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化工设备与管路知识讲座培训资料-作者：-日期：化工设备与管路知识讲座前言本书分两部分，第一部分主要讲解化工设备知识，第二部分讲解化工管路方面的知识，很适合新手学习。第一章 设备概论与分类第二章 压力容器第一节 各种反应罐第二节 各种常用换热器第三节 各种常用塔器第四节 几种常用的蒸馏塔填料第三章 压力容器的安全附件第四章 泵与风机第一节 离心泵第二节 隔膜式计量泵第三节 自吸泵第四节 螺杆泵第五节 隔膜泵第六节 屏蔽泵第五章 化工转动设备的润滑与保养第六章 化工管道工程基础第一节 管道的设计压力和设计温度第二节 公称直径、外径及壁厚第七章 管道器材及选择第一节 管子第二节 管件第三节 阀门本帖地址：http:/bbs.hcbbs.cc/thread-1797888-1-1.html手机浏览器扫描二维码，直接访问海川与作者互动交流第一章 设备概论与分类设备概论（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。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。化工设备的分类本帖地址：http:/bbs.hcbbs.cc/thread-1797889-1-1.html手机浏览器扫描二维码，直接访问海川与作者互动交流第二章 压力容器压力容器的定义：（1）最高工作压力 P0.1MPa（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。按压力分类（1）低压容器： 0.1MPaP1.6MPa;（2）中压容器： 1.6MPaP10MPa；（3）高压容器： 10MPaP100MPa；（4）超高压容器： P 100MPa第一节 各种反应罐一、 反应设备（反应釜）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。 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。 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反应釜组成釜体：为圆筒形其高与直径之比一般为13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。二、 塔式反应器1、 鼓泡塔反应器鼓泡塔反应器广泛应用于液体相也参与反应的中速、慢速反应和放热量大的反应。例如，各种有机化合物的氧化反应、各种石蜡和芳烃的氯化反应、各种生物化学反应、污水处理曝气氧化和氨水碳化生成固体碳酸氢铵等反应，都采用这种鼓泡塔反应器。鼓泡塔反应器在实际应用中具有以下优点： 气体以小的气泡形式均匀分布，连续不断地通过气液反应层，保证了气、液接触面，使气、液充分混合，反应良好。 结构简单，容易清理，操作稳定，投资和维修费用低。 鼓泡塔反应器具有极高的储液量和相际接触面积，传质和传热效率较高，适用于缓慢化学反应和高度放热的情况。 在塔的内、外都可以安装换热装置。 和填料塔相比较，鼓泡塔能处理悬浮液体。鼓泡塔在使用时也有一些很难克服的缺点，主要表现如下： 为了保证气体沿截面的均匀分布，鼓泡塔的直径不宜过大，一般在23m以内。 鼓泡塔反应器液相轴向返混很严重，在不太大的高径比情况下，可认为液相处于理想混合状态，因此较难在单一连续反应器中达到较高的液相转化率。 鼓泡塔反应器在鼓泡时所耗压降较大。简单鼓泡塔（上图）1-塔体；2-夹套；3-气体分布器；4-塔体；5-挡板；6-塔外换热器；7-液体捕集器；8-扩大段主要由塔体和气体分布器组成。塔体可安装夹套或其它型式换热器或设有扩大段、液滴捕集器等；塔内液体层中可放置填料；塔内可安置水平多孔隔板以提高气体分散程度和减少液体返混。简单鼓泡塔内液相可近似视为理想混合流型，气相可近似视为理想置换流型。最佳空塔气速应满足两个条件：（1）保证反应过程的最佳选择性；(2）保证反应器体积最小。影响传质的因素：当气体空塔气速低于0.05m/s时，气体分布器的结构就决定了气体的分散状况、气泡的大小，进而决定了气含率和液相传质系数的大小。当气体空塔气速大于0.1m/s时，气体分布器的结构无关紧要。此时的气泡是靠气流与液体间的冲击和摩擦而形成，气泡大小及其分布状况主要取决于气体空塔气速。气体升液式鼓泡塔（上图）1-筒体；2-气升管；3-气体分布器塔内装有气升管，引起液体形成有规则的循环流动，可以强化反应器传质效果，并有利于固体催化剂的悬浮。特点：在这种鼓泡塔中气流的搅动比简单鼓泡塔激烈得多。简单鼓泡塔中气体空塔速度不超过1m/s，气体升液式鼓泡塔中气升鼓泡管内气体空管速度可高达2m/s，换算至全塔截面的空塔气速可达1m/s，其液体循环速度可达12m/s。鼓泡塔的传递特性：鼓泡塔的流体力学特性鼓泡塔的最基本现象：气体以气泡形态存在。基本特性：气泡的形状、大小及其运动状况直接影响宏观反应过程。1.流动状态和气泡特性工业鼓泡塔反应器通常在两种流动状态下操作，即安静区和湍动区。所谓安静区操作，即鼓泡塔中的气体流量较小，气泡大小比较均匀，规则地浮升，液体搅拌并不显著。在安静区操作，既能达到一定的气体流量，又可避免气体的轴向返混，很适用于动力学控制的慢反应。所谓湍动区操作，在气体流量较大时，气泡运动呈不规则现象，液体作高度地湍动，塔内物料强烈混合，气泡作用的机理比较复杂，这种情况称为湍动区。在湍动区气泡大小不均匀，大气泡上升速度快，小气泡上升速度慢，停留时间不等，加之无定向搅动，不仅呈极大的液相返混，也造成气相返混。2.气泡大小气泡的大小直接关系到气液传质面积。在同样的空塔气速下，气泡越小，说明分散越好，气液相接触面积就越大。在安静区，因为气泡上升速度慢，所以小孔气速对其大小影响不大，主要与分布器孔径及气液特性有关。在湍动区，气泡是靠气流与液体之间的喷射、冲击和摩擦而形成。因此在这种鼓泡塔内，气泡的形状、大小和运动是各式各样的，是瞬息万变的，是随机的，形成大小不一的气泡群。3.气含率气含率的含义是气液混合液中气体所占的体积分率，可用下式表示：/jpkc/hx/WLKC/content/ch7/7_2.htm - taide.t - taide.t的博客式中G气含率；VG气体体积，m3；VL液体体积，m3；VGL气液混合物体积，m3。对圆柱形塔来说，由于横截面一定，因此气含率的大小意味着通气前后塔内充气床层膨胀高度的大小。对于传质与化学反应来讲，气含率非常重要，因为气含率与停留时间及气液相界面积的大小有关。影响气含率的因素主要有设备结构、物性参数和操作条件等。一般气体的性质对气含率影响不大，可以忽略。而液体的表面张力L、粘度L与密度L对气含率都有影响。溶液里存在电解质时会使气液界面发生变化，生成上升速度较小的气泡，使气含率比纯水中的高15%20%。空塔气速增大时，G也随之增加，但OG达到一定值时，气泡汇合，G反而下降。G随塔径D的增加而下降，但当D0.15m时，D对G无影响。当OG0.05m/s时，G与塔径D无关。（因此实验室试验设备的直径一般应大于0.15m，只有当OG0.05m/s时，才可取小塔径。4.气液比相界面积气液比相界面积是指单位气液混合鼓泡床层体积内所具有的气泡表面积，的大小直接关系到传质速率，是重要的参数，值测定比较困难，人们常利用传质关系式NA=kLcA直接测定kL之值进行使用。5.鼓泡塔内的气体阻力P鼓泡塔内的气体阻力由两部分组成：一是气体分布器阻力，二是床层静压头的阻力。6、返混鼓泡塔内液相存在返混，所以通常工业鼓泡塔反应器内液相视为理想混合。塔内气体的返混一般不太明显，常假设为置换流，其计算误差约为5%。但要求严格计算时，尤其是当气体的转化率较高时，需考虑返混。鼓泡塔的传质鼓泡塔反应器内的传质过程中，一般气膜传质阻力较小，可以忽略，而液膜传质阻力的大小决定了传质速率的快慢。当鼓泡塔在安静区操作时，影响液相传质系数的因素主要是气泡大小、空塔气速、液体性质和扩散系数等；而在湍动区操作时，液体的扩散系数、液体性质、气泡当量比表面积以及气体表面张力等，成为影响传质系数的主要因素。鼓泡塔的传热鼓泡塔中的传热，通常以三种方式进行：利用溶剂、液相反应物或产物的汽化带走热量；采用液体循环外冷却器移出反应热，（；采用夹套、蛇管或列管式冷却器。鼓泡床中由于气泡的运动，床层中的液体剧烈扰动。流体对换热器壁的给热系数比自然对流给热系数大10余倍之多，通常它不成为热交换中的主要阻力。鼓泡塔的总传热系数通常为 694915W/(m2K)。半连续鼓泡塔半连续操作的鼓泡塔反应器是指液体一次性加入，气体连续通入反应器底部，以气泡形式通过床层，最后从顶部逸出，直到液相中组成达到要求时停止送气且将液体作为成品排出反应器。在这种反应器中，气体是连续投料，液体是间歇投料，故称半连续操作的鼓泡塔反应器。与均相间歇反应器一样，每个操作周期由反应时间 与辅助时间组成。三、 填料塔反应器填料塔反应器是广泛应用于气体吸收的设备，也可用作气、液相反应器，由于液体沿填料表面下流，在填料表面形成液膜而与气相接触进行反应，故液相主体量较少。适用于瞬间反应、快速和中速反应过程。例如，催化热碱吸收CO2、水吸收NOX形成硝酸、水吸收HCl生成盐酸、吸收SO3生成硫酸等通常都使用填料塔反应器。填料塔反应器具有结构简单、压降下、易于适应各种腐蚀介质和不易造成溶液起泡的优点。填料塔反应器也有不少缺点。首先，它无法从塔体中直接移去热量，当反应热较高时，必须借助增加液体喷淋量以显热形式带出热量；其次，由于存在最低润湿率的问题，在很多情况下需采用自身循环才能保证填料的基本润湿，但这种自身循环破坏了逆流的原则。尽管如此，填料塔反应器还是气液反应和化学吸收的常用设备。特别是在常压和低压下，压降成为主要矛盾时和反应溶剂易于起泡时，采用填料塔反应器尤为适合。规整填料塔规整填料四、 板式塔反应器板式塔反应器的液体是连续相而气体是分散相，借助于气相通过塔板分散成小气泡而与板上液体相接触进行化学反应。板式塔反应器适用于快速及中速反应。采用多板可以将轴向返混降低至最小程度，并且它可以在很小的液体流速下进行操作，从而能在单塔中直接获得极高的液相转化率。同时，板式塔反应器的气液传质系数较大，可以在板上安置冷却或加热元件，以适应维持所需温度的要求。但是板式塔反应器具有气相流动压降较大和传质表面较小等缺点。板式塔塔盘类型五、 喷淋塔反应器喷淋塔反应器结构较为简单，液体以细小液滴的方式分散于气体中，气体为连续相，液体为分散相，具有相接触面积大和气相压降小等优点。适用于瞬间、界面和快速反应，也适用于生成固体的反应。喷淋塔反应器具有持液量小和液侧传质系数过小，气相和液相返混较为严重的缺点。六、 管式反应器一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以是单管，也可以是多管并联;可以是空管，如管式裂解炉，也可以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应，如列管式固定床反应器。通常，反应物流处于湍流状态时，空管的长径比大于50;填充段长与粒径之比大于100(气体)或200(液体)，物料的流动可近似地视为平推流。七、 流化床反应器一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态，并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时，又称沸腾床反应器。流化床反应器在现代工业中的早期应用为20世纪20年代出现的粉煤气化的温克勒炉（见煤气化炉）；但现代流化反应技术的开拓，是以40年代石油催化裂化为代表的。目前，流化床反应器已在化工、石油、冶金、核工业等部门得到广泛应用。分类按流化床反应器的应用可分为两类：一类的加工对象主要是固体,如矿石的焙烧,称为固相加工过程；另一类的加工对象主要是流体，如石油催化裂化、酶反应过程等催化反应过程，称为流体相加工过程。流化床反应器的结构有两种形式：有固体物料连续进料和出料装置，用于固相加工过程或催化剂迅速失活的流体相加工过程。例如催化裂化过程，催化剂在几分钟内即显著失活，须用上述装置不断予以分离后进行再生。无固体物料连续进料和出料装置，用于固体颗粒性状在相当长时间（如半年或一年）内，不发生明显变化的反应过程。特性与固定床反应器相比，流化床反应器的优点是：可以实现固体物料的连续输入和输出；流体和颗粒的运动使床层具有良好的传热性能，床层内部温度均匀，而且易于控制，特别适用于强放热反应。但另一方面，由于返混严重，可对反应器的效率和反应的选择性带来一定影响。再加上气固流化床中气泡的存在使得气固接触变差，导致气体反应得不完全。因此，通常不宜用于要求单程转化率很高的反应。此外，固体颗粒的磨损和气流中的粉尘夹带，也使流化床的应用受到一定限制。为了限制返混，可采用多层流化床或在床内设置内部构件。这样便可在床内建立起一定的浓度差或温度差。此外，由于气体得到再分布，气固间的接触亦可有所改善。近年来，细颗粒和高气速的湍流流化床及高速流化床均已有工业应用。在气速高于颗粒夹带速度的条件下，通过固体的循环以维持床层，由于强化了气固两相间的接触，特别有利于相际传质阻力居重要地位的情况。但另一方面由于大量的固体颗粒被气体夹带而出，需要进行分离并再循环返回床层，因此，对气固分离的要求也就很高了。 本帖地址：http:/bbs.hcbbs.cc/thread-1797891-1-1.html手机浏览器扫描二维码，直接访问海川与作者互动交流第二节 各种常用换热器换热器 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。换热器种类介绍： 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。 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。还有：蝶片式冷凝器、螺旋板式换热器等等。列管式换热器其他种类换热器1.沉浸蛇管换热器2.U型管式换热器3.板翅式换热器4.夹套换热器5.具有补偿圈的换热器第三节 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。 管壳式合成塔工作原理： 管壳式合成塔采用列管式结构。管程装填催化剂,壳程加入锅炉水,沸腾后移走热量,反应温度由控制反应器壳程中沸水的压力来调节,操作温度190-210 ,操作压力1-3 MPa。该型式塔催化剂床层的温差较小,操作比较平稳,转化率也较高,还能副产中压蒸汽,但由于壳程占据了很大的空间,催化剂的装填系数小(仅35% ) 。这种塔为解决热膨胀应力问题,必须采用两种不同膨胀系数的特殊的不锈钢材质,管材需要进口,供货周期很长,设备造价也很高。 近年来为了适应大型生产的需要,Lurgi公司开发了管壳式和冷管式合成塔串联的组合型合成装置,分别采用水冷和气冷移热,预热后的气体从顶部离开,进入管壳式合成塔的管内催化剂床层反应,管外通入锅炉给水,沸腾后带走热量,出塔气体进入冷管式合成塔上部催化剂床层继续反应,出冷管的塔气体回收热量,温度降低后进入分离器进行分离。气体作为循环气进行再循环,由于采用串联式合成塔,故循环量比较小,可节省能耗。Lurgi工艺利用反应热副产中压蒸汽,能较好的回收能量,其经济性和操作可靠程度更好。 生产装置大型化可以明显降低产品投资和产品成本。装置大型化已经成为我国工业发展的趋势。合成的核心设备是合成塔。选择稳定、节能、高产率、经济的合成塔对生产厂家至关重要。从操作、结构、材料及维修等方面考虑，对合成塔的基本要求有：1、稳定性好，结构可靠；2、在操作上要求催化剂温度易于控制，调节灵活；合成反应器的转化率高；催化剂生产强度大，活性高而且稳定；能回收高位能的反应热；床层中气体分布均匀；压降低。3、催化剂升温、还原操作方便、还原充分；4、气体能均匀地通过催化剂层，阻力小，乙二醇产量高；5、操作稳定、调节方便，能适应各种操作条件的变化；6、装卸催化剂方便，制造、安装和维修容易；7、各个内件的连接与保温适当，使内件能在塔内自由移动，避免产生热应力。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、底座环第四节 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不锈钢波纹丝网填料本帖地址：http:/bbs.hcbbs.cc/thread-1797899-1-1.html手机浏览器扫描二维码，直接访问海川与作者互动交流第三章 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。（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。（3）先导式安全阀。 （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。（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。 弹簧压力表 隔膜压力表（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。磁浮子翻板液位计（五）温度计：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-80400，可测量液体、气体的温度；本帖地址：http:/bbs.hcbbs.cc/thread-1797919-1-1.html手机浏览器扫描二维码，直接访问海川与作者互动交流第四章 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机和风机第一节 离心泵(一) 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(二) 离心泵的原理叶轮安装在泵壳内，并紧固在泵轴上，泵轴由电机直接带动。泵壳中央有液体吸入与吸入管连接。液体经吸入管进入泵内。泵壳上的液体排出口与排出管连接。 在泵启动前，泵壳内灌满被输送的液体；启动后，叶轮由轴带动高速转动，叶片间的液体也必须随着转动。在离心力的作用下，液体从叶轮中心被抛向外缘并获得能量，以高速离开叶轮外缘进入蜗形泵壳。在蜗壳中，液体由于流道的逐渐扩大而减速，又将部分动能转变为静压能，最后以较高的压力流入排出管道，送至需要场所。 液体由叶轮中心流向外缘时，在叶轮中心形成了一定的真空，由于贮槽液面上方的压力大于泵入口处的压力，液体便被连续压入叶轮中。可见，只要叶轮不断地转动，液体便会不断地被吸入和排出。(三) 离心泵组成 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 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。 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。开式半开式闭式(四) 离心泵的启动1.泵入口阀全开。2. 点动电机，检查电机和泵的旋转方向是否一致。（电机检修后的泵一定要检查此项）泵的旋转方向：从驱动端看，按顺时针方向旋转。3.启动电机，全面检查泵的运转情况。当泵达到额定转数时，检查空负荷电流是否超高。4.当泵出口压力高于操作压力时，逐渐开大出口阀，控制好泵的流量压力。（出口全关启动泵是离心泵最标准的做法，主要目的是流量为0时轴功率最低，从而降低了泵的启动电流；泵开启后，关闭出口阀的时间不能超过3min。因为泵在关闭排出阀运转时，叶轮所产生的全部能量都变成热能使泵变热，时间一长有可能把泵的摩擦部位烧毁。）5.检查电机电流是否在额定值，超负荷时，应停车检查。（这是检查泵运行是否正常的一个重要指标）6.在启动完后还需要检查电机、泵是否有杂音、是否异常振动，是否有泄漏等后才能离开。(五) 离心泵的停泵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。(六) 离心泵的正常维护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。 本帖地址：http:/bbs.hcbbs.cc/thread-1797921-1-1.html手机浏览器扫描二维码，直接访问海川与作者互动交流第二节 隔膜式计量泵隔膜式计量泵工作原理：利用隔膜之前后动作使隔膜与泵头间变化造成球阀上下移动形成真空吸附与推挤现象达到液体输送之目的。 当膜片往后拉时，出口球阀掉下与球座紧紧密合，入口球阀因膜片后拉时与泵头间产生真空而往上浮起，液体跟着被吸上来。 当膜片往前推时，入口球阀与球座气密，使液体不会通过，而出口因膜片往前推挤使球阀开启。隔膜式计量泵利用特殊设计加工的柔性隔膜取代活塞，在驱动机构作用下实现往复运动，完成吸入排出过程。由于隔膜的隔离作用，在结构上真正实现了被计量流体与驱动润滑机构之间的隔离。隔膜计量泵的操作方法：隔膜式计量泵开机前的准备：检查站泵内的油质、油量（传动箱内以油标水平中线为准，三阀油杯和隔膜腔内以不得底于红色指示线为准）是否符合要求；检查进出料管路上的焊缝、连接处螺栓、密封面性能等是否完好，检查泵的吸入、排出管道是否畅通；首次起动的泵起动前应盘动连轴器数次，不得有任何卡阻现象，检查站电机旋转方向与泵上标示是否一致。启动时一定要从“0”行程启动，无负荷运转5分钟后，再将活塞行程调节到所需位置，进行负荷运转加压运转：关闭隔膜泵三阀油杯内的放气阀，逐渐增加压力到期额定压力隔膜式计量泵停车及其它：先将调量机构调到“0”位，曲轴停止转动，但电动机仍在运行，然后切断电源，电动机停止转动。如果泵需较长时间停运，则需对泵内料液排除干净，以防泵体堵塞、锈蚀。第三节 自吸泵自吸泵结构及工作原理气液混合式自吸泵： 利用液体与气体混合将气体排出，经汽液分离后，液体再次参与汽液混合，带出气体。外混式：气液分离室中的液体回流到泵叶轮出口处，空气和水在叶轮外缘处混合。内混式：液体回流到叶轮进口处，空气和水在叶轮进口处混合自吸性能的影响因素：1.叶轮圆周速度对自吸性能的影响2.叶轮与泵体隔舌间隙 叶轮外圆与隔舌间隙愈小，吸程愈大，通常控制在0.5-lmm范围内。 自吸性能还和叶轮后盖板与泵盖的间隙有关。 该间隙大于6mm。无论怎样调整其它结构几何参数，自吸高度始终不超过3m。经校对图纸并在泵盖上镶一块木板使间隙d=2.5mm，自吸高度在100s内超过了6m 3. 储液室容积 自吸泵储液容积应是指泵吸入口最低点以下的泵体容积，也即泵停机后泵体内能储存液体部分的体积， 随着储液量的增加，自吸时间就能逐渐缩短。但是如果储液量过多，且储液高度大于压水室扩散管出口高度，气液分离室中的水位太高，就会影响从液体中分离出来的气体顺利地排出泵外，从而也会延长自吸时间。4.气液分离室容积 实践证明:气液分离室容积越大，气液混合体的分离效果越好，气液分离得越快，自吸性能越好，但对泵的效率有所影响，并使泵体结构体积变得庞大，也增加了泵的重量。5.回流孔(阀)对自吸性能的影晌6.叶轮出口宽度7. 吸入管路 自吸时间与吸入管的面积成正比8. 影响自吸性能的外部因素(1)轴封的气密性;(2)吸入管路的气密性;(3)浸入液面下的管路深度;(4)入口管路的容积。 在相同的液面爬升速度下，浸入液面下的管路深度越短.则在入口管路中析出的气体越多。最小浸没深度要求第四节 螺杆泵螺杆泵是容积式转子泵,它是依靠由螺杆和衬套形成的密封腔的容积变化来吸入和排出液体的。 螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双、三和五螺杆泵。螺杆泵的特点是流量平稳、压力脉动小、有自吸能力、噪声低、效率高、寿命长、工作可靠;而其突出的优点是输送介质时不形成涡流、对介质的粘性不敏感，可输送高粘度介质。螺杆泵是依靠泵体与螺杆所形成的啮合空间容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。螺杆泵按螺杆数目分为单螺杆泵、双螺杆泵和三螺杆泵等。图为双螺杆泵。当主动螺杆转动时，带动与其啮合的从动螺杆一起转动，吸入腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐增大，压力降低。液体在压差作用下进入啮合空间容积。当容积增至最大而形成一个密封腔时，液体就在一个个密封腔内连续地沿轴向移动，直至排出腔一端。这时排出腔一端的螺杆啮合空间容积逐渐缩小，而将液体排出。螺杆泵的工作原理与齿轮泵相似，只是在结构上用螺杆取代了齿轮。表为各种螺杆泵的特点和应用范围。螺杆泵的流量和压力脉冲很小，噪声和振动小，有自吸能力，但螺杆加工较困难。泵有单吸式和双吸式两种结构,但单螺杆泵仅有单吸式。泵必须配带安全阀(单螺杆泵不必配带），以防止由于某种原因如排出管堵塞使泵的出口压力超过容许值而损坏泵或原动机 。 螺杆泵因其有可变量输送、 自吸能力强、可逆转、能输送含固体颗粒的液体等特点，在污水处理厂中，广泛地被使用在输送水、湿污泥和絮凝剂药液方面。螺杆泵选用应遵循经济、合理、可靠 的原则。如果在设计选型方面考虑不周，会给以后的使用、管理、维修带来麻烦，所以选用一台按生产实际需要，合理可靠的螺杆泵既能保证生产顺利进行，又可降低修理成本。按螺杆数量分类单螺杆泵单根螺杆在泵体的内螺纹槽中啮合转动的泵。双螺杆泵由两个螺杆相互啮合输送液体的泵。多螺杆泵由多个螺杆相互啮合输送液体的泵螺杆泵的优缺点优点：1、压力和流量范围宽阔。压力约在3.4-340千克力/cm 2，流量可达18600cm3/分；2、运送液体的种类和粘度范围宽广；3、因为泵内的回转部件惯性力较低，故可使用很高的转速；4、吸入性能好，具有自吸能力；5、流量均匀连续，振动小，噪音低；6、与其它回转泵相比，对进入的气体和污物不太敏感；7、结构坚实，安装保养容易。缺点：螺杆的加工和装配要求较高；泵的性能 对液体的粘度变化比较敏感。螺杆泵常见问题：1.泵体剧烈振动或产生噪音：产生原因：水泵安装不牢或水泵安装过高；电机滚珠轴承损坏；水泵主轴弯曲或与电机主轴不同心、不平行等。处理方法：装稳水泵或降低水泵的安装高度；更换电机滚珠轴承；矫正弯曲的水泵主轴或调整好水泵与电机的相对位置。2.传动轴或电机轴承过热：产生原因：缺少润滑油或轴承破裂等。处理方法：加注润滑油或更换轴承。3.水泵不出水：产生原因：泵体和吸水管没灌满引水；动水位低于水泵滤水管；吸水管破裂等。螺杆泵的维护：螺杆泵因工作螺杆长度较大，刚性较差，容易引起弯曲，造成工作失常。对轴系的连接必须很好对中；对中工作最好是在安装定位后进行，以免管路牵连造成变形；连接管路时应独立固定，尽可能减少对泵的牵连等。此外，备用螺杆，在保存时最好采用悬吊固定的方法，避免因放置不平而造成的变形公元前三世纪，阿基米德发明的螺旋杆，可以平稳连续地将水提至几米高处，其原理仍为现代螺杆泵所利用。1.单螺杆泵的压力确定：单螺杆泵最大输出压力是根据衬套级数即衬套的导程数来确定：1级：最高工作压力为0.6 MPa；2级：最高工作压力为1.2 MPa；4级：最高工作压力为2.4 MPa；2.材料组合选择：输送不同性质的介质，需不同材料组合。3.性能表：一般单螺杆泵的性能表或特性曲线都是以20C清水为介质（粘度为1cst）时的数据，对于输送不同粘度下的流量与轴功率不同。4.轴封：根据需要和输送介质，可采用机械密封和填料密封两种，且这两种结构具有互换性。5.泵的驱动方式：由于单螺杆泵为低速泵，泵的驱动方式较多，一般有低速电机直联（6级、8级）、齿轮减速电机驱动、无级变速电机驱动等方式。第五节 隔膜泵隔膜泵又称控制泵，是执行器的主要类型，通过接受调制单元输出的控制信号。隔膜泵借助动力操作去改变流体流量。隔膜泵其有四种材质:塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。电动隔膜泵其有四种材质:塑料、铝合金、铸铁、不锈钢。隔膜泵根据不同液体介质分别采用丁腈橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚偏氟乙烯、聚四六乙烯。以满足需要。安置在各种特殊场合，用来抽送各种常规泵不能抽吸的介质。隔膜泵的类型隔膜泵按其所配执行机构使用的动力，可以分为气动、电动、液动三种，即以压缩空气为动力源的气动隔膜泵，以电为动力源的电动隔膜泵，以液体介质（如油等）压力为动力的电液动隔膜泵，另外，按其功能和特性分，还有电磁阀、电子式、智能式、现场总线型隔膜泵等。隔膜泵的产品类型很多，结构也多种多样，而且还在不断更新和变化。一般来说阀是通用的，既可以与气动执行机构匹配，也可以与电动执行机构或其他执行机构匹配。 隔膜泵 - 适用场合 由于气动隔膜泵具有以上特点，所以在世界上隔膜泵自从诞生以来正逐步侵入其他泵的市场，并占有其中的一部分。如：喷漆、陶瓷业中隔膜泵已占有绝对的主导地位，而在其他的一些行业中，像环保、废水处理、建筑、排污、精细化工中正在扩大它的市场份额，并具有其他泵不可替代的地位。气动隔膜泵的优势在于：1、由于用空气作动力，所以流量随背压（出口阻力）的变化而自动调整，适合用于中高粘度的流体。而离心泵的工作点是以水为基准设定好的，如果用于粘度稍高的流体，则需要配套减速机或变频调速器，成本就大大的提高了，对于齿轮泵也是同样如此。2、在易燃易爆的环境中用气动泵可靠且成本低，如燃料、火药、炸药的输送，因为：第一、接地后不可能产生火花；第二、工作中无热量产生，机器不会过热；第三、流体不会过热因为隔膜泵对流体的搅动最小。3、在工地恶劣的地方，如建筑工地、工矿的废水排放、由于污水中的杂质多且成分复杂，管路易于堵塞，这样对电泵就形成负荷过高的情况，电机发热易损。气动隔膜泵可通过颗粒且流量可调，管道堵塞时自动停止至通畅。4、另外隔膜泵体积小易于移动，不需要地基，占地面极小，安装简便经济。可作为移动式物料输送泵。5、在有危害性、腐蚀性的物料处理中，隔膜泵可将物料与外界完全隔开。6、或是一些试验中保证没有杂质污染原料。7、可用于输送化学性质比较不稳定的流体，如：感光材料、絮凝液等。这是因为隔膜泵的剪切力低，对材料的物理影响小。隔膜泵根据不同液体介质分别采用丁晴橡胶、氯丁橡胶、氟橡胶、聚四氟乙烯、聚四六乙烯。以满足不同用户的需要。QBY系列气动隔膜泵是一种新型输送机械，是目前国内最新颖的一种泵类。采用压缩空气为动力源，对于各种腐蚀性液体，带颗粒的液体，高粘度、易挥发、易燃、剧毒的液体，均能予以抽光吸尽。隔膜泵的特点1、不需灌引水，自吸能力达7米以上。2、通过性能好，直径在10毫米以下的颗粒、泥浆等均可以毫不费力地通过。3、由于隔膜将被输送介质和传动机械件分开，所以介质绝对不会向外泄漏。且泵本身无轴封，使用寿命大大延长。根据不同介质，隔膜分为氯丁橡胶、氟橡胶、丁晴橡胶等，完全可以满足不同用户的要求。4、体积小重量轻：由于采用了行星摆线传动结构，故使泵型获得小尺寸如与同类型泵来比较，其体积重量均下降一半左右。5、泵体介质流经部份，可根据用户要求，分为铸铁、不锈钢、衬胶、电机分为普通式、防爆式、调速式，目前该泵正应用在下列场合。第六节 屏蔽泵普通离心泵的驱动是通过联轴器将泵的叶轮轴与电动轴相连接，使叶轮与电动机一起旋转而工作，而屏蔽泵是一种无密封泵，泵和驱动电机都被密封在一个被泵送介质充满的压力容器内，此压力容器只有静密封，并由一个电线组来提供旋转磁场并驱动转子。这种结构取消了传统离心泵具有的旋转轴密封装置，故能做到完全无泄漏。屏蔽泵把泵和电机连在一起，电动机的转子和泵的叶轮固定在同一根轴上，利用屏蔽套将电机的转子和定子隔开，转子在被输送的介质中运转，其动力通过定子磁场传给转子。此外，屏蔽泵的制造并不复杂，其液力端可以按照离心泵通常采用的结构型式和有关的标准规范来设计、制造。屏蔽泵的构成屏蔽泵主要构件是离心泵的叶轮和蜗壳.但由于泵的主体和驱动机都封闭在一个被水泵送介质所充满的压力容器内，该压力容器有静密封.但却没有传统的旋转泵动密封.而静密封比动密封更容易实现完全密封.所以屏蔽泵可以实现完全无泄漏.屏蔽泵主要被选用为输送易燃、易爆、具有剧毒等石油化工液体，以便提高石油化工装置运行的安全可靠性.屏蔽泵是用同一根轴将电机的转子和泵的叶轮固定在一起，然后用屏蔽套将这一组转子屏蔽住.而电机的定子围绕在屏蔽套的四周，屏蔽套是由金属制成的，因此动力可以通过磁力场传递给转子.而整个转子都在被泵送液体中运转.而屏蔽的端部靠法兰或焊接的结构实现静密封.屏蔽套实际上是一个压力容器.除了屏蔽套之外，还有一个部件是循环管.利用泵送液体对轴承润滑与冷却，有时也对电机冷却都起到非常重要的作用.定子的内表面和转子的外表面装有耐腐蚀金属薄板制造的定子屏蔽套和转子屏蔽套.各自端面用耐腐蚀金属薄板与它们焊接.与被输送液体分隔，使定子绕组铁芯和转子铁芯不受浸蚀.循环管一般是从泵排出口引入少部分被输送液体(约1%3%总流量)，经过滤后，通过循环管，先润滑冷却后轴承，然后再通过定子屏蔽套与转子屏蔽套之间的间隙进行冷却，然后再润滑冷却前轴承，最后经叶轮平衡孔回流到叶轮进口眼.屏蔽泵的屏蔽套，即定子屏蔽套与转子屏蔽套，用来防止输送介质浸人定子绕组和转子铁芯.但由于屏蔽套的存在，使电机定子和转子之间的间隙加大，造成屏蔽套中产生涡流，造成电机性能下降，功率损耗加大.为了减少功率损耗，屏蔽电机定子内径通常比较小，屏蔽套壁厚尽可能薄，屏蔽套材料选用非导磁材料.所以屏蔽电机通常是细长式结构.屏蔽套材料多为304、304L、316，316L不锈钢.哈氏C、钛材料虽然涡流损失小，但成本高，因此较少被选用.屏蔽套厚度一般为0.21mm.本帖地址：http:/bbs.hcbbs.cc/thread-1797928-1-1.html手机浏览器扫描二维码，直接访问海川与作者互动交流第五章 化工转动设备的润滑与保养化工机械设备管理的所涉及的内容是十分广泛的，主要包括固定资产管理、设备基础资料管理、设备的使用和维护，设备的润滑管理、设备的故障管理和诊断、设备的检修管理、配件备品管理等，其中设备的润滑管理是一个重要的环节。另外，为了延长设备寿命，化工机械设备的制造厂商为设备维护保养提供了必要的服务支持。润滑管理和保养对化工机械设备的作业有着重要的作用，合理、有效的润滑管理和保养能够保障设备的正常运转，削减设备磨损，进而削减修理占用的工夫，增加了设备的使用寿命，能够有效保障设备运行的安全性、稳定性。润滑管理和保养的基本原则及任务基本原则。在选择润滑油时要遵循着以下原则：为了降低能耗，在确保设备安全运转的基础上可以选择黏度小的润滑油；低温环境下工作的零件，应选择黏度小、抗低温的润滑油，而高温环境下工作的零件，应选择黏度大的润滑油；高速、低负荷状态下工作的零件应选择黏度小的润滑油，而低速、重负荷状态下工作的零件应选择黏度大的润滑油；受冲击负荷、往复运动损耗的零件，应选择黏度大的润滑油。基本任务。 化工企业应建立专门的润滑管理机构，安排专职的润滑管理技术人员，合理分工、明确权责，建立健全的润滑管理制度，使用科学、适合的润滑技术。润滑管理和保养的基本内容有：贯彻“五定”管理；建立润滑管理和保养组织，健全规章制度和岗位工作细则、职责条例；做好润滑材料的供应、存储和使用，尤其要加强油料的计划、检验、代用、回收和节约用油等环节的管理，落实定额用油的制度；编制润滑图表、工艺流程等润滑技术档案，指导操作人员和维修人员正确开展润滑保养工作；按时检查设备润滑情况，及时解决已发现的问题；编制设备月份、季度和年度的清洗换油计划；采取设备防漏的措施，总结设备泄露的治理经验；组织、开展技术培训，做好设备润滑管理和保养的宣传工作；组织有关新产品、新技术的应用试验和学习，积极学习、推广先进的管理模式和管理经验。3.润滑管理和保养存在的一些问题在润滑管理和保养的过程中，缺少相对完善的润滑办理准则；在设备设计时不重视润滑油的作用；在设备设计时，设计人员只是依据经验来挑选润滑油，生产厂商仅仅重视选择批量产品润滑油，没有综合考虑工作环境、设备材料等方面的情况，因此设计人员应重视对润滑油、添加剂等知识的不断学习；在润滑管理制度方面，我国的化工企业普遍存在不完善的问题，除了大型化工企业建立健全润滑管理制度之外，大多数中小企业还仅重视设备的维修而忽视润滑管理和保养，没有安排专职人员负责润滑管理和保养；在保养措施方面，有许多不合理、不规划的现象存在，很多企业因为机械油成本低廉而使用机械油代替润滑油，因为国产的润滑油产品很少，价格较高，并且设备设计手册在润滑的章节也多是介绍机械油，但随着化工机械设备的质量、科技含量的不断提高，其对润滑油的要求也不断提高，机械油已经不能满足设备润滑、保养的要求。4.加强化工机械设备润滑管理和保养的有效建议A.提高润滑管理的水平编制好基础技术管理资料。应编制设备润滑卡片、换油周期、油箱储油量、日常消耗定额、清洗换油工艺流程、油品代用等，更好地指导工作人员开展设备润滑工作。设备润滑。设备润滑时要严格执行润滑管理制度，坚持定点、定时、定质、定量、定人，实行三级过滤。定期检测。定期对润滑状态进行检测，发现问题及时解决。使用设备时要遵守操作规程，做到不超温、不超压、不超速、不超负荷，一切按照规程指令进行；认