技术问答-常减压蒸馏技术问答2.doc

229如何防止发生汽蚀现象？为防止汽蚀现象出现，必须做到有效汽蚀余量（npsh）a大于必需汽蚀余量（npsh），有效吸上真空度hsa小于泵的允许吸上真空度hs，具体要求是：（npsh）a(hr)(1)0.10.3（npsh）a=（npsh）r+s1s1值对一般常压操作泵取0.61.0米，对真空塔底泵取23米。为满足上述要求，在选泵时可选取必需汽蚀余量值较小的泵。当泵选定后，要设法提高有效汽蚀余量，办法是合理确定吸入容器液面与泵之间的高差，使之灌注操作时有较大的灌注头，吸上操作时，吸上高度较小；合理地选用吸入管线的直径，而且尽量短而直，从而减少吸入管系的阻力。为了防止汽蚀，在泵的结构上采用以下几种措施：1 采用双吸叶轮；2 增大叶轮入口面积；3 增大叶片进口边宽度；4 增大叶轮前后盖板转弯处曲率半径；5 叶片进口边向吸入侧延伸；6 叶轮首级采用抗汽蚀材料；7 设前置诱导轮；对于现有泵，防止汽蚀的措施有：1) 通流部分断面变化率力求小，壁面力求光滑。2) 吸入管阻力较小；3) 正确选择吸上高度；4) 汽蚀区域贴补环氧树脂涂料。230什么情况下泵要冷却？当泵输送介质温度大于100时，轴承需要冷却，大于150时，密封腔一般需要冷却，大于200时，泵的支座一般需要冷却。冷却水的作用是1) 降低轴承的温度2) 带走从轴封渗漏出来的少量液体，并传导出摩擦热。3) 降低填料函温度，改善机械密封的工作条件，延长其使用寿命。4) 冷却泵支座，以防止因热膨胀而引起电动机同心度的偏移。冷却水一般尽是用循环水或新鲜水，只有当它们的全硬度大于4.5毫米克当量/升时，才用软化水并循环使用。231举例说明泵型号中字符数字代表什么意思？(1) 100y60a：100：泵吸入口公称直径：mmy：单吸离心油泵：类材料，适用于4540060：额定扬程，米a：叶轮外径第一次切削（2）250ys1502250：泵吸入口公称直径mmys：双吸式离心油泵：类材料，适用于45400，可耐硫酸腐蚀。150：泵额定单级扬程，米2：二级叶轮（3） 式离心泵型号：5fdr5x4f：多级离心泵d：单吸式（s：双吸式）r：热油泵（j：冷油泵）5：比转数被10除的整数值4：叶轮级数（4） 蒸汽往复泵型号：1qy2.8/64; 2qyr4056/251,2：缸数q：蒸汽驱动y：输送介质为油r40：热油泵（如没有r，介质温度200），介质温度为400 2.8, 56：设计流量,单位为(米3时) 64,25：设计压力,单位(公斤厘米2。)(表) (5)齿轮泵型号： ch-4.5 ch：齿轮 4.5：在100转分下的流量,单位为(升分) 2cy-1.114.5-1： 2：齿轮数 c：外啮合齿轮 y：输送油 1.1：流量,米3时 14.5：排出压力(表)公斤厘米2。 (6)旋涡泵型号： 32w-30；65wx-140 32,65：吸入口直径，mm w：旋涡泵 wx：离心旋涡泵 30，140：泵在设计点扬程。(米) 232离心泵完好标准是什么? 运转正常、效能良好： (1)压力、流量平稳。出力能满足正常生产需要。或达到铭牌能力的90以上 (2)润滑、冷却系统畅通，油杯、轴承箱、液面管等齐全好用润滑油(脂)选用符合规定，滚动或滑动轴承温度分别不超过70或65。 (3)运转平稳无杂音，窜轴和振幅符合部标sy-21005-73的规定。 (4)轴封泄漏情况 填料密封：轻质油不超过20滴分；重质油不超过10滴分。 机械密封：轻质油不超过10滴分；重质油不超过5滴分。 内部机件无损，质量符合要求： 主要机件的材质的选用，转子晃动虽和各部安装配合，磨损极限，均应符合部颁sy-21005-73。 主体整洁、零附件齐全好用 (1)压力表应定期校验，齐全准确。安全护罩，对轮螺丝，锁片等齐全好用。 (2)主体完整，稳钉、档水盘等齐全好用。 (3)基础、泵座坚固完整，地脚螺丝及各部连接螺丝应满扣、齐整、坚固。 (4)进出口阀门及润滑、冷却的管线。安装合理。横平竖直，不堵，不漏。 (5)泵体整洁，保温、油漆完整符合sy-21029-73。 技术资料齐全准确。应具有：1设备履历卡片；2检修及验收记录；3运行及缺陷记录：4易损配件图纸。 233离心泵验收应注意些什么？主要指标是什么？ 离心泵的验收应注意： 1)检修质量符合规程要求，检修记录齐全，准确。 2)润滑油，封油。冷却水系统不堵，不漏。 3)轴封渗漏符合要求。 4)盘车时无轻重不匀的感觉，填料压盖不歪斜。带负荷运转时，应做到：1） 轴承温度符合指标要求；2） 轴承震动符合指标要求；3） 运转平稳，无杂音。封油，冷却水和润滑油系统工作正常，附属管路无滴漏。4） 电流不得超过额定值；5） 流量、压力平稳，达到铭牌出力或满足生产需要；6） 密封漏损不超过要求。主要指标列于下：项目轴承温度滑动轴承65，滚动轴承70；轴承震动n1500rpm时amax0.09mm n3000rpm时amax0.06mm密封漏损机械密封：轻质油10滴/分，重油5滴/分；软填料密封：轻质油20滴/分，重油10滴/分。电流不超过额定值；流量，压力达到铭牌要求，或满足生产需要。234离心泵的启动步骤是怎样的？应注意什么问题？1） 启动前的准备 认真检查泵的出口管线，阀门，法兰，压力表接头是否安装齐全，符合要求，冷却水是否畅通，底脚螺栓及其他连接部分有无松动。 向轴承箱加入润滑油（或润滑脂），油面处于轴承箱液面计的三分之二。 盘车检查转子是否轻松灵活，检查泵体内是否有金属碰击声或摩擦声。 装好背轮防护罩，严禁护罩和靠背轮接触。 清理泵体机座，搞好卫生工作。 开启入口阀，使液体充满泵体，打开放空阀，将空气赶净后关闭，若是热油泵，则不允许放空阀赶空气，防止热油窜出自燃。（如有专门放空管线及油罐可以向放空管线赶空气和冷油） 热油泵在启动前，要缓慢预热，特别在冬天应使泵体与管道同时预热使泵体与输送介质的温度差在50以下。 封油引入油泵前必须充分脱水。2） 离心泵的启动 泵入口阀全开，出口阀全关，启动电机全面检查机泵的运转情况。 当泵出口压力高于操作压力时逐步开出口阀门，控制泵的流量、压力。 检查电机电流是否在额定值内，如泵在额定流量运转而电机超负荷时，应停泵检查。 热油泵正常时，应打入封油。3） 另外还要注意 离心泵在任何情况下都不允许无液体空转，以免零件损坏。 热油离心泵，一定要预热，以免冷热温差太大，造成事故。 离心泵启动后，出口阀未开的情况下，不允许长时间运行（小于12分钟）。 在正常情况下，离心泵不允许用入口阀来调节流量，以免抽空，而应用出口阀来调节。235离心泵如何切换和停运？离心泵切换时，应做到：l、备用泵启动之前应做好全面检查及启用前的准备工作热油泵应处于完全预热状态。2开泵入口阀。使泵体内充满介质并用放空排净空气。3启动电机。然后检查各部的振动情况和轴承的温度，确认正常，电流稳定，泵体压力高于正常操作压力，逐步将出口阀门开大，同时相应将正泵阀门关小直至关死并停泵。如热油泵应做好预热工作离心泵停运时，应注意：1先把泵出口阀关闭，再停泵，防止泵倒转，倒转对泵有危害，使泵体温度很快上升，造成某些零件松动2停泵注意轴的减速情况，如时间过短，要检查泵内是否有磨、卡等现象。3如是热油泵，再停冲洗油或封油，打开进出口管线平衡阀或连通阀，防止进出口管线冻凝。4如该泵要修理，就必须蒸汽扫线，拆泵前要注意泵体压力，如有压力，可能进出口阀关不严236如何判断和处理泵抽空？在下列情况下可能出现泵抽空：1） 仪表流量指示大幅度波动或流量指示为零。2） 压力，电流指示大幅波动或无指示。3）泵震动较大并有杂音出现4）管线内有异常声音。引起泵抽空的原因大致有：1）封油比重过轻。封油带水；2）封油量过大；3）塔，容器液面过低；4）填料压盖太松，冷却水流入泵体；5）介质温度过高，饱和蒸汽压过大，产生气阻现象；6）泵进口扫线蒸汽阀没关严或有泄漏现象；7）泵内有空气或被抽介质内混有不凝气（吸人口漏气）；8）进口管线堵，进口阀未开或开得过小或阀芯脱落。泵抽空的处理方法是：l）严格控制封油质量封油罐充分脱水；2）适当调整封油注入量；3）严格控制塔，容器液面；4）拧紧填料压盖或冷却水外淋；5）降低介质温度，将泵内气化气体往放空管线赶尽；6）关严蒸汽阀或更换蒸汽阀门；7）赶走泵内空气，查出漏气位置，并设法解决；8）进口管线扫线、弄通管线、开大进口阀门、检查更换阀门。237离心泵振动原因及消除办法是什么？离心泵振动的原因：1地脚螺栓或垫铁松动；2泵与原动机中心不对，或对轮螺丝尺寸不符合要求；3转子平衡不对，叶轮损坏，流道堵塞，平衡管堵塞；4泵进出口管线配制不良，固定不良；5轴承损坏。滑动轴承没有紧力，或轴承间隙过大；6汽蚀，抽空，大泵打小流量；7转子与定子部件发生磨擦；8泵内部构件松动。 消除方法： 1拧紧螺栓，点焊垫铁； 2重新校中心，更换对轮螺丝； 3校动平衡，更换叶轮，疏通流道等； 4重新配制管线并固定好； 5更换轴承，锉削轴承中分面，中分面调整紧力，加铜 片调整间隙； 6提高进口压力，开大进口阀，接旁通管； 7修理，调整； 8解体，并紧固 238用油泵抽水时要注意什么？ 油泵样本性能规格上所配电机的功率是根据介质为水、温度为20确定的在实际选泵时，则根据输送介质，输送温度下的比重重新选择电机功率当输送介质的比重比20水小得多时。所选电机通常比泵样本上的配套电机要小档所以在装置开工用油泵抽水进行水运时，其流量不能达到额定流量，否则电机很容易超负荷运转，甚至引起电机烧毁。 239热油泵为何要预热？怎样预热？ 泵如不预热，泵体内冷油或冷凝水，与温度高达200350的热油混台，就会发生汽化，引起该泵的抽空。 热油进入泵体后，泵体各部位不均匀受热发生不均匀膨胀，引起泄漏，裂缝等还会引起轴拱腰现象，产生振动 热油泵输送介质的粘度大，在常温和低温下流动性差， 甚至会凝固，造成泵不能启动或启动时间过长，引起跳闸。 预热步骤： 1）先用蒸汽将泵内存油或存水吹扫尽。 2）开出口阀门将就油引进泵内，通过放空不断排出，并不断盘车，泵发烫后关闭出口阀 3）缓馒开进口阀（此时最易抽空），不断盘车通过放空不断排出 4）逐渐开启出向阀，进出口循环流通 为什么不能用冷油泵打热油？ l）冷、热油泵零件的材质不一样，如冷油泵的泵体、叶轮及其密封环都是铸铁，而热油泵的泵体、叶轮都是铸钢，泵体密封是40cr合金钢，通常铸铁不能在高温下工作。 2）冷油泵工作温差小，热膨胀小，零件之间间隙小（如叶轮进出口间的口环密封间隙，热油泵的间隙大，如用冷油泵打热油，叶轮和泵壳间易产生磨损甚至胀死。 3）冷油泵通常没有封油和冲洗油，如在高温下工作机械密封的零部件都在高温下工作。磨损很快，甚至胀死。 240泵盘车不动的原因有哪些？如何处理？ 1若因油品凝固盘不动车，则应吹扫预热； 2因长期不盘车而卡死，则应加强盘车（预热泵）； 3当泵的部件损坏或卡住时，则应检修； 4若是轴弯曲严重，则应检修更换。 241热油泵和冷油泵有何区别？ 1以介质温度来区别，200以下为冷油泵（20200），以上热油泵。（200400）。 2以封油来区别，一般舵热油泵都打封油，而冷油泵就不用。3以材质来区别热油泵以碳钢、合全钢为材料，泵支架用循环水冷却，而冷油泵用铸铁即可，泵支座也无需冷却。4泵的型号中热油泵用字母r表示，冷油泵用j表示。5备用状态时，热油泵需预热，冷油泵不用预热。242泵在运行中出现哪些异音？1） 滚动轴承异音 新换滚动轴承，由于装配时径向紧力过大，滚动体转动吃力，会发出上的嗡嗡声，此时轴承温度会升高。 如果轴承内油量不足，运行中滚动轴承会发出均匀的口哨声。 在滚动体内与隔离架间隙过大，运行中可发出较大的唰唰声。 在滚动轴承内外圈道表面上或滚动体表面上出现剥皮时，运行中会发出断断续续的冲击和跳动。 如果滚动轴承损坏（包括隔离架断开，滚动体破碎，内外圈裂缝等）运行中有破裂的啪啪声。2） 松动异音由转子部件在轴上松动而发出的声音，常带有周期性。如叶轮，轴套在轴上松动时，就会发出咯咯咯咯的撞击声。如这时泵轴有弯曲，则气冲碰撞声将更大，在这种情况下运行是很危险的，会使叶轮发生裂纹，泵轴断裂。243什么是润滑油的五定及三级过滤？为减少机动设备的摩擦阻力，减少零件的磨损，降低动力消耗。延长设备寿命的目的，必须做到：五定：定质：依据机泵设备、型号、性能、输送介质、负荷大小，转速高低及润滑油、酯性能不同，根据季节不同选用不同种类的润滑油、酯牌号。定量：依据设备型号，负荷大小，转速高低，工作条件和计算结果，和实际使用油量多少，确定设备所需润滑油量。定点：保证机动设备，每个活动部分及摩擦点，达到充分润滑。定时：油库、加油站，及每台设备由专人负责发放、保管、定时、定量加油。三级过滤：油桶放油过滤；小油罐或小油桶放油过滤。三级过滤网应符合如下规定：油品种类过滤网数目一级二级三级齿轮油，汽缸油及粘度相近的油品406080压缩机油。机械油，车用油及粘度相近的油品4060100冷冻机油及粘度相近的油品80100120透平油，液力传动油及其粘度相近的油品100150200244什么是液力偶合器？液力偶合器称为液力联轴器，它是利用液体的动能和压力能来传递功率的一种液力传动设备。把它安装在异歩电动机和泵（或风机）之间可以在电动机转速恒定情况下，实现无级调节泵的转速。泵实现无级调速后，可以大量节电，还具有轻载平衡地启动电机，突然过载时能保护电动机。245液力偶合器的工作原理及基本结构是怎样的？液力偶合器的基本结构是由泵轮、涡轮、转动外壳及主轴等构件组成（见图821）。泵轮通过轴输入与原动机相连接，涡轮通过输出与泵相连接，构成两个系统。两个系统是利用液体来传递功率。泵轮和涡轮对称布置，两者之间有一定间隙，几何尺寸相同。泵轮和涡轮各装有数十片径向辐射状直叶片，由泵轮和涡轮内壁与叶片间所形成的环状室腔称为工作腔或流道。工作液体在内循环流动，原动机带动泵轮旋转时，工作液在泵轮叶片的带动下获得动能和压力能，形成高速高压液体，并冲向涡轮叶片，使涡轮跟着泵轮同相旋转。当改变工作腔液体的量，就能改变涡轮的转速。这就是液力偶合器的工作原理。图821 液力偶合器246常减压装置常用电机有哪些型式？常减压装置通常把爆炸危险场所划分为2区，即在正常操作时，预计不会出现爆炸性气体环境，即使发生也仅可能是不频繁并短时出现的区。因此它选用防爆电机型式有：1 隔爆型：如jbo，jb，yb等系列。2 增安型：3 正压型：4 无火型：整个装置的生产区（除配电间，仪表室建筑以外）均在防爆区域内，不允许使用非防爆的电机。目前增安型，正压型，无火花型均不能成系列生产供货，只有少量的试制产品，因此在防爆工区大量使用隔爆型电机。247常用电机型号含义是什么？1 jbo315s2w。（kb）j表示交流异步电动机。b表示隔爆。o表示封闭式。315表示电动机中心高315毫米。s表示机座长度（s短，m中，l长）2 表示电动机极数，2级。w表示户外型，th表示温热型，没有标注为普通型。kb表示矿用防爆。2 yb160m24y：异步电动机。b：防爆型。160：机座中心高（mm）。m：中机座。2：第二种铁心长度。4：极数。248防爆电机结构有何特殊要求？1 防爆电机的外壳应有足够的机械强度，使之能承受内部爆炸压力与外力冲击而不损坏。2 整个电机外壳的每一个缝隙必须在最大试验安全间隙范围内，该间隙分为三级：a，1.14max0.9(mm)b，0.90.5max0.5(mm)c，max0.5(mm)根据不同的安全间隙，选择相应的隔爆间隙等级。3 控制电机外壳表面温度，通常分为6组：组别爆炸性混合物引燃温度1t1t450t2300t450t3200t300t4135t200t5100t135t685t100249对运行中的电动机应注意哪些问题？为保证电动机的安全运行，日常的监视、维护工作很重要，电动机的运行状况会通过表计指示、温度高低、声响变化等方面的特征表现出来。因此，只要注意监视，异常情况是可以及时发现的。除了所规定的监视，维护项目外，这里强调注意以下几点：（1） 电流、电压正常运行时，电流不应超过允许值，一般电动机只在一相装电流表，对低压电动机，如有必要，可用钳形电流表分别测三相电流。电流的最大不对称度允许为10%。检查电压，一般借用电动机所接的母线电压表监测，电压可以在额定电压的10%至5%的范围内变动，电压的最大不对称度允许为5%。（2） 温度除了电动机本身有毛病如绕组短路，铁芯片间短路等可能引起局部高温之外，由于负载过大，通风不良，环境温度过高等原因，也会引起电动机各部分温度升高。绕线组温度可以用电阻测温外或用电动机制造时预先埋入的热电偶来测定，铁芯、轴承和滑环等部分的温度可以用酒精温度计测量。运行中必要时，可在电动机外壳贴酒精温度计监视温度，但控制温度应低于电动机的最高温度允许值。（3） 音响、振动、气味电动机正常运转时，声音应该是均匀的，无杂音。振动应根据电动机转速控制在规定的允许值之内。凡用手触摸轴承部位觉得发麻，说明振动已很厉害，应进一步用振动表测量。如电动机附近有焦臭味或冒烟，则应立即查明原因，采取措施。（4） 轴承工作情况主要是注意轴承的润滑情况，温度是否过高，有无杂音。大型电动机要特别注意润滑油系统和冷却水系统的正常运行。 （5）其它情况 绕线式电动机还应注意滑环上电刷的运行情况。 250电压变动对感应电动机的运行有什么影响？ （1）对磁通的影响 由于电势和磁通成正比地变化。所以，电压升高，磁通成正比地增大；电压降低，磁通成正比地减小。 （2）对力矩的影响 不论是起动力矩、运行时的力矩或最大力矩，都与电压的平方成正比。电压愈低。力矩愈小由于电压降低，起动力矩减小，会使起动时间增长，如当电压降低20时，起动时间将增加3.75倍。要注意的是，当电压降到低于某数值时，电动机的最大力矩小于阻力力矩，于是电动机会停转。而在某些情况下（如负载是水泵，有水压情况下），电动机还会发生倒转。 （3）对转速的影响 电压的变化对转速的影响较小。但总的趋向是电压降低，转速也降低。 （4）对出力的影响 出力即机轴输出功率。电压变化对出力影响不大，但随电压的降低出力也降低。 （5）对定子电流的影响 当电压降低时，定子电流通常是增大的。当电压增大时，定子电流开始略有减小，而后上升，此时，功率因数变坏。 （6） 对发热的影响 在电压变化范围不大的情况下，由于电压降低，定子电流升高；电压升高，定子电流降低在一定的范围内，铁耗和铜耗可以相互补偿，温度保持在容许范围内。因此，当电压在额定值5范围内变化时，电动机的容量仍可保持不变但当电压降低超过额定值的5时，就要限制电动机的出力，否则定子绕组可能过热，因为此时定子电流可能已升到比较高的数值当电压升高超过10时，由于磁通密度增加，铁耗增加，又由于定子电流增加，铜耗也增加，故定子绕组温度将超过允许值。 251感应电动机的振动和嗓音是什么原因引起的？ 电动机正常运转时也是有响声的，这声音由两个方面引起：铁芯硅钢片通过交变磁通后因电磁力的作用发生振动，以及转子的鼓风作用。但是这些声音应该是均匀的。如果发生异常的噪音或振动，这就说明存在问题。下面，把引起振动和噪音的原因逐条列出，以供检查时参考。 （1）电磁方面原因 1）接线错误如一相绕组反接，各并联电路的绕组匝数不等的情形等 2）绕组短路。 3）多路绕组中个别支路断路。 4）转子断条。 5）铁芯硅钢片松驰。 6）电源电压不对称。 7） 磁路不对称。 （2）机械方面原因 1）基础固定不牢。2）电动机和被带机械轴心不在一条直线上（中心找得不正或靠背轮垫圈松等）。 3） 转子偏心或定于槽楔凸出使定、转子相擦（扫膛）。 4）轴承缺油，滚动轴承钢珠损坏，轴承和轴承套摩擦、轴瓦座位移。 5）转子上风扇叶损坏或平衡破坏。 6）所带的机械不正常振动引起电动机振动。 252感应电动机启动时为什么电流大？ 变压器二次线圈短路时一次电流会很大，这个现象大家是熟悉的。感应电动机起动时电流大的原因，与此相似。 当感应电动机处在停转状态时，从电磁的角度来看，就象变压器。接到电源去的定子绕组相当于变压器的一次线圈；成闭路的转子绕组相当于变压器被短路的二次线圈；定子绕组和转子绕组间无电的联系，只有磁的联系，磁通经定子、气隙、转子铁芯成闭路。当合闸瞬间，转子因惯性还未能转起来，旋转磁场以最大切割速度同步转速切割转子绕组，使转子绕组感应起可能达到的最高的电势，因而，在转子导体中流过很大的电流。这个电流产生抵消定于磁场的磁通，就象变压器二次磁通要抵消一次磁通的作用一样。定子方面为了维持与该时电源电压相适应的原有磁通，遂自动增加电流因此时转子的电流很大，故定于电流也增加得很大，甚至高达额定电流的47倍，这就是启动电流大的缘由。 启动后为什么电流会小下来呢？随着电动机转速增高，定子磁场切割转子导体的速度减少，转子导体中感应电势减小，转子导体中的电流也减小，于是，定子电流中用来抵消转子电流所产生的磁通的影响的那部分电流也减小，所以，定于电流就从大到小，直至正常。 253什么是电机自启动？为什么不对所有电机都设自启动保护系统？ 所谓自启动，就是当正常运转中的电动机，其电源瞬时断电或低电压发生后电机还能自发地正常启动，就称自启动。 电机启动电流是额定电流的47倍，如果一个装置的所有电机都装自启动，当失电后恢复电源的瞬间所有电机在同一时间内启动，强大的启动电流对变压器和整个网络造成很大冲击，引起整个供电网络波动，会造成非常严重的后果，所以在装电机自启动保护时，要经过严格的计算，只是对少数的关键设备才考虑自启动保护。 254通常电机都有过电流保护系统，为什么还会时常出现电机线圈烧坏事件？ 通常电动机都有短路保护和过负荷保护，均属于过电流保护前者一般采用熔断器保护，后者采用热继电器或过电流继电器保护。虽然装设了这些保护设备，但烧毁电动机的现象还是不能避免。 1电动机保护设备是在电机已经产生过电流后才开始动作，如电机内部产生短路，强大的短路电流使熔断器熔断，但电机已被大电流烧毁。 2电机的保护设备既要躲过大于额定电流47倍的启动电流，又要满足电流超过额定值能使保护设备动作，故电机的保护设备具有反时限特性一电流越大，动作时间越短，电流小动作时间长。 当电机电流已超过额定值，但动作时间还没有到，保护设备还没有动作，这时电机绕组已过热绝缘已烧毁，如轴承咬死，电机二相运转等都可能使电机烧毁。3 保护设备选择不当，整定值计算误差或保护设备失灵都会引起电机烧毁。255例题如何求混合式冷凝器的残压？如图所示的混合式冷凝器在负压下操作。真空表所示的读数为620mmhg,若大气压为755mmhg，试计算（1）器内的绝对压强为多少kn/m2?（2）设备下端的长管（俗称大气脚）内水面上升的高度h为多少米？图822 例题附图1- 液封口 2-大气腿 3-冷水进口4-气体出口，与真空泵相连 5-蒸汽进口解：（1）设混合式冷凝器的绝对压强为p，外界大气压为p0，根据残压大气压真空度则pp0p真755620135mmhg因750.6mmkg=98.1kn/m2故 kn/m2（2）设管线中水柱所产生的压强为p水，大气腿中水面上升的高度为h，大气压为p0，根据静力学基本方程式可知p0pp水ph 水g于是式中p0p就是题目中已给出的真空度故256例题如何判断流体在管内的流动状态？如何求流速？现用一内径为100mm的铁管输送20的水，每小时的流量为36mm3,试判断水在管内的流动状态。又求在临界状况时水的流速为多大？解：（1）判断水在管路中的流动状态查得水在20的密度为1000kg/m3，粘度为1厘泊（以厘泊单位的粘度用表示，1p0.1pas）re2000时为层流，re4000时为湍流，2000re4000为过渡流，故水在管路中的流动状态为湍流。（2）在临界状态时水的流速层流临界状态时根据有湍流临界状态时有257例题如何求泵的实际压头、实际功率和电机的功率？某离心泵运转时，测得排液量10m3/min，液体密度为720kg/m3,压力表和真空表的读数分别为343kn/m2和180mmhg柱，两表测压点处的垂直距离为324mm，吸入管和排出管内径分别为400和350mm,泵的效率为80%，试求泵的实际压头，实际功率和所配电动机的功率。解：泵的压头即扬程为hh压h真h0+压力表所测的表压以（m液柱）计，即则真空表所测的真空度以（m液柱）计：m（液柱）h0=0.324m油在吸入管路中的流速：油在排出管路中的流速：则泵的压头为（液柱）泵的实际功率即轴功率：取安全系数为k=1.1，则适配电机功率为n电=1.1n轴=77.11.1=84.885kw 九、抽真空系统 258抽真空系统包括哪些设备，它们各自起什么作用？ 减压蒸馏塔顶抽真空系统包括塔顶冷凝器、蒸汽喷射器、中间冷凝器、后冷凝器、受液罐等设备和相应的连接管线。抽真空系统的作用是把减压蒸馏塔顶流出物料中可冷凝组份冷凝为液体加以回收，把常温常压下不可冷凝的气体组份从塔顶压力升高到略大于大气压力后排入大气或引至加热炉火嘴，从而稳定地保持工艺要求的塔顶真空度。湿式减压蒸馏塔顶流出物由不可凝气体（裂解产生的小分子烃和漏入的空气），减顶油和水蒸汽组成它们首先在减顶冷凝器中被冷却，冷却终温随冷凝器结构型式和冷媒的温度而变，通常小于35，在此大部分水蒸汽和减顶油气被冷凝为液体，由大气腿流入受液罐。未凝的水蒸汽和减顶油气以及不可凝气体被蒸汽喷射器组抽吸并升压，因此减顶冷凝器的作用是减小蒸汽喷射器的吸气量，降低吸气温度。蒸汽喷射器组一般由一级蒸汽喷射器、中间冷凝器和二级蒸汽喷射器组成它的作用是把被抽吸各组分的压力提高到略大于大气压力，并把抽吸的可凝组分和一级蒸汽喷射器的工作蒸汽在级间压力下冷凝为液体，由大气腿流入受液罐。第二级蒸汽喷射器的排出物压力已大于大气压力，但若直接排入大气，将污染装置环境，所以要设立后冷凝器，把占排出物绝大部分的水蒸汽冷凝为液体，由大气腿流入受液罐未凝组分基本上是减压蒸馏塔顶排出的不可凝组分，内含有有毒气体硫化氢，应引入加热炉燃烧。三个冷凝器排出的液体流入受液罐，在此进行油、水分离。分出的油即为减顶油，可作为重柴油组份，用泵送到工厂罐区，分出的水为含油含硫污水由下水道排至全厂污水处理场。259蒸汽喷射抽空器的工作原理是什么？有哪几种结构型式？ 蒸汽喷射抽空器工作原理是：工作蒸汽通过喷嘴形成高速度、蒸汽压力能转变为速度能，与吸入的气体在混合室混合后进入扩压室在扩压室中，速度逐渐降低，速度能又转变为压力能，从而使抽空器排出的混合气体压力显著高于吸人室的压力。每一级喷射器所能达到的压缩比，即排出压力（绝压）吸入压力（绝压）之比，具有一定的操作限度如果需要的压缩比较大，为单级喷射器不能达到时，则可采用两级或多级喷射器串联操作，串联的多级喷射器和级间冷凝器组成蒸汽喷射抽空器组单级喷射器的压缩比通常不大于8，对湿式减压蒸馏塔顶压力不小于2.67kpa（绝）（20mmhg）的一般工况，大多采用两级喷射器和一级冷凝器组成的喷射抽空器组。喷射器的最适宜工作介质为水蒸汽，因为它提供的能量大而且可以在级间冷凝器中冷凝为水被排走，不会增加后一级喷射器的吸气量，工作蒸汽的压力随工厂系统的条件而异，一般采用0784l.079mpa（绝）；国内炼厂实际使用的最低工作蒸汽压力为0392mpa（绝）工作蒸汽的温度应超过相应压力下的蒸汽管线上靠近喷射抽空器设置蒸汽分水器，确保进入喷射嘴的蒸汽不携带水滴，以避免湿蒸汽在高速下对喷射抽空器严重侵蚀。典型的蒸汽喷射器的装配类型和各零部件的名称，表示在图91。 单喷咀抽空器 多喷咀抽空器图91典型蒸汽喷射器结构1喷嘴2吸入室3扩压管4喷嘴安装管5蒸汽箱吸入口排出口工作蒸汽入口喷嘴喉部扩压器喉部喷射器结构形式根据喷嘴数量可分为单喷嘴和多喷嘴型两种，七十年代以前，250万吨/年原油蒸馏装置的第一级蒸汽喷射器采用7个喷嘴，每个喷嘴的喉部直径7.1毫米。由于采用多喷嘴，每个喷嘴的尺寸较小，加工比较容易，但整体组装比较严格，往往由于组装精度未达到设计要求而影响效率。此外，由于每个喷嘴的喉部直径较小。很容易被蒸汽管道中的杂物堵塞而失去抽真空的作用。与此相反，单喷嘴型的蒸汽喷射器，虽然喷嘴的长度较大，加工比较困难。但组装比较方便，效率比较高而且由于喉部直径较大，不容易被杂物堵塞。因此，除非喷嘴的尺寸过大，一般宜采用单喷嘴型。从八十年代起，我国新建和改造的装置，多采用单喷嘴型蒸汽喷射器。260影响不凝气量的因素有哪些？蒸汽喷射器的抽气量，在吸入温度相同条件下，随不凝气量成正比例增加。所以减少不凝气量是减少抽气量、提高真空度的重要措施。影响不凝气量的因素有： l）减压炉温度减压炉温度愈高，油品的裂解程度愈大，裂解产生的小分子烃量愈大，以加工大庆原油为例，在炉管注汽量和减压炉进料量相同的情况下，炉出口温度从4035上升至4105时，裂解气量增加约6.0%（重）。因此，要努力降低炉温。此外，还要减小油品在炉内的停留时间，办法是适当提高炉管注汽量也以加工大庆原油为例，在炉出口温度相同的情况下，减压进料量增加 32，炉管注汽量增加 70，但裂解气量仅增加 83（重）。这说明在现有装置上，裂解气量不随加工量成正比的增加这是由于缩短了停留时间，减小了裂解程度的缘故。因此，尤其在装置处理量较小时应适当增加炉管注汽量。2）漏入空气量现有装置运行中的漏入空气量基本上是个不变的值，它的量很小。某厂250万吨年原油蒸馏装置减压系统的漏入空气量实测值约11公斤时，远小于过去沿用的工业密封真空系统最大空气泄漏量图表的估算值。因为只要减压系统设备和管线的密封状况良好，漏人空气量就很小、又基本不变，所以对塔顶真空度的影响不大。3）减压渣油的温度及其在减压塔底的停留时间高温减压渣油在减压塔底的停留时间过长，可能出现裂解，生成小分子量的裂解气，上升至塔顶成为抽真空系统的不凝气，因此要防止渣油温度过高，停留时间过长。渣油温度主要决定于炉出口温度，但也受汽提蒸汽温度的影响。汽提蒸汽的温度不宜高于420，否则会促进渣油的裂解。渣油在塔底的停留时间应控制在1分钟以内，以减少裂解和结焦。以往，有的炼油厂把一股冷渣油循环回塔底。把罐底温度降至350以下，这样做虽有助于减少裂解结焦，但降低了渣油的温位，不利于渣油热量的利用，所以现在已较少使用。261喷射系数的定义是什么？如何计算？蒸汽喷射器的吸入气体流量与工作蒸汽流量重量比，叫喷射系数。它是衡量蒸汽喷射器性能的主要指标。 （1） 式中 喷射系数； ga当量空气量 公斤时； gs一工作蒸汽量 公斤时；gs值可由装设在蒸汽管线上流量计直接测得。ga的计算方法是首先算出吸入气体各组分的重量流量和分子量，并测得吸入温度。在图92中，由各组分的分子量查得各组分的分子量折算系数，再在图93中，由吸入温度查得空气温度折算系数，然后按下式算出ga值。公斤/时（2）式中：gn、go、gw、分别为不凝气、减顶气和水蒸汽的流量，公斤/时；n、o、w分别为不凝气、减顶气和水蒸汽的分子量折算系数；t为温度折算系数。图92温度抽出量比曲线图93分子量抽出量比曲线不凝气的流量gn的测量方法有两种： 在后冷凝气出口至加热炉火嘴之间减顶瓦斯管线上装设流量计测得不凝气的体积流量，同时取样分析不凝气的全组成，由组成分析数据算出不凝气的平均分子量和密度，再由气体密度和体积流量算出不凝气的重量流量。 当不凝气在后冷凝器出口管线直接排大气时，可用测速仪侧得不凝气的流速，由管线横截面与流速算出它的体积流量。go和gw的计算方法如下：（3）（4）式中：mn、m0分别为不凝气和减顶油气的分子量；、分别为减顶油和水在吸入温度下的饱和蒸汽压pa（绝）。 262喷射系数的影响因素有哪些？喷射系数取决于工作蒸汽和吸入气体的热力学性质、工作状态（压力、温度、湿度、流量）以及喷射器尺寸、形状和制造质量。它们之间的关联式比较复杂。推荐图94（维利杰尔法）用于工厂核算。图中膨胀比，由图4可见： l）在同一膨胀比下，压缩比愈大，喷射系数愈小，反之亦然。在现有装置上，工作蒸汽压力稳定的情况下，工作蒸汽的流量也是稳定的，如能减少吸入气量即降低喷射系数，就能增大压缩比，降低吸人压力，提高真空度。 2）在吸入气量基本稳定的情况下，提高工作蒸汽压力，即增大膨胀比e，在一定范围内可提高压缩比，提高真空度。但要注意，在现有装置上，提高工作蒸汽压力将增加工作蒸汽流量，降低喷射系数，增加能耗，当工作蒸汽压力增加到超出喷射器的设计值过多时，压缩比将不会有什么变化。 3）用低压瓦斯抽气火嘴将后冷凝器排出的不凝气抽送去加热炉燃烧，不仅减少了大气污染，而且能使最后一级蒸汽喷射器的排出压力从约10674kpa（绝）（800mmhg）降低到约84kpa（绝）（630mmhg），由于降低了排出压力，因此减少了蒸汽喷射器的总压缩比，在现有装置上，可提高喷射系数即允许适当降低工作蒸汽压力，减少工作蒸汽用量。图94喷射系数确定因素263提高真空度的关健是什么？提高真空度的关健是保持工作蒸汽压力稳定的前提下努力降低塔顶冷凝器出口温度，即喷射器的吸入温度，以减少吸气量。前面已经讲过，吸入气体由不凝气、减顶油气和水蒸汽三者组成当减压进料量和减压炉温稳定时，不凝气量基本不变。由（3）、（4）两式可知，减顶油气量和水蒸汽量随各自的饱和蒸汽压成正比例变化，也就随吸入温度成对数关系变化。根据道尔顿分压定律，吸入压力等于不凝气、减顶油气和水蒸汽三者的分压之和（见式5）。所以吸入压力必然大于水蒸汽分压，即大于吸入温度下的饱和水蒸汽压。在不凝气量和减顶油气量比例很小的假想条件下，极限最低吸入压力为吸入温度下的饱水蒸汽压。 p pnpopw（5）式中：；p吸入压力； pn不凝气分压； po减顶油气分压； pw水蒸汽分压； po、pw po，减顶油和水在吸入温度下的饱和蒸汽压冷凝器出口温度与喷射器能达到的吸入压力的关系见表9l。表9l 冷凝器出口温度与喷射器所能达到的吸入压力冷凝器出口温度2025303540喷射器入口能pa达到的压力（mmhg）3336(25)4270(32)5337(40)6938(52)86739340（6570） 这就是减压塔真空度冬天高，夏天低的原因。我国华中，华南一些炼油厂塔顶冷凝器用循环水冷却，夏天水温3334，蒸汽喷射器吸入温度接近40，塔顶压力约10674（80mmhg），这不是因为吹射器效串不高造成的，而是因为冷凝温度太高造成的。在湿式减压蒸馏工况下，喷射器的吸入真空度会受到塔顶冷凝器冷后温度的限制。要提高真空度，最关键的是要降低冷凝器冷后温度。264为什么干式蒸馏要用增压器，湿式蒸馏不用增压器？干式减压蒸馏塔的塔顶压力一般要求小于1601pa （12mmhg）（绝）塔顶流出物由不凝气和减顶油气组成，没有水蒸汽。当吸入压力小于2668pa（20mmhg）时，应采用三级喷射器，而常规湿式减压蒸馏的现有装置上大多只有两级喷射器，达不到所要求的真空度。为此在湿式改为干式时，塔顶在冷凝器前加设增压器。所谓增压器，原理与蒸汽喷射器相同，其作用是它把塔顶流出物的压力提高到在常规冷媒（如循环冷却水或空气）所能达到的冷却温度下，塔顶流出物和增压器的工作蒸汽能够被冷凝为液体的压力。通常增压器的压缩比为68。采用增压器后塔顶压力不再受塔顶冷凝器冷凝温度的限制，能达到干式蒸馏的要求。干式减压蒸馏的原理是通过增加蒸汽喷射器的级数并改造减压塔内件，使减压塔进料段的总压小于常规湿式减压蒸馏条件下的烃分压，从而取消炉管注汽和塔底的汽提蒸汽，实现干式操作。只有在减压塔压力降值较小、取消的炉管注汽和塔底汽提蒸汽量大于增设的增压器所需要的工作蒸汽量时，干式操作在经济上才是合理的。如果减压塔压力降值较大。即使采用增压器把塔顶压力降低了，但减压塔进料段的压力未降到小于常规湿式减压蒸馏条件下的烃分压，则仍需在塔底注入汽提蒸汽维持湿式蒸馏操作。此时注入减压塔的汽提蒸汽全部从塔顶流出，成为增压器的吸入气体，大大增加了增压器的负荷，因此要相应地加大增压器的工作蒸汽量和增压器尺寸这种情况下，增压器的工作蒸汽量必然大于减压塔底汽失蒸汽量的减少值，使减压蒸馏系统总的蒸汽用量增加，但又不能提高减压拔出率和提高分馏效率，因此是不合理的，这就是湿式减压蒸馏不用增压器的原因。265减压塔顶冷凝气有哪几种形式？它们都有什么优缺点？减压塔顶冷凝器、级间冷凝器和后冷凝器有三种类型可供选用，一为直接水冷凝器，二为管壳式水冷凝器，三为增湿空气冷却器。三者的优缺点比较如下：直冷式的优点是：冷却水与塔顶气体直接接触，冷后气体温度（即喷射器的吸入温度）与冷却水入口温度的差值最小。在冷却水温度相同的情况下，它所能达到的真空度略高于管壳式，而且冷后气体温度稳定，因而真空度稳定。此外，直接水冷凝器的设备尺寸小。可以挂在减压塔塔体上，不用安装框架，占地面积小，直冷式缺点是：冷却水全部变为含油污水排至含油污水系统，或需单独建设这一种水的循环水冷却系统，因此污水量大，如果把污水处理设施所需的投资计算在内，则其投资和占地面积都比管壳式大得多，基于上述缺点，新建炼厂从六十年代起已不采用宜冷式，而且老厂也陆续将宜冷式改造为管壳式或增湿空冷器。管壳式的优点是：冷却水与塔顶气体间接传热，冷却水不受油品污染，因此它的投资、操作费用和占地面积比直冷式冷却器（加上污水处理设施）小得多。管壳式的缺点是：冷凝效果受水质的影响大，水质差，水压不足，使水的流速过小（小于1米时）时，积垢快，传热速率迅速下降，因此常常出现在装置检修后开工初期，塔顶真空度较高，然后随时间的推移，真空度逐渐下降的现象。此外，我国南方的一些炼厂夏季的循环冷却水温度高达3435，使塔顶冷凝器的冷后温度高达40，所以塔顶压力约为9340pa10674pa（7080mmhg）（绝），减压蒸馏拔出率较低。为了克服这些缺点，有的炼厂增设减顶冷凝器冷却水的升压泵，以