化工設備基礎知識

識 限毒性程度為極度和高度危害介質)；③低壓反應容器和低壓儲存容器(僅限易燃介質或毒性程(3)、第一類壓力容器除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。(一)塔設備的分類3、按氣液接觸的基本構件分類:填料塔；板式塔(二)塔設備的結構淋封頭為多。但隨著裝置的大型化，不等直徑、不等壁厚的塔體已逐漸增多。塔體除滿足工藝條件檢驗、開停工等情況。塔體材質常采用的有：鑄鐵、碳素鋼、低合金鋼、不銹耐酸鋼(復層、襯里)等。受塔體操作重料塔具有結構簡單，便于用耐腐蝕材料制造，適應性較好。填料塔廣泛的應用在蒸餾、吸收和解吸操作，而在大型裝置中，填料塔的使用范圍正在擴大。六十年代業(yè)中，填料塔的地位變得日益重要。近來，由于塔內(nèi)采用接觸面積較大的矩鞍型或聚丙烯鮑爾環(huán)填料，經(jīng)實踐證明，已克服大型填料塔的不足，顯示出效率高，處理量大，壓力降小等優(yōu)點。1)填料擇填料要根據(jù)被處理物料的腐蝕性及操作壓力，確定使用填料的材質。而使塔的生產(chǎn)能力降低，阻力較大，加上自身的形狀決定了它溝流和壁流嚴重，使氣液分布不以充分利用，以進行氣液傳質，而拉西環(huán)內(nèi)表面利用率較低。操作此2)塔設備噴淋裝置在塔頂部裝設噴淋裝置，可使塔頂引入的液體能沿塔截面均勻分布進：管式噴淋型蓮蓬頭式盤式溢流式槽式噴淋裝置類型反射板式?jīng)_擊式寶塔式離心式機械式管式噴淋器：直管；彎管；多孔直管式勻，而且液體要清潔，否則小孔易堵塞。小孔直徑為3~15mm，它的安裝位置離填料表面此種結構的缺點是，焊接在噴淋盤的分④沖擊型噴淋器反射板式噴灑器為沖擊型的一種，利用液流沖擊反射板(可以是平板、凸，液體循中心管流下，沖擊后分成液滴并向3)液體再分布裝置由于工藝條件的要求，需要的填料層總高度較大，當噴淋液體噴到填料表填料塔的效率。為避免產(chǎn)生“干錐體”現(xiàn)象，必須在塔結構上采取措施，即沿填料層每隔一段距離，裝設液體再分布器，使其在整個高度的填料層內(nèi)部都得到噴淋液的均勻分布。分配錐是最簡4)填料的支承結構填料的支承結構不但要有足夠的強度和剛度，而且須有足夠的自由截面5)除沫器除沫器是用來捕集夾帶在氣相中液滴的裝置，裝在塔內(nèi)頂部，它能起到保證傳降低物料損失，改善塔后壓縮機或真空泵的操作狀況以及減少對環(huán)境污染的作用。用1)降液管降液管的作用是使液體由上一層塔板流到下一層塔板。2)出口堰出口堰具有維持板上液層高度及使液流均勻的作用。3)入口堰其作用是使上一層板流入的液體能在板上均勻分布，并減少進入處液體水平?jīng)_由若干塔節(jié)組成，塔節(jié)與塔節(jié)之間用法蘭連接。塔板與塔板之間用管子支承。塔板與塔壁間隙用mm人可以進入的塔內(nèi)。塔體為一焊制整塔板上的鼓泡構件型式很多，常用鼓泡構件為泡罩、浮閥等。下節(jié)分別敘述。(3)泡罩塔板泡罩塔板所用的泡罩有圓形和條形兩類，其主要特點是鼓泡元件各具有升氣管。(4)浮閥塔板及特點化范圍內(nèi)，板效率變化較小，其彈性范圍(即最大負荷與最小負荷之比)為7~9。閥塔板結構與泡罩塔板類同。操作時氣流自下而上吹起浮閥，從浮閥周邊水平方向吹入塔板上的結構和分類化學反應物中實現(xiàn)熱能傳遞的設備，使熱量從溫度較高的煉油工業(yè)生產(chǎn)中，常常進行著各種不同的換熱或冷卻、蒸發(fā)或冷凝。換熱設備實現(xiàn)熱能傳遞的設備，使熱量從溫度較高的流體傳給的充分利用和滿足工藝參數(shù)，換熱設氣加熱水)、冷卻器(如水或液體氨作冷載體)等。在化工生產(chǎn)中，換熱設備不但作為一個單獨的化工設備，而且在其他設備中也常附有換熱設備或換熱部分，如蒸餾設備中的回流冷凝器，備，按熱量的授受方里流動，通過壁面的導溫流體接觸一定時間，把熱熱器有用在一段爐對流段上的旋轉換熱器，回收煙氣溫度用于預熱流體連接間接式換熱器，是把兩個表面式換熱器由在其中循環(huán)的熱載體連接起來的換熱器，熱載體在高溫流體熱交換器和低溫流體之間循環(huán)，在高溫。把流體加熱到必要的溫度，但加熱流體沒有發(fā)生相的變 體，達到沸點以上溫度，使其流脹系數(shù)相差較大、熱應力超過材質的許用應力時，在殼體上應設膨脹節(jié)，由于膨脹節(jié)不能承受較固定管板式換熱器適用于兩種介質溫差不大(一般應壓力不高的復條件。器的優(yōu)點是殼體和管束的溫差不受限制，管束清洗和檢修較為方便，管程、殼程均容易清掃。缺點是結構雜，密封要求較高，一旦泄漏在線處理較為困難。一般在溫差較大的化必須從管板處全部切除，造成很大浪費。U形管換熱器適用于兩種流體溫差較設置有管束，管束兩端用焊接或脹接的方法將管子固定在管板上，兩端管板直接和殼體焊接在變形，無論是熱應力還是管殼溫差應力撓性變形薄管板均能承受，它的應更具有優(yōu)點。3.薄管板換熱器用于中壓、大直徑換熱設備上更有滿意的效果。薄管板的結構一般有三種(a)凸面薄管板；(b)平面薄管板；(c)凹面薄管板故管束和殼體之間沒有溫差應力。一般浮頭設計成可拆卸結構，使它是用鉗形環(huán)和螺栓使浮頭和管板密封貼合，以使管內(nèi)和管間流體互不滲漏。這種結構現(xiàn)在用使浮頭法蘭和活動的管板密封貼合，雖然減少了管束的有效傳熱面積，但密封性可靠，整體也板上，由于殼體和管子分開，可以不考慮熱膨脹，管束可以自由伸縮，不會因為流體介質溫差而U。和固定管板式換熱器相比，它的管束的中心部分存有空隙，流體很容易走短路，影響了傳熱效果，管板上排列的管子也比固定管板式換熱器少，體積箱內(nèi)的流速，可在殼體內(nèi)設置折流板和縱向隔板，以提高傳熱效果。于易結垢的介質，板片隨時拆下清洗。⑥、使用壽命長。一組板式換熱器，一般可使用5~8年，而后常因橡膠板條老化而泄漏，拆下后重新粘結板條，組裝板、抗老化等性能。③、端蓋兩端蓋主要是夾緊壓住所有的傳熱板片，保證流體、進出口管進出口管和兩端壓蓋聯(lián)在一起，值得注意的是在進化工生產(chǎn)中的一個要動和化學反應的進行，對提高工廠生產(chǎn)率起著相當重要的作用。1、能適應化工工藝條件泵在化工生產(chǎn)中，不但輸送液體物料并提供工藝要求的必要壓力外，還必須保證輸送的物料量，在一定的化工單元操作中，要求泵的流量和揚程要穩(wěn)定，保持泵2、耐腐蝕化工泵輸送的介質，包括原料、反應中間物等往往多為有腐蝕性介質。這就要求泵的材料選擇適用和合理，保證泵的安全、穩(wěn)定、長壽命運轉3、耐高溫或低溫化工泵輸送的高溫介質，有流程液體物料，也有反應過程所需要和所產(chǎn)烷等，泵的低溫工作溫度大都在-20℃~-100℃。不管輸送高溫或低溫擊、熱膨脹和低溫冷變形、冷脆性等的影響。4、耐磨損、耐沖刷由于化工泵輸送的物液中含有懸浮固體顆粒，同時泵的葉輪、腔體也有的在高壓高流速下工作，泵的零部件表面保護層被破壞，其壽命較短，所以必須提高化工泵的耐磨性、耐沖刷性，這就要求泵的材料選用耐磨的錳鋼、陶瓷、鑄鐵等，選用耐沖刷的鈦材、5、無泄漏化工泵輸送的液體介質多數(shù)為易燃、易爆、有毒有害，一旦泄漏嚴重污染環(huán)境，危及人身安全和職工的身心健康，更不符合無泄漏工廠和清潔文明工廠的要求，這就必須保證化2、葉片泵葉片泵是指通過泵軸旋轉時帶動各種葉輪葉片給液體以離心力或軸向力壓送液體或壓送液體的動力裝置。例(一)離心泵的工作原理在化工裝置中使用的各種泵，一般來說是把所需要的一定量的液體打到工藝所要求的高度，或送入有一定壓力的容器。這種在單位時間內(nèi)所輸送的液體量即為泵片驅使流體一起轉動，使流體產(chǎn)生了離心力，在此離心力的作用下，流體沿葉片流道被甩向葉口，經(jīng)擴壓器、蝸殼送入排出管。流體從葉輪獲得能量，使壓力能和速度能增加，當一個葉多級葉輪串聯(lián)，獲取較高能量。在流體被甩向葉輪出口的同時，葉輪中心入口處的壓力顯著下降，瞬時形成了真空，入口管的流體經(jīng)泵吸入室進入了葉輪中轉，流體就不斷地被吸入和排出，將流體送到管道和容器中。離心泵經(jīng)過擴壓器時，由于流道截面大，流速減慢，使一部分動能轉換成壓力能，流體的壓力就升高流體動能，該動能部分地又轉換為(二)離心泵主要部件的結構與作用離心泵主要由吸入、排出部分，葉輪和轉軸、軸密封，是由葉輪的離心力作用，給予抽送流體以速度能，并將該速度能的一部分轉換為壓力能，提高流輪按比轉數(shù)從小到大的順序和液體在葉輪中流動的方向，可分為徑流式葉輪、混流式葉輪、斜流(a)閉式葉輪；(b)開式葉輪；(c)誘導輪全開式葉輪；(d)半開式葉輪閉式葉輪的前面和后面分別有前蓋板、后蓋板、葉片、輪轂組成，葉輪內(nèi)形成完全密封的流道。閉式葉輪揚程高、效率高，廣泛應用到化工裝置中無雜質的流體介質上。②、誘導輪全開式葉輪誘導輪全開式葉輪是在葉輪前部焊接帶有螺旋狀的“"”頭誘導片，葉。(2)、葉片數(shù)量如上所述，葉輪具有各種形狀。葉輪的作用和其中的能量損失與葉片數(shù)量和葉泵單吸式離心泵。流體只能從一側吸入，葉輪懸臂支承在轉軸上，葉輪受力狀態(tài)不好，只適用流體由雙面吸入葉輪，改善了汽蝕性，同時泵轉子受力剖體。筒體式泵殼承受較高壓力，其內(nèi)安裝水平剖分式或垂直剖分溫高壓的鍋爐給水泵多是筒體式多級離心泵。殼下側的支腳安裝在底座上，可適應輸送高溫流體而造成泵殼⑤懸掛式這種型式的泵是泵殼裝在排出管道上，泵殼在排出管以下部分懸掛在吸入容器上，(三)機械密封機械密封是用來防止旋轉軸與機體之間流體泄漏的密封，是由一對垂直于旋轉軸線的端面在彈性補償機構和輔助密封的配合下相互貼合并相對旋轉而構成的密封裝置。環(huán)安裝在殼體上。軸旋轉時，動、靜環(huán)形成了摩擦副，動、靜環(huán)之間的間隙決定了工作為某一成流體介質泄漏的面有四處?；?、波紋管)的彈力對這一密封面產(chǎn)生一壓緊力，使之緊密貼合在一起。在摩擦副兩端面之間(3)動環(huán)與軸或軸套之間的密封，這也是靜密封面。對于動環(huán)為補償環(huán)的旋轉式密封來講，該輔助密封可做較小的軸向移動，一般用作彈簧和波紋管來作為常用%形環(huán)進行密封，但在安裝時，要保證端蓋基本結構(旋轉式)(1)補償環(huán)與非補償環(huán)。補償環(huán)是具有軸向補償功能的密封環(huán)，通稱靜環(huán)，一般不隨軸轉。靜環(huán)用低硬度材料，例如浸金屬石墨、聚四氟乙烯(2)彈性元件與彈簧座。彈性元件是指彈簧或波紋管或具有彈性的密封元件，它構成了加環(huán)輔助密封圈在軸或軸套上滑動時的摩擦阻力；布置的圓柱螺旋彈簧。也可以是成對的腔體可以做成多種型式，但彈簧必須固定地放置在內(nèi)，而且軸向方向和徑向方向不允許有振動和竄動。等方式來傳動轉矩，它多設置在彈簧座和的泵機械密封的選用離心泵廣泛地用于化學工業(yè)中，化學工業(yè)涉及到的流體介質大多是高溫、高的，根據(jù)工廠變化的工藝條件，選擇使用比較適合的機械密封是現(xiàn)場機械工程師(1)主密封環(huán)元件的材料應隨壓力、轉速、化學性質、溫樣的，機械密封使用壽命的長短，還1)安裝前的檢查機械密封安裝前，應作詳細周密地檢查，防止密封過早失效，檢查的內(nèi)封腔尺寸的復查。②軸的軸向總竄動量符合技術要求。旋轉中心線與密封端面的垂直度符合轉速范圍內(nèi)的技術標準。⑤軸的旋轉中心線與密封腔孔的同心度應在’(&"))以內(nèi)。⑥不允許外部的管道振動等因素影響機械密封的使用性能。⑦軸和軸套的表面粗糙度符合圖紙要求。⑧密封元件保持清潔，并作靜態(tài)試漏試驗。2)實施安裝的程序安裝。③保證彈簧的正確位置和到位。封，除其工藝參數(shù)必須保證符合要求之外，輔助機械密封的要求，所以它應使以下項目保證完好。①冷卻、潤滑、管道沖洗干凈。②熱交換器、冷卻器保持高效率。③監(jiān)測、控制儀表可靠。④啟動運行和停車，嚴格按操作規(guī)程執(zhí)行。機械密封應用在離心泵上，停機的原因失效表現(xiàn)的現(xiàn)象大都是泄漏，一般泄漏面和原因有以c②補償環(huán)密封圈泄漏。查其原因有：d。③非補償環(huán)密封圈泄漏。查其原因有：b.安裝不正確；c符合標準；動、靜環(huán)的端面，因此，在檢修時不但要詳細分析泄的原因。：a.安裝時密封面間隙過大，沖洗液來不及帶走摩擦副產(chǎn)生的熱量，或者是沖洗液從密封面間隙dc起泵組振動，造成密封面錯位而失效。保證機械密封長時間運行。往復泵、(一)往復泵的特性及類型化工用泵中往復泵的種類較多，使用和維修都比較有以下幾點。(1)單作用活塞泵；(2)雙作用活塞泵；(3)單作用柱塞泵；(4)雙作用柱塞泵(2)流體動力泵的特性化工廠常用的流體動力泵為噴射泵，泵內(nèi)沒有運動零部件，結構簡噴射泵主要由噴嘴、喉管入口、喉管、擴散室、混合室等組成。當具有一定壓力的工作液體能