OPL案例：U形管及虹吸原理

資料整理：成都華標(biāo)企管 蔣良君  資料來源：煙臺(tái)萬華

 

1. U形管原理：在一完成U形的玻璃管內(nèi)裝有密度ρi的指示液，欲測(cè)壓差的兩側(cè)流體分別與U形管的兩端相連，指示液不溶于兩側(cè)流體，且密度大于任一側(cè)流體。

如圖：左側(cè)流體密度ρ，U形管兩側(cè)液面差稱為讀數(shù)----為R，單位為m。P3和P4是靜止、連通且處于同一平面的指示液的壓強(qiáng)，根據(jù)等壓面推論，P3=P4.

根據(jù)流體靜力學(xué)方程：P3=P1+ρgR，P4=P2+ρigR  所以P1—P2=（ρi-ρ）gR

由上式看出：ρi-ρ一定的條件下，讀數(shù)越大表示兩側(cè)流體的壓差也越大。

常用的指示液有汞，水，CCL4，礦物油等。

 

100Kpa壓力可以將水壓高10m左右。一旦液柱達(dá)不到對(duì)應(yīng)壓力的高度，就會(huì)沖破液封。

舉例：

? C-3401-2塔底壓力表，壓力如果上漲說明液面在壓力表以上，壓力不波動(dòng)說明液面在壓力表以下。

? 塔 頂回流到塔底一般會(huì)有接液槽，要有足夠的液位，主要作用是防止壓力過大將液壓空，造成串壓，D-3309原下液管到C-3302塔底，由于塔底沒有接液 槽，入口在液位計(jì)下法蘭的位置，切換時(shí)注意C-3302保持一定的液位，防止光氣串出。E-3422等的下液集管到D-3401有一個(gè)U形管，主要起液封 的作用，防止串壓。同理C-3001下液到D-3306-2采用插入管也是液封的作用。

2. 虹吸現(xiàn)象，是因?yàn)閴毫Σ煌斐闪黧w流動(dòng)的現(xiàn)象。兩端高度不同，水面較高的一端水會(huì)自動(dòng)流向水面較低的一端，也就是水會(huì)由壓力大的一端流向壓力小的一端，直到兩邊的大氣壓力相等，容器內(nèi)的水面變成相等高度，水就會(huì)停止流動(dòng)。這種現(xiàn)象叫虹吸現(xiàn)象。

在操作時(shí)，虹吸管比較高的那一端若離開水面，則水槽的水就立刻停止被吸，但管內(nèi)的水會(huì)繼續(xù)流動(dòng)直到管內(nèi)的水流光為止。虹吸管比較低的那一端若離開水面，則虹吸現(xiàn)象會(huì)繼續(xù)維持.

如圖：由于A處液柱高度大于B處，由于重力的作用，A處液柱向下流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)壓，使液體持續(xù)流動(dòng)。虹吸有利有弊，防止虹吸可以在彎管處加排氣導(dǎo)淋。

舉例：

? C-3404塔底再沸器根據(jù)熱虹吸的原理，由于再沸器的加熱，產(chǎn)生氣泡使得再沸器處的氯苯密度變小，塔底氯苯密度大于再沸器處的氯苯，這樣由于重力的作用，使得氯苯由塔底向再沸器循環(huán)流動(dòng)。

 

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