教学目的：
1.了解化工管路的基本知识
2.掌握管路布置的基本原则
教学重点：
管路布置的原则
教学类型：
新授课
课时安排：
两课时
教学过程
【引言】化工管路是化工生产中所使用的各种管路总称，其主要作用是用来输送流体介质。化工管路一般由管子、管件、阀门、管架等组成。管路的费用在设备费用中占用相当大的比例，所以有必要了解化工管路的基本知识。 【板书】 第一节 化工管路
一、管子、管件与阀门
1.管子
1）钢管
【讲解】用于制造钢管的常用材料有普通碳素钢、优质碳素钢、低合金钢和不锈钢等。按制造方式又分为有缝钢管和无缝钢管。 【板书】①有缝钢管
【讲解】又称为焊接钢管，一般由碳素钢制成。有缝钢管分水煤气钢管、直缝电焊管和螺旋缝焊管三种，使用最广泛的是水煤气钢管。
【板书】②无缝钢管
电光源设备【讲解】特点是质地均匀、强度高、韧性好，可用输送有压强的物料，如水蒸气、高压水及高压气体等。按轧制方法不同，无缝钢管分为热轧管和冷轧管两种。
【板书】2）铸铁管
【讲解】铸铁管分为普通铸铁管和硅铸铁管。
【板书】①普通铸铁管
【讲解】由灰铸铁铸造而成。铸铁中含有耐腐蚀的硅元素和微量元素石墨，具有较强的耐蚀性能。普通铸铁常用作埋入地下的给、排水管，煤气管道等。由于铸铁组织疏松，质脆强度低，不能用于压强较高或有毒易爆介质的管路上。
【板书】②硅铁管
【讲解】是指含碳0.5—1.2%，含硅10—17%的铁硅合金，由于硅铁管表面能形成坚固的氧化硅保护膜，因而具有很好的耐腐蚀性能，特别是耐多种强酸的腐蚀。智能婴儿床
【板书】3）有金属管
①铜管
【讲解】铜管有紫铜管和黄铜两种。铜管导热性好，适用于制造换热器的管子，又因其展性好，易弯曲成型，故油压系统、润滑系统常以铜管传送有压的液体。铜管还适用于低温管路。加入锡的黄铜管在海水管路上也广为应用。
【板书】②铅管
【讲解】常用铅管有软铅管和硬铅管两种。铅管硬度小，密度大，具有良好的耐蚀性，在化工生产中主要用来输送浓度在70%一下的冷硫酸，浓度40%以下的热硫酸和浓度10%以下的冷盐酸。由于铅的强度和熔点较低,故使用温度一般不得超过140℃.
【板书】③铝管
【讲解】铝管由铝的纯度决定其耐蚀性，广泛用作浓硝酸和浓硫酸管路，但不耐碱。由于铝管导热性好，也常用来制造换热设备。小直径铝管可代替铜管传送有压流体。使用温度不超过160℃.
【板书】4）非金属管
①陶瓷管
【讲解】其特点为耐腐蚀性强，除和高温碱、磷酸外，几乎对所有的酸类、氯化物、有机溶剂均具有抗腐蚀作用。但是性脆，机械强度低，不耐压及不耐温度剧变。一般用于输送小于150℃,压强为常压或一定真空度的强腐蚀性的介质。
【板书】②塑料管
【讲解】材料有酚醛塑料、聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、增强塑料（玻璃钢）、聚乙烯及聚四氟乙烯等。塑料管的特点是抗腐蚀性、质轻、加工容易，其热塑性塑料壳任意弯曲或延伸以制成各种形状。
【板书】5）复合管
【讲解】复合管指的是金属与非金属两种材料复合得到的管子。最常见的形式是衬里管，它是为了满足降低成本、增加强度和防腐的需要，在一些管子的内层衬以适当的材料。
【板书】2.管件
【讲解】把管子安装成管路时，需要接上各种构件，使管路能够联接、拐弯和分叉，这些构件如短管、弯头、三通、异径管等，通常称为管路附件，简称管件。按其功用，可大致分为五类
【板书】1）改变管路的方向
3）改变管路的直径
4）堵塞管路
5）眼镜清洗剂连接两管
【讲解】各种管路必须与相当规格的管子相连接，因而管件与管子一样均有一定的标准规格。
【板书】3.阀门
【讲解】在管路中作调节流量，切断或切换管路以及对管路起安全、控制作用的管件，通常称为阀门。各种阀门的选用和规格可从有关手册和样本中查到。下面仅对化工厂中最常见的几种阀门。
【板书】1）闸阀
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【讲解】闸阀有时也叫闸板阀，它是利用阀体内阀门的升降以开关管路的。闸阀形体较大，造价较高，但是当全开时，流体阻力小，常用作大型管路的开关阀，不适合用于控制流量大小和有悬浮物的液体管路上。
【板书】2）截止阀
【讲解】截止阀又称球心阀，它是利用圆形阀盘在阀杆的升降时，改变其阀座间的距离，以开关管路和调节流量。截止阀对流体的阻力比闸阀要大得多,但是比较严密可靠.截止阀在管路中的主要作用是截断和接通流体,不宜长期用于调节流量.
【板书】3）节流阀
【讲解】它是属于截止阀的一种，他的结构和截止阀相似。所不同的是阀座口径小，同时用一个圆锥或流体线的阀头代替圆形阀座，可以很好低控制、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、控制以及取样等管路中，不宜用于黏度大和含固体颗粒介质的管路中。
【板书】4）旋塞
【讲解】旋塞也叫考克，它是利用阀体内插入一个中央穿孔的锥形旋塞来启闭管路或调解流量，旋塞的开关常用于手柄而不用手轮。其优点为结构开关迅速，流体阻力小，可用于有悬浮物的液体，但不适用于调节流量，亦不宜用于压强较高、温度较高的管路和蒸汽管路中。
【板书】5）球阀
【讲解】球阀又称球心阀，它是利用一个中间开孔的球体作阀心，依靠球体的旋转来控制阀门的开关。他和旋塞相仿，但比旋塞的密封面小，结构紧凑，开关省力，远比旋塞应用广泛。
【板书】6）隔膜阀
【讲解】常见的有胶膜阀，这种阀门的启闭密封是一块特制的橡胶膜片，膜片夹置在阀体与阀盖之间。关闭时阀杆下的圆盘把摸片压紧在阀体上达到密封。这种阀门结构简单，密封可靠，便于检修，流体阻力小，适用于输送酸性介质和带悬浮物质流体的管路中。一般不适用于温度高于60℃及输送有机溶剂的高氧化性介质的管路中，也不宜在高压强的管路中使用。
【板书】7）止回阀
【讲解】止回阀又称单向阀，其作用是指允许流体向一个方向流动，一旦流体倒流就自动关阀。止回阀按结构不同，分为升降式和旋启式两种。升降式止回阀的阀盘是垂直于阀体通道作升降运动的，一般安装在水平管路上，立式的升降式止回阀则应水平安装在垂直管路上；旋启式止回阀的摇板是围绕密封面作旋转运动，一般安装在水平管路上。
【板书】8）安全阀
【讲解】安全阀是一种截断装置，当超过规定的工作压强时，他便自动开启，而当恢复到
原来压强时，则又自动地关闭。其用于预防蒸汽锅炉、容器和管路内压强升高到规定的压强范围以外。
【板书】9）疏水阀
【讲解】疏水阀门又称冷水排除阀，俗称疏水器，用于蒸汽管路中，能自动间歇排除冷凝液，并能阻止蒸汽泄漏。疏水阀的种类很多，目前广泛使用的是热动力式疏水阀门。
【板书】二、管路的连接
【讲解】管路的连接包括管子、管子与各种管件、阀门及设备接口等处的连接。目前比较普通采用的有：承插式连接、螺纹连接、法兰连接及焊接连接。
【板书】1.承接式连接
【讲解】铸铁管、耐酸陶瓷管、水泥管常用承插式连接。管子的一头扩大成形，使一根管子的平头可以插入。环隙内通常先填塞麻丝或石棉绳，然后塞入水泥、沥青等胶合剂。它的优点是安装方便，允许两管中心线有较大的偏差，缺点是难于拆除，高压时不可靠。
【板书】2.螺纹连接
【讲解】螺纹连接常用于水、煤气管。管端有螺纹，可用各种现成的螺纹管件将其连接而构成管路。螺纹连接通常仅用于小直径的水管、压缩空气管路、煤气管路及低压蒸汽管路。
【板书】3.法兰连接
【讲解】法兰连接是常用的连接方法。优点是装拆方便，密封可靠，使用的压强、温度与管径范围很大。缺点是费用较高。铸铁管法兰式与管身同时铸成，钢管的法兰可以用螺纹接合，但最方便还是用焊接法固定。法兰连接时，两法兰间需要放置垫圈起密封作用。
【板书】4.焊接连接
【讲解】焊接法较上述任何连接法都经济、方便、严密。无论是钢管、有金属管、聚氯乙烯管均可焊接，故焊接连接管在化工厂中已被广泛采用，且特别适宜长管路。但对经常拆除的管路和对焊缝有腐蚀性的物料管路，以及不允许动火的车间中安装管路时，不得使用焊接。焊接管路中仅在于阀件连接处要使用法兰连接。
【板书】三、管路的热补偿
【讲解】管路两端固定，当温度变化较大时，就会受到拉伸或压缩，严重时可使管子弯曲、断裂或接头松脱。因此，承受温度变化较大的管路，要采用热膨胀补偿器。化工厂中常用的补偿器有凸面是补偿器和回折管补偿器。
【板书】1.凸面式补偿器
【讲解】凸面式补偿器可以用钢、铜铝等韧性金属薄板制成。管路伸、缩时，凸出部分发生变形而进行补偿。
【板书】2.回折管补偿器
【讲解】此种补偿器制造简单，补偿能力大，在化工厂中应用最广。回折管可以是外表光滑的，也可以是有皱褶的。回折管和管路用法兰或焊接连接。
【板书】四、管路布置的基本原则
【讲解】化工厂的管路为了便于安装、检修和操作管理，多数是明线敷设的。管路布置应
考虑到减少基建投资、保证生产操作安全、便于安装和检修、节约动力消耗、美观整齐等。
【小结】在具体考虑管路布置时，可参考有关资料进行具体安排。在实际工作中要多方面地综合考虑，进行相互比较，然后得出一个合理的方案，这是一件比较复杂细致的工作。
作业：预习
板书设计
第一节 化工管路 一、管子、管件与阀门 1.管子 6）钢管 ①有缝钢管 ②无缝钢管 2）铸铁管 中轴旋转门①普通铸铁管 ②硅铁管 3）有金属管 ①铜管 ②铅管 ③铝管 | 4）非金属管 ①陶瓷管 ②塑料管 5）复合管 2.管件 3.阀门 1）闸阀2）截止阀3）节流阀4）旋塞 5）球阀6）隔膜阀7）止回阀 8）安全阀9）疏水阀 |
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二、管路的连接 1.承接式连接 2.螺纹连接 3.法兰连接 4.焊接连接 | 三、管路的热补偿 1.凸面式补偿器 2.回折管补偿器 笔顺编号四、管路布置的基本原则 |
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