化工机械及设备(二).ppt

化工机械及设备 目录 前言M1化工识图基础M2常用的化工材料M3机械传动M4破沫网的作用M5离心泵M6往复泵M7水环式真空泵 M8风机M9压缩机M10固体物料输送机M11化工反应器M12塔M13化工容器M14间壁式换热器M15化工分离容器 化工机械及设备 M8风机 破沫网的作用 破沫网是一种按勾针编织方式织成的丝网 通常用的不锈钢丝直径为 0 12mm 0 30mm之间 网的宽有 100mm 150mm 300mm 400mm 560mm 网孔的大小有 2 4mm 4 5mm 7 mm三种 编织成的网面压上45度斜角7mm深的波纹 放在塔体内用于破碎气泡 使气泡还原成液滴以保证传质的效率 降低有价值物料的损失 减少塔体或容器的体积 改良设备的工况条件 破沫网也被广泛应用于 化工 船舶 环境保护工程中的蒸馏 蒸发 吸收等工艺过程中 当带有液沫的气体以一定的速度上升 通过架在格栅上的金属丝网时 由于液沫上升的惯性作用 使得液沫与细丝碰撞而粘附在细丝的表面上 细丝表面上的液沫进一步扩散及液沫本身的重力沉降 使液沫形成较大的液滴沿着细丝流至它的交织处 由于细丝的可湿性 液体的表面张力及细丝的毛细管作用 使得液滴越来越大 直至其自身的重力超过气体上升的浮力和液体表面张力的合力时 就被分离而下落 流至容器的下游设备中 只要操作气速等条件选择的当 气体通过丝网除沫器后 其除沫效率可达到97 以上 完全可以达到去除雾沫的目的 M 风机 风机是用来驱动空气或其它气体流动的机器 气体排出风机后的相对压力 Pa时 因其风压较低 一般认为此阶段气体密度为常数 低压 风压 Pa 中压 风压 Pa 高压 风压 Pa 离心式通风机 工作原理 依靠机壳内高速旋转的叶轮 使气体受到叶片的作用而产生离心力 来增加气体的动能和压力 主要性能参数 风量 Q 单位时间的排气量 单位 m s 风压 P 单位时间的气体通过风机后所获得的能量 单位 Pa 转速 n 指叶轮每分钟的转速 功率 有效功率指单位时间内通过风机的液体所获得的功率 Ne 单位 KW 轴功率电动机传到风机轴上的功率 N 单位 KW 效率 有效功率与轴功率之比 Ne N 性能曲线 性能曲线 风机在额定转速下的内量与压力 Q P 风量与轴功率 Q N 风量与效率 Q 之间的关系 风机的性能曲线是在额定转速下 通过实验得到的 需要注意的是 风机各参数的数值都是对标准状况而言 即 大气压力P Pa 大气温度 C 大气密度 kg m 大气相对湿度 若吸入气体的状态不同 则其特性曲线形状要发生变化 为此 必须将实际工作状态下的性能参数值换算为标准状态下的性能参数值 常见的故障 压力过高 流量减小 压力偏低 流量增大 风机出力降低 噪音大 化工机械及设备 M9压缩机 要求掌握的内容 了解压缩机的结构 掌握压缩机的各种零部件的结构和作用 掌握压缩机的工作原理 了解气体压缩方程的意义和实际应用 掌握多级压缩的过程 熟练掌握多级压缩机的开 停车操作 掌握压缩机的的分类和牌号的意义 学会判断压缩机简单的故障和处理故障的方法 M9压缩机 压缩机是用来压缩气体以提高气体压力或输送气体的机器 基本结构 机体 机身 中体 曲轴箱三部分组成 传动机构 由离合器 带轮或联轴器等传动装置带动以曲轴 连杆 十字头等运动部件 将电动机的旋转运动转变为活塞的往复运动压缩机构 由气缸 活塞组件 进排气阀组成 润滑机构 由齿轮泵 注油泵 油过滤器和油冷却器组成 齿轮油泵由曲轴驱动 低压供油 冷却系统 风冷 散热风扇 水冷 各级气缸水套 中间冷却器 管道 阀门组成 附属装置 空气过滤器 盘车传动装置 后冷却器 缓冲罐 油水分离器 储气罐等 操纵控制系统 减压阀 卸荷阀 负荷调节装置 安全阀 仪表 及润滑油冷却水 排气压力 温度 声光报警等 工作原理 双作用式单级压缩机气缸简图吸气过程 压缩过程 排气过程 膨胀过程 由于气缸两端都装有进 排气阀 因此 不论活塞向左或向右运动 都能在其前方完成压缩和排气过程 在其后方完成吸气过程 曲柄旋转一周能完成两个工作过程 示功图 理想气态方程式及过程方程式 温度是大量分子平均移动动能的度量 分子运动速度愈高 它的平均移动动能愈大 它的温度也就愈高 理想气态方程式表明 气体是由无数分子所组成 增加气体压力时 将使分子之间距离减小 吸引力增加 降低气体温度 分子热运动速度降低 分子吸引力的影响将超过分子热运动的影响 如果我们把压缩的过程当作理想的过程来研究 在一定的吸入 排出的压力下 压缩过程表现为三种典型的形式 等温压缩循环 保持温度不变 实际工作中难于实现 但常用用它衡量实际工作的经济性 对一定量的气体来说 等温压缩循环功只与气体的性质R 压力比 P P 和进气温度有关 因此尽可能降低进气温度 绝热压缩循环 要实现绝热压缩 过程中既不放出也不获得热量 在实践压缩过程中 也难于实现 但它较为接近压缩机的实际工作情况 常作为估算依据 多方压缩过程 在多方压缩过程中气体温度有变化 且与外界有部分热交换 压缩机的实际压缩过程基本上属于这种情况 由于受到传热速率的限制 等温压缩循环是不可能实现的 一般压缩循环往往趋于绝热循环 在实际压缩过程中采用冷却的方法 让多方压缩更接近于绝热压缩 多级压缩 提高经济性 提高气缸利用率 避免温度过高 降低活塞上最大作用力 多级压缩并非级数越多越好 使结构复杂 增加成本 因辅助设备增加 各种能量损耗增加 运动件数增加 效率下降 活塞式压缩机的分类与型号 按排气量分类 微型 排气量 m min 按气缸排列方式分类 直列式 立式 Z 卧式 P 角式 气缸中心线互成一定角度 L V W 对置式 对动型 M H 对置型 DZ 型号 举例 P 型氮 氨气循环压缩机解 往复式活塞压缩机 卧式 排气量 m min 吸气表压力 Pa 排气表压力 Pa 活塞压缩机的主要零部件 机体 定位的基础构件 由机身 中体 和曲轴箱组成 气缸 对材料要求高 活塞组件 由活塞 活塞环 活塞杆组成 填料 阻止气缸内的压缩气体沿活塞杆泄露和防止润滑油随活塞杆进入气缸 气阀 利用气阀两侧的气压差 加上弹簧的作用力使阀片及时 自动的开启和关闭 让气体顺利吸入和排出气缸 空压机的检查和启动 检查地脚螺栓经及各处法兰 螺栓是否齐全 拧紧 油箱润滑油油位达到规定值 油质良好 开气缸和各级冷却器的冷却水 冷却水压力不低于 Ma冷却器 气水分离器放水阀门打开 放尽积水 然后关严放水门 开启压缩机出口排空门 关闭压缩机出口门 如果是并列运行的第一台空气压缩机启动 也就是说贮气罐在停止状态 则应对贮气罐进行检查 检查时注意安全阀应完好 罐内积水应排尽 然后关闭放水阀开启贮气罐的出入口门 检查电动机 启动空气压缩机 待电动机电流恢复到空载电流时 开启出口门 关闭排空门 空气压缩机逐渐带满负荷 遇下列情况紧急停车 冷却水中断 气缸失去冷却 润滑油中断 气压表损坏 无法监视气压 油压表损坏 或者油压低于最低运行值 发生剧烈振动 一 二级缸排气压力大幅度波动 电动机电流突然增大超过额定电流值 电器设备着火 一 二级缸排气中任一个压力达到安全门动作值 而安全门拒动 在以上各种情况下必须采取紧急停车措施 按紧急停车操作规程办 待作紧急处理后按前面所述开车方法重新启动压缩机 常出现的问题有 压缩机异常振动 压缩机易损件寿命短 压缩机出现折断和断裂 指示器上显示故障 压缩机出现着火和爆炸 压缩机声音异常 压缩机水路供水异常 压缩机异常过热 压缩机排气压力异常 压缩机排气量达不到设计要求 压缩机油路供油异常 联系工厂实践 你车间有何种型号的压缩机 请说出它的牌号 你在操作过程中 曾发生哪些异常 是如何处理的 化工机械与设备 M10固体物料输送机械 要求掌握的内容 掌握带式输送机的工作原理 掌握带式输送机的各种零部件结构及作用 掌握固体筛分机械的工作原理和各零部件的结构 作用 了解筛分的概念 固体物料输送机 连续 带式输送 螺旋输送 埋刮板输送 斗式提升 间歇 有轨行车 无轨行车 专用输送机 带式输送机工作原理 带条由主动轮带动 另一端由张紧轮借助重力张紧 带的承载段由上托辊支撑 空载段由下托辊支撑 物料加在带上到末端卸落 带式输送机结构 输送带 有普通型和耐热型 驱动装置 由电动机和减速器 柱销联轴器 十字滑块联轴器组成 传动滚筒 把电动机 减速器装入滚筒内的装置 可代替一般的驱动装置 改向滚筒 用于改变输送带的运行方向 增加输送带与传动滚筒之间的包角 托辊 用于支撑输送带和带上物料 使其稳定运行 拉紧装置 使输送带有足够的张力 保证输送带和辊筒间不打滑 卸料装置 用于输送带中间卸料 制动装置 输送带的极限角 时 为了防止满载时发生事故 应设制动装置 螺旋式输送机 输送原理及结构 旋转的螺旋叶片每转动一圈 有一个轴向和径向的分力 轴向力将物料推进而输送 而物料本身的重量和机壳对物料的磨擦力是其阻力 旋转轴上焊有叶片 叶片的形式根据输送物料的不同有三种 实体面型 带式面型 叶片面型 螺旋轴在物料运动的终端有止推轴承 在机长较长时 应加中间吊挂轴承 固体物料筛分机械 分级 把固体物料按尺寸大小分为若干级别叫分级 筛分 利用具有一定大小的筛面进行分级叫筛分 根据运动特点可分为 振动筛 摇动筛 回转筛 我国标准筛采用公制筛号 以每平方厘米面积含有的筛孔数目表示筛号 称为目数 孔 英制 公制与英制的换算 N M 振动筛 依靠筛面的振动及一定的倾角来满足筛分操作的机械 原理 筛面作高频振动 颗粒易于接近筛孔 增加了物料与筛孔的相对运动 有效的防止筛孔堵塞 因而筛分效率高 各种振动筛的筛箱都是用弹性支承 依靠振动发生器使筛面产生振动进行的 常用的零部件 分类 惯性振动筛 偏心振动筛 自定中心振动筛和电磁振动筛 常用的零部件 振动器 单轴振动器 由一种皮带轮偏心自定 中心振动 这种振动器的主轴中心与轴承中心在同一直线上 而皮带轮与圆盘的中心相对于它们的外缘有一偏心距 箱筛 由筛框 筛面 及压紧装置组成 支承装置 吊式 座式 由弹性元件组成 传动装置 三角皮带传动装置 联轴器组成 联系工厂实际 你车间是否有固体输送机 它属于哪种类型 你车间是否有振动筛 它属于哪种类型 说明筛号 它的支承为何种形式 它的传动装置为哪种形式 化工机械与设备 M11化工反应器 要求掌握的内容 了解反应器的分类 作用 控制参数和结构 重点掌握反应器的结构 熟练掌握搅拌机械的基本知识 结构和工作原理 掌握搅拌轴密封的作用 原理 掌握反应器的热交换形式 并能联系实际 熟练掌握反应器运行操作过程中的维护和保养工作 M 化工反应器 反应器的结构型式及分类槽型反应器 主要用于液相均相 液相非均相或气液相反应 可间歇操作 也可连续操作 管式反应器 用于气相或液相连续反应 由于管子能承受很大压力 用于加压下的反应尤为适合 塔式反应器 广泛用于气 液相 液 液相反应 固定床反应器 流体通过静态催化剂颗粒进行反应的反应器 多用于气 固相反应 一般固体为催化剂 气体为反应物料 流化床反应器 主要用于气 固相催化反应 固体在流化床内呈流化状态 联系实际你车间有哪些类型的反应器呢 槽式反应器 槽式反应器 反应釜 的构成 由壳体 搅拌器和换热装置组成 反应釜的分类 钢制反应釜 Q 或容器钢 其上有人孔 手孔 工艺接管等 根据操作温度 压力考虑其加热方式 多为夹套加热 特点 制造简单 造价费用低 维护检修方便 应用范围广 铸铁反应釜 对碱性物料有一定抗力 壁温低于 C 内压低于 MPa 搪瓷反应器 耐腐蚀 耐各种酸 但对氢氟酸和含氟介质及温度大于 C的浓硫酸和强碱不适合 耐热性 允许在 C范围使用 耐热温差小于 C 耐冷温差小于 C 耐冲击性能差 反应釜的特点 结构基本相同 除有釜体外 还有传动装置 搅拌器 和加热或冷却装置等 以改善传热条件 使反应温度控制得比较均匀 并强化传质过程 操作压力较高 釜内的压力是由化学反应产生或由温度升高形成 压力波动大 有时操作不稳定 压力突然增高要超过正常压的几倍 操作温度高 化学反应需要在一定的温度下进行 所以反应釜既承受压力又承受温度 均有相应的搅拌器 为保证反应均匀快速的进行 提高效率 因此在反应釜中都装有相应的搅拌器 这样就带来传动轴的动密封和防止泄露的问题 多属间歇操作 釜顶装有快装人孔和手孔 视镜 便于取样 观察反应情况 和进入设备检修 反应釜的结构 搅拌机械 以液体为主与其它液体 固体或气体物料的混合操作称为搅拌 搅拌的作用 增加反应的速率或强化物质的传递 强化传热的过程 保证料液的均匀 搅拌器的常用类型 桨式搅拌器 由桨叶 键 轴环 竖轴所组成 搅拌转速较低 r min 消耗功率大 适用于流动性大 粘度小的液体物料 也适用于纤维状和结晶状的溶解液 框式和锚式 搅拌直径大 r min 因与釜壁间隙小 有利于传热过程 适用范围广 且有利于传质 推进式搅拌器 常用铸造法制作 有两个桨叶 第一个安装在反应器的上部 把液体和气体往下压 第二个安装在下部 把液体往上推 搅拌上下翻腾效果好 转速范围 r min 涡轮式搅拌器 分平呈和弯呈两种 当量浓度消耗不大时 搅拌效率高 适用于乳浊液 悬浮液 转速范围 r min 特殊搅拌器 螺带搅拌器 直径很大 与釜壁间隙小 搅拌能不断的将壁上物体刮下来 它适用于高粘度 低转速的情况 搅拌器的选用 根据容积大小选用 根据粘度大小选用 根据工艺要求的搅拌速度选用 根据加热方式选用 联系实际说说你车间反应器采用何种形式的搅拌 为何要采用这种搅拌 密封装置 填料密封 静密封 由填料箱 填料 油环 衬套 压盖和压紧螺栓组成 优点 便宜 装折方便 不足 容易泄露 压紧力过大时磨擦力大 要定期添加润滑油 机械密封 由弹簧加荷装置 动环 静环 辅助密封圈组成 工作原理 机械密封有四个密封面 静环座与设备之间的密封为静密封 采用一般垫片 静环与静环之间的密封为静密封 采用弹性材料的密封圈 动环与轴或轴套之间的密封为相对静密封 常采用 O 型圈来密封动环与静环之间的密封为动密封 依靠弹簧加荷装置和介质压力 使这两个光洁 平直的端面紧密结合 端面间维持一层极薄的流体膜 而达到密封 静密封 静环座与设备 反应釜的热交换形式 水加热 敞开式 密闭式 由循环泵 水槽 管道及控制阀门的调节器组成 反应釜外表焊上蛇管 蛇管与釜壁有间隙 导致热阻增加 传热效果降低 热气加热 加热温度T C 可采用饱和蒸汽加热 其它介质加热 工艺要求必须在高温下工作 或欲避免采用高压系统 可用其它介质代替水 电感加热 前三种方法由于温度变化幅度大 易产生温差应力 电感加热可避免 维护要点 传动装置要求润滑良好 无振动 无泄露 长期稳定运行 定期检查搅拌器腐蚀情况 有无裂纹 变形 松脱 反应在运行中严格执行操作规程 禁止超温超压按工艺指标控制夹套及反应器的温度 避免温差应力与内应力叠加 使设备产生应变 要严格控制配料比 防止剧烈反应 发现反应釜有异常响声应停止运行 检查修理 加料时要防止金属硬物料掉 联系实践 画出聚丙烯和SBS的聚合釜结构简图现有一反应釜其工艺指标 工作温度 C C 压力 常压 物料 乙二醇 液体 对苯二甲酸二甲酯 固体 结合你车间反应釜讨论 该反应釜的结构 搅拌 加热方式 以增强对这些知识的理解 有一聚合釜其工艺指标 工作温度 C C 压力 mmHg物料 对苯二甲酸乙二醇酯反应生成物为高分子聚合物 产品粘度达 生成的聚酯切片经铸带头出料 到切粒机切粒 经振动筛筛分后 用鼓风机送往纺丝车间 化工机械与设备 M12塔 M12要求掌握的内容 掌握塔设备的基本知识 掌握板式塔的结构及工作原理 了解塔的附属结构 熟练掌握填料塔的基本参数 填料塔的结构 及工作原理 掌握各种填料的性能 作用 及特点 塔 复习 桨式搅拌器一般适用于流动性 粘度 的液体物料 也适用于纤维状和结晶状的溶液 反应器是如何分类的 各有什么特点 塔设备是实现气 液相或液 液相间的传质设备 塔设备完成的单元过程有 精馏 吸收 解吸 萃取 这些过程是在一定的温度 压力 流量等工艺条件下完成的 因此 塔的结构必须保证气 液两项 或者液 液两项的充分接触 和必要的传质 传热面积 以及两项分离的空间 塔设备除要满足工艺条件以外 还应满足下列条件 保证两项充分接触时间和接触面积通量 尽力减少塔内流体的阻力损失和热量损失 尽力减少雾沫夹带和泄露量 及液泛的可能 塔的结构应简单 省料 省钱 部分吸收剂再循环流程 尾气 混合气 新吸收气 取出的溶液 空气解吸收硫化氢的吸收流程 板式塔的结构和种类 板式塔因空塔速度比填料塔高 生产强度比填料塔大 板式塔的种类 按气液流向分 错流 逆流 并流 按溢流装置分 有溢流装置 无溢流装置 按塔盘结构分 泡罩塔 浮阀塔 筛板塔 泡罩塔 组成 由泡罩 升气管 降液管 溢流管 溢流堰 工作原理 鼓泡元件有升气管 上升气体经升气管由泡罩齿缝吹入液层 两项充分接触 加之板上液层较高 两项接触时间长 分离效果好 但由于气体通过泡罩的路线曲折 及液层较高 导致压降及雾沫夹带增高 同时由于塔板上液面梯度较大 气相分布不均 影响传质效果 浮阀塔 工作原理 浮阀的下面有三条阀腿 把这三条阀腿装入阀孔中 用工具将腿下的阀脚旋转 则浮阀就被限止在阀孔内 只能作上下运动 而不能脱离塔板 气流速度较大时 浮阀被吹起 达到最大开度 当气流速度较小时 气体的动压头小于浮阀自重 于是浮阀下落 浮阀周边上三个朝下倾斜的定距片与塔板接触 此时开度最小 定距片的作用是保证最小气速时浮阀还有一定的开度 使气体和塔板上液体能均匀的鼓泡 避免浮阀与塔板粘住 浮阀的开度随塔内气相负荷大小自动调节 可以增大传质的效果 减少雾沫夹带 优点 操作弹性大 生产能力大 气液两项接触充分 效率高 塔板压力降小 塔板不易堵塞 结构简单 制造方便 板式塔的结构 总体结构 外壳 钢板焊接 附设有人孔 裙座 内部 装有塔盘 降液管 进料口 产品抽出口 塔底蒸汽入口 回流口 除沫器 塔盘结构 塔板应有一定的刚度 以维持水平 塔板与塔壁之间应有一定密封性 以避免气液短路 且应便于制造 安装 维修 要求成本低 溢流装置 根据回流量与气液比确定 当回流量小 塔径也小时 为了增加气液接触时间 常采用U型溢流装置 当回流量大 塔径小时 常采用单溢流装置 当回流量大 塔径也大时 为了减少塔盘上液体停留时间 常采用双溢流装置 溢流堰 回流量大 采用低 长的围堰 降液管 与回流量有关 有圆形和弓形两种 降液管的底缘距受液盘的高度一定要小于塔板上液层的高度 否则上升气体可能由降液管上升 走短路而不走塔盘 受液盘 有平面形和凹形两种 凹形受液盘不但可以缓冲降液管流下的液体冲击 当回流量很小时 可以具有较好的液封作用 裙座 塔体是由裙座支承与基座固定 常用圆筒形和锥形的 承受风载荷和地震载荷不大的塔 采用圆筒形的裙座 承受风载荷和地震载荷较大的塔 采用圆锥形裙带座 裙座在塔体上的焊接形式有 焊在壳体外侧 与壳体平行 填料塔 填料塔的总体结构 由塔体 喷淋装置 填料 再分配器 栅板组成 工作原理 气体由塔底进入 经填料上升 液体则由喷淋喷出 沿填料表面下流 从而气液两项充分接触 完成气液两项的传质过程 填料的特性 填料尺寸 外径x高度x厚度填料的个数 每立方米体积内装多少填料 个 m 比面积 单位体积填料所具有的填料表面积 m m 空隙率 塔内每立方米干填料净空间所占的百分数 堆积密度 单位体积内填料的重量 kg m 填料 填料大致可分为实体填料和网体填料两种 拉西环 瓷环 填充方式有乱堆和整砌两种 鲍尔环 在金属拉西环的壁上开了一排或两排长方形的小窗 小窗叶片向环中心弯入 在中心处相搭 上下两排小窗的位置相错 增加了接触面积 效率得到了提高 阶梯环 一头为鲍尔环 一头翻卷 由于不对称 装入塔内可减少填料环相互重叠 使填料表面得以充分利用 同时增大了空隙 使压降降低 传质效率提高 鞍形填料 这种填料重迭部分少 空隙率大 利用率高 它有两种形式 一种是矩鞍环 一种是弧鞍环 都是敞开式填料 这种填料比拉西环传质效率高 压力降低 且强度高 波纹填料 由许多波纹形薄板垂直叠在一起 各层的波纹成 盘与盘之间成 排列 结构紧凑 比表面积大 传质好 且可根据物料温度及腐蚀情况采用不同的材料 喷淋装置 为了均匀地分布液体 在塔顶部安装喷淋装置 喷洒型 管式和莲蓬式 对于直径 mm以下的塔 采用管式喷洒器 对直径在 mm以下的塔采用环管多孔喷洒器 溢流型 液体通过进液管加到淋喷盘内 然后从喷淋盘内降液管溢流 淋洒到填料上 为了减少降液管上缘不够水平引起的液流不均匀度 通常在管口上刻有凹槽或齿形 降液管的直径不得小于 mm 分布板上钻有小泪孔 以便停产时将液体排尽 冲击型 反射板式冲淋器 利用液流冲击反射板的反射作用而分布液体 液体再分布器 干锥 塔中心的填料不能被湿润 而周边填料过度湿润的现象 原因 当液体流经填料层时 液体有流向器壁造成 壁流 的倾向 使液体分布不均 降低了塔的效率 严重时可使塔中心填料不能被湿润 而形成 干锥 因此 在结构上采取措施 使流体流经一段距离后再分配 以便在整个高度内的填料都得到均匀的喷洒 常用的结构有分配锥和具有通气孔的分配锥 填料塔的支承结构 不但要求有足够的刚度和强度 还必须有足够的自由截面 使支承不致于首先发生泛液 常用的支承结构为栅板 联系工厂实践 你车间有几座塔 它们都属于什么类型的塔 请说明你车间塔的特点 化工机械与设备 M13化工容器 M 要求掌握的内容 熟练掌握压力容器的概论 掌握压力容器的分类 掌握压力容器的性能 作用和了解压力容器的用钢 熟练掌握压力容器的计算 重在理解轴向应力和环向应力的在压力容器使用过程中的指导性意义 了解压力容器的基本附件 熟练掌握压力容器的操作和维护 M 化工容器 复习 我们学习过的设备有哪些 它们各有什么特点 在你车间最多的是什么设备 它们又有什么样特点 压力容器组成 筒体 封头 法兰 支座 接口管 人孔 手孔 视镜 压力容器必须同时具备三个条件 最高工作压力Pw Mpa 不含液体静压力容器内径Di m 且容器V m 介质为气体 液化气体和工作温度高于标准沸点的液体 以上三条同时满足的容器属于压力容器 否则即常压容器 联系实际讨论 你车间哪些是压力容器 压力容器的分类 按制造方法分 铆接 焊接 单层 多层热套等 按材料分 钢制 有色金属 非金属 按容器壁厚分 薄壁 厚壁 按压力分 低压 代号L MPa P Mpa 中压 M Mpa P Mpa 高压 H MPa P k 低温T k 超低温T k 按生产工艺分 反应容器 传热容器 分离容器 贮运容器 按监察规程分 一类 非易燃或无毒介质的低压容器 易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器 二类 中压容器 剧毒介质的低压容器 易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器 内径小于 米的低压废热锅炉 三类 高压 超高压容器 剧毒介质且PV Nm的低压容器或剧毒介质的中压容器 易燃或有毒介质 且PV Nm的中压容器 或PV Nm的中压反应容器 或PV Nm的中压贮运容器 中压废热锅炉或内径大于 米的低压废热锅炉 联系实际对照压力分类和监察规程分类 将你车间的压容器分类 压力容器的用钢 碳钢 Q A F Q B 用于制造压力不大 温度不高的压力容器 低合金高强度钢 低碳结构用钢 重量轻 在焊接过程中要严格控制工艺条件 否则会造成缺陷 留下隐患 抗氢氧钢 是一种低合金钢 在合金钢中加入一定量的铬和钼 主要用于抗氢氧的腐蚀能力 常用于合成氨塔内件和石油裂化的加氢设备 不锈钢和不锈耐酸钢 采用不锈钢制造化工压力容器不仅能耐腐蚀 而且具有较高的强度 但价格较高 对于高压化工容器常采用不锈钢作衬里和内件 联系实际列出你车间主要压力容器的材料 内压薄壁容器 内压圆筒形容器的结构和受力分析 筒体中内压P之轴向合力为P根据轴向平衡条件 Pz 0 z DS p D 4 0 z pD 4S 3 筒体的环向力根据平衡条件 Py 0 t2LS pDL 0 t pD 2S 3 比较公式 由此说明圆形筒壁中 环向应力是轴向拉应力的两倍 球形壳体的受力分析 球体没有 轴向 和 横向 之分 建立平衡受力关系 DS P D 4 PD 4S 3 比较 在同样直径 壁厚和同样压力的情况下 球形壳壁中的拉应力仅是圆筒形壳壁中环形拉应力的一半 即 当两者容积相等时 球壳具有最小面积 当两者压力和直径相等时 其壁厚仅为圆柱形罐的一半左右 当直径和壁厚相等时 其承压能力约为圆柱形罐的两倍 故节省不少金属材料 所以 大型贮罐作成球形较为经济 随着加工技术的不断提高 高压容器和设备也有采用球形的 外压容器 外压容器是指容器外面的压力大于内部压力的容器 圆筒形容器壳体受外压作用后 在壳壁的截面上同时产生 轴向 和 环向 应力 并且 环向 应力比 轴向 应力大一倍 但不是拉应力 而是压应力 这种应力达到材料的强度极限时 也会使容器遭到破坏 失稳 在外力作用下 圆筒突然失去原来形状 而被压瘪的现象叫作失稳 外压容器失稳时的外压力称为该圆筒的临界压力 提高外压容器稳定性的措施 导致外压容器失稳的因素很多 它和内压容器的破坏是不相同的 单纯提高外压容器的材料强度并不能提高其稳定性 增加厚度则浪费材料 最好的方法 设置加强圈 加强圈的材料 扁钢 角钢 工字钢 方法 焊接 铆接 基本结构和附件 筒体 由钢板卷焊而成 封头 凸形封头 半球形 椭圆形 碟形 球形 锥形和平板形 法兰联接 由一对法兰 一个垫片 和数个螺栓组成 法兰 整体法兰 活套法兰 任意式法法兰的密封形式有三种 平面型密封面 凹凸型密封面 楔槽型密封面 垫片 作用是封住密封面之间的间隙 阻止气 液体泄露 垫片的材料和尺寸对法兰联接的紧密性有很大的影响 垫片的材料应根据操作温度 压力 及介质的腐蚀性来确定 容器的支座 立式 悬挂式 支承式 裙式 卧式 鞍座 圈座 支承座 压力容器的操作与维护 操作人员必须熟知岗位操作法 充分了解容器技术特性 结构 工艺流程 工艺参数 可能发生的事故和应采取的防范措施 处理方法 经考试合格后 方能上岗 操作人员必须加强维护 定时 定点 定项检查 发生异常应及时报告并作好记录 严格按照操作规程办事 细心操作 发生下列现象操作人员有权采取措施停车并上报 容器工作压力 工作温度超过允许值 采取各种措施都不能使之恢复正常 容器所在岗位发生火灾 或相邻设备发生事故已直接威胁容器安全运行时 容器的主要受压元件产生裂纹 鼓包 变形 泄露 危及安全运行时 发生安全技术规程中所不允许容器继续运行的其它情况 保温层要保持完整 应消除跑 冒 滴 漏 案例分析 技改原因 乙二醇计量罐每次送料只能送一釜料 而实际生产有四条线 因每个人的操作风格不同 加之温度 压力等不同 使得每釜料反应的速率不相同 经常导致几釜料相继出完 排队等着进料 而浪费了时间 技改方法 乙二醇计量罐原料来自桶装 乙二醇贮罐原料来自乙二醇精馏塔 贮罐体积大 且有两个 因此有一大班长提议将其中一个贮罐用来抽取桶装乙二醇 另一个贮罐接收回收的乙二醇 这样就可以解决排队进料的问题 分析 用大贮罐抽取桶装乙二醇是否可行 请大家为这个方案作一个可行性报告 你是否有更好的方案 材料为 mm厚铝合金 体积 m Cr Ni Ti 厚 mm 体积 m A 厚 mm 化工机械与设备 M14间壁式换热器 M14要求掌握的内容 掌握换热器的分类 并能举例说明各种类型的换热器的特点 熟练掌握间壁式换热器的分类 重点掌握列管式换热器的结构 特点 和这些结构的作用 掌握夹套式换热器的特点 了解蛇管式换热器的特点 M1 间壁式换热器 复习 塔的填料有哪几种 你车间的塔采用何种填料 根据换热的方式可将换热器分为三种 间壁式换热器 冷热两种流体被固体隔开 不能直接接触 热流体的热量要通过固体壁传给冷流体 直接式换热器 冷热两种流体直接接触进行热交换 蓄热式换热器 内设蓄热体 一般为耐火砖 让冷热两种流体交替通过它 热流体通过它时 蓄热体吸收了它的热量而升温 热流体放出热量而降温 当冷流体通过它时 蓄热体放出热量而降温 冷流体吸收热量而升温 列管式换热器的类型 固定管板式列管换热器 由外壳 管板 管束 顶盖 封头 组成 管子 管板 壳体是刚性的连接在一起 使得其结构紧凑 造价低 但是壳程清洗困难 并且有温差应力存在 当冷热两种流体的平均温差较大时 或者壳体和传热管材料热膨胀系数相差较大时 应设置膨胀节 由于膨胀节的强度受限 壳程压力不能太高 浮头式热交换器 这种换热器壳体和管束的热膨胀是自由的 管束可以抽出 清洗方便 但其结构复杂 发生泄露也不易查出 U型管式 U型管头不固定 另一头固定 可以自由伸缩 所以没有温差应力 结构简单 只有一个管板 省料 但因这种形式它的管内流体为双程 管内有一部分空隙 壳程流体容易短路 管子坏了不易更换 列管式冷凝器的主要部件和结构 壳体 圆柱体 钢板卷筒焊接 也可以采用无缝钢管 管板 用来固定管子 连接壳体和端盖的 管板上开有管孔 管束 管束的多少和长短由传热面积来确定 选材时应考虑传热效果 耐腐蚀 可焊等 常用的有 x x x 等 管箱 换热器的顶盖 封头 也是分配室 用以分配流体和起封头的作用 折流板 增加流体在管间的湍流程度 增大传热系数 提高传热效率 还起着支承管板的作用 折流板可分横向折流板和纵向折流板两种 横向折流板使液体垂直流过管束 纵向折流板使流体平行管束流动 横向折流板又可分为弓形 圆盘 圆环形和扇形切口三种类型 大型换热器还设有拉杆 旁路挡板 冷凝器不设折流板 因为蒸汽的冷凝与流动状态无关 但是冷凝器内设置拦液板 管子在管板上固定的方法有 胀接 焊接 胀接和焊接 夹套式换热器 装在反应器外部 形成一个封闭的夹层 使流体进入夹层内 通过器壁与反应器内物料进行热交换 优点 结构简单 物料反应的同时进行换热 缺点 传热面积不大 传热系数不高 注意 外筒受夹套内介质压力 属于内压容器 生产中一定要控制夹套内介质压力 蛇管式换热器 它是无缝钢管煨弯焊接而成 配以少量法兰便于维修 这种结构的加热器对于温差而产生的伸缩变形有较大的适用性 蛇管通过导向卡箍联接在支