《化工设备常用零部》PPT课件.ppt

化工设备是化工生产的重要技术装备。 2-4 化工设备的常用零部件 现代化工企业的雄姿 化工设备应用广泛。 化工设备常用的标准化零部件 一、筒体 二、封头 三、法兰 六、人孔和手孔 化工设备的结构形状虽然各有差异，但是往往有许多作 用相同的零部件，如设备的支座、人孔、连接管口的各种法兰 等，这些零部件大都已经标准化。 四、支座 七、 补强圈 五、 补强圈 八、 补强圈 一、筒体 筒体是用来进行化学反应、处理或贮存物料的设 备主体部分，一般由钢板卷焊成形，其大小由工艺 要求确定。 筒体的主要尺寸是直径、高度（或长度）和壁厚 。卷制成形的筒体，其公称直径系指筒体的内径。 采用无缝钢管作筒体时，其公称直径系指钢管的外 径（当直径小于500mm时，可用无缝钢管作筒体）。 钢板卷焊（内径） 300350400450500550600650700750 80090010001100120013001400150016001700 1800190020002100220023002400250026002800 3000320034003500360038004000420044004500 460048005000520054005500560058006000 无缝钢管（外径） 159219273325377426 压力容器公称直径(摘自GB 901988) 对于一般中、低压设备的筒体，在已知公称直径和公称压力的条件 下，筒体的壁厚有经验数据可供选用。 标记示例：筒体GB/T90191988 DN120012，L=2500表示容器 的公称直径为1200mm,壁厚12mm，长为2500mm的筒体。 在明细栏中，一般采用“DN120012，H(L)=2500”来表示内径为 1200，壁厚12，高或长为2500的筒体。 筒体标记示例 筒体 二、封头 封头与筒体一起构成设备的壳体。 封头与筒体可直接焊接，也可分别焊上容器法兰，再用螺栓 、螺母等连接。封头的结构形式有椭圆形、锥形等多种，其中 常用的是椭圆形封头。 封头一般与筒体配套使用，当筒体由钢板卷焊成形时，筒体 所对应的封头，其公称直径为内径，当采用无缝钢管作筒体时 ，筒体所对应的封头，其公称直径为外径。 封头 椭圆形封头的结构 锥形封头的结构 标记示例： 封头 DN120012 16MnR JB/T47371995 表示内径为1200mm， 厚度12mm，材质为16MnR 的椭圆形封头。 三、法兰 法兰连接属于可拆连接。在化工设备上应用非常普 遍。化工用的标准法兰有管法兰和压力容器法兰（又 称设备法兰）两大类。前者用于管道的连接，后者用 于设备筒体与封头的连接。 标准法兰的主要参数是公称 直径（DN）和公称压力（PN），管 法兰的公称直径为所连接管子的外 径，压力容器法兰的公称直径为所 连接的筒体（或封头）的内径。 1、管 法兰 管法兰主要用于管道的连接。按其与管子 的连接方式分为：板式平焊法兰、对焊法兰、整体法 兰和法兰盖等。 平焊法兰对焊法兰 法兰盖 法兰密封面型式主要有突面、凹凸面和榫槽面三种，如图所 示。 管法兰的主要参数为公称压力、公称直径、密封面型式和法 兰型式。 标记：标准代号 法兰名称 密封面形式代号 公称直径 公称压力 标记示例：HGJ45-91 法兰 1002.5 表示管法兰的公称直径为100，公称压力为2.5MPa的突面板式 钢制管法兰。 法兰密封面型式和法兰标记 突面（RF）型 凹（M） 凸（FM）面 榫（G） 槽（T）面 2、压力容器法兰 压力容器法兰用于设备筒体与封头的连接。其结构型式有 甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰等三种。 压力容器法兰的密封面型式有平面密封面（分三种型式， 其代号分别为P、P、P），榫（S）槽（C）密封面，凹 （A）凸（T）密封面等，其密封面结构如图所示。 甲型平焊法兰乙型平焊法兰长颈对焊法兰 槽（C） 密封面 榫（S）密 封面 凹（A） 密封面 凸（T） 密封面 平密封面 标淮法兰的主要参数是公称直径、公称压力和密封面形式 l压力容器法兰 压力容器法兰的公称直径为所连接筒体(或封头)的内径。 标记：法兰类型代号-密封面形式代号 公称直径-公称压力 标 准号 如：法兰-P 800-0.25 JB 4701-92 法兰-S 800-1.6 JB 470292 l压力容器法兰用垫片 标记：垫片 1000-0.25 JB 4702-92 四、支座 支座用来支承设备的重量、固定设备的位置。按 设备结构形状、安放的位置、材料和载荷情况的不 同而有多种型式。下面介绍两种较常用的典型支座 。 耳式支座鞍式支座 1、耳式支座 耳式支座简称耳座， 又称为悬挂式支座，广 泛用于立式设备。其结 构形状如图所示。一般 设备筒体四周均匀分布 有四个耳座，小型设备 也可以有三个或两个耳 座。 耳式支座有A型、AN 型（不带垫板）、B型、BN型（ 不带垫板）四种型式。A型、（ AN型）适用于一般立式设备，B 型（BN型）适用于带保温层的 立式设备。耳式支座的结构尺 寸见教材附录。 标记示例： JB/T47251992 耳座 A3 表示A型带垫板3号耳 式支座。 2、鞍式支座 鞍式支座适用于卧式设备，是应用最广泛的一种 支座，其结构如图示。 鞍式支座 鞍式支座分为轻型（代号 A）、重型（代号B）两种 类型。重型鞍座又有五种型 号，代号为BIBV。每种 类型的鞍座又分为F型（固 定式）和S型（滑动式）， 且F型与S型配对使用。 标记示例： JB/T47121992 鞍座 B 900 S 表示公称直径为900、重 型带垫板、120包角的滑动 式鞍式支座。 五、补强 圈 补强圈用来弥补设备因开孔过大而造成的 强度损失，其结构如图所示。补强圈的形状应与 被补强部分壳体的形状相符，使之与设备壳体密 切贴合，焊接后能与壳体同时受力。补强圈的厚度 和材料与器壁相同。 补强圈 DN1008DQ235B JB/T47361995 表示厚度为8、接管公称直径DN100、 坡口类型为D型、材料为Q235B的补强圈。 补强圈标记示例 六、人孔和 手孔 为了便于安装、检修或清洗设备内件， 需要在设备上开设人孔或手孔。人孔和手孔的基 本结构类同 。 手孔直径大小应考虑操作人员握有工具 的手能顺利通过，标准中有DN150和DN250两种 。人孔大小，主要考虑人的安全进出，又要避免 开孔过大影响器壁强度。圆形人孔最小直径为 400mm，最大为600mm。 当设备的直径超过900mm时，应开设人 孔。人（手）孔的结构有多种型式，主要区别在 于孔盖的开启方式和安装位置不同，以适应不同 工艺和操作条件的需要。人孔常用的最小尺寸为 ：圆形人孔公称直径为400mm，长圆形人孔 400300mm。 人孔和手孔的标记 示例 1) HG215151995 人孔（RA2707） 450 表示公称直径DN450mm，采用2707耐酸 碱橡胶垫片的常压人孔。 2) HG215291995 手孔（AG） 2500.6 表示公称压力为0.6MPa、公称直径为250 ，采用类材料和石棉橡胶板垫片的板式平焊 法兰手孔。 七、视镜 视镜主要用来观察设备内物料及其反应情况，也可以 作为料面指示镜。常用的视镜有视镜、带颈视镜和压力容器视 镜(分别有不带颈视镜和带颈视镜两种)。 标记示例： 例1 公称压力为1.0MPa，公称直径l00mm的不锈钢制视镜 ，标记为： 视镜II pN 1.0 DN100，HGJ 50l-84-17 例2 公称压力为1.6MPa，公称直径80mm的碳素钢带颈视 镜，标记为： 视镜I pN1.6 DN80，HGJ 502845 标记： 玻璃管液面计 WA，L=500 HG 5-227-80 除上述几种常用的标准化零部件外，还有如填料箱 等，可查有关标准。 八、液面计 液面计是用来观察设备内部液面位置的装置。液面计结 构有多种型式，其中部分已经标准化。最常用的是玻璃管液 面计、玻璃板液面计。 典型化工设备的常用零部件 搅拌反应罐通常是由以下几部分组成。 罐体部分：为物料提供反应空间，由筒体及上下封头组成。 传热装置：用以提供化学反应所需的热量或带走化学反应生成的热量， 其结构通常有夹套和蛇管两种。 搅拌装置：为使参与化学反应的各种物料混合均匀，加速反应进行，需 要在容器内设置搅拌装置，搅拌装置由搅拌轴和搅拌器组成。 传动装置：用来带动搅拌装置，由电机和减速器(带联轴器)组成。 轴封装置：由于搅拌轴是旋转件，而反应罐容器的封头是静止的，在搅 拌轴伸出封头之处必须进行密封，以阻止罐内介质泄漏，常用的轴密封有填 料箱密封和机械密封两种。 其他结构：各种接管、人孔、支座等附件。 一、反应罐中常用零部件 反应罐是化学工业中典型设备之，它用来供物料间进行化学反应， 反应罐被广泛应用于医药、农药、基本合机合成、有机染料及三大合成 材料(合成橡胶、合成塑料和合成纤维维)等化工行业中。 1搅拌器 搅拌器用于提高传热、传质，增加物料化学反应速率。常用的有桨式、涡 轮式、推进式、框式与锚式、螺带式等搅拌器。 上述几种搅拌器大部分已经标准化，搅拌器主要性能参数有搅拌装置直径 (3502100共16种)和轴径(30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、 130、140和l60等)。 标记示例 例：直径600mm，轴径40mm的浆式搅拌器，标记为： “搅拌器 600- 40，HG 5-220-65-5” 各种搅拌浆的形式 2轴封装置 反应罐的密封有两种：一种是静密封，如法兰连接的密封；另一种是动密封，轴 封即属于一种动密封。反应罐中应用的轴封结构主要有两大类：填料箱密封和机械 密封。 (1)填料箱密封 填料箱密封的结构简单，制造、安装、检修均较方便，因此应用较为普遍。填料 箱密封的种类很多，例如：有带衬套的、带油环的和带冷却水夹套的等多种结构。 标准填料箱的主体材料有碳钢和不锈钢两种，填料箱的主要性能参数有压力等级 (0.6MPa和1.6MPa两种)和公称轴径(DN系列为30、40、50、60、70、80、90、100 、110、120、130、140和160等)。 标记示例 例1 公称压力为1.6MPa，公称轴径50mm的碳钢填料箱，标记为： “填料箱 pN1.6，DN50 HG21537.7-92” 例2 公称压力为1.6MPa，公称轴径80mm，材料为0Cr18Ni10Ti（代号为321）的 不锈钢填料箱，标记为： “填料箱 pN1.6，DN80/321 HG21537892” (2)机械密封 机械密封是一种比较新型的密封结构。它的泄漏量少，使用寿命长，摩擦功率 损耗小，轴或轴套不受磨损，耐振性能好，常用于高低温、易燃易爆有毒介质的 场合。但它的结构复杂，密封环加工精度要求高，安装技术要求高，装拆不方便 ，成本高。 机械密封的基本结构型式如图所示。机械密封般有四个密封处：A处是静环 座与设备间的密封，属静密封，通常采用凹凸密封面加垫片的方法处理。B处是静 环与静环座间的密封，属静密封，通常采用各种形状的弹性密封圈来防止泄露。C 处是动环与静环的密封，是机械密封的关键部位，为动密封。动静环接触面靠弹 簧给予一合适的压紧力，使这两个磨合端面紧密贴合，达到密封效果。这样可以 将原来极易泄漏的轴向密封，改变为不易泄漏的端面密封。D处是动环与轴(或轴 套)的密封，为静密封，常用的密封元件是“O”形环。 为适应不同条件的需要，机械密封有多种结构形式，但其主要元件和工作原理 基本相同。机械密封的主要性能参数有压力等级(0.6MPa和1.6MPa两种)、介质情 况(一般介质和易燃易爆有毒介质)、介质温度(80和80)及公称轴径(30、 40、50、60、70、80、90、100、l10、120、130、140和160等)。 二、换热器中常用零部件 换热器是石油、化工生产中重要的化工设备之一，它是用 来完成各种不同的换热过程的设备。管壳式换热器是应用最 为广泛的一种换热器，它能承受高温高压，易于制造，生产 成本低，清洗方便。管壳式换热器有固定管板式、浮头式、 填函式、U形管式等多种形式，他们的结构均由前端管箱、 壳体和后端结构(包托管束)三部分组成。 l、管板 管板是管壳式换热器的主要零件、绝大多数管板是圆形平板。板上开很 多管孔，每个孔固定连接着换热管，管的周边与壳体的管箱相连。板上管 孔的排列形式有正三角形、转角三角形、正方形、转角正方形四种排列形 式。换热管与管板的连接，应保证密封性能和足够的紧固强度、常采用胀 接、焊接或胀焊结合等方法，管板与壳体的连接有可拆式和不可拆式两类 。例如，固定管板式换热器的管板采用的是不可拆的焊接连接，浮头式、 填函式、U形管式换热器的管板采用的是可拆连接。另外，管板上有四个 螺纹孔，是拉杆的旋入孔。 2折流板 折流板被设置在壳程，它既可以提高传热效果，还起到 支撑管束的作用。折流板有弓形和圆盘-圆环形两种。 3、膨胀节 膨胀节是装在固定管板式换热器壳体上的饶性部件，用 于补偿温差引起的变形。最常用的为波形膨胀节。波形膨胀 节分为立式(L型)和卧式(W型)两类，若带内衬套又分别有LI 和WI型。对于卧式波形膨胀节又有带堵丝(A型)利不带堵丝 (B型)之分，堵丝用于除残余介质。波形膨胀节的主要性能 参数有公称压力、公称直径和结构型式等。 塔设备广泛用于是石油、化工生产中的蒸馏、吸收等传 质过程。塔设备通常分为板式塔和填料塔两大类。填料塔主 要由塔体、喷淋装置、填料、再分布器、栅板、气液相进出 口、卸料扎、裙座等零部件组成。板式塔主要由塔体、塔盘 、裙座、除沫装置、气液相进出口、人孔、吊柱、液面计等 零部件组成。当塔盘上传质元件为泡帽、浮阀、筛孔时，分 别称为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔。 三、塔设备中常用零部件 1、栅板 栅板是填料塔的主要零件之一，它起着支承填料环的作用 。栅板有整块式和分块式。当栅板直径小于500mm时,一般使 用整块式；当直径为9001200mm时，可以分成三块；当直 径再大时，可分成宽为300400mm的更多块，以便装拆及进 人人孔。 2、塔盘 塔盘是板式塔的主 要部件之一，它是实现 传热、传质的部件。塔 盘由塔板、降液管及溢 流堰、紧固件和支承件 等组成。塔盘也有整块 式和分块式两种，一般 塔径为300800mm时 ，采用整块式；塔径大 于800mm时，采用分 块式。 3、浮阀与泡帽 浮阀和泡帽是浮阀塔和泡帽塔的主要传质零件。 浮阀有圆盘形和条形两种。圆盘浮阀已标准化。 泡帽有圆泡帽和条形泡帽两种。圆泡帽已标准化。 4、裙式支座 对于高大的塔设备，根据工艺要求和载荷特点，常采用裙式支 座。裙式支座内有两种型式：圆筒形和圆锥形。 圆筒形制造方便，应用较为广泛；圆锥形承载能力强，稳定性 好、对于塔高与塔径之比较大的塔特别适用。 7-7 装配图概述 装配图是表达机器或部件的图样，主要表达机器或部件的 工作原理、装配关系、结构形状和技术要求，用以指导机器或 部件的装配、检验、调试、安装、维护等，是机器设计、制造 、使用、维护以及进行技术交流的重要技术文件。 一、装配图的内容 二、装配图的表达方法 三、装配图上的标注 四、装配图的阅读 一、装配图的内容 一张完整的装配图，一般应具备以下五个方面的内容： （1）一组视图 表达机器或部件的工作原理、各零件之间的装配关系和主要零件的形 状结构等。 （2）必要的尺寸 包括规格尺寸、装配尺寸、安装尺寸、外形尺寸及其他重要尺寸。 （3）技术要求 用文字或代号说明与机器或部件有关的性能、装配、检验、安装、调 试和使用等方面的要求和指标。 （4）零件序号、明细栏 对装配体上的每种零件，按顺序编写序号。明细栏用来说明各零件的 序号、名称、数量、材料和备注等。 （5）标题栏 填写机器或部件的名称、图号、绘图比例以及责任人签名和日期等。 装配图的内容 一组视图必要的尺寸 技术要求 零件序号 明细栏 标题栏 二、装配图的表达方法 装配图的表达方法与零件图基本相同，前面介绍的视图、 剖视、断面、简化画法等表达方法都适用于装配图的表达。但 针对装配图，还有一些规定画法和特殊表达方法。 （1）接触面、配合面的画法 相邻两零件的接触面和配合面只画一条线。相邻的非接 触面、非配合面，不论间隙多小，都应画两条线。 1、装配图上的规定画法 （2）剖面线的画法 相邻两零件的剖面线应相反或间隔不同，同一零件在各 视图中的剖面线间隔和倾斜方向均应相同。 （3）实心零件和标准件的画法 当剖切面通过实心零件（轴、杆、球等）和标准件（螺 栓、螺母、垫圈等）的轴线时，这些零件按不剖画出。如前 面球阀装配图中的阀杆12，在主视图和左视图中按不剖画出 。 2、装配图上的特殊表达方法 （1）拆卸画法 为使被挡住的部分能表达清楚，或者为避免重复，简化作图 ，可假想将某些零件拆卸后再投影，一般应在视图上方注写“拆去 件 ”等字样，如球阀装配图中左视图（见下一页）。 （2）沿零件结合面剖切 在装配图中可假想沿某些零件的结合面进行剖切，零件的结 合面不应画剖面线，如齿轮泵装配图中左视图（见后页）。 （3）假想画法 为了表示运动零件的极限位置，或者部件与相邻零件的相互 关系，可用双点画线画出其轮廓，如球阀装配图俯视图中的扳 手，其中的一个极限位置使用了假想画法（见下一页）。 装配图的特殊表达方法（一） 假想画法 拆卸画法 装配图的特殊表达方法（二） 沿结合面剖切 简化画法 垫片夸大画法 （4）夸大画法 对薄片零件、细丝弹簧、微小间隙等，若它们的实际尺寸在 装配图中很难画出或难以表达时，可不按比例而适当夸大画出 或直接涂黑表示，如齿轮泵装配图主视图中的垫片6（见上一页 ）。 2、装配图上的特殊表达方法（续） （5）简化画法 在装配图中，零件的工艺结 构可不画出；对相同的零件组， 如螺栓连接组件等，可详细地画 出一组或几组，其余的只需用点 画线表示其装配位置即可。 三、装配图上的标注 由于装配图与零件图的功能不同，故对尺寸标注的要求 也不同，一般只需标注以下几种尺寸。 （1）规格尺寸 表明机器（或部件）的规格或性能的尺寸 ，是设计和选用产品的主要依据，如球阀的孔径25。 1、尺寸标注 （2）装配尺寸 表明机器（或部件）的中有关零件之间配 合性质和主要相对位置的尺寸，如齿轮泵中齿轮轴与泵盖和 泵体的配合尺寸25H7/f6 。 （3）安装尺寸 表明机器（或部件）安装时需要的尺寸， 如齿轮泵中的尺寸70等。 （4）外形尺寸 表明机器（或部件）外形轮廓的尺寸，即 总长、总宽和总高。如齿轮泵中的尺寸112、88和98。 （5）其他重要尺寸 在设计时通过计算选定等方式得到的 尺寸。如齿轮泵中齿轮的中心距27。 2、零（部）件序号和明细栏的注写 为便于读图、组织生产和图样管理，必须对机器（或部件 ）的各组成部分进行编号（序号或代号），并在标题栏上方填 写与图中序号一致的明细栏。通常总装图对部件编号，而部件 图对零件进行编号。 （1）零件序号的编写 零件序号的编写方法如下图。 （2）零件组序号的编写 零件组序号的编写方法如下图。 （3）标注序号注意事项 序号应水平或竖直排列，数字应按顺时针或逆时针一次编 写。指引线不应相交，允许指引线转折一次。 （4）明细栏 明细栏机器（或部件）中全部零、部件的详细目录，画在 标题栏上方，由下往上一次填写，若位置有限时，可在标题栏 左方延续。 四、装配图的阅读 阅读装配图的目的是为了了解装配体的性能、用途与工作 原理，各零件间的装配关系及