化工设备基础知识培训课件

株洲时代电气绝缘有限责任公司2011年6月,化工设备知识培训,主讲人：彭宗文高级工程师,Page2,Page3,一、化工设备基础知识,化工设备的概念,1.1,常用化工设备的分类,1.2,化工生产特点,1.3,我公司主要的化工设备,1.4,1.4,1.4,1.5,化工设备检查的主要内容,Page4,化工生产的特点,一、化工设备基础知识,化工生产所处理的大多是气体、液体和粉体介质，属于流程性材料，便于输送和控制，处理过程如传质、传热、化学反应可连续进行，为了提高生产效率，节约成本，化工生产过程一般采用连续的工艺流程。不同产品工艺流程不同，工艺的复杂程度和成熟程度不尽相同，在连续性的过程中，每一生产环节都非常重要，若出现事故，将破坏连续性生产。带控制点工艺流程图0428.dwg,Page5,化工生产的特点,一、化工设备基础知识,化工生产过程中，有很多介质具有腐蚀性。例如，酸、碱、盐一类的介质，对金属或非金属物件的腐蚀，使机器与设备的使用寿命大为降低。腐蚀生成物的沉积，可能堵塞机器与设备的通道，破坏正常的工艺条件，影响生产的正常进行。,Page6,化工生产的特点,一、化工设备基础知识,化工生产过程中，有不少介质是容易燃烧和爆炸的，例如无机物中的氢气、煤气、二硫化碳、活泼碱金属等，有机物中烃类、酯类、酮类、醇类、芳香类、过氧化物等。还有不少介质有较强的毒副作用，如氯气、二氧化硫、二氧化氮、硫化氢、一氧化碳、氰化物、三氧化二砷（吡霜）等。这些易燃、易爆、有毒性的介质一旦泄漏，不仅会造成环境的污染，而且还可能造成人员伤亡和重大事故的发生。,Page7,化工生产的特点,一、化工设备基础知识,不同的化工过程，工艺条件差距很大，介质的温度和压力各不相同。介质温度从深冷到高温，压力从真空到数百大气压，有的设备要承受高温或高压，有的设备要承受低温或低压。同一设备在不同的反应阶段温度或压力也会发生变化，工艺要求决定设备的工作条件和材料选择。,Page8,化工生产的特点,一、化工设备基础知识,化工产品的生产是通过若干个化学反应和若干个物理操作实现的，化工过程主要有传质、传热、流体流动、机械和热力五大过程；各过程要通过单元操作来实现，常见的单元操作有：输送、吸收、蒸馏、冷凝、萃取、分离、干燥、粉碎、分散、研磨等等，各单元操作要通过不同的设备来实现，复杂的有机合成，多达十几步反应、几乎要用到所有的单元操作，所以化工设备的用途、操作条件、结构形式也千差万别。,Page9,化工生产的特点,一、化工设备基础知识,现代化工生产既包含了先进的生产工艺，又需要先进的生产设备，还离不开先进的控制与检测手段。因此，生产技术含量要求高。并呈现出学科综合，专业复合，化、机、电一体化的发展势态，要求有专业基础复合型的工艺、设备技术人员和生产管理人员。,Page10,化工设备的概念,化工生产中所用的机器和设备的总称。化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品，往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程，过程要通过各种单元操作来现实，实现这些过程所用的机械，常常都被划归为化工设备。带控制点工艺流程图0428.dwg,一、化工设备基础知识,Page11,化工设备的分类,指主要作用部件为运动的机械，如各种粉碎机，过滤机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等，又称“动设备”。,一、化工设备基础知识,Page12,化工设备的分类,指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种容器（槽、罐等）、反应釜、换热器、塔器、普通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、吸附设备、普通分离设备以及离子交换设备等，又称“静设备”。压力试验：生产前须进行超过工作压力条件下压力试验，目的是检查密封性能和强度。试验时间一般为24小时，单体设备的气密性试验规定保持压力8小时，泄漏率0.2%。问题与讨论1：如何试压？问题与答案.doc,一、化工设备基础知识,a必须满足工艺流程要求；b要充分考虑安装和检修方便；c符合安全设计规范；d符合人体工程学原理和员工习惯；e尽量做到美观大方。设备平面布置和基建条件图0428.dwg,一、化工设备基础知识,化工设备的分类,（3）化工设备布置：,Page13,Page14,我公司主要的化工生产设备,一、化工设备基础知识,1）听设备运行声音，检查振动情况。2）观察介质温度、压力、流量、液位情况。3）检查润滑油油位、油质是否变质。4）检查轴承温度、机械密封、静密封情况。5）检查冷却水密封、冲洗系统是否正常。6）检查设备防腐、保温、防冻、防雷电情况。7）检查设备清洁卫生。传统中医检查：“望、闻、问、切”,一、化工设备基础知识,化工设备检查的基本内容,Page15,Page16,泵的分类,1.1,真空泵介绍,1.2,离心泵介绍,1.3,泵的定义,1.4,二、泵的基本知识,1.5,Page17,泵的定义,二、泵的基本知识,是输送流体或改变容积内流体的压力的机器。受原动机控制，驱使介质运动，是将原动机输出的能量转换为介质压力能的能量转换装置。,Page18,泵的分类,二、泵的基本知识,1）容积式泵靠工作部件的运动造成工作容积周期性地增大和缩小而吸排液体，并靠工作部件的挤压而直接使液体的压力能增加。根据运动部件运动方式的不同又分为：往复泵和回转泵两类。根据运动部件结构不同有：活塞泵和柱塞泵，有齿轮泵、螺杆泵、叶片泵和水环泵。,Page19,泵的分类,二、泵的基本知识,2）叶轮式泵叶轮式泵是靠叶轮带动液体高速回转而把机械能传递给所输送的液体。根据泵的叶轮和流道结构特点的不同叶轮式又可分为：1）离心泵2）轴流泵3）混流泵4）漩涡泵,Page20,泵的分类,二、泵的基本知识,3）喷射式泵是靠工作流体（水、蒸汽）产生的高速射流引射流体，然后再通过动量交换而使被引射流体的能量增加。,水喷射泵,Page21,泵的分类,二、泵的基本知识,1)立式泵2)卧式泵,立式管道泵,卧式离心泵,Page22,泵的分类,二、泵的基本知识,1)电动泵（常用）2)汽轮机泵3)柴油机泵4)气动隔膜泵,气动隔膜泵,Page23,真空泵介绍分类,二、泵的基本知识,1)往复式真空泵2)旋片式真空泵3)水环式真空泵4)定片式真空泵5)滑阀式真空泵6)水喷射真空泵7)罗茨真空泵8)气体喷射泵,双极旋片式真空泵,Page24,真空泵介绍结构原理,二、泵的基本知识,往复式真空泵是通过连杆曲轴机构在曲轴箱内运动使活塞在气缸中作往复运动，周期性地改变吸排气腔的容积，并依靠吸排气阀的作用完成吸排气动作，从而获得真空。主要机械部件：泵缸、活塞、活塞杆、吸入阀、排出阀、传动机构。,W型往复式真空泵,Page25,真空泵介绍结构原理,二、泵的基本知识,旋片泵主要由泵体、转子、旋片、端盖、弹簧等组成。在旋片泵的腔内偏心地安装一个转子，转子外圆与泵腔内表面相切（二者有很小的间隙），转子槽内装有带弹簧的二个旋片。旋转时，靠离心力和弹簧的张力使旋片顶端与泵腔的内壁保持接触，转子旋转带动旋片沿泵腔内壁滑动。,Page26,二、泵的基本知识,离心泵介绍结构原理,离心泵主要由泵体、泵盖、椭圆壳体、叶轮、机械密封、轴承座等组成。问题2：离心泵机械密封的密封点有几个？问题与答案.doc,Page27,二、泵的基本知识,离心泵介绍结构原理,Page28,离心泵介绍结构原理,1泵体2叶轮3轴4轴套5密封环6泵盖7填料密封8悬架部件9悬架支架10叶轮螺母11机封轴套12机械密封13密封垫14机封压盖,二、泵的基本知识,Page29,离心泵介绍工作原理,出：原动机通过泵轴带动叶轮旋转产生离心力，在离心力作用下，液体沿叶片流道被甩向叶轮出口，液体经蜗壳收集送入排出口。液体从叶轮获得能量，使压力能和动能均增加，并依靠此能量将液体输送到工作地点。进：在液体被甩向叶轮出口的同时，叶轮入口中心处形成了低压，在吸液罐和叶轮中心处的液体之间就产生了压差，吸液罐中的液体在这个压差作用下，不断地经吸入管路及泵的吸入室进入叶轮中。问题与讨论3：离心泵启动前为何要加“引水”？问题与答案.doc,二、泵的基本知识,气蚀是气体进入泵后，不进行排气或泵运转时入口负压较低，部分液体在入口处汽化，产生气泡，当这部分气泡进入高压区时，气泡被压缩或冷凝，或被流体溶解而破裂，从而在原气泡处形成局部真空，周围液体则以极大的速度冲向气泡中心的空间，对叶轮、壳体产生较大的冲刷作用，液体的冲击力大，次数频繁，使叶轮、泵件表面形成斑点、裂纹，直至蜂窝状，这种现象称为气蚀。“气蚀”时，泵体因受冲击而发生振动，并发出噪音。此外，因产生大量气泡，使泵的流量、扬程下降，效率降低。,离心泵介绍汽蚀现象,二、泵的基本知识,Page30,泵在工作时液体在叶轮的进口处因一定真空下会产生汽体，此时真空压力叫汽化压力，汽蚀余量是指在泵吸入口处单位重量液体所具有的超过汽化压力的富余能量。单位用米标注，用（NPSH）r表示。吸程即泵允许吸液体的真空度，亦即泵允许的安装高度，单位用米。离心泵离心泵吸程与汽蚀余量的关系（料液为水）：吸程（m）10.33汽蚀余量0.5（安全量）料液温度越高、沸点越低越容易发生汽蚀现象；泵汽蚀余量（又叫必需的汽蚀余量）越小、料液的液位越高，抗汽蚀性能越好；,二、泵的基本知识,离心泵介绍汽蚀余量与吸程,Page31,Page32,离心泵的类型、规格繁多，性能差异甚大。目前泵体普遍采用的材料为黑色金属（碳钢、合金钢），有色金属（不锈钢、钛），钢衬（搪玻璃、树脂、PTFE、PE等）等。主要性能如下：流量Q（m3h）53000扬程H（m）一般160最高工作压力（Mpa）1.6工作温度（）-20200效率离心水泵吸程（m）：10,离心泵介绍主要性能参数,二、泵的基本知识,Page33,离心泵介绍常见故障和处理方法,二、泵的基本知识,Page34,搪瓷设备的性能,1.1,搪瓷设备的使用条件,1.2,搪瓷设备的运输和安装要求,1.3,搪瓷设备的定义,1.4,1.5,三、搪瓷设备的基本知识,1.5,搪瓷设备的操作和维护要求,搪瓷设备是将含高二氧化硅的玻璃，衬在钢制容器的内表面，经高温灼烧而牢固地密着于金属表面上成为复合材料制品。所以，它具有玻璃的稳定性和金属强度的双重优点，是一种优良的耐腐蚀设备。已广泛地应用于化工、石油、医药、农药、食品等工业。,三、搪瓷设备的基本知识,搪瓷设备的定义,Page35,(1)耐腐蚀性能：能耐有机酸、无机酸有机溶剂及PH值小于或等于12的碱溶液、但对强碱、HF、及温度大于180、浓度大于30%的磷酸不适用；(2)不粘性：光滑的玻璃面对介质不粘且容易清洗；(3)绝缘性：适用于介质过程中易产生静电的场合；(4)隔离性：玻璃层将介质与容器钢胎隔离、铁离子不溶入介质；(5)保鲜性：玻璃层对介质具有良好的保鲜性能。,三、搪瓷设备的基本知识,搪瓷设备的性能,Page36,搪瓷层能耐大多数无机酸、有机酸、有机溶剂等介质，尤其在盐酸、硝酸、王水等介质中具有优良的耐腐蚀性能。但不能在下列条件下使用：(1)任何浓度及任何温度的HF都不能耐腐蚀;(2)磷酸：浓度30%以上、温度大于180时，腐蚀强烈;(3)盐酸：浓度10-20%，温度大于150时，腐蚀强烈;(4)硫酸：浓度10-30%，温度大于200时，不耐腐蚀;(5)碱液：PH大于或等于12、温度大于100时，不耐腐蚀,三、搪瓷设备的基本知识,搪瓷设备的使用条件,Page37,(1)搬运与吊装：要轻起轻落，避免碰撞和震动。(2)安装前后的设备检查：搪瓷设备在安装前后均应作瓷面检查，高频电火花发生器进行探伤、用安全灯照视，检查有无脱瓷及破裂。(3)法兰的安装与连接：法兰端面要平行，按对角线逐次轮换着慢慢地拧紧螺栓。(4)瓷层保护：安装过程应注意把罐口盖住，防止外来硬物或焊渣损坏搪瓷层。(5)搪瓷设备上焊接：带有瓷层由外壁是不允许施焊的，在无瓷层的夹套上施焊时，必须采取保护带瓷钢板的措施，不能局部过热，不使用氧气割、焊，割口时夹套内部要通水。,三、搪瓷设备的基本知识,搪瓷设备的运输和安装要求,Page38,(1)加料：不应有任何坚硬物体掉到搪瓷容器内，对于大块硬质物料，应粉碎后加入。(2)操作温度：加热和冷却时，应缓慢进行。普通搪玻璃设备使用温度为-20200，压力0.4Mpa。(3)出料：如遇罐底堵塞，不应用金属器具铲打，可用塑料棒、木棒轻轻捅开或采用升温溶化等其它办法通开。(4)检查：经常检查，如发现裂纹或爆瓷等损坏，必须及时修补好方可使用。(5)清洗：清除瓷面上的粘附物时,不可使用硬器敲铲；夹套中无论是加热还是冷却用的媒体，均应呈中性，严禁用酸清洗夹套。,三、搪瓷设备的基本知识,搪瓷设备操作和维护要求,Page39,Page40,砂磨机的工作原理,1.1,砂磨机的研磨介质,1.2,砂磨机的操作和维护,1.3,砂磨机的结构,1.4,1.5,1.5,砂磨机的故障和处理,四、砂磨机的基本知识,压力表,加介质口,进料口,前盖板,油水分离器,卸介质阀,拆卸轨道,卸料阀,机封冷却液吊桶,计时器,控制面板,温度表,电流表,机架,调气阀,出气口,进气口,温度控制器,溶剂开关阀,砂磨机的结构,四、砂磨机的基本知识,研磨筒体,开关,Page41,卧式研磨机是一种水平式连续性生产之超微粒分散机，其操作方法是利用高粘度泵比如隔膜泵，齿轮泵等，将预先分散润湿处理后的固液相混合物料输入主机之研磨槽，研磨槽内填充适量之研磨介质，经由分散叶片高速转动，赋予研磨介质足够的动能，与被分散物料中的固体微粒冲击产生强烈的碰撞、摩擦、剪切作用，达到加快磨细微粒和分散聚集体的目的。再经由特殊之分离装置，将被分散物料与介质分离并从出料口排出。适应于中高粘度、粒度要求细的产品研磨。如油漆，油墨，染料，颜料，化妆品，农药，电子，造纸等原料物质之分散。问题4：什么是“四懂”、“三会”？问题与答案.doc,四、砂磨机的基本知识,砂磨机的工作原理,Page42,剪切破碎力,挤压破碎力,团聚大颗粒,颜料原始颗粒,研磨介质,砂磨机的工作原理,四、砂磨机的基本知识,Page43,锆珠规格：粒径：0.2-2.5mm硅酸锆密度：2.3g/ml氧化锆密度：3.6g/ml纯锆密度：4.0g/ml加锆珠比率：第一次运行填加机器容量的70%。参考公式：筒体有效容量（50L）X介质比重（2.3)X70%=80.2KG也可根据产品粘度与温度的差异增加或减少研磨介质来达到理想的分散效果。,砂磨机的研磨介质锆珠,四、砂磨机的基本知识,Page44,锆珠的密度与分散效率的关系,砂磨机的研磨介质锆珠,四、砂磨机的基本知识,Page45,砂磨机的研磨介质锆珠,锆珠粒径与研磨细度、速度的关系,四、砂磨机的基本知识,Page46,（1）准备工作：a.检查电路及按钮是否正常；b.检查研磨介质是否加够（有效容积70%左右）；c.试机运转，正常后开始工作。（2）开机生产：a.开冷却水；b.启动泵电机、将需要研磨浆料泵入筒体内，等浆料基本充满c.筒体时再启动主电机开始研磨；d.根据需要(流量,温度)来调节打料过程中的转速；e.打完料后来料泵可以在低转速高流速的情况下进行,可以保证f.较大的流量和最后不致使