虹吸原理需要考虑管子的内径吗(U形管及虹吸原理)(1)

1. U形管原理:在一完成U形的玻璃管内装有密度ρi的指示液,欲测压差的两侧流体分别与U形管的两端相连,指示液不溶于两侧流体,且密度大于任一侧流体。

如图:左侧流体密度ρ,U形管两侧液面差称为读数----为R,单位为m。P3和P4是静止、连通且处于同一平面的指示液的压强,根据等压面推论,P3=P4.

根据流体静力学方程:P3=P1 ρgR,P4=P2 ρigR 所以P1—P2=(ρi-ρ)gR

由上式看出:ρi-ρ一定的条件下,读数越大表示两侧流体的压差也越大。

常用的指示液有汞,水,CCL4,矿物油等。

虹吸原理需要考虑管子的内径吗(U形管及虹吸原理)(2)

100Kpa压力可以将水压高10m左右。一旦液柱达不到对应压力的高度,就会冲破液封。

举例:

 C-3401-2塔底压力表,压力如果上涨说明液面在压力表以上,压力不波动说明液面在压力表以下。

 塔 顶回流到塔底一般会有接液槽,要有足够的液位,主要作用是防止压力过大将液压空,造成串压,D-3309原下液管到C-3302塔底,由于塔底没有接液 槽,入口在液位计下法兰的位置,切换时注意C-3302保持一定的液位,防止光气串出。E-3422等的下液集管到D-3401有一个U形管,主要起液封 的作用,防止串压。同理C-3001下液到D-3306-2采用插入管也是液封的作用。

2. 虹吸现象,是因为压力不同造成流体流动的现象。两端高度不同,水面较高的一端水会自动流向水面较低的一端,也就是水会由压力大的一端流向压力小的一端,直到两边的大气压力相等,容器内的水面变成相等高度,水就会停止流动。这种现象叫虹吸现象。

在操作时,虹吸管比较高的那一端若离开水面,则水槽的水就立刻停止被吸,但管内的水会继续流动直到管内的水流光为止。虹吸管比较低的那一端若离开水面,则虹吸现象会继续维持.

如图:由于A处液柱高度大于B处,由于重力的作用,A处液柱向下流动会产生一个负压,使液体持续流动。虹吸有利有弊,防止虹吸可以在弯管处加排气导淋。

举例:

 C-3404塔底再沸器根据热虹吸的原理,由于再沸器的加热,产生气泡使得再沸器处的氯苯密度变小,塔底氯苯密度大于再沸器处的氯苯,这样由于重力的作用,使得氯苯由塔底向再沸器循环流动。

虹吸原理需要考虑管子的内径吗(U形管及虹吸原理)(3)

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