模块1 流体输送操作_教案
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流体输送教案设计教案标题:流体输送教案设计教学目标:1. 了解流体输送的概念和基本原理。
2. 掌握流体输送的不同方法和设备。
3. 理解流体输送在实际应用中的重要性和应用领域。
4. 能够分析和解决流体输送中的问题。
教学内容:1. 流体输送的概念和基本原理:a. 流体的定义和性质。
b. 流体输送的基本原理,包括压力、流速、管道摩擦、管道阻力等概念。
c. 流体输送的流态分类,包括层流和湍流。
2. 流体输送的方法和设备:a. 重力输送,包括自由流和流态转换。
b. 压力输送,包括压力泵和压力管道。
c. 机械输送,包括螺旋输送机、皮带输送机等。
3. 流体输送的应用领域:a. 石油和天然气输送。
b. 水力发电和水处理。
c. 化工工艺中的流体输送。
d. 其他工业领域的流体输送应用。
教学步骤:1. 导入:通过引入一个与学生生活相关的例子,引起学生对流体输送的兴趣,激发学习的动机。
2. 知识讲解:以PPT或板书的形式,讲解流体输送的概念、基本原理、方法和设备,并结合图示进行说明。
3. 知识巩固:a. 组织学生进行小组讨论,让学生就流体输送的不同方法和设备进行比较和分析。
b. 设计一些案例或实际问题,让学生运用所学知识解决问题。
4. 拓展应用:a. 邀请相关行业的专业人士进行讲座或实地考察,让学生了解流体输送在实际应用中的情况。
b. 组织学生进行小组项目,让他们选择一个流体输送应用领域进行研究和报告。
5. 总结与评价:a. 教师对学生的表现进行评价,鼓励他们在学习中积极思考和参与。
b. 总结本节课的重点内容,并提供一些拓展阅读资料供学生深入学习。
教学资源:1. PPT或黑板、白板等教学工具。
2. 流体输送的实物模型和图示材料。
3. 相关行业的专业人士讲座或实地考察安排。
评估方式:1. 学生小组讨论和解决问题的参与度和质量。
2. 学生小组项目报告的内容和表达能力。
3. 学生针对案例或实际问题的解答准确性和逻辑性。
4. 学生对流体输送概念和原理的理解程度。
浙江省台州技工学校
椒江职业中专
教案
科目
化工单元过程
及操作班级
1026
授课日期
9.2(周五)课时数 1 1028 9.5(周一)内容第1章流体的输送1.1概述授课教师邹会玲
教学
目的
及
要求
1.了解流体的主要特征,气体和液体的异同点
2.理解流体输送的四种方法以及输送的原理
3.利用四种不同的输送方法辨别实际管路输送流体的特点
本课重点
与难点
教学重点:流体输送的原理及方法
教学难点:流体的三种特征
教学内容
第一章流体的输送
1.1概述
1.1.1 流体流动及输送在化工生产中的应用
1、流体—液体和气体的总称。
流体具有三个特点
①流动性,即抗剪抗张能力都很小。
②无固定形状,随容器的形状而变化。
③在外力作用下流体内部发生相对运动。
1.1.2常见流体输送方式
1.高位槽送料 2.真空抽料 3.压缩空气送料 4.流体输送机械送料(最常用)
教学反思这一章是学生的理论基础课,所以讲课的步伐比较慢,这节课讲的概念是比较简单,所以学生掌握的较好
作业练习册P3习题。
模块一流体输送操作项目1 观察流体流动【教材】李祥新、朱建民主编《化工单元操作》,高等教育出版社2009年3月出版。
【学习目标】1.借助雷诺实验装置,认识流体在管内流动的两种不同型态。
2.学会雷诺准数的计算,并用雷诺准数判断流体流型。
【重点、难点分析】重点:认识流体流动型态难点:雷诺准数的计算【学时安排】8学时【学法指导】提前预习教材相关内容,认真观察老师的示范,按实训步骤完成项目实训,学会设备规范操作方法,在实训的基础上学会流体输送的相关知识。
【知识准备】通过阅读教材,查阅相关资料,解决以下问题。
1.流体密度怎样表示?2.压强的概念是怎样表述的?其单位之间怎样换算?3.观察河流或其他流体的流动状态,并用语言描述。
【实训项目】水箱加水——调节流量——记录流量——计算雷诺准数——验证雷诺判据【自我评价】与其他组同学比较,看一下谁的操作更规范呢?【阅读思考】通过阅读教材,解决以下问题。
1.什么是不可压缩性流体,什么是可压缩性流体?2.化工生产中的压力是指什么?单位有哪些?如何换算?3.如图所示的容器液体内部的压力怎样计算?能不能推导出计通式?图1-4 容器内液体示意图4.什么叫体积流量?什么叫质量流量?它们之间存在怎样的关系?5.流体的流速怎样表示?单位是什么?【作业】复习题分析并比较下列各组概念的联系与区别。
体积流量绝对压力位能层流能量损失质量流量表压动能湍流压头损失流速真空度静压能过渡流计算题1-1,1-2,1-3,1-4项目2 化工管路的安装【教材】李祥新、朱建民主编《化工单元操作》,高等教育出版社2009年3月出版。
【学习目标】1.通过管路安装练习,掌握流体输送管路的构成、管子及阀门的选用。
2.学会管子与各种管件及阀门的连接方法。
【重点、难点分析】重点:管路安装难点:管路连接【学时安排】8学时【学法指导】提前预习教材相关内容,认真观察老师的示范,按实训步骤完成项目实训,学会设备规范操作方法,在实训的基础上学会流体输送的相关知识。
一、教学目标1. 知识目标:了解流体输送的基本概念、原理及分类;掌握流体输送系统的组成及工作原理;熟悉流体输送设备的选择与使用。
2. 能力目标:培养学生分析流体输送系统问题、设计流体输送方案的能力;提高学生动手实践、团队协作的能力。
3. 情感目标:激发学生对流体输送领域的兴趣,培养学生严谨、创新的科学精神。
二、教学重点与难点1. 教学重点:流体输送的基本概念、原理及分类;流体输送系统的组成及工作原理;流体输送设备的选择与使用。
2. 教学难点:流体输送系统设计及优化;流体输送设备选型及参数计算。
三、教学过程1. 导入新课通过实际案例引入,让学生了解流体输送在工农业生产、日常生活等方面的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 讲授新课(1)流体输送的基本概念、原理及分类讲解流体输送的定义、分类(如:管道输送、输送泵、输送风机等),并举例说明。
(2)流体输送系统的组成及工作原理讲解流体输送系统的基本组成(如:输送管道、输送设备、控制系统等),以及各部分的工作原理。
(3)流体输送设备的选择与使用讲解不同类型流体输送设备的特点、适用范围及选型方法。
3. 实践环节(1)分组讨论:针对一个实际流体输送案例,学生分组讨论并设计流体输送方案。
(2)动手实践:学生根据设计方案,利用模型或软件进行流体输送系统模拟,验证方案可行性。
4. 总结与反思引导学生总结所学知识,并对流体输送系统设计及优化、流体输送设备选型及参数计算等方面进行反思。
四、教学评价1. 课堂表现:关注学生在课堂上的参与度、讨论积极性和问题解决能力。
2. 实践环节:评价学生在实践环节中的团队协作、方案设计及问题解决能力。
3. 课后作业:检查学生对所学知识的掌握程度,以及独立完成流体输送系统设计的能力。
五、教学资源1. 教学课件:包含流体输送的基本概念、原理、分类、系统组成、设备选型等内容。
2. 案例分析:提供实际流体输送案例,供学生分析、讨论。
3. 模型或软件:用于流体输送系统模拟,验证设计方案可行性。
模块一流体输送操作项目1 观察流体流动【教材版本】李祥新、朱建民主编《化工单元操作》,高等教育出版社2009年3月出版。
【教学目标】1.借助雷诺实验装置,认识流体在管内流动的两种不同型态。
2.学会雷诺准数的计算,并用雷诺准数判断流体流型。
【教学重点、难点】重点:认识流体流动型态难点:雷诺准数的计算【教学方法】采用项目教学法,以行动导向来进行学习,调动学生的学习积极性,注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。
根据本项目特点,采用“导入——演示——实训——评价——讲授——讨论”的教学过程,先让学生在完成具体项目的过程中熟悉相应单元操作,然后通过相关知识的学习达到教学目标。
【学时安排】8学时【教学建议】先通过例子导入本项目的工作任务,根据要求布置实训任务,演示实训操作方法,指导学生按步骤完成实训项目。
然后,在学生预习的基础上学习流体输送的相关知识。
【教学过程】一、导入自然界中存在着大量的流动现象,如河水流动,刮风等等。
流体有不同的流动状态。
二、教师讲授及演示实训步骤1.布置实训任务:观察液体的流动状态。
2.引导学生先大致了解流体输送装置,简述其用途,提高学生学习兴趣。
图1-1 雷诺实验装置三、学生实训指导学生按工艺卡片进行实训。
水箱加水——调节流量——记录流量——计算雷诺准数——验证雷诺判据四、检查评价学生自查实训情况,各组比较操作情况及数据的准确性,选出最佳操作人员。
五、相关知识在学生预习及实训操作的基础上,由教师讲授与学生讨论相结合,完成以下内容的学习。
一、流体流动的基础知识流体包括气体和液体,液体可认为是不可压缩性流体,气体为可压缩性流体。
1.液体内部不同位置的压力(1)压力的表示方法化工生产中习惯上将压强称为压力,是指垂直作用于流体单位面积上的压力,以p表示。
单位N/m2,Pa;MPa;kPa;atm;at或kgf/cm2;mH2O;mmHg。
换算关系:1 MPa=103kPa=106Pa1atm=0.10133MPa=101.3kPa=1.033 kgf/cm2=760mmHg=10.33mH2O表压:表上反映出的压力,是设备内的实际压力与大气压力之差。
江苏省XY中等专业学校2022-2023-1教案一、课程导入请问同学们都住在几楼,有没有同学家住比较高的楼层?大家有没有想过家里用的自来水是如何输送到你家的?展示图片二、课程内容(一)流体输送机械简介流体输送机械是向流体做功以提高流体机械能的装置,因此流体通过流体输送机械后即可获得能量,以用于克服流体输送过程中的机械能损失,提高位能以及提高液体压力(或减压等)。
(二)流体输送方式化工生产中所处理的物料,大多为流体,为了满足工艺条件的要,保证生产的连续性,需要把液体从一个设备输送至另一个设备。
流体输送方式主要有以下几种:高位槽送料、真空抽料、压缩空气送料、流体输送机械送料。
(1)高位槽送料当要求将高位设备中的液体输送至低位设备中去时,只要两设备间的位差高度能满足流量要求,即可将两设备用管道直接连接,从而达到送料的目的,这就是高位槽送料。
对要求流速特别稳定的场合,也常设置高位槽,先将液体送到高位槽内,再利用位差将液体送到目标设备,这样可以避免输送机械带来的波动。
高位水塔图片(2)真空抽料真空抽料是通过真空系统造成的负压来实现液体从一个设备到另一个设备的操作。
真空抽料时,目标设备内的真空度必须要满足输送任务的量、压力的要求。
真空抽料适用于对腐蚀性液体的输送,其结构简单没有动件,但流量调节不方便,主要用在间歇输送流体的场合,必须注意的是真空抽料不能用于易挥发液体的输送。
思考:什么原因使得真空抽料不能用于易挥发液体的输送?讨论:移液管的使用有哪些注意事项?(3)压缩空气送料压缩空气送料是通过通入压缩气体,在压力的作用下将液体输送至目标设备压缩空气达料时,气体压力必须满足输送任务的工艺要求。
气压式暖水壶(4)流体输送机械送料流体输送机械是给流体增加机械能以完成输送任务的机械。
流体输送机械送料是借助流体输送机械对流体做功,实现流体输送的操作,是化工生产中最常见的输送方式。
《流体输送操作》实训指导书一、实验目的使学生充分认识流体输送流程,掌握流体输送的三个基本方法(输送机械输送、位差(高位槽)输送、压差(抽真空)输送)。
掌握离心泵的操作方法。
了解配比输送,了解流量计、液位计等测量仪表。
了解电动调节阀的使用方法。
掌握泵的串并联,联锁功能及使用。
二、开车前准备1、由相关操作人员组成装置检查小组,对本装置所有设备、管道、阀门、仪表、电气、照明、分析、保温等按工艺流程图要求和专业技术要求进行检查。
2、检查所有仪表是否处于正常状态。
3、检查所有设备是否处于正常状态。
4、试电4.1.检查外部供电系统,确保控制柜上所有开关均处于关闭状态。
4.2.开启外部供电系统总电源开关。
4.3.打开控制柜上空气开关33(QF1)。
4.4.打开空气开关10(QF2),打开仪表电源开关8。
查看所有仪表是否上电,指示是否正常。
4.5.将各阀门顺时针旋转操作到关的状态。
检查孔板流量计正压阀和负压阀是否均处于开启状态(实验中保持开启)。
4.6加装实训用水关闭原料水槽排水阀(VA25),原料水槽加水至浮球阀关闭,关闭自来水。
(一)输送操作1、流体输送机械输送①单泵实验(1#泵):方法一:开并联2号泵支路阀(VA03),开溢流阀(VA12),关双泵串联支路阀(VA04)、2号泵进水阀(VA06)、并联1号泵支路阀(VA09)、高位槽回流阀(VA13)、高位槽出口流量手动调节阀(VA14),放空阀(VA11)适当打开。
液体直接从高位槽流入原料水槽。
方法二:开并联2号泵支路阀(VA03),关溢流阀(VA12),关双泵串联阀(VA04)、2号泵进水阀(VA06)、并联1号泵支路阀(VA09)、高位槽放空阀(VA11)、高位槽回流阀(VA13)、高位槽溢流阀(VA12)、局部阻力管阀(VA16)、光滑管阀(VA20)、局部阻力管高压引压阀(VA18)、光滑管高压引压阀(VA21)、局部阻力管低压引压阀(VA19)、光滑管低压引压阀(VA22)、局部阻力阀(VA17)、抽真空阀(VA33)、吸收塔气体入口阀(VA31)。
课程名称:流体输送课程编号:XX0XX授课教师:[教师姓名]授课班级:[班级名称]授课时间:[具体时间]授课地点:[具体地点]一、教学目标1. 知识目标:(1)使学生掌握流体输送的基本原理和流体流动的基本规律。
(2)了解流体输送设备的类型、结构、工作原理和操作方法。
(3)熟悉流体输送过程中的能量损失和输送效率的计算方法。
2. 能力目标:(1)培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。
(2)提高学生的实验操作技能和工程实践能力。
3. 素质目标:(1)培养学生的团队合作精神。
(2)提高学生的创新意识和环保意识。
二、教学内容1. 流体输送基本原理(1)流体的定义和分类(2)流体流动的基本规律(3)流体流动的基本参数:流速、流量、压力等2. 流体输送设备(1)泵类设备:离心泵、轴流泵、混流泵等(2)风机类设备:轴流风机、离心风机等(3)压缩机类设备:往复式压缩机、螺杆压缩机等3. 流体输送过程中的能量损失和输送效率(1)摩擦损失(2)局部损失(3)泵的效率4. 流体输送设备操作与控制(1)泵类设备的操作与维护(2)风机类设备的操作与维护(3)压缩机类设备的操作与维护三、教学方法1. 讲授法:讲解流体输送基本原理、流体流动基本规律、流体输送设备类型及操作方法等理论知识。
2. 案例分析法:结合实际工程案例,引导学生分析流体输送过程中可能出现的问题及解决方法。
3. 实验教学法:通过实验操作,使学生掌握流体输送设备的操作技能和实验数据采集方法。
4. 讨论法:组织学生围绕特定问题进行讨论,提高学生的创新意识和团队合作精神。
四、教学过程1. 导入新课:简要介绍流体输送在化工生产中的重要性,激发学生的学习兴趣。
2. 讲授新课:按照教学内容,依次讲解流体输送基本原理、流体输送设备、流体输送过程中的能量损失和输送效率等知识。
3. 案例分析:结合实际工程案例,引导学生分析流体输送过程中可能出现的问题及解决方法。
4. 实验教学:组织学生进行实验操作,使学生掌握流体输送设备的操作技能和实验数据采集方法。
如何选题:完整的一个教学单元专业课-项目课程(理实一体),能够体现各种课改理念:做中学而不是学中做;三种学习能力培养。
文化课:便于能力培养。
了解评委的专业知识(如市里选拨),注重表达重点与形式。
项目六:流体输送技术与操作综合实训课例设计为谁而教?教什么?-教材的二次开发怎么教?-教学过程设计为什么这么教-课改理念的体现。
结合说课的形式设计:一、课情分析:1、课程与项目的定位:注意课程与项目是不同的概念:项目是动作:(沿用章节名称)项目概括要与培养目标对接:2、人才培养目标定位:企业的需求与学生未来发展决定:人才培养目标的定位决定了理念与实践教学的地位:3、教材特点与教材处理(二次开发):教材特点分析:知识体系、重知识轻实践。
解构知识体系,重构行动框架(项目),模块一:流体输送单元操作项目能力训练项目名称相关支撑知识课时一流体输送机械的选择与拆卸实训流体输送性能、机械,流体的能量衡算 6 二流体输送管路的设计与安装实训管路的阻力计算,管件的阻力计算。
4 三流体输送仪表选择安装操作实训流体静力学,化工仪表操作技术。
4企业的需求及知识与设备的更新,对教材内容进行增、删、组处理,“有用、实用、够用”为度。
弱化公式推导与计算,强化过程分析与操作。
4、项目教学目标确定:教学大纲的特点:本科、知识体系确定依据:企业需求(不同专业不同能力需求-设计好所需要的专业)、学生未来发展需求、文化课为专业课服务需求性质和任务:1)知识目标:根据教学大纲及企业岗位标准确定。
2)岗位能力(胜任岗位的能力)目标:根据企业岗位标准确定。
3)关键(核心)能力(职业转换与未来发展能力-社会能力)目标:根据企业文化与学生未来发展决定。
德育渗透:①自主性、合作性、探究性三种能力学习的过程基本涵盖了八大核心能力的大部分。
②③培养学生竞争意识、创业精神、创新素质。
5、教学重点、难点的确定:1)重点:依据教学大纲与三维目标确定。
2)难点:依据教学目标,结合学生知识水平、接收能力,教学内容本身特点确定。
《流体输送操作与控制》课程整体设计一、课程信息适用专业 2009级应用化工技术专业课程代码所属系部化工系设计人卜雪峰审批人二、课程性质(一)课程在专业中的地位虽然工业生产中的化工产品种类很多,成千上万,但是,化工生产过程的却可以分为三大基本组成部分:原料的预处理、化学反应过程、产品的分离及加工。
根据这三大基本组成部分及企业岗位调研和行动领域的归纳,我们得出了化工专业的核心课程《化学分析与检测》、《流体输送设备操作与维护》、《传热设备操作与维护》、《传质与分离设备操作与维护》、《反应器操作与维护》、《典型化工产品生产技术》。
该课程与《传热设备备操作与维护》、《传质分离设备操作与维护》共同完成化工生产中的物理操作过程的培养。
该课程是在学生修完公共基础学习领域课程及《无机化学》、《有机化学》、《物理化学》、《化学分析与检测》等专业基础课程后进行学习,并为后续核心课程《化学反应器操作与维护》和《典型化工产品的生产》打下知识和能力基础。
《化学反应器操作与维护》是在物理操作过程的基础上对化学反应过程操作与控制的知识和能力的培养。
《典型化工产品的生产》是应用化工技术专业综合职业能力培养的核心课程,既有物理操作过程也有化学反应生产过程。
所以《传热设备操作与维护》与其他两个学习领域的课程即《流体输送设备操作与维护》、《传质分离设备操作与维护》一起在整个应用化工技术专业课程体系中起到承上启下的作用。
应用化工技术专业课程体系流体包括液体和气体,其特征是具有流动性。
化工生产中所处理的物料大多为流体,由于工艺的要求,常常需要把流体从一个设备输送至另一个设备,从一个车间输送至另一个车间;此外,化工生产中的传热、传质以及化学反应大多数是在流体流动中进行的,与流体的流动形态密切相关。
因此,流体输送在化工生产中占有非常重要的地位,对于保证生产的进行,强化设备的操作及产品的成本有巨大的影响。
流体输送在化工生产中是典型的行动领域,也是我们应用化工技术专业的重点学习领域。
流体输送课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握流体输送的基本原理和方法,包括流体的性质、流动类型和输送设备。
知识目标要求学生能够理解流体的密度、粘度和表面张力等基本性质,掌握层流和湍流的区别,了解不同类型的流体输送设备及其工作原理。
技能目标要求学生能够运用流体输送原理解决实际问题,如计算流体流动的速度和压力,选择合适的输送设备等。
情感态度价值观目标要求学生培养对流体输送技术的兴趣,认识到流体输送在工程和日常生活中的重要性,增强环保意识。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括流体的性质、流动类型和输送设备。
首先,介绍流体的基本性质,如密度、粘度和表面张力,通过实例让学生了解这些性质在实际中的应用。
其次,讲解流体的流动类型,包括层流和湍流,分析两种流动的特点和区别。
然后,介绍常用的流体输送设备,如泵、风机和压缩机,讲解其工作原理和应用场景。
最后,通过案例分析,让学生运用所学知识解决实际问题,如选择合适的输送设备、计算流体流动的速度和压力等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本节课采用多种教学方法相结合。
首先,采用讲授法,系统地讲解流体输送的基本原理和知识。
其次,运用讨论法,让学生分组讨论流体流动类型和输送设备的选择,促进学生之间的交流与合作。
然后,采用案例分析法,引导学生运用所学知识解决实际问题,提高学生的应用能力。
最后,进行实验演示,让学生直观地了解流体输送设备的工作原理,增强学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,本节课准备了一系列教学资源。
教材方面,选用《流体力学》作为主教材,辅助以《流体输送技术与应用》等参考书。
多媒体资料方面,制作了流体流动类型和输送设备的工作原理演示PPT,以及相关实验视频。
实验设备方面,准备了流体输送实验装置,让学生能够亲自动手操作,加深对流体输送原理的理解。
此外,还提供了网络资源,如流体输送技术的最新研究动态和相关论坛,供学生课外拓展学习。
课程名称:流体输送课程目标:1. 了解流体输送的基本原理和分类。
2. 掌握流体输送设备的结构、工作原理和性能特点。
3. 学会流体输送系统的设计、计算和分析。
4. 培养学生的动手能力和实际操作能力。
教学对象:机械设计制造及其自动化专业学生教学课时:16课时教学内容:一、课程导入1. 引入流体输送在日常生活中的应用,激发学生的学习兴趣。
2. 介绍流体输送在工业生产中的重要性。
二、流体输送的基本原理1. 流体输送的定义和分类。
2. 流体输送的基本原理:流体力学基本方程。
3. 流体输送的阻力计算。
三、流体输送设备1. 泵的分类、结构、工作原理和性能特点。
2. 风机、压缩机、输送机等流体输送设备的介绍。
四、流体输送系统的设计1. 流体输送系统的设计原则。
2. 流体输送系统的计算方法。
3. 流体输送系统的分析。
五、流体输送系统实例分析1. 某化工企业原料输送系统设计实例。
2. 某水利工程流体输送系统设计实例。
六、流体输送设备选型与安装1. 流体输送设备选型原则。
2. 流体输送设备的安装要求。
七、流体输送系统的运行与维护1. 流体输送系统的运行特点。
2. 流体输送系统的维护方法。
教学过程:第一课时:1. 课程导入,介绍流体输送的应用和重要性。
2. 流体输送的基本原理,讲解流体力学基本方程。
第二课时:1. 流体输送的分类,介绍流体输送设备的种类。
2. 泵的结构、工作原理和性能特点。
第三课时:1. 风机、压缩机、输送机等流体输送设备的介绍。
2. 流体输送系统的设计原则。
第四课时:1. 流体输送系统的计算方法,讲解阻力计算。
2. 流体输送系统的分析。
第五课时:1. 某化工企业原料输送系统设计实例。
2. 某水利工程流体输送系统设计实例。
第六课时:1. 流体输送设备选型原则。
2. 流体输送设备的安装要求。
第七课时:1. 流体输送系统的运行特点。
2. 流体输送系统的维护方法。
第八课时:1. 流体输送设备操作与维护。
2. 实际操作演练。
一、教学目标1. 知识目标:(1)了解流体输送的基本概念、原理和流程;(2)掌握流体输送设备的种类、工作原理和选用方法;(3)熟悉流体输送过程中的安全操作规程。
2. 能力目标:(1)培养学生分析流体输送过程中可能出现的问题,并提出解决方案的能力;(2)提高学生动手操作、实践操作能力,培养团队协作精神。
3. 情感目标:(1)激发学生对流体输送领域的研究兴趣,培养学生热爱专业、勇于创新的精神;(2)培养学生的环保意识,提高对流体输送过程中环境保护的认识。
二、教学内容1. 流体输送的基本概念和原理;2. 流体输送设备的种类、工作原理和选用方法;3. 流体输送过程中的安全操作规程;4. 流体输送系统的设计、计算和优化。
三、教学方法1. 讲授法:系统讲解流体输送的基本概念、原理和流程;2. 案例分析法:通过实际案例,让学生了解流体输送设备的应用和操作;3. 实验教学法:组织学生进行流体输送设备的操作实验,提高实践能力;4. 讨论法:引导学生对流体输送过程中可能出现的问题进行讨论,培养解决问题的能力。
四、教学过程1. 导入新课:通过提问、展示图片等方式,激发学生对流体输送领域的兴趣;2. 讲解流体输送的基本概念和原理,使学生掌握相关知识;3. 介绍流体输送设备的种类、工作原理和选用方法,通过案例分析,让学生了解实际应用;4. 组织学生进行流体输送设备的操作实验,让学生亲身体验流体输送过程;5. 讨论流体输送过程中可能出现的问题,引导学生提出解决方案;6. 总结课程内容,强调流体输送过程中的安全操作规程;7. 布置课后作业,巩固所学知识。
五、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的学习态度、参与度等;2. 实验操作:评估学生在实验操作过程中的熟练程度和解决问题的能力;3. 课后作业:检查学生对课程内容的掌握程度。
六、教学资源1. 教材:流体输送相关教材;2. 实验设备:流体输送设备、实验器材等;3. 案例资料:实际流体输送案例;4. 教学课件:制作相关教学课件,便于学生理解和掌握知识。
第1章流体流动和输送第一章流体流动和输送1-1 烟道气的组成约为N275%,CO215%,O25%,H2O5%(体积百分数)。
试计算常压下400℃时该混合气体的密度。
解:M m=M i y i=0.75×28+0.15×44+0.05×32+0.05×18=30.1103×673)=0.545kg/m3 m=pM m/RT=101.3×103×30.1/(8.314×1-2 已知成都和拉萨两地的平均大气压强分别为0.095MPa和0.062MPa。
现有一果汁浓缩锅需保持锅内绝对压强为8.0kPa。
问这一设备若置于成都和拉萨两地,表上读数分别应为多少?解:成都p R=95-8=87kPa(真空度)拉萨p R=62-8=54kPa(真空度)1-3 用如附图所示的U型管压差计测定吸附器内气体在A点处的压强以及通过吸附剂层的压强降。
在某气速下测得R1为400mmHg,R2为90mmHg,R3为40mmH2O,试求上述值。
解:p B=R3H2O g+R2Hg g=0.04×1000×9.81+0.09×13600×9.81=12399.8Pa (表)13600×9.81=65766.2Pa(表)p A=p B+R1Hg g=12399.8+0.4×p=p A-p B=65766.2-12399.8=53366.4Pa1-4 如附图所示,倾斜微压差计由直径为D的贮液器和直径为d的倾斜管组成。
若被测流体密度为0,空气密度为,试导出用R1表示的压强差计算式。
如倾角为30o时,若要忽略贮液器内的液面高度h的变化,而测量误差又不得超过1%时,试确定D/d比值至少应为多少?D dR 1R1p2ph解:由静力学方程p=R(0-)g=R1sin(0-)g=R1(0-)g/2 (1)若忽略贮液器内液面高度的变化,则斜管内液位为:R’=R-h液柱长度:R1’=R1-h/sin=R1-2hp’=R ’(0-)g=R1’(0-)g/2=(R1/2-h)(0-)g又D2h/4= d 2R1’/4D2h=d 2R1’ =d 2(R1-2h)即h=R1(d/D)2/[1+2(d/D)2]所以p’=R1(0-)g/[2+4(d/D)2] (2)相对误差为 (p-p’)/p≤0.001代入式(1)和(2): (p-p’)/p=1-1/[1+2(d/D)2]≤0.001解得:d/D≤0.02237 即D/d≥44.71-5 一虹吸管放于牛奶储槽中,其位置如图所示。
《化工单元操作技术》教案(2009~ 2010学年第一学期)学院辽宁石化职业技术学院系(部)石油化工系教研室应用化工教研室教师王壮坤辽宁石化职业技术学院教案1辽宁石化职业技术学院教案2辽宁石化职业技术学院教案3辽宁石化职业技术学院教案4辽宁石化职业技术学院教案5辽宁石化职业技术学院教案6辽宁石化职业技术学院教案7辽宁石化职业技术学院教案8辽宁石化职业技术学院教案9辽宁石化职业技术学院教案10辽宁石化职业技术学院教案11辽宁石化职业技术学院教案12辽宁石化职业技术学院教案13辽宁石化职业技术学院教案14辽宁石化职业技术学院教案15一、质量要求:1、管路组成件内部的沙土、铁屑、熔渣以及其他杂物处理合格、干净。
2、管路法兰、阀门以及其它连接点的设置应符合原设备的安全位置,不能随意改变管路走向和阀门位置。
3、在安装法兰和垫片时,应检查法兰密封面及垫片是否有影响密封性能的划痕、斑点等缺陷。
4、法兰与管道连接时应保持同心,而且螺栓要能够自由穿入,配对法兰的两个法兰面必须保持平行,其偏差及间距应符合规定,还要注意不能采用强紧螺栓的方法消除法兰面的歪斜。
5、法兰连接时,将两法兰盘对正,把密封垫片准确放入密封面间,在法兰螺栓孔内按同一方向穿入一种规格的螺栓,用扳手依对称顺序紧固螺栓,每螺栓分2~3次完成紧固,使螺栓及密封垫片受力均匀而有利于保证密封性,法兰连接螺栓紧固后外露长度不大于2倍螺栓;螺栓应与法兰紧贴,不得有楔缝;需加垫圈时,每个螺栓不应超过一个。
6、螺纹连接在外螺纹上2/3处顺时针缠绕填料,注意缠绕数量。
二、检查和评分(一)检查和评分形式由指导教师与学生组长共同进行全过程跟踪检查和评分。
(二)评分标准1、分工不明确,工作混乱扣集体1分。
2、螺纹连接填料缠绕不正确扣安装人员1分。
3、法兰垫片安装不正确或歪斜扣安装人员1分。
4、螺栓预紧不均匀扣安装人员1分。
5、管路安装位置不正确扣集体1分。
6、管路水平度和垂直度不符合要求扣集体1分。
流体输送操作实训方案
一、实训意义
流体指具有流动性的物体,包括液体和气体,化工生产中所处理的物料大多为流体。
这些物料在生产过程中往往需要从一个车间转移到另一个车间,从一个工序转移到另一个工序,从一个设备转移到另一个设备。
因此,流体输送是化工生产中最常见的单元操作,做好流体输送工作,对化工生产过程有着非常重要的意义。
通过本次实训,首先能达到熟练化工生产中常用的流体输送方式,即输送机械送料、高位槽送料、真空抽料、压缩空气送料;其次是通过模拟工艺生产系统,能够使学生亲身体验化工生产流体输送过程,熟练流体输送设备设施的操作控制,提升学生实际化工生产的操作能力;再次是通过过程操作,增强团结协作意识、安全意识、经济意识等,全面提升学生的综合素质。
二、实训内容
三、实训装置
1、实训设备:浙江中控“流体输送操作实训装置(U T S-L B)”
2、工艺流程图:
四、实训操作规程及评分标准
第二部分真空抽送
第三部分阻力测定
第四部分气液配比输送技能操作
五、实训周期安排
各小组循环,每小组3天(包括考核)。
五、指导方式
项目化教学模式
六、教练组成员
刘玉金(组长)、刘瑞玲、张阳、陈杰附:流体输送技能考核试卷。
项目3 拆装离心泵【教材版本】李祥新、朱建民主编《化工单元操作》,高等教育出版社2009年3月出版。
【教学目标】1.通过离心泵拆装实训,学会熟练地拆装离心泵。
2.掌握离心泵的结构和工作原理。
3.学会离心泵故障的判断及处理。
【教学重点、难点】重点:离心泵的结构和工作原理难点:离心泵故障的判断及处理【教学方法】采用项目教学法,以行动导向来进行学习,调动学生的学习积极性,注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。
根据本项目特点,采用“导入——演示——实训——评价——讲授——讨论”的教学过程,先让学生在完成具体项目的过程中熟悉相应单元操作,然后通过相关知识的学习达到教学目标。
【学时安排】8学时【教学建议】先通过例子导入本项目的工作任务,根据要求布置实训任务,演示实训操作方法,指导学生按步骤完成实训项目。
然后,在学生预习的基础上学习流体输送的相关知识。
【教学过程】一、导入离心泵具有结构简单,性能稳定,检修方便,操作容易和适应性强等特点,是化工生产中应用最广泛的流体输送设备。
二、教师讲授及演示实训步骤1.布置实训任务:认识流体输送装置。
2.引导学生先大致了解流体输送装置,简述其用途,提高学生学习兴趣。
图1-25 离心水泵三、学生实训指导学生按工艺卡片进行实训。
拆卸泵壳、叶轮——拆卸密封系统——分析结构——安装泵体——试车四、检查评价学生自查实训情况,各组比较操作情况及数据的准确性,选出最佳操作人员。
五、相关知识在学生预习及实训操作的基础上,由教师讲授与学生讨论相结合,完成以下内容的学习。
一、离心泵的结构与工作原理学生自学、讨论内容1.根据实物图片说明,离心泵的结构是怎样的?各部件起什么作用?图1-26离心泵结构图2.叶轮有开式、半闭式和闭式三种,其特点和使用场合有什么不同?(a)开式(b)半闭式(c)闭式图1-27 离心泵的叶轮3.泵壳为什么又称蜗壳?它是怎样完成能量转换的?4.轴封装置有填料密封和机械密封两种,它们的密封原理有什么不同?教师讲授内容2.离心泵的工作原理图1-28 离心泵工作原理图灌泵——启动后,叶片间的液体随着叶轮高速转动,被抛向外缘并获得能量,以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳——在蜗壳中,液体流道逐渐扩大而减速,部分动能转变为静压能,液体以较高的压力流入排出管道,送至需要场所——叶轮中心形成真空,液体被连续压入叶轮中——叶轮不断地转动,液体不断地被吸入和排出。
二、离心泵的特性1.离心泵的主要性能参数表1-6 离心泵的主要性能参数2.离心泵的特性曲线图1-29 IS100-80-125型离心泵的特性曲线(1)H -V q 线 离心泵的扬程随流量的增大而下降。
(2)P -V q 线 轴功率随流量的增大而提高,流量为零时轴功率最小。
(3)η-V q 线 当V q =0时,η=0;随着流量的增大,效率随之上升达到一个最大值;而后随流量增大,效率下降。
离心泵特性曲线上的效率最高点称为设计点,泵在该点对应的压头和流量下工作最为经济。
离心泵铭牌上标出的性能参数即为最高效率点上的工况参数。
泵的特性曲线均在一定转速下测定,故特性曲线图上注出转速n 值。
【例1-6】 采用附图所示的装置,用清水测定一台离心泵的主要性能参数。
测得流量为10m 3/h ,泵出口处压力表的读数为0.17MPa (表压),入口处真空表的读数为-0.021MPa ,轴功率为1.07kW ,电动机的转速为2900r/min ,真空表测压点与压力表测压点的垂直距离为0.5m 。
试求该泵在此实验点下的扬程、有效功率和效率。
例1-6附图1—真空表;2—压力表;3—流量计;4—泵;5—贮槽解:(1)泵的扬程分别取真空表和压力表所处位置的截面为截面1-1'和2-2',列柏努利方程f 2222e 121122H gp gu Z H gp gu Z +++=+++ρρ其中 Z 2-Z 1=0.5m ,p 1=-2.1×104Pa (表压),p 2=1.7×105Pa (表压),ρ=1000kg/m 3因u 1=u 2,且两测压点的管路很短,其间流动阻力可忽略不计,即H f =0,故2121gp p H Z Z ρ-=-+=81.91000)101.2(107.15.045⨯⨯--⨯+=20 m(2)泵的有效功率Vq =10m 3/h =0.00278 m 3/sP e =V q H ρg =0.00278×20×1000×9.81=545W (3)泵的效率o o100e P Pη=⨯=o o5451001070⨯=51%3.影响离心泵性能的主要因素(1)输送液体的黏度当输送液体的黏度大于实验条件下水的黏度时,泵体内的能量损失增大,泵的流量、扬程减小,效率下降,轴功率增大。
(2)输送液体的密度离心泵的体积流量及扬程与液体密度无关,功率则随密度增大而增大。
(3)离心泵的转速 比例定律:2121n n q q V V =22121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n H H 32121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=n n P P(1-22) (3)叶轮直径 切割定律:2121d d q q V V =22121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d H H 32121⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=d d P P(1-23) 三、离心泵的类型 学生自学、讨论内容 1.离心泵怎样进行分类?2.根据实物或泵图片,说明各种离心泵的特点及应用场合。
清水泵(IS 型、SH 型、D 型)、耐腐蚀泵、油泵、液下泵。
图1-30 单级双吸式离心泵 图1-31多级离心泵图1-32耐腐蚀泵 图1-33油泵图1-34液下泵3.根据实物或泵图片,说明各种泵的特点及应用场合,并对作出综合评价。
往复泵、计量泵、齿轮泵、螺杆泵、旋涡泵、屏蔽泵、喷射泵图1-35 往复泵图1-36 柱塞式计量泵图1-37 隔膜式计量泵图1-38 齿轮泵图1-39 螺杆泵图1-40 旋涡泵图1-41屏蔽泵图1-42 水力喷射泵图1-43蒸气喷射泵【作业】复习题8.分析并比较下列各组概念的联系与区别。
有效功率升扬高度单吸式单级开式叶轮填料密封轴功率扬程双吸式多级闭式叶轮机械密封电机功率习题项目4 离心泵操作【教材版本】李祥新、朱建民主编《化工单元操作》,高等教育出版社2009年3月出版。
【教学目标】1.通过本项目学习,学会离心泵的启动、运转和停车操作。
2.学会选择和安装离心泵。
3.学会离心泵特性曲线的测定方法,掌握实验数据的处理和作图方法。
【教学重点、难点】重点:离心泵的启动、运转和停车操作难点:离心泵特性曲线的测定【教学方法】采用项目教学法,以行动导向来进行学习,调动学生的学习积极性,注重培养学生规范操作、观察分析、团结合作的能力。
根据本项目特点,采用“导入——演示——实训——评价——讲授——讨论”的教学过程,先让学生在完成具体项目的过程中熟悉相应单元操作,然后通过相关知识的学习达到教学目标。
【学时安排】8学时【教学建议】先通过例子导入本项目的工作任务,根据要求布置实训任务,演示实训操作方法,指导学生按步骤完成实训项目。
然后,在学生预习的基础上学习流体输送的相关知识。
【教学过程】一、导入在化工生产中,离心泵的操作是非常常见的,其操作方法也较简单,但需要注意一些方面。
二、教师讲授及演示实训步骤1.布置实训任务:离心泵操作。
2.说明离心泵的的性能曲线的测定需记录的数据。
图1-44 流体输送实训装置三、学生实训指导学生按工艺卡片进行实训。
检查准备——灌泵——启动——正常运转——测定数据——停泵——绘制曲线四、检查评价学生自查实训情况,各组比较操作情况及数据的准确性,选出最佳操作人员。
五、相关知识在学生预习及实训操作的基础上,由教师讲授与学生讨论相结合,完成以下内容的学习。
一、离心泵的安装高度安装高度(吸上高度):是指泵入口中心处与吸入液面间的垂直距离。
1.离心泵的汽蚀现象当吸入液面上的压力一定时,吸上高度越高,则泵入口压力越小。
当吸入口处压力小于操作条件下被输送液体的饱和蒸气压时,在泵进口处,液体就会沸腾,大量汽化,产生的大量气泡随液体进入高压区时,又被周围的液体压碎,而重新凝结为液体。
在气泡凝结时,气泡处形成真空,周围的液体以极大的速度冲向气泡中心。
这种极大的冲击力可使叶轮和泵壳表面的金属脱落,形成斑点和小裂缝,称为汽蚀。
汽蚀现象发生时,泵体因受冲击而发生振动,并发出噪音;因产生大量气泡,使流量、扬程下降,严重时不能工作。
2.泵的允许吸上高度,H g10, f 2110g 2----=H g u g p p H ρ (1-24)式中:p 0——吸入液面压力,Pa ;p 1——吸入口压力,Pa ;u 1——吸入口处的流速,m/s ;H f ,0-1——液体流经吸入管的压头损失,m 。
3.允许汽蚀余量——表示离心泵的抗汽蚀性能。
g p g u g p h ρρs2112-+=∆ (1-25)式中:p s ——操作温度下液体的饱和蒸气压,Pa ;4.泵的最大安装高度的计算10, f 0g --∆--=H h g p g p H s ρρ (1-26)从安全角度考虑,泵的实际安装高度值一般应比计算值再低0.5~1m 。
【例1-7】 用油泵从密闭容器里送出30℃的丁烷。
容器内丁烷液面上的绝对压力为3.45×105Pa 。
液面降到最低时,在泵入口中心线以下2.8m 。
丁烷在30℃时密度为580kg/m 3,饱和蒸气压为3.05×105Pa 。
泵吸入管路的压头损失为1.5m 。
所选用的泵汽蚀余量为3m 。
试问这个泵能否正常工作?解:按所给条件考虑这个泵能否正常操作,就必须计算出它的安装高度,再与题中所给数值相比较,看它是否会发生汽蚀。
已知p 0=3.45×105 Pa ,p s =3.05×105Pa ,Δh =3m ,ρ=580kg/m 3,H f ,0-1=1.5m ,则10, f 0g --∆--=H h g p g p H s ρρ=5.1381.958010)05.345.3(5--⨯⨯-=2.53m题中指出,容器内液面降到最低时,实际安装高度为2.8m ,而泵的允许安装高度为2.53m ,说明泵安装位置太高,不能保证整个输送过程中不发生汽蚀现象。
为了保证泵正常操作,应使泵入口中心线不高于最低液面2.53m ,即从原来的安装位置降低0.27m 。
二、离心泵的选用、安装与操作 学生自学、讨论内容1.离心泵的选用步骤。
2.离心泵的安装和运转要求。
3.离心泵的常见操作故障及处理方法。
三、离心泵的操作1.管路特性曲线——压头与流量的关系曲线2V Bq A H += (1-27)图1-46 管路特性曲线 图1-47 离心泵的工作点2.离心泵的工作点当泵安装在一定管路系统中时,泵的特性曲线与管路特性曲线的交点即为泵的工作点,如图1-47所示。