氣化設(shè)備基礎(chǔ)知識

1、設(shè)備培訓(xùn)（氣化）設(shè)備培訓(xùn)（氣化）設(shè)備的定義和分類一、設(shè)備的定義l 國外設(shè)備工程學(xué)把設(shè)備定義為“有形固定資產(chǎn)的總稱”，它把一切列入固定資產(chǎn)的勞動資料，如土地、建筑物(廠房、倉庫等)、構(gòu)筑物(水池、碼頭、圍墻、道路等)、機(jī)器(工作機(jī)械、運(yùn)輸機(jī)械等)、裝置(容器、蒸餾塔、熱交換器等)，以及車輛、船舶、工具(工夾具、測試儀器等)等都包含在其中了。l 在我國，只把直接或間接參與改變勞動對象的形態(tài)和性質(zhì)的物質(zhì)才看作設(shè)備。一般認(rèn)為，設(shè)備是人們在生產(chǎn)或生活上所需的機(jī)械、裝置和設(shè)施等可供長期使用，并在使用中基本保持原有實(shí)物形態(tài)的物質(zhì)資料。l 通常理解的設(shè)備和機(jī)器1、動設(shè)備：一般指化工機(jī)器，即以動力源作為動力的設(shè)

2、備，如發(fā)電機(jī)、汽輪機(jī)、壓縮機(jī)、泵等。2、靜設(shè)備：一般指貯存和物料相互作用的設(shè)備，如貯罐（槽）、塔、換熱器、管道等。比較特殊是靜中有動的設(shè)備，如反應(yīng)釜/聚合釜等，其攪拌器動設(shè)備，殼體（筒體）靜設(shè)備。動設(shè)備不能理解為這類設(shè)備。二、設(shè)備分類 本次培訓(xùn)內(nèi)容： 機(jī)泵：離心泵、往復(fù)泵（隔膜泵、柱塞泵）、齒輪泵和真空泵等； 氣化重要機(jī)器：棒磨機(jī)、撈渣機(jī)等； 容器：氣化爐、碳洗塔結(jié)構(gòu)；1. 閥門：球閥、閘閥、截止閥、蝶閥、止回閥、安全閥、柱塞閥、疏水閥等。泵和壓縮機(jī) 泵：用來增加液體能量的機(jī)器，可以輸送、提升液體或?qū)⒁后w送入壓力容器。 壓縮機(jī)：輸送氣體和提高氣體壓力的機(jī)器。泵 分類 離心泵離心泵 動力式泵動力

3、式泵 軸流泵軸流泵 混流泵混流泵 旋渦泵旋渦泵 活塞泵活塞泵 往復(fù)泵往復(fù)泵 隔膜泵隔膜泵 柱塞泵柱塞泵 容積式泵容積式泵 齒輪泵齒輪泵 螺桿泵螺桿泵 回流泵回流泵 滑片泵滑片泵 凸輪泵凸輪泵 羅茲泵羅茲泵 轉(zhuǎn)子泵轉(zhuǎn)子泵 噴射泵噴射泵 其他類型其他類型 水環(huán)泵水環(huán)泵 電磁泵電磁泵 水錘泵水錘泵離心泵一、工作原理 將泵內(nèi)充滿液體，然后啟動泵，葉輪快速轉(zhuǎn)動，液體在葉輪的帶動下依靠慣性向葉輪外緣流去，經(jīng)泵出口流出。同時，葉輪進(jìn)口處因液體的排出而形成真空或低壓，液體在液面壓力（大氣壓）的作用下，被壓入葉輪的進(jìn)口，于是，旋轉(zhuǎn)著的葉輪就連續(xù)不斷地吸入和排出液體。 離心泵就是依靠旋轉(zhuǎn)的葉輪對液體的作用把原動機(jī)

4、的機(jī)械能傳遞給液體，使液體的動能與壓能均增大。 動畫1 原理視頻動畫1離心泵原理.swf 動畫2 動態(tài)3D視頻動畫2離心泵動態(tài)3D.flv二、離心泵的結(jié)構(gòu)和分類 結(jié)構(gòu)：主要零部件有泵蓋、泵體、葉輪、軸、軸封、托架、軸承、吸入口、排出口等。 分類1、按葉輪數(shù)目（1）單級泵一個葉輪。產(chǎn)生的壓力不高。（2）多級泵有多個葉輪，一個就是一級。級數(shù)越多，壓力越高。2、按安裝方式（1）臥式泵泵軸呈水平狀。（2）立式泵泵軸呈鉛垂?fàn)睢?、按吸入方式（1）單吸泵液體從葉輪一側(cè)進(jìn)葉輪。常用。（2）雙吸泵液體從葉輪兩側(cè)進(jìn)。吸液量大。4、按用途和介質(zhì)水泵、雜質(zhì)泵、酸泵、堿泵、低溫泵、高溫泵等。單級單吸離心泵單級雙吸離心

5、泵三、泵性能參數(shù)1、流量（Q）：單位時間輸送的液體量。 分體積流量和質(zhì)量流量。2、揚(yáng)程（H）：泵能提升液體的高度。指全揚(yáng)程。 包括吸上揚(yáng)程和壓出揚(yáng)程。3、轉(zhuǎn)速：泵軸每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)。4、功率（N）：原動機(jī)傳給泵軸的功率。5、效率（）：有效功率與軸功率的比值，恒小于1。機(jī)械損失：軸與軸承和軸封等摩擦，葉輪與介質(zhì)摩擦；容積損失：泵內(nèi)循環(huán)、泄露；水力損失：介質(zhì)與過流部件的摩擦，速度方向變化的沖擊。6、允許吸上真空高度：泵吸上揚(yáng)程的最大值。 越高表明泵的汽蝕性越好。 7、允許汽蝕余量：估算公式 允許汽蝕余量=10.3米-允許吸上真空度-0.5米（安全量）四、性能曲線：流量（ Q ）揚(yáng)程（H）曲線、流量功率

6、（N）曲線、流量效率（ ）曲線 流量揚(yáng)程曲線：流量與揚(yáng)程一一對應(yīng)；隨著流量的增加，揚(yáng)程逐漸下降；流量為0，揚(yáng)程為定值。 流量功率曲線：隨著流量的增加，軸功率平緩上升；流量為0時軸功率最小。所以泵啟動要關(guān)閉出口閥，使啟動功率最小，防止電機(jī)過載而損壞。電機(jī)達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后再打開出口閥。 流量效率曲線：流量為0效率為0；隨著流量的增加效率提高，流量為某一定值時效率最高，流量再增效率下降，此為泵的設(shè)計(jì)點(diǎn)。通常泵應(yīng)在最高效率點(diǎn)附近工作。五、管路特性曲線 離心泵在一定管路系統(tǒng)中運(yùn)轉(zhuǎn)，其流量和揚(yáng)程不僅取決于泵本身的流量揚(yáng)程曲線，而且還受管路特性所制約。 管路流體的壓頭與流量之間的關(guān)系，稱為管路特性。 管路揚(yáng)程

7、是由幾何高度（位能）、壓力差（壓能）和水力損失三部分組成。管路特性曲線圖水力損失壓力差（壓能）幾何高度（位能）六、離心泵的工作點(diǎn) 離心泵在管路中正常運(yùn)行時，泵所提供的流量和壓頭應(yīng)與管路系統(tǒng)所要求的數(shù)值一致。 兩特性曲線的交點(diǎn)，即離心泵的工作點(diǎn)M。七、流量調(diào)節(jié) 流量調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)上是改變泵的工作點(diǎn)位置。由于工作點(diǎn)是由泵及管路特性共同決定的，因此，改變?nèi)我粭l特性曲線均可達(dá)到流量調(diào)節(jié)的目的。 改變管路特性曲線改變泵出口閥開度關(guān)小，曲線變陡。開大，曲線變平緩。 改變泵的特性曲線（1）改變泵的轉(zhuǎn)速變頻。（2）改變?nèi)~輪直徑不大于5。改變泵出口閥開度改變泵的轉(zhuǎn)速八、離心泵的并聯(lián)和串聯(lián) 當(dāng)單臺泵不能滿足生產(chǎn)任務(wù)要求

8、時，可采用多泵的并聯(lián)或串聯(lián)形式。 無論并聯(lián)還是串聯(lián)，目的都是為了增加管路流量，對于高阻管路，串聯(lián)可或更大流量，對于低阻管路，并聯(lián)可獲更大流量。 管路兩端勢能差很大時，不論何種管路，串聯(lián)輸送能力均大于并聯(lián)，當(dāng)管路兩端勢能差大于單臺泵最大揚(yáng)程時，只能使用串聯(lián)方式。 并聯(lián)泵所提供的流量不等于單臺流量的倍數(shù)。管路阻力越大、并聯(lián)泵數(shù)目越多，每臺泵提供的流量越小、效率越低。并聯(lián)泵數(shù)目不能太多，一般不超過3臺。 離心泵并聯(lián) 離心泵串聯(lián)九、氣縛與汽蝕1、氣縛：泵在啟動前沒有灌水或灌水不滿造成的泵殼內(nèi)有空氣，空氣的密度遠(yuǎn)小于液體的密度，其所產(chǎn)生的離心力很小，而不足以使得葉輪中心處形成低壓，液面與葉輪中心處的壓差

9、很小，使得液面位于泵下面的液體在壓差的作用下不能被吸入泵內(nèi)，這時泵空轉(zhuǎn)而不能吸液，出口不可能有液體排出。 離心泵啟動前必須灌滿所輸送的液體。 2、汽蝕：離心泵葉輪入口處是泵內(nèi)壓力最低點(diǎn)，當(dāng)此處的壓力等于或小于工作溫度下介質(zhì)的飽和蒸汽壓時，液體就會沸騰汽化，產(chǎn)生大量氣泡，同時原來溶于介質(zhì)的氣體也將析出。這些氣泡隨液體流到外緣的較高壓區(qū)時，氣泡迅速凝結(jié)而破裂，瞬間內(nèi)周圍的液體即以極高的速度沖向原氣泡所占據(jù)的空間，引起強(qiáng)烈的沖擊震動和噪音。金屬表面在大壓力、高頻率的沖擊力下，逐漸疲勞破壞，從開始點(diǎn)蝕到形成嚴(yán)重的蜂窩空洞，使葉輪損壞。這種現(xiàn)象稱為汽蝕現(xiàn)象。 動畫視頻動畫4離心泵氣蝕現(xiàn)象.swf 著重點(diǎn)

10、：壓力等于或小于飽和蒸汽壓 吸入口壓力、位置吸上高度措施：（1）、采用雙吸葉輪。 （2）、增大葉輪入口直徑。 （3）、增加葉片入口處寬度。 （4）、采用螺旋誘導(dǎo)輪。其它：（1）、采用抗汽蝕材料制作葉輪。 （2）、表面光潔度高。十、主要零部件1、葉輪：將原動機(jī)的機(jī)械能直接傳給液體。 一般有612片后彎葉片，有閉式、半閉式和開式三種。 動畫視頻動畫3離心泵.swf 2 、泵殼：將葉輪封閉在一定的空間，以便由葉輪的作用吸入和壓出液體。泵殼多做成蝸殼形，故又稱蝸殼。同時又是一個能量轉(zhuǎn)換裝置。3、軸封裝置：防止泵殼內(nèi)液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內(nèi)。 常用軸封裝置有填料密封和機(jī)械密封兩種。 機(jī)械密封結(jié)構(gòu)

11、及原理（簡介）4、泵潤滑恒位油杯 工作原理：軸承箱與油杯的杯座形成一個連通器，油杯內(nèi)的氣體壓力小于外界大氣壓，故恒位油杯內(nèi)能夠保持一定高度的潤滑油。當(dāng)軸承箱內(nèi)油位下降，由于連通器原理，杯座油位下降，導(dǎo)致油杯內(nèi)潤滑油液封面被破壞，大氣便通過氣孔進(jìn)入油杯內(nèi)，使油杯內(nèi)外氣壓相平衡。油杯內(nèi)的液柱由于自重力向下流動注入軸承箱內(nèi)，直到油位持平，一切又回到了初始狀態(tài)。 工作原理及結(jié)構(gòu)圖十一、開停車 開車前準(zhǔn)備（1）電機(jī)轉(zhuǎn)向與泵轉(zhuǎn)向相同且正確；（2）潤滑油位、冷卻水；（3）各部位應(yīng)正常；（4）儀表，安全裝置靈敏，準(zhǔn)確，可靠；（5）盤車靈活，無異?，F(xiàn)象；（6）高溫泵應(yīng)進(jìn)行泵體預(yù)熱，溫度均勻上升。 開車（1）關(guān)閉

12、泵出口閥門； （2）全開泵進(jìn)口閥門；（3）起動電機(jī)，觀察泵運(yùn)行是否正常；（4）調(diào)節(jié)出口閥開度以適應(yīng)所需工況；（5）檢查軸封泄漏情況； 正常機(jī)械密封泄漏小于3滴/分。 （6）檢查電機(jī)及泵軸承溫度。 滑動軸承65、滾動軸承75 或指定 停車（1）關(guān)閉出口管路閥門； （2）停電機(jī)；（3）待泵冷卻后再依次關(guān)閉附屬系統(tǒng)的閥門。（4）必要時關(guān)閉進(jìn)口閥門；（5）輸送易結(jié)晶，易凝固，易沉淀等介質(zhì)的泵，停泵后應(yīng)防止堵塞，及時沖洗。 （6）冬季停車或長期停車，應(yīng)將泵內(nèi)液體放盡。 十二、注意事項(xiàng)1、禁止無水運(yùn)行，不能通過調(diào)節(jié)進(jìn)口閥門來降低流量，禁止在過低的流量下運(yùn)行；2、確保機(jī)械密封有充分沖洗的水流；3、潤滑油位及

13、油質(zhì)；4、按時巡檢： 項(xiàng)目有流量、壓力、電流、潤滑油位、軸承的溫度以及振動、聲音、運(yùn)行情況以及是否有泄漏。 十三、多級離心泵將有相同特性的兩個以上的泵葉輪串聯(lián)在一起，流體通道結(jié)構(gòu)上表現(xiàn)為上級的介質(zhì)出口與下級的介質(zhì)進(jìn)口相通，如此的機(jī)構(gòu)形成了多級離心泵。意義在于提高泵的總揚(yáng)程。結(jié)構(gòu)：多個葉輪，每個葉輪配一個導(dǎo)葉；轉(zhuǎn)子兩端支承，軸封裝置對稱布置在兩端；葉輪依次或?qū)ΨQ串聯(lián)裝在軸上；末級葉輪后裝有平衡軸向力的裝置。 動畫視頻動畫多級離心泵原理動畫.swf 組裝及運(yùn)行視頻動畫多級離心泵動畫.mp4 自平衡泵的組裝及運(yùn)行 視頻動畫自平衡多級泵離心泵視頻動畫視頻.flv往復(fù)泵1、工作原理：往復(fù)泵是容積式泵的一

14、種，它是靠在泵缸內(nèi)作往復(fù)運(yùn)動的活塞或柱塞來改變工作室的容積，從而達(dá)到吸入和排出液體的。由于泵缸內(nèi)的主要工作部件(活塞或柱塞)的運(yùn)動為往復(fù)式的，因此稱它為往復(fù)泵。單作用泵動畫視頻動畫單作用往復(fù)泵.swf雙作用泵動畫視頻動畫雙動往復(fù)泵.swf泵運(yùn)行動畫視頻動畫往復(fù)泵WangFuBeng_FreeWare.exe2、主要組成部分及分類 組成 液力端：活塞、泵缸、吸入閥、排出閥 動力端：傳動部位通常是曲柄連桿機(jī)構(gòu)或偏心輪機(jī)構(gòu)，動力部分采用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)動畫：曲柄連桿機(jī)構(gòu)視頻動畫曲柄連桿機(jī)構(gòu).SWF偏心輪機(jī)構(gòu)視頻動畫偏心輪.SWF蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)視頻動畫蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu).avi 往復(fù)泵結(jié)構(gòu) 三缸單作用泵主要部件圖

15、 分類按缸的數(shù)目分：單缸、雙缸和三缸按作用次數(shù)劃分：單作用泵、雙作用泵和差動泵按活塞的形式分：活塞式、柱塞式和隔膜式按泵缸位置分：臥泵和立式泵3、主要技術(shù)參數(shù) 作用數(shù)K：活塞每一往復(fù)行程(曲軸每一轉(zhuǎn))吸排液體的次數(shù)。 沖程S：活塞往復(fù)一次所移動的距離。 沖次n：活塞每分鐘往復(fù)的次數(shù)。 缸數(shù)Z：泵所有工作活塞數(shù)。 流量Q：泵的平均流量。 壓力P：泵的最高排出壓力，由負(fù)載決定。 功率N 效率 4、流量 瞬時流量：Q=Frsin （m3/h） 平均理論流量：Qcp=FSZn（m3/h） 其中：F-活塞截面積 平均實(shí)際流量：Q=Qcp v （m3/h） 因?yàn)橐后w中含有氣體、泵閥關(guān)閉遲滯、泄漏等原因，實(shí)

16、際流量小于理論流量。 動畫視頻動畫往復(fù)泵流量.swf流量曲線圖 單作用 雙缸單作用 三缸單作用 雙缸雙作用流量不均勻性（1）流量的不均勻度：m=Qmax/Qcp 雙缸單作用與單缸雙作用基本相同，雙缸雙作用與四缸單作用基本相同。（2）改進(jìn)方法：增加作用次數(shù)；采用奇數(shù)作用次數(shù)；泵出口采用蓄能器。作用數(shù)作用數(shù)1234567不均勻度不均勻度m3.141.571.0471.111.0161.0471.008蓄能器 工作原理：蓄能器是液壓系統(tǒng)中不可缺少的重要部件。其內(nèi)部皮囊內(nèi)充裝氮?dú)?。?dāng)泵的排出壓力超過蓄能器的內(nèi)部壓力時，閥門即打開，液體進(jìn)入蓄能器，皮囊受壓而變形，體積減小，液體被逐漸儲存；當(dāng)管路壓力低于

17、蓄能器內(nèi)部壓力（流量減少）時，需要增加液體，則蓄能器將液體排出，使系統(tǒng)能量及時得到補(bǔ)償。 結(jié)構(gòu)圖功能：吸收沖擊壓力和脈動壓力，使系統(tǒng)壓力穩(wěn)定；儲蓄能量、減少能耗。流量調(diào)節(jié) 旁路回流法； 改變活塞的往復(fù)次數(shù)； 改變活塞的往復(fù)行程； 改變缸套和活塞桿直徑。5、性能特點(diǎn) 具有良好的自吸能力。 理論流量取決于作用數(shù)、缸內(nèi)徑、行程和轉(zhuǎn)速，與排出壓力無直接關(guān)系。 排出壓力與泵尺寸、轉(zhuǎn)速無關(guān)，實(shí)際排壓取決于系統(tǒng)壓力和管路阻力。 流量不均勻，排壓波動。 受泵閥工作性能限制(避免慣性水頭太大、泵閥關(guān)閉滯后和敲擊嚴(yán)重)，轉(zhuǎn)速不宜太高。 應(yīng)用范圍：小流量、高揚(yáng)程。6、主要部件 動力端 液力端7、開停車及注意事項(xiàng)（1

18、）、泵的啟動檢查各部位的連接及螺栓有無松動；檢查驅(qū)動箱內(nèi)的油位高度；檢查電動機(jī)及其接線正確、完好，接通電源；檢查出口安全閥（作用：泵超壓時卸壓保護(hù)）；打開進(jìn)、出口管線上的閥門，打開出口導(dǎo)淋，放盡管線內(nèi)空氣后關(guān)閉；確認(rèn)泵完好，打開回流閥，啟動泵；泵運(yùn)行正常后關(guān)閉回流閥。（2）、停泵打開回流閥，使泵轉(zhuǎn)入空載運(yùn)轉(zhuǎn)。切斷電動機(jī)電源。關(guān)閉進(jìn)、出口管線上的閥門和回流閥。（3）、注意事項(xiàng)當(dāng)泵體內(nèi)沒有液體時，不允許啟動泵。嚴(yán)禁在進(jìn)、出口管線上的閥門和回流閥關(guān)閉的情況下啟動泵。在負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，瞬時最大壓力不得超過額定壓力的110%。齒輪泵1、工作原理 齒輪泵是依靠泵缸與嚙合齒輪間所形成的工作容積變化和移動來輸

19、送液體或使之增壓的回轉(zhuǎn)泵。由兩個參數(shù)相同的齒輪、泵體與前后蓋緊密配合而形成兩個封閉空間，吸入腔與排出腔是靠兩個齒輪的嚙合線來隔開的。當(dāng)齒輪轉(zhuǎn)動時，齒輪脫開側(cè)的空間的體積從小變大，形成真空，將液體吸入，齒輪嚙合側(cè)的空間的體積從大變小，而將液體擠出泵腔。 在吸入腔，齒輪脫開，旋轉(zhuǎn)的輪齒不斷帶走介質(zhì)，形成局部真空，從而完成吸油過程。在排出腔，輪齒嚙合，介質(zhì)量迅速增加，使介質(zhì)壓力增大，實(shí)現(xiàn)排油過程。 齒輪泵的排出口的壓力完全取決于泵出口阻力的大小。齒輪泵的工作過程 動畫視頻動畫齒輪泵工作原理.flv 優(yōu)點(diǎn)：體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，價格低，工作可靠，自吸性能較好，對油液污染不敏感，維護(hù)方便等

20、。 缺點(diǎn)：流量和壓力脈動較大，噪聲大，排量不可變等。2、齒輪泵的開停車 啟動： （1）檢查全部法蘭、接頭的密封性。 （2）盤動聯(lián)軸器，無摩擦及碰撞聲音。 （3）全開吸入和排出管路上的閥門。 嚴(yán)禁閉閥啟動。 （4）驗(yàn)證電機(jī)轉(zhuǎn)動方向后，啟動電機(jī)。 停車： （1）關(guān)閉電動機(jī)。 （2）關(guān)閉泵的進(jìn)、出口閥門。 水環(huán)真空泵 工作原理葉輪偏心安裝在泵中，泵內(nèi)裝有適量的水作為工作液，當(dāng)葉輪順時針旋轉(zhuǎn)時，水被葉輪拋向四周，由于離心力的作用，水形成了一個近似于等厚度的封閉圓環(huán)。水環(huán)的上部分內(nèi)表面恰好與葉輪輪轂相切，水環(huán)的下部內(nèi)表面剛好與葉片頂端接觸（實(shí)際上葉片在水環(huán)內(nèi)有一定的插入深度）。此時葉輪輪轂與水環(huán)之間形成一個月牙形空間，而這一空間又被葉輪分成葉片數(shù)目相等的若干個小腔。如果以葉輪的上部0為起點(diǎn)，那么葉輪在旋轉(zhuǎn)前180時，小腔的容積由小變大，且與端面上的吸氣口相通，此時氣體被吸入，當(dāng)吸