示，在化工生产过程中应用较为广泛，它是依靠活塞的往复运动并依次开启吸入阀和排出阀，从而吸入和排出液体。

（1）往复泵的结构　主要部件由泵缸、活塞、活塞杆、吸液阀和排出阀组成，其中吸液阀和排出阀均为单向阀，泵缸内活塞与阀门间的空间为工作室。

（2）往复泵的工作原理　往复泵的工作原理见图2-26。活塞杆与传动机构相连接，使活塞作往复运动，往复泵是依靠活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的。

1—泵缸;2—活塞;3—活塞杆;4—吸液阀;5—排出阀

当活塞自左向右移动时，工作室的容积增大，形成低压，将液体经吸液阀吸入泵缸内；在吸液时，排出阀因受排出管内液体压力作用而关闭。当活塞移到右端点时，工作室的容积最大，吸入的液体量也最多。当活塞自右向左移动，泵缸内液体受到挤压而使其压力增大，使吸液阀关闭同时排出阀打开使液体排出。活塞移到左端点后排液完毕，完成了一个工作循环。

（3）往复泵的特点和应用　往复泵与离心泵相比，可产生高压头，效率较高，通常用于输送流量不大但要求压头较高或需精确控制流量的清洁液体。输送含固体悬浮物的液体时，可采用弹性隔膜代替活塞，称为隔膜泵。

4.齿轮泵

齿轮泵是由一对相互啮合的齿轮在相互啮合的过程中引起的空间容积的变化来输送液体，因此，齿轮泵是一种容积泵。

（1）齿轮泵的结构　齿轮泵主要由泵壳和一对互相啮合的齿轮组成，如图2-27及图2-28所示。

（2）齿轮泵的工作原理　两齿轮与泵体间形成吸入和排出两个空间。当齿轮按图2-28中所示的箭头方向转动时，吸入空间内两轮的齿互相拨开，呈容积增大的趋势，从而形成低压将液体吸入，然后分为两路沿泵内壁被齿轮嵌住，并随齿轮转动而达到排出空间。排出空间内两轮的齿互相合拢，呈容积减小的趋势，于是形成高压而将液体排出。

（3）齿轮泵的特点和应用

①齿轮泵运转时转速等于常数，所以流量是常数，是一种定量式容积泵。

②由于齿轮啮合间容积变化不均匀，流量也是不均匀的，产生的流量与压力是脉冲式的。齿数越少，流量脉动率越大，会引起系统的压力脉动，产生振动和噪声，又会影响传动的平稳性。

③齿轮泵流量均匀，尺寸小而轻便，结构简单紧凑，坚固耐用，维护保养方便，主要用于输送流量小、压头要求较高的黏性液体，如润滑油、燃烧油，可作润滑油泵、燃油泵、输油泵和液压传动装置中的液压泵。

④齿轮泵不宜输送黏度低的液体，不能输送含有固体粒子的悬浮液，以防齿轮磨损影响泵的寿命。由于齿轮泵的流量和压力脉动较大以及噪声较大，而且加工工艺较高，不易获得精确的配合。

5.螺杆泵

螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵，螺杆泵属于转子容积泵，按螺杆根数，通常可分为单螺杆泵、双螺杆泵、三螺杆泵和五螺杆泵等几种，它们的工作原理基本相似，只是螺杆齿形的几何形状有所差异，适用范围有所不同。

（1）螺杆泵的结构　图2-29所示为单螺杆泵，它主要由泵壳、转子（偏心螺旋体的螺杆）、定子（内表面呈双线螺旋面的固定螺杆衬套）等主要工作部件组成。螺杆在具有内罗纹的泵壳中偏心转动，将液体沿轴向推进，最终由排出口排出。

（2）螺杆泵的工作原理　螺杆泵工作时，液体被吸进后就进入螺纹与泵壳所围的密封空间，当主动螺杆旋转时，螺杆泵密封容积在螺牙的挤压下进一步获得螺杆泵压力，并沿轴向移动。由于螺杆是等速旋转，所以液体流出流量也是均匀的。

（3）螺杆泵的特点和应用

①脉动很小，运转平稳，流量均匀，压力稳定，效率较高，但加工精度要求较高。

②螺杆越长，则扬程越高。三螺杆泵具有较强的自吸能力，无须装置底阀或抽真空的附属设备。

③相互啮合的螺杆磨损甚少，泵的使用寿命长。

④泵的噪声和振动极小，可在高速下运转。

⑤在化工生产中多用于高黏度液体的输送，还适用于输送不含固体颗粒的润滑性液体，可作为一般润滑油泵、输油泵、燃油泵、胶液输送泵和液压传动装置中的供压泵。

6.往复活塞式压缩机

往复活塞式压缩机是由一个或几个作往复运动的活塞来改变压缩机内部容积的容积式压缩机，其中活塞式空压机是往复式空压机中最常见的、使用最多的一种。

（1）活塞式空压机的主要结构　活塞式空压机主要由缸体、曲轴、连杆、活塞杆、阀门、轴封等主要部件组成，见图2-30。此外还有空气过滤器、能量调节装置（弹簧）、安全装置、润滑系统、冷却系统、排水系统等辅助部件及辅助系统共同组成。

（2）活塞式空压机的工作原理　活塞式空压机的工作原理与往复泵类似，依靠活塞在汽缸内做周期性的往复运动而将气体吸入和压出。当空间扩大时，汽缸内的气体膨胀，压力降低，吸入气体；当空间缩小时，气体被压缩，压力升高，排出气体。活塞往复一次，依次完成膨胀、吸气、压缩、排气这四个过程，完成一个工作循环。当要求压力较高时，可以采用多级压缩。

（3）活塞式空压机的特点

①压力范围广，从低压到高压都适用；

②热效率较高；

③适应性强，排气量可在较大的范围内调节；

④驱动机选型比较简单，大都采用电动机；

⑤外形尺寸及重量都较大，结构复杂，易损部件较多，气流有脉动，运转中有振动等；

⑥活塞空压机在压力很高或送气量较小的场合，以及在制冷系统中应用广泛。

7.水喷射真空泵

水喷射真空泵是真空泵的一种，它靠水力喷射，产生真空度，应用很广泛。

（1）水喷射真空泵的结构　如图2-31所示，水喷射真空机组主要有由水喷射系统（喷嘴、混合室与扩散管）、水泵、水箱、缓冲罐、止回阀、放空阀、真空表等设备组成。

1—水喷射真空泵;2—放空阀;3—水箱;4—泄流、排污口;5—耐腐离心泵;6—缓冲罐;7—罐、补水口;8—止回阀;9—真空表;10—进系统阀

（2）水喷射真空泵的工作原理　水喷射真空泵将具有一定压力的工作介质水，通过喷嘴向吸入室高速喷出，将水的静压能变为动能，形成高速射流，吸入室中的气体被高速射流强制携带并与之混合，形成气液混合流，进入扩压器，从而使吸入室压力降低，形成真空，在扩压器的扩张段内，混合射流的动能转变为静压能，速度降低而压力升高，气体被进一步压缩，与水一起排出泵外，在水箱中气水分离，气体释放入大气，水由水泵循环再利用，如此反复循环达到抽真空的目的。

单级喷射真空泵仅能达到90%的真空度。为获得更高的真空度，可采用多级喷射真空泵。

（3）水喷射真空泵的特点

①水喷射真空泵结构简单，抽气量大，适应性强,使用寿命长。

②水喷射真空泵效率低，能耗大。

③水喷射真空泵广泛应用于化工、制药、纺织、食品、酿造、冶金、环保等行业中，适用于蒸馏、蒸发、浓缩、干燥、结晶、吸收、传质、冷凝、除氧、供氧、输送、脱色、脱气、除臭、精炼、“三废”治理等多种场合。

三、流体输送操作

（一）离心泵开车、正常运行和停车操作

1.运行前的准备工作

（1）第一次运行前，将所有的阀打开（除压力表阀、真空表阀外），用压缩空气吹洗整个管路系统。

（2）检查各部分螺栓、连接件是否有松动。有松动的要加以紧固，在紧固地脚螺栓时要重新对中找正。防静电接地完好。

（3）检查润滑油、封油、冷却水系统，应无堵塞，无泄漏。

（4）盘车：用手盘动联轴器使泵转子转动数圈，看机组转动是否灵活，是否有响声和轻重不匀的感觉，以判断泵内有无异物或轴是否弯曲、密封件安装正不正，软填料是否压得太紧等。

（5）检查机组转向。在检查转向时，最好使联轴器脱开，看启动电机是否与泵的工作叶轮转向箭头一致。但不能开动电机带动泵空转，以免泵零件之间干磨造成损坏。

（6）检查各部位及仪表是否正常。

（7）检查入口罐内液位高于50%。

2.离心泵的开车

（1）关闭压力表阀、真空表阀。

（2）开启进料阀灌泵。待离心泵泵体上部放气旋塞冒出的全是液体而无气泡时，即泵已灌满，关闭放气阀。

（3）开冷却水、密封部冲洗液等。

（4）关闭出口阀，启动电机，打开压力表、真空表阀。

3.正常运行

（1）电机启动2～3min后，慢慢打开出口阀，调节流量直至达到要求。

（2）观察压力表和真空表的读数，达到要求数值后，要检查轴承温度。一般滑动轴承温度不大于65℃；滚动轴承温度不大于70℃。运转要平稳，无噪声。流量和扬程均达到标牌上的要求。

（3）泵正常工作后，检查密封情况。机械密封漏损量不超过10滴/min，软填料密封不超过20滴/min。

4.运行中切换

在运转泵与备用泵切换使用时，应先按离心泵的启动程序作好所有准备工作，然后开动备用泵。待备用泵运转平稳后，缓慢打开备用泵排出阀，同时逐步关闭运转泵的出口阀，以保证工艺所需流量的稳定，不致产生较大的波动。在原运转泵出口阀全部关死后，即可停止原动机。

5.停车

（1）与接料岗位取得联系后，应先关闭压力表、真空表阀，再慢慢关闭离心泵的出口阀。使泵轻载，又能防止液体倒灌。

（2）按电动机按钮，停止电机运转。

（3）关闭离心泵的进口阀及密封液阀、冷却水等。

6.操作中的注意事项

（1）离心泵启动之前须灌泵排气，防止发生气缚现象。

（2）启动离心泵前，须关闭离心泵出口阀，使泵零负载启动。

（3）泵启动前要进行盘车，以检查泵是否正常（如轴承的润滑情况，是否有卡轴现象，泵是否有堵塞或冻结，密封是否泄漏等）。如没有手动盘车的联轴节部件，可点动启动泵。对备用泵也要经常盘车。

（4）在启动电机初期，出口阀关闭运转的时间一般不要超过3～5min，因为此时流量为零，泵运转消耗的功率变为热能被泵内液体吸收，容易使泵发热。

（5）切忌离心泵空转。因为在泵内没有液体空运转时，必然会使机件干摩擦，造成密封环、轴封、平衡盘等很快磨损，同时温度也急剧升高，烧坏摩擦环，或者引起抱轴。泵在运行过程中如果发现因液体抽空或吸入管漏气而空转时，也应立即停车。

（6）关闭离心泵前，须关闭离心泵出口阀，防止液体倒流。

（7）放净泵内液体，做好防冻工作；做好卫生整理工作。

（二）往复泵的开停车操作

1.运行前的准备工作

（1）严格检查往复泵的进、出口管线及阀门、盲板等，如有异物堵塞管路的情况一定要予以清除。

（2）检查各部分螺栓、连接件是否有松动。有松动的要加以紧固，在紧固地脚螺栓时要重新对中找正。防静电接地完好。

（3）检查泵机箱内润滑油面，中线为正常（初次加油，稍高于中线）使往复泵保持润滑。

（4）盘车3～5转检查是否灵活轻松，有无异常声音和卡涩现象。检查盘根的松动、磨损情况。

（5）检查转向，看启动电机与泵的转向箭头是否一致,但不能开动电机带动泵空转，以免泵零件之间干磨造成损坏。

（6）检查各部位及仪表是否正常。

（7）检查入口罐内液位高于50%。

2.启动

（1）关闭进、出口压力（或真空）表，旁通管此时也应关闭。

（2）第一次使用要引入液体灌泵，待离心泵泵体上部放气旋塞冒出的全是液体而无气泡时，即泵已灌满，关闭放气阀。

（3）打开压力表、安全阀的前阀。

（4）进口阀门应全开，不能用进口阀调节流量，避免发生汽蚀。

（5）全开泵的出口阀，开启出口管路上的旁路阀。

（6）启动泵，打开进出口压力（或真空）表，观察流量、压力、泄漏情况。

3.正常运行

（1）调节旁路阀开度，观察流量计读数的变化，直至流量满足要求。

（2）观察压力表的读数，要求泵运行平稳无噪声，如有异常状态应及时清除。注意检查泵的温度（泵轴承温度不得超过70℃）及密封情况。

4.停车

（1）作好停泵前的联系、准备工作。

（2）关闭进、出口压力（或真空）表，安全阀。

（3）停电机，迅速关闭出口阀门。若倒灌状态下使用，还要关闭进口阀门。

（4）如果密封采用外部引液时，还要关闭外部引液阀。

（5）长期停车，除将泵内的腐蚀性液体放净外，各零部件应拆卸、清洗、涂油重装后妥善保管。

（6）如环境温度低于液体凝固点，要放净泵内液体，作好防冻工作。下次启动前，用手转动泵轴3～5圈。

（7）做好卫生整理工作。

5.操作中的注意事项

（1）泵启动前一定要将泵的出口阀、旁路阀开启，若完全关闭运转，则泵内压强会急剧升高，造成泵壳、管路和电动机的损坏。

（2）介质必须清洁，因输送液体中固体粒子对泵的使用寿命及正常运转有很大影响，所以泵入口端应加装过滤器，过滤器网孔径不低于50μm。

（3）出口压力在满足工艺生产情况下不得超压。

（4）看运行是否正常，是否有抽空或振动情况。

（5）关闭往复泵时，泵的出口阀和旁路阀必须打开。

四、流体输送设备故障及处理

（一）常用液体输送机械常见故障分析及处理

1.离心泵常见故障分析及处理

（1）泵启动后不出水

①故障原因：离心泵发生气缚；解决方法：停车重新灌泵排气。

②故障原因：泵的扬程达不到工艺要求；解决方法：重新选泵换泵。

③故障原因：吸入管或仪表漏气；解决方法：查找漏气点，消除漏气现象。

④故障原因：吸入扬程过高；解决方法：降低泵的安装高度。

⑤故障原因：底阀漏水；解决方法：修理或更换底阀。

⑥故障原因：泵的转向不对；解决方法：检查电路，调整接线。

（2）运转过程中流量扬程变小

①故障原因：泵内发生汽蚀现象；解决方法：提高液位或降低液体温度或关小泵出口阀开度或降低吸入管阻力。

②故障原因：吸入管路、泵内叶轮以及排出管路中有杂物堵塞；解决方法：检查底阀、叶轮、管路等，并清理堵塞物。

③故障原因：密封环磨损；解决方法：更换密封环。

④故障原因：转速降低；解决方法：检查电压是否不稳定。

（3）振动过大，声音不正常

①故障原因：泵轴弯曲；解决方法：矫直泵轴。

②故障原因：轴承磨损或损坏；解决方法：更换轴承。

③故障原因：泵内发生汽蚀现象；解决方法：提高液位或降低液体温度或关小泵出口阀开度或降低吸入管阻力。

④故障原因：叶轮堵塞；解决方法：清洗叶轮。

⑤故障原因：叶轮磨损；解决方法：进行平衡找正或更换叶轮。

⑥故障原因：泵或管路未紧固；解决方法：拧紧地脚螺栓。

（4）轴承过热

①故障原因：轴承损坏；解决方法：检查更换。

②故障原因：轴承安装间隙不合适；解决方法：重新安装调整。

③故障原因：轴承箱内油脏或油位低；解决方法：换油或加油。

④故障原因：润滑油油质不好；解决方法：更换润滑油。

⑤故障原因：泵轴弯曲或联轴器没找正；解决方法：矫直或更换泵轴。

⑥故障原因：填料压得过紧，摩擦力大；解决方法：调整填料压盖。

（5）轴功率过大

①故障原因：泵轴弯曲；解决方法：矫直泵轴。

②故障原因：轴承磨损或损坏；解决方法：检查更换。

③故障原因：流量超出使用范围；解决方法：关小阀门，降低流量。

④故障原因：泵内含有杂物；解决方法：拆洗泵和叶轮。

⑤故障原因：叶轮与泵体相摩擦；解决方法：调整叶轮位置。

⑥故障原因：填料压得过紧，摩擦力大；解决方法：调整填料压盖。

2.旋涡泵常见故障分析及处理

（1）泵打不出液体或液量小

①故障原因：出口阀没打开；解决方法：打开出口阀。

②故障原因：底阀未开或严重堵塞；解决方法：打开底阀或清理底阀。

③故障原因：泵内有气体；解决方法：灌泵排气。

④故障原因：吸入管路或叶轮严重堵塞；解决方法：清理管路或叶轮中杂物。

⑤故障原因：泵反转；解决方法：检查电路接线。

⑥故障原因：吸水高度大或液体温度过高；解决方法：降低吸液位置和液体温度。

（2）运行中泵的流量变小

①故障原因：吸入管路漏气；解决方法：查漏并排气。

②故障原因：吸入管路、泵内叶轮有杂物堵塞；解决方法：检查并清理堵塞物。

③故障原因：转速降低；解决方法：检查电压是否稳定。

（3）漩涡泵漏液

①故障原因：机械密封使用已久，已磨损；解决方法：更换机械密封。

②故障原因：料液中含杂质；解决方法：加装过滤器。

③故障原因：轴套上密封圈老化；解决方法：更换密封圈。

（4）声音不正常

①故障原因：旋涡泵与电机安装不同心；解决方法：调整旋涡泵与电机同心。

②故障原因：泵体或吸入管路进空气；解决方法：检查并排气。

③故障原因：泵内发生汽蚀现象；解决方法：分析汽蚀的原因并排除。

④故障原因：地脚螺栓松动；解决方法：拧紧地脚螺栓。

⑤故障原因：轴承磨损，间隙大；解决方法：更换轴承。

⑥故障原因：泵内有杂质；解决方法：拆卸清洗旋涡泵。

（5）泵轴过热

①故障原因：泵轴与电机轴不同心；解决方法：检查并重新安装。

②故障原因：泵体内部转动时卡擦；解决方法：重新安装调整。

③故障原因：密封圈压得过紧；解决方法：调整密封圈。

④故障原因：轴承缺油或油黏度太大；解决方法：加油或换油。

⑤故障原因：轴承磨损或损坏；解决方法：更换轴承。

（二）常用气体输送机械常见故障分析及处理

1.活塞式空压机常见故障分析及处理

（1）压缩机不工作

①故障原因:动力线未接通；解决方法:插上动力插头。

②故障原因:压力开关在关位；解决方法:调整开关位置[自动/开]。

③故障原因:压缩机体内无润滑油（可能剧烈危害压缩机）；解决方法:加油。

④故障原因:皮带太松或太紧；解决方法:调整皮带。

⑤故障原因:旋转方向不对，电线接反；解决方法:重新接线路。

（2）压力无法升至规定值

①故障原因:安全阀漏气；解决方法:拆修,更换。

②故障原因:连接部位漏气；解决方法:检修,调整。

③故障原因:阀门组件故障；解决方法:拆修,更换。

④故障原因:活塞环磨损；解决方法:更换活塞环。

（3）振动大

①故障原因:皮带松；解决方法:调整皮带。

②故障原因:皮带轮未对齐或太松；解决方法:重新对齐或固定。

③故障原因:曲轴弯（变形）；解决方法:送去经认可的服务中心。

④故障原因:地面不平整；解决方法:垫平地面。

（4）噪声大

①故障原因:皮带轮、机体或电机皮带护罩松动；解决方法:关闭机器,重新紧固。

②故障原因:曲轴箱内缺润滑油；解决方法:检查轴承是否损坏,重新加油。

③故障原因:阀门或活塞积炭；解决方法:拆下压缩机汽缸盖检查。

④故障原因:轴承活塞销推力轴承；解决方法:送去经认可的服务中心检查。

（5）电机或压缩机件过热

①故障原因:使用压力过高超载运转；解决方法:降低使用压力。

②故障原因:环境温度太高或通风不良；解决方法:移至通风良好处。

③故障原因:皮带太紧或中心线未对齐；解决方法:重新调整,对齐。

④故障原因:空气滤清器或阀门积炭堵塞；解决方法:拆下清洗。

⑤故障原因:电压过低或电线过长；解决方法:更换电线,加稳压装置。

（6）当启动时,电机噪声大，但保险丝熔断电闸并不启动

①故障原因:延长电线的规格太低；解决方法:使用较高规格的导线检查电闸保险。

②故障原因:保险丝或电闸规格不对；解决方法:检查更换。

③故障原因:单向阀故障；解决方法:修理或更换。

④故障原因:电压太低；解决方法:用电压表检查。

⑤故障原因:温度太低；解决方法:暖机或使用轻质润滑油。

⑥故障原因:压力开关故障；解决方法:更换压力开关。

（7）润滑油消耗太大或软管内有润滑油

①故障原因:汽缸漏；解决方法:更换汽缸。

②故障原因:活塞环磨损；解决方法:检查更换。

2.水喷射真空泵常见故障分析及处理

（1）真空度降低

①故障原因:喷嘴或扩压器喉部磨损；解决方法:更换喷嘴或扩压器。

②故障原因:水温升高，影响泵真空度的提高；解决方法:加凉水、降低水温。

③故障原因:水泵轴封处泄漏，压力降低，流量减小；解决方法:修复水泵，使水压及水流量正常。

④故障原因:由于酸碱腐蚀或杂物堵塞扩压器喉部；解决方法:消除异物，调整工作水。

⑤故障原因:水泵的电压不稳；解决方法:检查保障电源电压稳定。

⑥故障原因:被抽物料负荷过大；解决方法:降低水喷射泵的抽气负荷。

（2）气液分离器倒料

①故障原因:循环水泵压力低，水流量封不住文氏管喉径；解决方法:检修水泵叶轮、喷嘴、文氏管，严重腐蚀者更换。

②故障原因:喷嘴与扩压器不同心；解决方法:重新安装，调整同心度。

③故障原因:停泵前气液分离器底阀没打开；解决方法:停泵前先打开底阀。

④故障原因:法兰密封垫位置不正，阻碍工作水流量；解决方法:调整密封垫位置。

⑤故障原因:喷嘴磨损严重，尺寸被改变；解决方法:检修或更换部件。

⑥故障原因:水喷射泵水箱内水的深度不足；解决方法:补足水箱中的水位。

⑦故障原因:扩压器喉部堵塞；解决方法:清理杂物。

（3）电机功率过大

①故障原因:叶轮磨损；解决方法:更换叶轮。

②故障原因:孔板或水泵出入口堵塞；解决方法:消除。

③故障原因:水泵与电机轴不同心；解决方法:调整同心度。

④故障原因:填料压盖螺栓过紧，填料函发热；解决方法:调整填料松紧度。

五、不同流体输送方式的选择

（一）液体物料的输送方法及输送设备的选择

化工生产中液体的输送方法一般有动力输送、压力输送和真空输送三种，输送方法的选用主要是根据工艺要求、被输送物料的性质等来考虑。

（1）输送量较大的物料、连续生产的物料宜采用动力输送的方式，但挥发性大、高温液体、低沸点的物料则不宜采用动力输送的方式输送。

（2）输送腐蚀性、小批量的物料，工艺过程中不允许被污染的物料以及后道工序需加压操作的物料均可采用压力输送的方式，但易氧化、易燃、易爆的物料不能用压缩空气压送，可用氮气压送。

（3）真空输送：输送腐蚀性、小批量的物料以及工艺过程中不允许被污染的物料可采用真空输送的方式，但挥发性大、低沸点的物料以及位差较高的物料不宜采用真空抽料的方式；同时需精确计量的物料亦不适用采用真空抽料的方式。

（二）气体物料的输送方法及输送机械的选择

气体输送方法通常有气体压缩、输送气体或通风、抽真空三种。

（1）以提高气体的压力为目的，终压要求大于300kPa以上，一般压缩比在4以上，当压缩比较大时可采用多级压缩。比如提高反应气体的压力、裂解气精馏分离等。常选用往复式压缩机及其他容积式压缩机等气体输送机械。

（2）为了满足工艺需要、改善劳动条件等，会采用输送气体或通风的方式。

①当要求终压在14.7～300kPa（表压）之间，压缩比小于4时，比如提高反应气体压力、吸收塔送气、气流干燥器输送空气等，一般选用离心式鼓风机、罗茨鼓风机等气体输送机械。

②当要求终压不超过14.7kPa（表压），压缩比为1～1.15时，如空冷器、干燥房、干燥器通风等，可选用离心式、轴流式通风机等气体输送机械。

（3）抽真空：在设备中产生真空，以满足生产工艺要求。比如抽滤、真空蒸发、减压蒸馏等，可用喷射真空泵、往复真空泵、水环真空泵等气体输送机械。