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化工设备培训 化工设备 第一章设备概论 一 什么是设备 设备是人们在生产或生活上所需的机械 装置和设施等可供长期使用 并在使用中基本保持原有实物形态的物质资料 二 设备是企业的主要生产工具 也是企业现代化水平的重要标志 三 设备是固定资产的重要组成部分 第二章化工设备的分类 1 常压容器静设备2 压力容器3 换热器化工设备1 各种物料泵2 各种风机动设备3 各种空压机4 各种冷冻机5 各种真空泵 常压容器 储罐 计量器 换热器 储罐 卧式储罐 计量罐 压力容器 一 压力容器的定义 1 最高工作压力P 0 1MPa 表压 2 内直径 0 15m 且容积 0 025m3 3 盛装介质为气体 液化气体或最高工作温度高于标准沸点的液体 压力容器 二 按压力分类 1 低压容器 0 1MPa P 1 6MPa 2 中压容器 1 6MPa P 10MPa 3 高压容器 10MPa P 100MPa 4 超高压容器 P 100MPa 各种反应罐 化工生产是由原料处理 化学反应 产品分离 提纯三部分所组成 而化学反应过程是化工生产关键的一个部分 它对化工生产情况的好坏起着决定性的作用 而化学反应是在反应设备内进行的 所以反应设备就成为化工生产的关键设备 反应设备 反应釜 釜式反应器是液液相反应或液固相反应最常用的一种反应设备 釜式反应器主要由釜体 搅拌器和换热器三部分组成 目前我公司最常见的还是釜式反应设备 因此下面主要认识釜式反应设备 由于化学反应设备的类型很多 因此反应设备的类型是多种多样的 反应设备还包括管式反应器 塔式反应器及流化床反应器 由于时间关系就不一一展开了 反应釜组成 釜体 为圆筒形其高与直径之比一般为1 3之间 上 下盖多为椭圆形 釜式反应器的材质多采用普通碳钢或不锈钢 搅拌器 为了使反应器的物料混合均匀和传热良好 反应釜多装有搅拌器 不同的反应要求有不同形状的搅拌器 换热器 为了使反应釜内的物料在最适宜的温度下反应 常常需要对物料进行加热或冷却 反应釜的换热装置最常用的有夹套 蛇管 盘管 和回流冷凝器三种 搪玻璃反应罐 盘管反应罐 带夹套不锈钢反应罐 各种常用冷凝器 换热器 还有 蝶片式冷凝器 螺旋板式换热器等等 在化工生产 为保证化学反应的顺利进行 使化学反应维持在一定温度和压力下进行 有时需要供热 有时需要冷却 因此合理而有效地进行传热是化工生产中十分重要的基本操作之一 目前公司以低压蒸汽 0 6Mpa 中压蒸汽 1 6Mpa 及导热油进行加热的 用于冷却的有循环水 自来水及冷冻盐水等 夹套式 多用于设备直径不大 需要传热面积较小 载热体的压力不高 反应物腐蚀性较大时的反应釜 换热器介绍 蛇管式 蛇管式换热器多用于载热体压力高 或夹套传热面积不够时 可在釜外或釜内安装蛇管换热器 列管冷凝器 如果反应物在沸腾时 产生大量蒸汽 则可在反应器外部安装回流冷凝器 以回收反应物料及取出反应放出的热 列管冷凝器 不锈钢螺旋板换热器 搪玻璃碟片式冷凝器 各种常用塔器 塔器 1 什么是塔器 塔器是化工 石油等工业生产中广泛应用的重要生产设备 它的外形是一个直立的圆柱形容器 它的高度要比直径大的多 从外形看起来好像一座塔 所以通常叫做塔器 2 塔器的主要功能 提供气 液两相得以充分接触的机会 使化工生产中的传质和传热过程能够迅速而有效地进行 又能使接触后的气 液两相及时分离 例如塔器多用于物料的蒸馏 吸收 萃取 净化 除尘 冷却等单元操作过程 塔器做为反应设备使用时 叫做反应塔 作为蒸馏设备使用时 叫做蒸馏塔 塔器基本结构1 填料2 支撑栅板3 液体收集器4 集液环5 多级槽式液体分布器6 填料压圈7 支撑栅板8 蒸汽入口管9 塔底10 至再沸器循环管11 裙座12 底座环 蒸馏塔 一 泡罩蒸馏塔 几种常用的蒸馏塔填料 拉西环填料 鲍尔环填料 阶梯环填料 矩鞍环填料 多面空心球填料 不锈钢波纹丝网填料 常用塔板的种类 除了我们常用的筛板塔板及格栅塔板外 还有以下几种塔板 泡罩塔板 浮阀塔板 舌形塔板 第三章压力容器的安全附件 安全阀 爆破片 压力表 液位计 温度计等是压力容器的主要安全附件 这些安全附件的灵敏可靠是压力容器安全工作的重要保证 压力容器的安全附件 一 安全阀 安全阀是压力容器上最常用的安全泄压装置 常用的种类有 1 重锤杠杆式安全阀 2 弹簧式安全阀 1 重锤杠杆式安全阀 2 弹簧式安全阀 二 爆破片 爆破片又称防爆膜 防爆片 是一种断裂型的泄压装置 它利用膜片的断裂来泄压 泄压后爆破片不能继续有效使用 压力容器也被迫停止运行 压力容器安全附件 正拱形金属爆破片 压力容器安全符件 三 压力表 压力表是一种测量压力大小的仪表 可用来测量容器的实际压力值 操作人员可以根据压力表指示的压力对容器进行操作 将压力控制在允许范围内 法定单位是Pa N m2 帕 工程单位常用KPa千帕 MPa兆帕来表示 常用压力表的种类 弹簧压力表 常用压力表的种类 隔膜压力表 压力容器安全符件 四 液位计 液位计是用来测量液态介质液位的一种计量仪表 压力容器操作人员可根据液位计所指示液面的高低来调节或控制液体介质的量 从而保证压力容器内介质的液位始终保持在设计的正常范围内 不至于发生因超装过量而导致的事故或由于投料过量而造成物料反应不平衡等现象 常用的液位计有 1 玻璃管式液位计 2 玻璃板式液位计 3 磁浮子液位计 玻璃管式液位计 玻璃板式液位计 磁浮子翻板液位计 压力容器安全附件 五 温度计 温度计是用来测定压力容器内温度高低的仪表 压力容器操作人员可通过温度计 观测到容器内的温度 正确地观测到容器内的温度并把它调整到正常范围内 对压力容器的安全和正常工作非常重要 压力容器上常用的温度计有玻璃温度计 压力式温度计 热电偶温度计等 玻璃棒式温度计 压力式温度计 压力式温度计由温包 毛细管和显示测量仪表组成 它是利用温包里的气体或液体因受热而改变压力 通过毛细管带动显示测量仪表中的传动机构 由指针指示测量值 测量范围一般为 80 400 可测量液体 气体的温度 热电偶温度计 第四章化工设备的特性 化工生产过程一般具有高温 高压 低温或真空的特点 化工生产所处理的物料品种复杂 大多数具有易燃 易爆等特性 化工生产过程中的反应物和生成物 都离不开酸 碱 盐介质 它们具有不同程度的腐蚀性 化工生产过程是连续性很强的作业 任何一个生产环节上的设备发生故障都将影响整个生产系统的正常运行 随着生产的发展和科学技术的进步化工设备日趋大型化 自动化和计算机程序控制 典型化工工艺流程图 分离设备 反应设备 储存设备 换热设备 冷却器 分离设备 精馏塔 输送设备 第五章泵与风机 输送液体的机械称为泵 输送气体的机械称为压缩及和风机 泵 压缩机和风机 流体输送机械 按作用原理分 泵根据作用原理可分为三大类 叶片泵 离心泵 轴流泵 旋涡泵 叶片泵的工作原理是利用叶片和液体相互作用来输送液体 容积泵 螺杆泵 往复泵 柱塞泵 隔膜泵 齿轮泵 滑片泵 容积泵的工作原理是利用工作容积周期性变化来输送液体 流体作用泵 喷射泵 水锤泵 真空泵 各种常用物料泵 离心泵的构造 1 泵体2 叶轮3 后盖4 轴套5 密封环座6 机封7 轴承8 泵轴 化工机械培训 离心泵的工作原理 由于液体在叶轮旋转中产生离心力 就像转动雨伞 雨滴被甩出一样 它也就是利用叶轮旋转产生离心力使液体获得动能来达到输送液体的目的 化工机械培训 离心泵组成 轴封装置 旋转的泵轴与固定的泵体之间的密封称为轴封 它的作用是防止高压液体从泵内沿轴漏出 或者外界空气沿轴渗入 泵壳 泵壳的主要作用是将叶轮封闭在一定的空间 以便叶轮吸进和排出液体 并将液体的大部分动能转化为静压能 化工离心泵部件 叶轮 离心泵的叶轮是使液体接受外加能量的部分 是泵的主要部件之一 按结构通常有三种类型 为开式 半开式 闭式 半开式 开式 闭式 离心泵铭牌 IH型化工离心泵 表示为耐腐蚀的化工离心泵 还有如IS型表示清水离心泵等型号 80 50 16080 表示吸入口的管口尺寸为80mm 50 表示排出口的管口尺寸为50mm 160 表示叶轮名义尺寸为160mm 50m3 h 表示离心泵在单位时间内排出液体的数量50m 表示为离心泵加给液体的能量称为扬程 或压头 即液体进泵前与出泵后的压力差 离心泵铭牌 续 2900r min 离心泵的转速是指泵轴每分钟的转数 单位为转 分 泵的转速愈高 产生的流量与扬程越大 15KW 是指与泵相配套的电动机的功率为15千瓦 63 是指泵对液体所做的有用功率与电动机输入泵的功率的比值称为泵效率 用百分数来表示 即63 离心泵使用 一 启动1 向泵内充满液体 2 盘动联轴器 检查泵体的内部有无摩擦 入口阀门是否开启 3 检查润滑油是否达到油线 地脚螺栓是否松动等 4 关闭出口阀 使流量为零 此时轴功率最小 使启动负荷限制在最低水平上 以防启动时电机负荷过大而烧坏 5 上述准备工作完成 开动电机 待达到正常转数时 检查压力表是否正常 然后再缓慢开启出口阀 不应使出口阀门关闭时间过长 最多不超过2 3分钟 以免引起泵体温升过高 造成零部件损坏 二 停泵1 离心泵停车时应先关闭出口阀 以避免停泵时 液体倒流到泵体内 造成冲击和引起倒转 损坏泵和造成事故 2 停止电机运转 3 最后关闭进口阀门 三 正常维护1 注意轴承温度 不得超过70 以上 2 按油面计的刻度 把轴承中油面维持在所需高度 3 在运转中应随时检查机封与电动机是否发热 泵内有无杂声 排液是否正常 4 若在严冬季节停车 应将泵和管路内的液体放尽 以免冻裂体 水喷射真空泵 压缩机和通风机 压缩机和通风机 输送气体的机械通称为风机或压缩机 如通风机 排风扇 压缩机等 真空泵例外 离心式通风机它的原理与离心泵相同 即依靠叶轮高速度旋转运动 使叶片获得动能 在扩压器中 动能转化为静压能 使气体以较大的风速及一定的压力排出 各种常用真空泵 真空设备 化工生产中 常常有一些生产过程需要在低于大气压力的情况下进行 真空泵就是获得低于一个大气压的机械设备 真空泵可分为干式和湿式两大类 干式真空泵只能容器中抽取干燥气体 而湿式真空泵在抽气体时允许带有较多的液体 在结构上真空泵型式很多 本厂内常见的有立式往复真空泵 水环泵 罗茨泵 水冲泵 WLW WL系列立式往复式真空泵WL 100 原理 利用泵腔内活塞往复运动 使气体压缩并排出的变容真空泵 WL 100 表示每秒钟的抽气量为100升 无油立式真空泵工作原理图 水射泵真空机组 水环真空泵 水环泵2SK 6 水环泵是利用壳体内旋转的偏心叶轮带动的水形成水环 气体在水环离心力的作用下被吸入 产生真空 2SK 6表示每分钟的抽气量为6立方米 水环真空泵工作原理图 罗茨泵ZJ 300 罗茨真空泵 简称罗茨泵 是一种旋转式变容真空泵 它是由罗茨鼓风机演变而来的 是一种容积式真空泵 又称机械增压泵 它是利用一队 8 字形转子或称风叶在泵壳中保持一定的间隙 ZJ 300 表示每秒的抽气量为300升 水环罗茨真空机组 为了要获得更高的真空度 因此需要增压 罗茨泵也称为机械增压泵 第六章化工转动设备的润滑保养 1 润滑 是在摩擦表面加入一种物质使摩擦力减小 降低磨损的措施 2 润滑是降低摩擦 减小磨损 降低能耗的一种有效措施 良好的润滑是机器设备正常运转不可缺少的重要重要条件 是设备维护中一项不可忽视的工作 要求操作人员必须懂得润滑的有关知识3 润滑剂的种类 根据润滑剂的流动情况可分为三类 液体润滑 润滑油 半固体润滑油 润滑脂 黄油 固体润滑剂 又称润滑粉未 4 润滑剂的选择 选用润滑油时 一般是部件的运动速度越大 选用的润滑油的粘度越小 重载 变载 正反转等设备要选用粘度较大的润滑油 精密设备所用的润滑油要不同季节选用不同润滑油 夏季要粘度高 冬季要粘度低的润滑油 5 润滑脂 多用在低速 重载以及不易直接加油的润滑部位 6 固体润滑剂 主要用在极高压力 极低速度的场合以及高湿高压及真空下的润滑 7 各种传动设备所用的润滑剂都有规定要求 不要随意更换不同品种的润滑剂 各种常用分离设备 第七章分离设备 过滤设备 常用的PG微孔过滤器 某自动化控室 第八章化工管道 化工管道 定义 管子 管件 阀门及管架的总称 作用 输送和控制流体介质 管道的表示方法 1 公称压力 是指管内介质温度在0 120 时的最高允许工作压力 单位 MPa 2 管道的表示方法 1 水煤气管 用DN表示 例如 DN50 2 无缝钢管 用外径 壁厚表示 例如 57 3 5 管道的保温 保温和保冷 用于减少管路表面的散热和吸热 节约能源 维护劳动环境 阀门 作用 控制化工管路和设备的流体或含有固体粉未的混合气体等介质流量和压力的一种管件 阀门的分类 1 按照作用分 截止阀 节流阀 止逆阀和安全阀 2 按照结构分 闸阀 截止阀 旋塞 球阀 蝶阀 隔膜阀 柱塞阀和衬里阀等3 按材料分 不锈钢阀 铸钢阀 铸铁阀 陶瓷阀 非金属阀等 4 按照介质压力分 低压阀门 中压阀门 高压阀门 由于各种阀门的材质不同 因此适用条件和用途也不同 阀门分类 闸阀 阀体内有一闸板 并与介质流动方向垂直 提起时阀开启 闸板插入阀体时阀就关闭 特点是密封性能好 开启关闭省力 一般适用大口径的管路 球阀 球阀是一个中间开通孔的球芯 靠旋转球芯控制阀启闭 因密封面小 结构紧凑所以开关较省力 阀门分类 止逆阀 它是一种自动关闭或开启的单向阀门 俗称单向阀和止回阀 流体只能向一个方向流动 而不能反向流动 减压阀 是用来将介质压力降到生产所需压力的自