（中職）化工設(shè)備與機(jī)械模塊二 典型化工設(shè)備教學(xué)課件

模塊二典型化工設(shè)備主要內(nèi)容項目一換熱設(shè)備；項目二反應(yīng)設(shè)備；項目三塔設(shè)備。項目一換熱設(shè)備

子項目1換熱設(shè)備形式識別【項目目標(biāo)】知識目標(biāo)：掌握各種換熱設(shè)備的類型、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及適用范圍。技能目標(biāo)：能根據(jù)換熱條件，選擇合適的換熱設(shè)備。換熱設(shè)備的分類1.混合式換熱器混合式冷凝器兩種流體相互混合2.蓄熱式換熱器兩種流體交替地通過同一蓄熱室熱流體出口冷流體出口冷流體進(jìn)口熱流體進(jìn)口格子磚3.間壁式換熱器兩種流體在不相混合。一種流體在管內(nèi)流動，另一種流體在管外流動二、間壁式換熱器的主要類型根據(jù)傳熱面和傳熱元件的不同，間壁式換熱器又可分為管式換熱器和板面式換熱器。管式換熱器是以管子為傳熱面和傳熱元件的換熱設(shè)備，常用的有管殼式（列管式）、蛇管式、螺旋管式、套管式換熱器。此類換熱器結(jié)構(gòu)堅固、易于制造、操作彈性大、換熱面清洗方便、高溫高壓下也能使用；缺點(diǎn)是傳熱效率低、結(jié)構(gòu)緊湊性差，單位換熱面積金屬消耗量多。板面式換熱器是以平板或成形板作為傳熱面和傳熱元件，多用金屬板，常用的有板式換熱器、螺旋板式換熱器、板翅式換熱器等形式。此類換熱器傳熱效果好、結(jié)構(gòu)緊湊、成本低，但承壓性差。常用于壓力不大、溫度不高、流量不大及處理貴重介質(zhì)而需貴重金屬的場合。⑴夾套式換熱器⑵蛇管式換熱器1.管式換熱器列管U型管底盤水槽檐板蒸汽進(jìn)口冷凝水出口噴淋式換熱器⑶套管式換熱器⑷螺旋管式換熱器殼體殼側(cè)入口出口管殼側(cè)出口入口管換熱管列管式換熱器列管式換熱器又稱為管殼式換熱器，是最典型的間壁式換熱器。管殼式換熱器類型①固定管板式換熱器排液孔固定管板拉桿定距管管束折流擋板管箱支座殼體膨脹節(jié)②浮頭式換熱器殼蓋固定管板隔板浮頭鉤圈法蘭浮動管板浮頭蓋③U形管式換熱器中間擋板U型換熱管排汽口防沖板分程隔板④填料函式換熱器縱向隔板浮動管板活套法蘭部分剪切環(huán)填料壓蓋填料填料函結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)適用場合固定管板管板、殼體、管束三者固定結(jié)構(gòu)簡單、緊湊、造價便宜管外不能進(jìn)行機(jī)械清洗1）殼體流體須用不易生污垢的清潔流體2)管壁和殼壁的溫差不超過70℃，殼程壓力不超0.6MPa。浮頭式管板與殼體一端固定，另一端浮頭管束可以從殼體內(nèi)拆卸下來，便于檢修和清洗結(jié)構(gòu)復(fù)雜、金屬材料多、制造成本高1）管壁和殼壁的溫差大2）管束空間需要經(jīng)常清洗3）高溫、高壓下工作，一般溫度450℃，壓力低于6.4MPa。U型管式換熱管彎成U型，一個管板結(jié)構(gòu)簡單，耐高溫、耐高壓管束不易清洗，拆換麻煩；管板利用率低1）管壁和殼壁的溫差大2）管內(nèi)流體須清潔3）高溫、高壓下工作，一般溫度500℃，壓力低于10MPa。填料函式管板與殼體一端固定，另一端填料函制造方便，耗材少，管束、管間均能清洗填料函耐壓不高，殼程介質(zhì)可能通過填料函外漏易燃、易爆、有毒和貴重的介質(zhì)不適用熱管式換熱器熱管是一種高效傳熱元件，熱管分蒸發(fā)段、冷凝段。工作時熱管受熱，管內(nèi)工質(zhì)從外界熱源獲得熱量而蒸發(fā)或汽化，熱管的蒸發(fā)段和冷凝段形成壓差，蒸汽向凝結(jié)段移動，蒸汽凝結(jié)后，釋放出冷凝潛熱，由外界的冷介質(zhì)吸收，凝結(jié)液（冷凝液）在吸液芯的毛細(xì)管作用下回流，繼續(xù)受熱汽化，這樣往復(fù)循環(huán)將大量熱量從加熱區(qū)傳遞到散熱區(qū)。蒸發(fā)段冷凝段熱源冷源絕熱輸送段2.板面式換熱器⑴板式換熱器換熱溫度一般不超過250°A板A板A板A板B板B板B板板翅式換熱器板翅式換熱器是以隔板和翅片為主要組成部件的換熱器。承壓能力高達(dá)5MPa側(cè)板側(cè)板隔板隔板翅片（a）逆流式(b)錯流式（c）錯逆流式流體⑶螺旋板式換熱器特別適合于黏性流體或含有固體顆粒的懸浮液的換熱【項目實訓(xùn)】某企業(yè)欲用換熱器將飽和鹵水由20℃加熱到80℃，鹵水有輕微腐蝕性，采用壓力為0.1MPa（表壓）的飽和水蒸氣加熱，逆流操作，試問選擇固定管板式換熱器是否合適？是否應(yīng)選用帶膨脹節(jié)的換熱器？分析：①固定管板式換熱器適用于殼程介質(zhì)清潔，不易結(jié)垢，管程需清洗以及溫差不大或溫差雖大但是殼程壓力不高的場合。該換熱器殼程流體是飽和水蒸氣，屬于清潔介質(zhì)，壓力不高,溫差不大，可選擇固定管板式換熱器。②當(dāng)管壁與殼壁溫差大于70℃，應(yīng)采用溫差補(bǔ)償裝置，以減小因溫度差異而引起的熱應(yīng)力。工程上一般采用膨脹節(jié)。該換熱器采用0.1MPa（表壓）的飽和水蒸氣加熱飽和鹵水，經(jīng)查：0.1MPa（表壓）下飽和水蒸氣的溫度是120℃，管壁與殼壁溫差不大，不必采用帶膨脹節(jié)的換熱器?！卷椖烤毩?xí)】1.比較管式換熱器和板式換熱器的特點(diǎn)。2.管式換熱器主要有哪幾種類型？各有何特點(diǎn)？適用于什么場合？3.板面式換熱器主要有哪幾種類型？各有何特點(diǎn)？適用于什么場合？4.浮頭式換熱器有哪些特點(diǎn)？適用什么場合？5.說明板式換熱器工作原理。子項目2固定管板式換熱器結(jié)構(gòu)認(rèn)識【項目目標(biāo)】 知識目標(biāo)：掌握固定管板式換熱器各部件的名稱、結(jié)構(gòu)、用途。技能目標(biāo)：能拆裝固定管板式換熱器換熱器。一、固定管板式換熱器基本結(jié)構(gòu)固定管板式換熱器主要由殼體、換熱管、管板、折流板、管箱、膨脹節(jié)等部件組成。固定管板式換熱器的換熱管與管板焊接或脹接在一起，殼體與管板焊接在一起，三者剛性連接，所以稱為固定管板式換熱器。二、固定管板式換熱器的組成元件及其連接1.換熱管換熱管是管殼式換熱器的傳熱元件，主要通過管壁的內(nèi)外面進(jìn)行傳熱，所以換熱管的形狀、尺寸和材料，對傳熱有很大的影響。換熱管尺寸常用外徑與壁厚表示。碳素鋼、低合金鋼管常用的規(guī)格有φ19×2、φ25×2.5、φ38×2.5（單位均為mm），不銹鋼管有φ25×2、φ38×2（單位均為mm）。標(biāo)準(zhǔn)管長為1.5、2.0、2.5、3.0、4.5、6.0、9.0m。長度和直徑的確定根據(jù)換熱器的傳熱面積確定。一般對清潔流體用小直徑管子，粘性較大的或污染的流體采用大直徑管子。換熱管一般采用無縫鋼管，翅片管、螺紋管、螺旋槽管等，可以強(qiáng)化傳熱效果。螺旋槽管橫紋管凹槽各種內(nèi)外翅片管內(nèi)翅片管十字型內(nèi)翅片管扭曲的外翅片管開孔的外翅片管徑向外翅片管螺旋外翅片管軸向外翅片管換熱管常用材料換熱管常用金屬材料有碳素鋼、不銹鋼、銅和鋁，常用非金屬材料有石墨、陶瓷、聚四氟乙烯等。選用時主要根據(jù)工藝條件和介質(zhì)腐蝕性來選擇。換熱管在管板上的排列方式換熱管在管板上的排列方式有正三角形和正方形，有直列、錯列排列方式。當(dāng)殼程流體清潔時，采用正三角形排列，管外易于清洗；當(dāng)殼程流體污性介質(zhì)時，采用正方形排列。另有同心圓排列方式，如石油化工裝置中的固定床反應(yīng)器。(a)正三角形直列(b)正三角形錯列(c)正方形直列(d)正方形錯列(e)同心圓排列2.管板作用：用來安裝換熱管，同時將管程和殼程分隔，避免管程和殼程冷熱流體相混合。管板結(jié)構(gòu)：

換熱管與管板的連接方式管板與換熱管連接處易泄漏連接方法：強(qiáng)度脹接、強(qiáng)度焊接和脹焊結(jié)合①強(qiáng)度脹接：利用脹管器進(jìn)行。原理：擠壓伸入管板孔中的管子端部，使管端產(chǎn)生塑性變形，同時使管板孔產(chǎn)生彈性變形，這時管端直徑增大，緊貼于管板孔。當(dāng)取出脹管器后，管板孔彈性收縮，使管子與管板間產(chǎn)生一定的擠壓力而緊緊貼合在一起，從而達(dá)到管子與管板連接的目的。②強(qiáng)度焊接當(dāng)設(shè)計壓力＞4MPa或設(shè)計溫度＞300oC時，一般采用焊接。焊接具有加工簡單，不易泄漏，在高溫高壓下也能保證連接處的密封性和抗拉脫能力，焊接接頭處管端與管板孔之間有間隙，易腐蝕，焊接時產(chǎn)生的熱應(yīng)力還可能造成應(yīng)力腐蝕和破裂，因此焊接方法不適用于有較大振動及有間隙腐蝕的場合。（a)一般焊接結(jié)構(gòu)(b)立式換熱器焊接結(jié)構(gòu)（c)不銹鋼和換熱管焊接結(jié)構(gòu)③脹焊結(jié)合脹焊結(jié)合既克服了脹接抗疲勞性能差，連接處易松動的缺點(diǎn)，又避免了焊接有間隙腐蝕的弊端，保證了密封，提高了使用壽命。目前常用的加工方法有強(qiáng)度脹加密封焊、強(qiáng)度脹加強(qiáng)度焊和強(qiáng)度焊加貼脹幾種方式。從加工順序上，可以先脹后焊，也可以先焊后脹。但一般先焊后脹，以免先脹殘留的潤滑油影響后焊的焊接質(zhì)量。殼體與管板的連接方式浮頭式、U形管式、填料函式換熱器中固定端管板一般采用可拆連接結(jié)構(gòu)，即管板本身不直接與殼體焊接，而是把管板夾持在殼體法蘭和管箱法蘭之間進(jìn)行固定，以便抽出管束進(jìn)行維護(hù)和清洗；（a）可拆連接（b）不可拆連接3.折流板及其他擋板⑴折流板折流板可以提高殼程流體的流速，增加湍動程度，提高傳熱效率，減少結(jié)垢，對臥式換熱器還起到支撐管束的作用。常用折流板的結(jié)構(gòu)有弓形和圓盤—圓環(huán)形兩種。弓形有單弓形、雙弓形、三弓形，其中單弓形最常用。（a）單弓形（b）雙弓形(c)三弓形折流板的缺口高度及布置折流板的缺口高度一般為殼體公稱直徑的0.20~0.45倍。若臥式換熱器的殼程輸送單相清潔流體時，折流板的缺口應(yīng)水平上下布置。若殼程流體為氣體，且含有少量液體時，應(yīng)在缺口朝上的弓形板底部開設(shè)通液口；若殼程流體為液體，且含有少量氣體時，應(yīng)在缺口朝下的折流板頂部開設(shè)通氣口；若殼程流體為氣、液共存或含有固體顆粒時，折流板缺口應(yīng)左、右垂直布置，且在底部開設(shè)通液口。折流板缺口幾何形狀

折流板的固定拉桿和定距管結(jié)構(gòu)拉桿與折流板點(diǎn)焊結(jié)構(gòu)折流板定距管管板拉桿電焊⑵旁路擋板當(dāng)殼體與管束之間存在較大間隙時，如浮頭式、U形管式和填料函式換熱器，可以在無換熱管的地方增設(shè)旁路擋板，迫使殼程流體通過管束與管程流體進(jìn)行換熱。旁路擋板嵌入折流板槽內(nèi)，并與折流板焊接。旁路擋板折流板4．管箱管箱是換熱管內(nèi)流體進(jìn)出的空間，它在換熱器兩端，作用是把管程的流體均勻地分配與集中，在多管程換熱器中，管箱還起著分隔管程、改變流向的作用（a）管箱和封頭焊接連接（b）管箱和平板蓋螺栓連接(c)和管板一體的管箱隔板隔板箱蓋箱蓋隔板管板⑶緩沖接管、防沖板和導(dǎo)流筒換熱器殼程流體進(jìn)口處的換熱管，經(jīng)常受到高速介質(zhì)的沖刷，容易造成換熱管振動或侵蝕，為了保護(hù)管束，可以設(shè)置緩沖接管、防沖板和導(dǎo)流筒。（a）緩沖接管(b)防沖擋板(c)導(dǎo)流筒5.膨脹節(jié)膨脹節(jié)是一種能夠軸向自由伸縮的彈性補(bǔ)償元件，由于它的軸向柔度大，當(dāng)管子和殼體壁溫不同，產(chǎn)生膨脹差時，可以通過膨脹節(jié)來變形協(xié)調(diào)，使得總變形量趨于一致，減小溫差應(yīng)力。膨脹節(jié)的壁厚越薄，柔度越好，補(bǔ)償能力越大，但從強(qiáng)度要求出發(fā)，則不能太薄，應(yīng)綜合考慮。常用膨脹節(jié)的結(jié)構(gòu)有鼓形、Ω形、U形、平板形和Q形。

U形膨脹節(jié)結(jié)構(gòu)簡單，補(bǔ)償能力大，價格便宜，應(yīng)用廣泛，多波U形膨脹節(jié)，適用于補(bǔ)償量更大的場合。鼓形Ω形U形多波U形膨脹節(jié)Q形平板形【項目實訓(xùn)】拆開列管式換熱器，說明其各部分名稱、作用、結(jié)構(gòu)?！卷椖烤毩?xí)】1.換熱管在管板上有哪幾種連接方式？各有何特點(diǎn)？2.折流板的作用是什么？有哪些常見形式？3.膨脹節(jié)有什么作用？有哪些常用結(jié)構(gòu)？4.練習(xí)換熱器的拆裝。子項目3換熱器操作【項目目標(biāo)】知識目標(biāo)：掌握換熱器的選用；掌握換熱器基本操作；掌握換熱器常見故障及排除方法。技能目標(biāo)：能正確操作換熱器，能處理換熱器出現(xiàn)的故障。 一、換熱器的選用換熱設(shè)備的形式多種多樣，每種結(jié)構(gòu)形式都有各自的特點(diǎn)和適用范圍，選用時要根據(jù)這些特點(diǎn)和生產(chǎn)的具體情況，選擇合理的類型。選擇換熱設(shè)備時主要考慮以下幾點(diǎn)。

1．要符合工藝條件的要求從壓力、溫度、物理化學(xué)性質(zhì)、腐蝕性等工藝條件考慮確定換熱器的材質(zhì)和結(jié)構(gòu)類型。(1)考慮流體的化學(xué)性質(zhì)要特別注意換熱器的材料的選擇。(2)考慮介質(zhì)的工藝條件壓力、進(jìn)出口溫度和流量等參數(shù)。

(3)考慮流體的物理性質(zhì)如流體的種類、熱導(dǎo)率、黏度等。若冷熱流體均為液體，一般采用兩側(cè)都是光滑表面的間壁作為換熱面較合適。螺旋板式和板式換熱器的傳熱壁為兩側(cè)光滑的板，且兩側(cè)流道基本相同，適用于兩側(cè)流體性質(zhì)、流量接近的情況，但由于結(jié)構(gòu)上的原因，僅適用于工作壓力和壓差較小的場合。管殼式和套管式換熱器大多也是以光壁作傳熱壁面，更適宜于高溫、高壓場合。小流量宜用套管式，大流量宜用管殼式。2．傳熱效率要高增大傳熱面積或平均溫度差、增大傳熱系數(shù)都可以達(dá)到強(qiáng)化傳熱的目的。⑴增大傳熱面積

采用小直徑的換熱管和擴(kuò)展表面換熱面可增大換熱面積。管徑越小，耐壓越高，在同樣金屬質(zhì)量下，表面積越大。增大換熱表面即改變設(shè)備的結(jié)構(gòu)如新型的螺旋板式、板式和板翅式等換熱器都是利用擴(kuò)展換熱面來強(qiáng)化傳熱的，因此它們都可以提高傳熱效率。⑵增大平均溫度差

冷熱流體在進(jìn)出口溫度一定的情況下，采用逆流操作等，可以提高傳熱效率。⑶增大傳熱系數(shù)

對于管殼式換熱器而言，采用變形的換熱管或在管子外增加翅片(如采用螺紋管和外翅片管)，在管外設(shè)置殼程擋板或管束支撐結(jié)構(gòu)，以減少或消除殼程流動與傳熱的死區(qū)，使換熱面積得到充分利用，可以增大傳熱系數(shù)。對于間壁兩側(cè)的傳熱系數(shù)相差較大的場合，在給熱系數(shù)較小的一側(cè)增加翅片，不僅增大了傳熱面積，又強(qiáng)化了氣體流動的湍流強(qiáng)度，提高了傳熱系數(shù)，從而使傳熱速率顯著提高。對于氣一氣換熱器，大多采用兩側(cè)都有翅片的換熱面，以擴(kuò)大傳熱面，縮小換熱器的體積。常用的這類換熱器有管式換熱器和板翅式換熱器等。對于氣一液換熱器，由于氣體側(cè)的給熱系數(shù)大大低于液體側(cè)，因此，氣體側(cè)常用帶翅片的換熱面，液體側(cè)則多為光壁。二、換熱器操作1.開車前準(zhǔn)備

開車前對換熱器進(jìn)行檢查：空氣是否放凈；板片是否裝錯；通道是否堵；用電是否安全。2.開車步驟：①開啟電源送電；②開啟管程冷流體進(jìn)口閥門，記錄流體流量；③徐徐開啟殼程蒸汽進(jìn)口閥門，維持蒸汽壓力不變；④換熱過程中，會有不凝氣和冷凝水不斷產(chǎn)生，排除換熱器內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣及冷凝水；⑤冷流體溫度會慢慢升高，記錄進(jìn)出口溫度；⑥檢查：兩種介質(zhì)是否串；溫度、壓力是否突變；運(yùn)行中不得禁錮螺栓。3.停車遇到下列情形時，需要停車：兩種介質(zhì)互串；生產(chǎn)能力突然下降；介質(zhì)大量泄漏；阻力降超過允許值，反沖洗又無效果。停車順序：先關(guān)蒸汽入口；關(guān)冷流體介質(zhì)入口；關(guān)冷流體介質(zhì)出口；關(guān)冷凝水出口。冬季放凈換熱器內(nèi)全部介質(zhì)，防止凍壞。設(shè)備溫度降至室溫后，方可拆卸夾緊螺栓，否則密封墊片易松動。拆卸時要對稱，交叉進(jìn)行。要停用幾個月時，應(yīng)放松螺栓，防止墊片變形。三、管殼式換熱器的常見故障及排除方法管殼式換熱器流體對管束沖刷、腐蝕，最易導(dǎo)致?lián)Q熱管損壞。在日常的維護(hù)中應(yīng)經(jīng)常對換熱器進(jìn)行檢查，以便及時發(fā)現(xiàn)故障，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行修理。管殼式換熱器的常見故障有管子振動、管壁積垢、腐蝕與磨損、介質(zhì)泄漏等。1.管子振動

管子振動是管殼式換熱器的一種常見故障。引起振動的原因有：管束與泵、壓縮機(jī)產(chǎn)生的共振；流體橫向穿過管束時產(chǎn)生的沖擊；由于其他綜合因素影響而引起的振動等。振動對換熱器的影響有：管子撞擊折流板而被切斷；管端與管板連接處松動而發(fā)生泄漏；管子發(fā)生疲勞破壞；增大殼程流體的流動阻力等。對管子振動采取的措施有：在流體人口處前設(shè)置緩沖措施防止脈沖；折流板上的孔徑與管子外徑間隙盡量地??；減小折流板間隔，使管子振幅變??；加大管壁厚度和折流板厚度，增加管子剛性等。2.管壁積垢換熱管內(nèi)外壁積垢產(chǎn)生的后果有：總傳熱系數(shù)下降，傳熱效率降低；使換熱管的管徑，因積垢而減小，使得流體通過管內(nèi)的流速增加，造成壓力損失增大；積垢導(dǎo)致管壁腐蝕，腐蝕嚴(yán)重時，造成管壁穿孔，兩種流體混合而破壞正常操作。對積垢采取的措施有：掌握物料性質(zhì)，了解積垢的程度；對某些可凈化的流體，在進(jìn)人換熱器前進(jìn)行凈化(如水處理)；對于易結(jié)垢的流體，應(yīng)采用容易檢查、拆卸和清洗的結(jié)構(gòu)；定期進(jìn)行污垢的清除等。另外，在滿足工藝要求的情況下，盡量采用較緊湊的換熱器。如果換熱器中工作的流體較臟易結(jié)垢，要考慮結(jié)垢的影響以及清洗的可能性。在選用換熱器時，還應(yīng)考慮材料的價格、制造成本、動力消耗費(fèi)、維修費(fèi)用和使用壽命等因素，力求使換熱器在整個使用壽命期內(nèi)經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。3.管子泄漏

管子泄漏主要原因有介質(zhì)的沖刷引起的磨損，導(dǎo)致管壁破裂；介質(zhì)或積垢腐蝕穿孔；管子振動引起管子與管板連接處泄漏。對管子泄漏采取的措施：如果管束中僅有一根或數(shù)根管子泄漏，可采用堵塞的方法進(jìn)行修理。即用做成錐形的金屬材料塞在管子兩端打緊焊牢，將損壞的管子堵死不用。采用堵管的方法解決管子泄漏現(xiàn)象簡單易行，但堵管總數(shù)不得超過1O％，否則將對傳熱效果產(chǎn)生較大影響。當(dāng)發(fā)生泄漏的管子較多時，應(yīng)采用更換管子的方法進(jìn)行修理?！卷椖繉嵱?xùn)】在實訓(xùn)室完成飽和鹵水由20℃加熱到80℃的操作，殼程是壓力為0.1MPa（表壓）的飽和水蒸氣。具體操作：檢查換熱器各通道暢通后，送電；打開鹵水進(jìn)口閥門，記錄流量；徐徐開啟蒸汽進(jìn)口閥門；維持蒸汽壓力不變，排除換熱器內(nèi)產(chǎn)生的不凝氣及冷凝水；測鹵水出口溫度，維持在80℃；維持蒸汽壓力恒定。【項目練習(xí)】1.如何選擇換熱器？2.簡述換熱器開車順序。3.簡述換熱器停車步驟。4.簡述管殼式換熱器的常見故障及排除方法。項目二反應(yīng)設(shè)備

子項目1認(rèn)識反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)【項目目標(biāo)】知識目標(biāo)：掌握反應(yīng)釜的基本結(jié)構(gòu)；掌握反應(yīng)釜各部件的名稱及用途。技能目標(biāo)：能拆裝反應(yīng)釜。攪拌式反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)攪拌式反應(yīng)釜主要由罐體、傳熱裝置、攪拌裝置、傳動裝置構(gòu)成。一、釜體釜體由筒體、上封頭、下封頭組成，主要為物料反應(yīng)提供反應(yīng)空間。上封頭與筒體連接通過法蘭，有橢圓形蓋、平蓋、碟形蓋、錐形蓋，其中最常用的是橢圓形蓋。封頭上安裝各種工藝接管。1.進(jìn)料管

進(jìn)料管一般設(shè)在頂部，其下端一般成45°切口，以防物料沿壁面流動。便于拆裝和清洗管子插入料液中，可避免飛濺和對液面的沖擊，還可起液封作用常用結(jié)構(gòu)2.出料管

出料管有上出料管和下出料管兩種。下出料管結(jié)構(gòu)上出料管結(jié)構(gòu)適用于粘性大或含有固體顆粒的介質(zhì)采用壓縮空氣或其他惰性氣體將物料從釜內(nèi)經(jīng)壓料管壓送到下一工序設(shè)備。二、傳熱裝置反應(yīng)釜上常用的傳熱裝置有夾套、蛇管、電感應(yīng)加熱、直接蒸汽加熱、外部換熱器加熱等方式。1.夾套結(jié)構(gòu)用焊接或法蘭連接的方式在容器的外側(cè)裝設(shè)各種形狀的結(jié)構(gòu)，使其與容器形成封閉的空間。夾套結(jié)構(gòu)有可拆結(jié)構(gòu)和不可拆結(jié)構(gòu)。（a）可拆夾套結(jié)構(gòu)（b）不可拆夾套結(jié)構(gòu)適用于夾套內(nèi)盛不清潔介質(zhì)，需要經(jīng)常清洗或需要經(jīng)常檢查內(nèi)筒外表面的場合適用于清潔流體不銹鋼碳鋼2.蛇管結(jié)構(gòu)當(dāng)反應(yīng)釜所需傳熱面積較大，而夾套傳熱不能滿足要求時，可增加蛇管傳熱。蛇管一般由無縫鋼管冷彎成螺旋形盤管，可采用單圈或同心圓組蛇管結(jié)構(gòu)。同心圓組結(jié)構(gòu)各圈蛇管間距t一般?。?~3d），各層蛇管的垂直距離h一般?。?.5~2d），d為蛇管外徑，蛇管最外圈直徑一般取小于筒體內(nèi)徑200~300mm。中心圓直徑較大、比較笨重或攪拌有振動時，用支架固定蛇管U形螺栓固定用于劇烈振動的場合適用于蛇管密排的攪拌設(shè)備適用于膨脹較大的場合適用于振動較大和管徑較大的場合用于操作壓力不大及管徑較小的場合三、攪拌裝置攪拌裝置的作用是使參加反應(yīng)的各種物料充分混合，增強(qiáng)物料分子之間的碰撞機(jī)率，加快反應(yīng)速率，強(qiáng)化傳質(zhì)與傳熱效果。1、攪拌器形式槳式攪拌器、推進(jìn)式攪拌器、渦輪式攪拌器、框式和錨式攪拌器、螺旋式攪拌器、螺桿式和螺帶式攪拌器。其中槳式、推進(jìn)式、渦輪式、框式和錨式、螺旋式攪拌器應(yīng)用最廣泛。（a)槳式攪拌器(c)推進(jìn)式攪拌器(b)渦輪式攪拌器(e)平直葉渦輪圓盤(f)框式(g)錨式(h)螺帶式(i)螺桿式流型結(jié)構(gòu)尺寸優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用槳式切線流少量軸向流（折葉）平直葉和折葉

尺寸較大,直徑為容器直徑的1/2~4/5,轉(zhuǎn)速一般為20~80r/min,圓周速度在1.5~3m/s結(jié)構(gòu)簡單,制造容易

主要產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)方向的液流,即便是折葉式槳式攪拌器,所造成的軸向流動范圍也不大

流體的循環(huán)或黏度較高物料的攪拌

推進(jìn)式軸向流三瓣葉片,其螺距與槳直徑相等

直徑較小,葉端速度一般為7~10m/s,最高達(dá)15m/s整體鑄造,加工方便

焊接時，加工較困難

黏度低,流量大

螺旋式軸向流消耗功率比較小

高黏度，低轉(zhuǎn)速，黏度大于100pas的流體

渦輪式剪切流開式和盤式，開式：2葉或4葉,盤式：6葉，平直葉,斜葉和彎葉

直徑為容器直徑的1/3~1/2,轉(zhuǎn)速較高,切線速度約3~80m/s轉(zhuǎn)速范圍300~600r/min,當(dāng)能量消耗不大時,攪拌效率較高

槳葉的混合效果并不理想,只適用于對混合要求不太高的場合與低黏度到中等黏度流體的混合,液-液分散,液-固懸浮

框式和錨式切線流直徑則與反應(yīng)器直徑非常接近,其間距一般只有25~50mm.外緣形狀也是根據(jù)釜內(nèi)壁的形狀而定

在容器壁附近流速比其他攪拌器大,能得到大的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),固常用于傳熱,晶析操作.也常用于攪拌高濃度淤槳和沉降性淤槳.攪拌器的轉(zhuǎn)速很低,葉片端部的圓周速度為0.5~1.5m/s錨式：黏度在100pas以下物體攪拌

框式：流體黏度在10~100pas2.攪拌器選用攪拌器類型流動狀態(tài)攪拌目的攪拌容器容積/m3轉(zhuǎn)速范圍/r.min-1最高黏度/Pa.s對流循環(huán)湍流擴(kuò)散剪切流低黏度混合高黏度混合分散溶解固體懸浮氣體吸收結(jié)晶傳熱液相反應(yīng)漿式●●●●●●●●●●1~1000100~50050推進(jìn)式●●●●●●●●●1~20010~3002渦輪式●●●●●●●●●●●●1~10010~30050錨式框式●●●1~1001~100100螺旋式●●●1~500.5~50100表中”●”為適合，空白處為不適合或不允許。3.攪拌附件為了改善反應(yīng)釜內(nèi)流體的流動狀態(tài)，常在罐內(nèi)增設(shè)擋板和導(dǎo)流筒等附件。⑴擋板擋板可以增大被攪動液體的湍流程度，從而改善攪拌效果。常用于推進(jìn)式、渦輪式、漿式攪拌器。安裝方式有豎和橫兩種，常用豎擋板；當(dāng)黏度較高的時候，使用橫擋板。流體粘度較小時，擋板緊貼內(nèi)壁安裝流體粘度較大或含有固體顆粒時，擋板應(yīng)與壁面保持一定距離也可傾斜一定角度

⑵導(dǎo)流筒導(dǎo)流筒是一個上下敞口的圓筒，安裝于攪拌器外面，在攪拌混合中起導(dǎo)流作用，可提高混合效率；由于限定了循環(huán)路徑，減少了短路機(jī)會。常用于推進(jìn)式和渦輪式。對于渦輪式或槳式攪拌器，導(dǎo)流筒剛好置于槳葉的上方。對于推進(jìn)式攪拌器，導(dǎo)流筒套在槳葉外面或略高于槳葉，通常導(dǎo)流筒的上端都低于靜液面，且筒身上開孔或槽，當(dāng)攪拌器置于導(dǎo)流筒之下，且容器直徑又較大時，導(dǎo)流筒的下端直徑應(yīng)縮小，使下部開口小于攪拌器的直徑。四、傳動裝置

為了使攪拌裝置轉(zhuǎn)動，需要有動力和傳動裝置。傳動裝置包括電動機(jī)、減速機(jī)、聯(lián)軸器及機(jī)架。通常設(shè)在反應(yīng)器的頂部，一般采用立式布置。電動機(jī)經(jīng)減速機(jī)減速后，通過聯(lián)軸器帶動攪拌裝置轉(zhuǎn)動，電動機(jī)和減速機(jī)支撐在機(jī)架上，機(jī)架固定在封頭上的底座上。電動機(jī)減速機(jī)聯(lián)軸器機(jī)架軸封裝置底座上封頭攪拌軸電動機(jī)電動機(jī)一般與減速機(jī)配套使用；根據(jù)選定的減速機(jī)選用配套的電動機(jī)。常用電動機(jī)有Y系列普通電機(jī)、YA系列增強(qiáng)型電機(jī)、YB系列防爆型電機(jī)等。選用時查有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。減速機(jī)減速機(jī)作用：傳遞運(yùn)動和改變轉(zhuǎn)動速度，以滿足工藝條件要求。減速機(jī)常用類型有立式擺線針輪減速機(jī)（HG5—745—78）、立式LC型兩級齒輪減速機(jī)（HG5—746—78）、立式P型V型帶減速機(jī)（HG5—747—78）、圓弧圓柱蝸桿式減速器（HG5—744—78）。制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)系列，選用時可根據(jù)傳動比、轉(zhuǎn)速、功率、效率及減速機(jī)特點(diǎn)等因素，選定合適的型號，外購即可。聯(lián)軸器聯(lián)軸器是將兩個獨(dú)立設(shè)備的軸牢固地連在一起，以傳遞運(yùn)動和功率。結(jié)構(gòu)分剛性連接和彈性連接凸半聯(lián)軸器凹半聯(lián)軸器橡膠塊剛性聯(lián)軸器彈性聯(lián)軸器安裝被連接的軸要安裝在同一軸心上；另外要求傳動中的一方工作中有振動、沖擊，盡量不要傳給另一方。機(jī)架作用：將反應(yīng)釜通過機(jī)架安裝在釜體頂蓋上。常用結(jié)構(gòu)：單支點(diǎn)、雙支點(diǎn)單支點(diǎn)：小型設(shè)備，或容器內(nèi)可設(shè)置中間軸承或底軸承；雙支點(diǎn)：大型設(shè)備，或攪拌器要求較高的場合。機(jī)架軸承機(jī)架上軸承下軸承安裝底蓋作用：用于支撐機(jī)架和軸封。分為上裝式和下裝式。軸封機(jī)架安裝底蓋凸緣法蘭凸緣法蘭結(jié)構(gòu)：凸緣法蘭下部與釜體頂蓋焊接連接，上部與安裝底蓋法蘭連接五、軸封裝置攪拌軸與罐體上封頭之間有空隙，為了阻止釜內(nèi)介質(zhì)泄漏，同時阻止空氣、雜質(zhì)漏入反應(yīng)釜內(nèi)，通常采用密封裝置。常用的密封裝置有填料密封和機(jī)械密封。1.填料密封

填料密封又稱為壓蓋密封，由底環(huán)、本體、油環(huán)、填料、螺柱、壓蓋及油杯組成。填料箱本體固定在頂蓋的底座上，裝在攪拌軸和填料箱之間的填料，在壓蓋壓力作用下對攪拌軸表面產(chǎn)生徑向壓緊力。由于填料中含有潤滑劑，因此，在對攪拌軸產(chǎn)生徑向壓緊力的同時，形成一層極薄的液膜，一方面使攪拌軸得到潤滑，另一方面阻止設(shè)備內(nèi)流體的逸出或外部流體的滲入，達(dá)到密封的目的。為了保證軸與填料之間的潤滑，需要按時從油杯里加油。為了保證密封性，在操作中應(yīng)適當(dāng)調(diào)整壓蓋的壓緊力，并需定期更換填料。填料密封結(jié)構(gòu)簡單，易于制造，拆裝方便，但軸的不斷旋轉(zhuǎn)會磨損填料，會有微量泄漏，填料的使用壽命也短。一般使用于低壓、低速的場合。填料密封結(jié)構(gòu)組成圖壓蓋螺柱油杯油環(huán)填料底環(huán)本體2.機(jī)械密封

機(jī)械密封又稱為端面密封，基本結(jié)構(gòu)由動環(huán)、靜環(huán)、彈簧加荷裝置和輔助密封裝置等組成。當(dāng)軸旋轉(zhuǎn)時，帶動彈簧座、動環(huán)一起旋轉(zhuǎn)，由于彈簧力的作用使動環(huán)緊緊壓在靜環(huán)上，而靜環(huán)則固定在靜環(huán)座上，靜止不動。機(jī)械密封由A、B、C、D四個密封點(diǎn)保證其密封。其中A點(diǎn)是靜環(huán)座與釜體之間的密封，屬靜密封，加上墊片即可保證密封；B點(diǎn)是靜環(huán)與靜環(huán)座之間的密封，也是靜密封；C點(diǎn)是動環(huán)與靜環(huán)相對旋轉(zhuǎn)接觸的環(huán)形密封端面，它將極易泄漏的軸向密封變?yōu)椴灰仔孤┑亩嗣婷芊狻啥嗣姹仨毐ＷC高度光潔平直。D點(diǎn)是動環(huán)與軸之間的密封，是靜密封。彈簧座彈簧動環(huán)靜環(huán)座靜環(huán)密封圈防轉(zhuǎn)銷靜環(huán)動環(huán)密封圈緊定螺釘靜環(huán)座密封圈【項目實訓(xùn)】

拆開反應(yīng)釜，說明反應(yīng)釜各部分名稱、作用及結(jié)構(gòu)?！卷椖烤毩?xí)】1.反應(yīng)釜有幾部分構(gòu)成？各部分作用是什么？2.夾套傳熱和蛇管傳熱各有何特點(diǎn)？3.常用攪拌器有哪些類型？各有何特點(diǎn)？各適用什么場合？4.擋板和導(dǎo)流筒各有什么作用？5.簡述填料密封和機(jī)械密封的結(jié)構(gòu)組成、工作原理及密封特點(diǎn)。子項目2反應(yīng)釜操作【項目目標(biāo)】知識目標(biāo)：掌握反應(yīng)釜開車、運(yùn)行、停車操作；掌握反應(yīng)釜常見故障及處理方法。技能目標(biāo)：能熟練操作反應(yīng)釜，并能處理反應(yīng)釜出現(xiàn)的簡單故障。

一、開車前準(zhǔn)備1.開車前檢查總體檢查①各閥門的開關(guān)狀態(tài)（出料閥門關(guān)，進(jìn)料閥門開），儀表、安全閥、管路；②釜體、釜蓋、焊縫有無裂紋、變形、泄漏，內(nèi)表面的腐蝕狀況，緊錮件有無松動；③水、電、氣是否符合安全要求。

2.傳動裝置檢查①電動機(jī)通過減速機(jī)帶動攪拌器轉(zhuǎn)動；②減速機(jī)要求潤滑好良好、無振動、無泄漏、長期穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。3.攪拌器檢查①在運(yùn)轉(zhuǎn)中檢查軸的徑向擺動量是否大于規(guī)定值；②攪拌器不得反轉(zhuǎn)；③與釜體內(nèi)的蛇管、壓料管、溫度計套管應(yīng)保持一定的距離，防止碰撞；④檢查攪拌器的腐蝕情況，有無裂紋、變形和松脫。4.有底軸承和中間軸承的攪拌器，應(yīng)檢查①底軸瓦（或軸承）的間隙；②中間軸承的潤滑油是否有物料進(jìn)入，損壞軸承；③固定螺栓是否松動，否則會使攪拌器擺動量增大，引起反應(yīng)釜振動；④攪拌軸與槳葉的固定要保持垂直，要保證其垂直度公差。二、開車

1.開車步驟①開攪拌器（無雜音且正常）；②加料，按順序加料（注意數(shù)量）；③升溫：溫度應(yīng)緩慢上升，不應(yīng)過快；④保溫過程中，應(yīng)隨時查看釜溫并做好記錄；⑤若需冷卻，①先打開冷卻水出水閥，②后開冷卻水進(jìn)水閥（冷卻水壓力：0.1~0.2MPa）；⑥若需加熱，打開蒸汽閥門，冷凝水閥門排放需流暢（釜內(nèi)上部溫度與下部溫度之差不得大于40oC。2.開車時應(yīng)巡回檢查，檢查重點(diǎn)內(nèi)容是①檢查工作介質(zhì)的壓力、溫度、流量，液面和成分是否在工藝控制指標(biāo)范圍以內(nèi)；②查看各法蘭接口有無滲漏，容器外殼有無局部變形、鼓包和裂紋；③測量容器壁溫有無超溫的地方(一般容器壁溫規(guī)定最高溫度為200℃)；④測聽容器和管道內(nèi)介質(zhì)流速情況，判斷是否暢通；⑤檢查容器和管道有無振動。三、停車

1.緊急停車情形①容器發(fā)生超溫、超壓、過冷或嚴(yán)重泄漏情況之一時，經(jīng)采取各種措施乃無效果，并有惡化的趨勢時；②容器的主要受壓元件發(fā)生裂紋、鼓包、變形，危及安全運(yùn)行時；③容器近處發(fā)生火災(zāi)或相鄰設(shè)備管道發(fā)生故障，直接威脅到容器安全運(yùn)行時；④安全附件失效，接管斷裂，緊錮件損壞，難以保證安全運(yùn)行時。2.停車步驟及注意事項⑴停車步驟①切斷蒸汽閥門；②關(guān)進(jìn)料閥門；③關(guān)冷凝水閥；④打開排空閥，使壓力和溫度降下來；⑤關(guān)攪拌器；⑥排料。⑵注意事項①放料完畢，應(yīng)將釜內(nèi)殘渣沖洗干凈；②設(shè)備溫度降至室溫后，方可拆卸夾緊螺栓，否則密封墊片易松動。四、常見故障及處理方法釜內(nèi)有異常雜音常見故障處理方法攪拌器松脫停車檢查，禁固螺栓襯里鼓包，與攪拌器撞擊修鼓包或更換襯里；攪拌軸彎曲或軸承損壞檢修或更換軸及軸承攪拌器摩擦釜內(nèi)附件（如蛇管、溫度計等）或刮壁檢修找正，使攪拌器與附件有一定距離殼體損壞（腐蝕、裂紋、透孔）常見故障處理方法受介質(zhì)腐蝕局部補(bǔ)焊，有襯里的重新修襯熱應(yīng)力影響產(chǎn)生裂紋或堿脆焊接后要消除熱應(yīng)力，產(chǎn)生裂紋應(yīng)修補(bǔ)磨損變薄或均勻腐蝕超過設(shè)計厚度，應(yīng)該更換本體密封泄漏常見故障處理方法攪拌軸與填料間隙過大修或換攪拌軸油環(huán)不當(dāng)或油路堵塞調(diào)整油環(huán)、清洗油路壓蓋沒壓緊、填料質(zhì)量差壓緊填料或更換填料填料箱腐蝕修或更換填料箱電動機(jī)電流超過額定值常見故障處理方法軸承損壞更換軸承釜內(nèi)溫度低，物料粘稠按照溫度調(diào)整溫度，物料黏稠度不能過大主軸轉(zhuǎn)數(shù)較大控制主軸轉(zhuǎn)數(shù)在一定范圍攪拌器直徑過大適當(dāng)調(diào)整超溫超壓常見故障處理方法儀表失靈，控制不嚴(yán)格修儀表、檢查自控系統(tǒng)誤操作緊急放壓，按規(guī)定定量、定時投料，嚴(yán)防誤操作因傳熱或攪拌性能不佳，產(chǎn)生副反應(yīng)檢查傳熱系統(tǒng)（面積、污垢），檢查攪拌裝置進(jìn)氣閥失靈，進(jìn)氣壓力過大，壓力高關(guān)總氣閥，斷氣修理閥門【項目實訓(xùn)】

在實訓(xùn)室用反應(yīng)釜完成烷基苯磺酸與氫氧化鈉的中和反應(yīng)。具體操作：檢查設(shè)備的運(yùn)行情況（攪拌器無雜音且正常）；由進(jìn)料口加入烷基苯磺酸，向釜內(nèi)按體積比添加20-40％的氫氧化鈉溶液；②升溫，控制溫度在之間50~70℃；開攪拌器，開始中和反應(yīng)，反應(yīng)時間1-3小時；用氫氧化鈉調(diào)整PH值7~9。；排料?！卷椖烤毩?xí)】1.開車前需做哪些檢查？2.哪些情形下需要緊急停車？3.如何開車、停車？子項目3反應(yīng)釜檢驗與維護(hù)【項目目標(biāo)】知識目標(biāo)：掌握反應(yīng)釜的檢驗方法；掌握反應(yīng)釜的四級保養(yǎng)制；掌握反應(yīng)釜的“五定”潤滑制。技能目標(biāo)：能正確維護(hù)、檢驗反應(yīng)釜。一、反應(yīng)釜的檢查

反應(yīng)釜檢查是對反應(yīng)釜的運(yùn)行狀況、工作性能、磨損腐蝕程度等方面進(jìn)行檢查和校驗，是設(shè)備維修工作中的重要環(huán)節(jié)。反應(yīng)釜檢查一般分為日常檢查和定期檢查兩種。⑴日常檢查指操作者每天對反應(yīng)釜進(jìn)行的檢查。⑵定期檢查按規(guī)定的時間對反應(yīng)釜檢查，查明零部件的實際磨損程度，確定修理時間和修理內(nèi)容。定期檢查可按年、月、周，由專職維修人員按計劃進(jìn)行，操作工人參加。1.檢查方法

⑴主觀檢查法憑人的感覺器官，采用看、聽、摸、嗅、感覺等簡單的方法,檢查反應(yīng)釜。⑵宏觀檢查法應(yīng)用各種測量工具、儀器、儀表和檢查技術(shù)測定反應(yīng)釜的技術(shù)性能，檢查反應(yīng)釜的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況的方法。宏觀檢查的方法有：①宏觀檢查法：將殼體或襯里清洗干凈，用肉眼或5倍放大鏡檢查腐蝕、變形、裂紋等缺陷；②無損檢測法：將被測點(diǎn)除銹，磨光，用超聲波測厚儀測厚度；③鉆孔實測法：當(dāng)使用儀器無法測量時，采用鉆孔方法測量，可用手電鉆鉆孔實際測量厚度，測后應(yīng)補(bǔ)焊修復(fù)。對用鑄鐵、低合金高強(qiáng)度鋼等可焊性差的材料制作的容器，不宜采用此法；④測定殼體內(nèi)、外徑對鑄造材料在使用中屬于均勻腐蝕，通過測量殼體內(nèi)外徑實際尺寸，并查閱相關(guān)技術(shù)檔案，確定反應(yīng)釜減薄程度；⑤氣密性檢查對襯里，在襯里與殼體之間通入空氣或氨氣。采用空氣檢查在焊縫或腐蝕部位涂肥皂水；采用氨氣檢查在焊縫或腐蝕部位貼酚酞試紙，保壓5~10分鐘，使之不出現(xiàn)紅色斑點(diǎn)即合格。2.檢查內(nèi)容反應(yīng)釜的檢查包括外部檢查、內(nèi)外部檢驗和全面檢驗。⑴外部檢查內(nèi)容①反應(yīng)釜外表面有無裂紋、變形、泄漏、局部過熱等不正?，F(xiàn)象；②安全附件是否齊全、靈敏、可靠；③螺栓是否完好、禁錮；④反應(yīng)釜表面的油漆、保溫材料、包裝外罩是否齊全整潔、無破損；⑤基礎(chǔ)是否下沉、傾斜以及防腐層有無損壞；⑥不用的反應(yīng)釜內(nèi)部介質(zhì)要排放干凈，防止腐蝕和凍結(jié)，對于易燃、易爆、有毒介質(zhì)應(yīng)用氮?dú)饣蛞后w置換或中和合格，然后清洗干凈。⑵內(nèi)外部檢驗內(nèi)容除進(jìn)行外部檢查外，還要進(jìn)行下列檢查。①查看反應(yīng)釜內(nèi)外表面和焊縫腐蝕面積和深度、有無裂紋、測量實際壁厚是否超標(biāo)；②檢查襯里有無開裂和脫落，若有則應(yīng)修補(bǔ)；③檢查介質(zhì)進(jìn)出管口、壓力表和安全閥等連接管路是否有結(jié)疤和雜物堵塞以及有無沖刷傷痕；④檢查內(nèi)件有無腐蝕，變形和錯位現(xiàn)象；⑤對反應(yīng)釜的縱環(huán)焊縫進(jìn)行20%的無損探傷檢查，發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷應(yīng)擴(kuò)大抽查百分?jǐn)?shù)，一般大于10%；⑥測量厚度，如果測得壁厚小于反應(yīng)釜最小壁厚時，應(yīng)重新進(jìn)行強(qiáng)度校核，提出降壓使用或修理措施。⑶全面檢驗除進(jìn)行上述檢驗外，還要進(jìn)行壓力試驗，對反應(yīng)釜進(jìn)行密封性檢查和整體強(qiáng)度檢驗。對主要焊縫進(jìn)行無損探傷抽查或全部焊縫檢查。2.反應(yīng)釜的四級保養(yǎng)制(1)日常維護(hù)保養(yǎng)，又稱為例行保養(yǎng)。重點(diǎn)是對反應(yīng)釜進(jìn)行清洗、潤滑、禁錮易松動的螺絲、檢查零部件的狀況。這項工作的基本要求是：操作工人應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程使用反應(yīng)釜，經(jīng)常觀察反應(yīng)釜運(yùn)轉(zhuǎn)狀況；應(yīng)保持反應(yīng)釜完整，附件齊全，安全防護(hù)裝置、線路、管道完整無損；經(jīng)常擦拭反應(yīng)釜的各個部件，保持反應(yīng)釜清洗無油垢；要及時注油、換油，保持油路暢通，經(jīng)常緊固松動部件，保持反應(yīng)釜運(yùn)轉(zhuǎn)靈活，不泄漏。由反應(yīng)釜操作工人負(fù)責(zé)。(2)一級保養(yǎng)，除要做到例行保養(yǎng)工作外，還要部分地進(jìn)行調(diào)整。一級保養(yǎng)是按計劃對反應(yīng)釜局部拆卸和檢查，清洗規(guī)定的部位，疏通油路、管道，更換或清洗油線、毛氈、濾油器，調(diào)整反應(yīng)釜各部位的配合間隙，禁錮反應(yīng)釜的各個部位。一級保養(yǎng)所用時間為4-8h，操作工人為主，維修工人協(xié)助。(3)二級保養(yǎng)對反應(yīng)釜進(jìn)行部分解體檢查和修理，更換或修復(fù)磨損件，清洗、換油、檢查修理電氣部分，使反應(yīng)釜的技術(shù)狀況全面達(dá)到規(guī)定反應(yīng)釜完好標(biāo)準(zhǔn)的要求。二級保養(yǎng)所用時間為7天左右。以維修工人為主，操作工人參加來完成。(4)三級保養(yǎng)是對反應(yīng)釜的主體部分進(jìn)行解體檢查和調(diào)整工作，同時更換一些磨損的零部件，并對主要零部件的磨損情況進(jìn)行測量鑒定。專業(yè)維修人員執(zhí)行，操作工人參加。二、反應(yīng)釜的維護(hù)

1.反應(yīng)釜的維護(hù)反應(yīng)釜在運(yùn)行使用過程中，不可避免地會出現(xiàn)如松動、干摩擦、聲音異常等不正?，F(xiàn)象，這種情況如不及時處理，就會造成反應(yīng)釜過早磨損。采用擦拭、清洗、潤滑、調(diào)整等方法對反應(yīng)釜進(jìn)行護(hù)理，以維持和保護(hù)反應(yīng)釜的性能和技術(shù)狀況，維護(hù)保養(yǎng)可以延緩反應(yīng)釜的磨損，延長反應(yīng)釜的使用壽命，保證反應(yīng)釜正常運(yùn)轉(zhuǎn)。三、反應(yīng)釜的“五定”潤滑制

1.定點(diǎn)要求熟悉反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)、作用和潤滑方法，根據(jù)反應(yīng)釜的潤滑部位、潤滑點(diǎn)及潤滑裝置(油標(biāo)、油槽、油泵、油池等)的位置和數(shù)量，進(jìn)行加油，換油。2.定質(zhì)按照反應(yīng)釜說明書上要求或潤滑圖表、卡片中規(guī)定的品種、牌號使用潤滑油。對使用的潤滑油質(zhì)量必須經(jīng)過檢驗并符合標(biāo)準(zhǔn)。如需代用時，必須經(jīng)主管部門審核同意后方可使用。潤滑部位的各種潤滑裝置要經(jīng)常保持完整、清潔。3.定量嚴(yán)格按照潤滑圖表規(guī)定的注油量和油料消耗定額，對各潤滑部位，潤滑點(diǎn)和潤滑裝置加注潤滑油。防止油量不足，使各潤滑部位得不到所需的油量，造成潤滑不良，產(chǎn)生咬焊、拉痕、砸傷等損傷反應(yīng)釜，也要防止過多地注入油量，產(chǎn)生漏油、滴油，造成損失浪費(fèi)。4.定時反應(yīng)釜操作人員和專業(yè)維修人員要嚴(yán)格按反應(yīng)釜說明書和潤滑圖表或潤滑卡片上的規(guī)定，按時在各潤滑點(diǎn)加注潤滑油，并按計劃規(guī)定進(jìn)行清洗和換油。5.定人對反應(yīng)釜上各潤滑部位的潤滑工作都應(yīng)有明確的分工，責(zé)任到人，做到分工明確，各負(fù)其責(zé)，并有人進(jìn)行檢查落實?！卷椖繉嵱?xùn)】對反應(yīng)釜進(jìn)行例行保養(yǎng)。操作：①清洗反應(yīng)釜；②禁錮反應(yīng)釜上各處螺絲；③潤滑軸封；④檢查各零部件是否齊全，檢查其使用狀況；⑤檢查反應(yīng)釜運(yùn)轉(zhuǎn)狀況?！卷椖烤毩?xí)】1.如何檢查、檢驗反應(yīng)釜？2.反應(yīng)釜的維護(hù)保養(yǎng)按工作量的大小可分幾個等級？3.簡述一級保養(yǎng)需要完成的基本工作。4.解釋潤滑"五定"制含義。5.對反應(yīng)釜進(jìn)行例行保養(yǎng)。項目三塔設(shè)備

子項目1板式塔結(jié)構(gòu)認(rèn)識【項目目標(biāo)】知識目標(biāo)：掌握板式塔的基本結(jié)構(gòu)；掌握板式塔各部件的名稱及用途。技能目標(biāo)：能拆裝板式塔模型。塔設(shè)備概述塔設(shè)備是實現(xiàn)氣相和液相或液相和液相之間的傳質(zhì)或傳熱設(shè)備。塔設(shè)備可以完成萃取、精餾、吸收、解吸等單元操作。塔設(shè)備按塔的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可分為板式塔和填料塔。一、板式塔的總體結(jié)構(gòu)與基本類型板式塔的內(nèi)部裝有一定數(shù)量的塔盤，一定間距的開孔塔板，氣體自塔底向上以鼓泡噴射的形式穿過塔板上的液層，而液體則從塔頂部進(jìn)入，順?biāo)拢瑲庖簝上喑浞纸佑|，進(jìn)行傳質(zhì)、傳熱。塔內(nèi)以塔板為基本構(gòu)件，兩相的組分呈階梯狀變化。板式塔的總體結(jié)構(gòu)主要由圓柱形殼體、支座、塔內(nèi)件、接管以及塔附件組成。其中塔內(nèi)件是塔式容器的核心，由塔板、降液管、溢流堰、受液盤、禁錮件、支撐件及除沫裝置等組成。裙座排氣孔塔體液體出口裙座人孔裙座底圈塔體進(jìn)料口塔頂蒸汽出口回流液入口塔盤蒸汽入口人孔1.泡罩塔

泡罩塔是工業(yè)上應(yīng)用最早的板式塔，它最主要的傳質(zhì)元件是泡罩。其結(jié)構(gòu)主要由泡罩、升氣管和降液管（溢流管）構(gòu)成。泡罩安裝在升氣管的頂部，分圓形和條形兩種，圓形使用較廣。泡罩的下部周邊開有很多齒縫，齒縫一般有三角形、矩形或梯形。泡罩在塔板上呈正三角形排列。泡罩升氣管塔板齒縫泡罩塔盤上氣液接觸狀況泡罩塔在操作時，液體橫向流過塔板，靠溢流堰保持板上有一定厚度的液層，齒縫浸沒于液層之中而形成液封。升氣管的頂部應(yīng)高于泡罩齒縫的上沿，以防止液體從中漏下。上升氣體通過齒縫進(jìn)入液層時，被分散成許多細(xì)小的氣泡或流股，在板上形成鼓泡層，為氣液兩相的傳熱和傳質(zhì)提供大量的界面。2.篩板塔篩板塔的塔盤為一鉆有許多孔的圓形平板。其結(jié)構(gòu)如圖。塔板上開有許多均勻的小孔，孔徑一般為3～8mm。篩孔在塔板上為正三角形排列，孔間距與孔徑之比為2.5~5，近年來，發(fā)展了大孔篩板，孔徑為20~25mm。塔板上設(shè)置溢流堰，使板上能保持一定厚度的液層。溢流管開孔部分上層塔板的溢流管篩板塔盤上氣液接觸狀況操作時，氣體經(jīng)篩孔分散成小股氣流，鼓泡通過液層，氣液間密切接觸而進(jìn)行傳熱和傳質(zhì)。在正常的操作條件下，通過篩孔上升的氣流，應(yīng)能阻止液體經(jīng)篩孔向下泄漏。塔壁溢流管溢流管溢流堰塔板3.浮閥塔浮閥塔板具有泡罩塔板和篩孔塔板的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用廣泛。浮閥的類型很多，國內(nèi)常用的有F-1型、十字架型、條型。其中常用的是F-1型浮閥。（a）F-1型（b）十字架型（c)條型閥片腳鉤浮閥塔板塔板上的閥孔F-1型浮閥塔的結(jié)構(gòu)浮閥塔的結(jié)構(gòu)是在塔板上開有若干個閥孔，每個閥孔裝有一個可上下浮動的閥片，閥片本身連有幾個閥腿，插入閥孔后將閥腿底腳扭轉(zhuǎn)90°，以限制閥片升起的最大高度，并防止閥片被氣體吹走。閥片周邊沖出幾個略向下彎的定距片，當(dāng)氣速很低時，由于定距片的作用，閥片與塔板呈點(diǎn)接觸而坐落在閥孔上，在一定程度上可防止閥片與板面的粘結(jié)。門件塔盤閥孔起始定距片閥腿最小開度最大開度起始定距片浮閥塔板示意圖浮閥在操作時，由閥孔上升的氣流經(jīng)閥片與塔板間隙沿水平方向進(jìn)入液層，形成兩相混合體，然后從液面上方逸出，故氣液接觸時間長而液沫夾帶較低。浮閥開度隨氣體負(fù)荷而變，在低氣量時，開度較小，氣體仍能以足夠的氣速通過縫隙，避免過多的漏液；在高氣量時，閥片自動浮起，開度增大，使氣速不致過大。受液盤降液管溢流堰塔板浮閥4.噴射型塔上述幾種塔，氣體是以鼓泡或泡沫狀態(tài)和液體接觸，當(dāng)氣體垂直向上穿過液層時，使分散形成的液滴或泡沫具有一定向上的初速度。若氣速過高，會造成較為嚴(yán)重的液沫夾帶，使塔板效率下降，因而生產(chǎn)能力受到一定的限制。為克服這一缺點(diǎn)，近年來開發(fā)出噴射型塔板。常用的噴射型塔有舌型塔、浮舌塔板、斜孔塔板。舌形塔盤舌片浮舌塔板斜孔塔板二、板式塔的結(jié)構(gòu)

板式塔的塔盤是塔中的氣、液通道，分溢流式和穿流式兩類。溢流式與穿流式相比具有塔盤效率高、操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)，受到廣泛應(yīng)用。在此只介紹溢流式塔盤。溢流式塔盤由氣液接觸元件、塔板、受液盤、溢流堰、降液管等構(gòu)成。1.塔盤塔盤的結(jié)構(gòu)有整塊式和分塊式兩種。一般塔徑在300~800mm時，為方便安裝和檢修，采用整塊式塔盤；而塔徑在900mm以上時，為了人能進(jìn)入塔內(nèi)進(jìn)行裝拆，通常采用分塊式塔盤；塔徑在800~900mm之間時，可根據(jù)具體情況，選擇整塊式或分塊式塔盤。⑴整塊式塔盤：塔徑?。ㄖ睆讲怀^900mm），人無法進(jìn)入塔內(nèi)安裝塔件，整個塔由若干個塔節(jié)組成，每個塔節(jié)中安裝若干層塔板，塔節(jié)之間用法蘭和螺栓連接。常用結(jié)構(gòu)有定距管式和重疊式兩種。定距管式塔盤結(jié)構(gòu)重疊式塔盤結(jié)構(gòu)降液管吊耳壓緊裝置填料固定裝置塔板塔盤圈壓圈支座支座壓緊裝置支撐裝置壓圈塔板溢流堰塔盤圈填料調(diào)節(jié)螺釘⑵分塊式塔盤分塊式塔盤不分塔節(jié)，通常為整體焊制圓筒。塔盤通過人孔送入塔內(nèi)，裝在焊于塔體內(nèi)壁的塔盤支撐件上。塔盤分塊具有以下目的：①塔直徑大，塔盤過大，分液不均勻；②塔直徑過大，易形成弧形，安裝時水平度不好；③塔直徑大，為滿足剛度和強(qiáng)度要求，塔盤厚度必然增加，給制造、安裝、維修帶來困難。因此直徑大的塔盤要分塊。分塊式塔盤根據(jù)塔徑大小,又分為單溢流型塔盤和雙溢流型塔盤。如圖2-57所示。塔徑在800~2400mm之間時，采用單溢流型塔盤；塔徑大于2400mm時，采用雙溢流型塔盤。分塊式塔盤與整塊式塔盤相比，無塔盤圈，有支持圈(支持板)，無密封結(jié)構(gòu)，而整塊式塔盤有塔盤圈，無支持圈(支持板)，有密封結(jié)構(gòu)。(a)單溢流型塔盤(b)雙溢流型塔盤⑶塔盤板結(jié)構(gòu)塔盤板形式很多，主要有自身梁式和槽式。（a）自身梁式(b)槽式2.溢流裝置根據(jù)液體的回流量和氣液比，液體在塔板上的流動采用三種不同的方式。當(dāng)回流量較小、塔徑較小時，采用U形流；當(dāng)回流量稍大，而塔徑較小時，則采用單溢流；當(dāng)回流量較大，塔徑也較大時，常采用雙溢流。板式塔內(nèi)溢流裝置包括降液管、受液盤、溢流堰等部件。（a）U形流(b)單溢流(c)雙溢流(d)階梯式雙溢流⑴降液管

降液管分為圓形和弓形兩種類型。常用的是弓形降液管。弓形降液管由平板和弓形板焊制而成，并焊接在塔盤上。液體負(fù)荷較小或塔徑較小時，可采用圓形降液管。圓形降液管分為帶溢流堰和兼做溢流堰兩種結(jié)構(gòu)。（a）帶有溢流堰的圓形結(jié)構(gòu)(b)兼作溢流堰的圓形結(jié)構(gòu)⑵受液盤有平板形和凹形兩種結(jié)構(gòu)形式，一般采用凹形，因為凹形受液盤不僅能夠緩沖降液管流下的液體沖擊，減小因沖擊造成的液體飛濺，而且具有較好的“液封”作用，避免氣體沿降液管上升。凹形受液盤塔壁降液板塔盤板受液盤支座⑶溢流堰根據(jù)溢流堰在塔盤上的位置，可分為進(jìn)口堰和出口堰。進(jìn)口堰的作用是保證降液管的液封，使液體均勻流入下一層塔盤，并減少液流沿水平方向的沖擊；出口堰的作用是保持塔盤上液層的高度。溢流堰高度和長度取決于回流量的多少和塔盤上的液層高度。當(dāng)回流量較大時，溢流堰的高度應(yīng)低些，長度應(yīng)大些，以減小溢流堰以上的回流層高度，降低氣體通過液層時的塔板壓力降。當(dāng)回流量較小時，為了使回流液均勻的由塔盤流入降液管，采用齒形堰的結(jié)構(gòu)形式以減小溢流堰的有效長度。3.除沫器

在塔內(nèi)操作氣速較大時，會出現(xiàn)塔頂霧沫夾帶，這不但造成物料的流失，也使塔的效率降低，同時造成環(huán)境污染。安裝除沫器可以除去塔頂逸出氣體中的液滴，減少夾帶，確保生產(chǎn)的進(jìn)行。除沫器通常安裝在塔頂?shù)淖钌弦粔K塔盤之上，與塔盤之間的距離一般略大于兩塊塔盤的間距。除沫器種類很多，常見的有折板除沫器、絲網(wǎng)除沫器、離心分離式除沫器。絲網(wǎng)除沫器具有比表面大、質(zhì)量小、空隙率大、除沫效率高、壓力降小等優(yōu)點(diǎn)。通常用于含有較大液滴或顆粒的氣液分離，除沫效率較絲網(wǎng)除沫器低具有比表面大、質(zhì)量小、空隙率大、除沫效率高、壓力降小優(yōu)點(diǎn)只能除去微小液滴液相進(jìn)口氣相進(jìn)口液相進(jìn)口彎管【項目實訓(xùn)】下圖是工業(yè)上常用的空心式鼓泡塔。試說明其結(jié)構(gòu)、工作原理、適用范圍。氣體氣體液體液體【項目練習(xí)】1.板式塔有幾部分構(gòu)成？工作原理是什么？2.塔盤有有什么作用？如何分類？各有什么特點(diǎn)？3.簡述降液管、受液盤的作用及結(jié)構(gòu)形式。4.除沫裝置的作用是什么？有哪幾種類型？各用在什么場合？子項目2認(rèn)識填料塔結(jié)構(gòu)【項目目標(biāo)】知識目標(biāo)：掌握填料塔的基本結(jié)構(gòu)；掌握填料塔各部件的名稱、用途、結(jié)構(gòu)。技能目標(biāo)：能拆裝填料塔。一、填料及支承結(jié)構(gòu)填料是一種固體填充物，其作用是為氣、液兩相提供充分的接觸面，并為強(qiáng)化其湍流程度創(chuàng)造條件，以利于傳質(zhì)。1、填料的種類(a)拉西環(huán)(b)鮑爾環(huán)(c)十字環(huán)(d)θ環(huán)(e)單螺旋環(huán)(f)θ網(wǎng)環(huán)(g)金屬鞍環(huán)（h）鞍形網(wǎng)(i)波紋填料2、填料支撐裝置填料支撐裝置的作用是支撐塔內(nèi)填料層，對填料塔的操作性能影響很大。要求其有足夠大的自由截面(應(yīng)大于填料的空隙截面)，有足夠強(qiáng)度和剛度，以支承填料的重量，要利于液體再分布且便于制造，安裝和拆卸。常用的填料支撐裝置是柵板，(a)柵板式支承(b)鐘罩式支承(c)駝峰式支承3、填料壓緊裝置為了限定填料在塔中的相對位置，不至于在氣、液沖擊下發(fā)生移動、跳躍或撞擊，填料塔還應(yīng)安裝填料壓板或床層限制板。填料壓緊柵板(b)填料壓緊網(wǎng)板(c)905型金屬壓緊二、液體分布裝置1、液體分布裝置為了使液體能均勻地分布在填料上，以利于氣、液兩相的均勻接觸，所以在最上層填料的上部設(shè)置液體分布裝置。(a)噴頭式(b)盤式篩孔氏(c)盤式溢流管式(d)排管式(e)環(huán)管式(f)槽式2.液體再分布裝置當(dāng)液體沿填料層向下流動時，有逐漸向塔壁集中的趨勢，使得塔壁附近的液流量逐漸增大，造成氣液兩相在填料層分布不均均勻，使反應(yīng)效率下降。所以當(dāng)填料層較高時，需要進(jìn)行分段，中間設(shè)置液體再分布裝置。(c)邊圈槽形分配器(d)斜板復(fù)合再分布器（a）分配錐(b)帶通氣孔的分布器【項目實訓(xùn)