化工設備結(jié)構(gòu)認識ppt課件

1、第第1章章 化工設備構(gòu)造認識化工設備構(gòu)造認識 第第1章章 化工設備構(gòu)造認識化工設備構(gòu)造認識1.1 常用化工設備種類常用化工設備種類1.2 典型化工設備構(gòu)造典型化工設備構(gòu)造1.3 化工設備零部件規(guī)范化化工設備零部件規(guī)范化1.1常用化工設備種類常用化工設備種類1反響類設備反響類設備 主要用于使物料在其中主要用于使物料在其中進展化學反響，生成新的物質(zhì)或使物料進展化學反響，生成新的物質(zhì)或使物料進展攪拌、沉降等單元操作。進展攪拌、沉降等單元操作。2換熱類設備換熱類設備 主要用來使兩種不同溫主要用來使兩種不同溫度的物料進展熱交換，到達加熱或冷卻度的物料進展熱交換，到達加熱或冷卻的目的。如熱交換器、冷凝器、

2、蒸發(fā)器、的目的。如熱交換器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷卻器等。冷卻器等。3儲存類設備儲存類設備 主要用于儲存消費用的主要用于儲存消費用的原料氣體、液體、液化氣體等，如各種原料氣體、液體、液化氣體等，如各種方式的儲罐。方式的儲罐。4塔類設備塔類設備 主要用于吸收、精餾、萃主要用于吸收、精餾、萃取等單元操作。均為直立式，橫截面為取等單元操作。均為直立式，橫截面為圓柱形。如吸收塔、枯燥塔和過濾塔等。圓柱形。如吸收塔、枯燥塔和過濾塔等。1.2 典型化工設備構(gòu)造典型化工設備構(gòu)造1. 2.1 容器容器 主要由鋼制圓筒體和兩端的封頭組主要由鋼制圓筒體和兩端的封頭組成，并設有各種化工工藝接納，以及為成，并設有各種化工

3、工藝接納，以及為檢修方便開設的人孔、手孔，和為維護檢修方便開設的人孔、手孔，和為維護容器平安而設置的平安安裝等。容器平安而設置的平安安裝等。臥式容器表示圖臥式容器表示圖1.容器外形容器外形 立式容器立式容器 臥式容器臥式容器 方描畫器方描畫器 球描畫器球描畫器 2.容器的受壓情況容器的受壓情況1受內(nèi)壓 壓力小于0.1MPa為常壓容器,0.11.6MPa為低壓容器，1.610MPa為中壓容器，10100MPa為高壓容器，100MPa為超高壓。2受外壓 如真空容器(真空精餾塔)或容器外有夾套。 1MPa=10 kg / cm=1N/mm3.容器分類容器分類1具有以下情況之一的，為第三類壓力容器：具

4、有以下情況之一的，為第三類壓力容器： 高壓容器；中壓容器僅限毒性程度為極度和高壓容器；中壓容器僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)；高度危害介質(zhì)； 中壓儲存容器僅限易燃或毒性程度為中度危中壓儲存容器僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且害介質(zhì)，且pV乘積大于等于乘積大于等于10MPam3。 中壓反響容器僅限易燃或毒性程度為中度危中壓反響容器僅限易燃或毒性程度為中度危害介質(zhì)，且害介質(zhì)，且pV乘積大于等于乘積大于等于0.5MPam3。 低壓容器僅限毒性程度為極度和高度危害介低壓容器僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)，且乘積大于等于質(zhì)，且乘積大于等于0.2MPam3 。 高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。高壓、中壓

5、管殼式余熱鍋爐。 中壓搪玻璃壓力容器。 運用強度級別較高指相應規(guī)范中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540MPa的資料制造的壓力容器。 挪動式壓力容器，包括鐵路罐車介質(zhì)為液化氣體、低溫液體、罐式汽車和罐式集裝箱介質(zhì)為液化氣體、低溫液體等； 球形儲罐容積大于等于50m3；低溫液體儲存容器容積大于5m3。 低溫液體儲存容器容積大于5m3 2具有以下情況之一的，為第二類壓力容器：具有以下情況之一的，為第二類壓力容器： 中壓容器；中壓容器； 低壓容器僅限毒性程度為極度和高度危害介低壓容器僅限毒性程度為極度和高度危害介質(zhì)；質(zhì)； 低壓反響容器和低壓儲存容器僅限易燃介質(zhì)低壓反響容器和低壓儲存容器僅限易燃介質(zhì)或毒性

6、程度為中度危害介質(zhì)；或毒性程度為中度危害介質(zhì)； 低壓管殼式余熱鍋爐；低壓管殼式余熱鍋爐； 低壓搪玻璃壓力容器。低壓搪玻璃壓力容器。 3除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。容器。 1.2.2 攪拌反響釜攪拌反響釜 攪拌反響釜主要零件有：攪拌器、攪拌反響釜主要零件有：攪拌器、內(nèi)筒、夾套、攪拌軸、懸掛支座、人孔、內(nèi)筒、夾套、攪拌軸、懸掛支座、人孔、軸封安裝和傳動安裝等。軸封安裝和傳動安裝等。 1釜體釜體 為進展化學反為進展化學反響提供一定的空間的容響提供一定的空間的容器。由圓筒形筒體及上、器。由圓筒形筒體及上、下封頭組成。下封頭組成。2傳熱安裝傳熱安裝 常用

7、的傳熱安常用的傳熱安裝是在釜體外部設置夾套，裝是在釜體外部設置夾套，有時也在釜體內(nèi)部設置蛇管。有時也在釜體內(nèi)部設置蛇管。3攪拌安裝攪拌安裝 各種物料混合各種物料混合均勻，接觸良好。均勻，接觸良好。 攪拌安攪拌安裝由電動機經(jīng)減速器減到攪裝由電動機經(jīng)減速器減到攪拌器所需轉(zhuǎn)速后，再經(jīng)過聯(lián)拌器所需轉(zhuǎn)速后，再經(jīng)過聯(lián)軸器來帶動。軸器來帶動。攪拌器的型式主要有：攪拌器的型式主要有：n槳式、推進式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶式等。槳式、推進式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶式等。n1槳式攪拌器槳式攪拌器 槳式攪拌器適用于流動性大，黏度槳式攪拌器適用于流動性大，黏度小的液體物料，槳式攪拌器也適用于纖維狀和結(jié)晶小的液

8、體物料，槳式攪拌器也適用于纖維狀和結(jié)晶狀的溶解液，假設液體物料層很深時可在槳式攪拌狀的溶解液，假設液體物料層很深時可在槳式攪拌器軸上安裝數(shù)排槳葉。器軸上安裝數(shù)排槳葉。折葉槳式攪拌器折葉槳式攪拌器 三寬葉槳式攪拌器三寬葉槳式攪拌器2框式和錨式攪拌器框式和錨式攪拌器 框式攪拌器構(gòu)造比較鞏固，框式攪拌器構(gòu)造比較鞏固，攪動物料量大。攪動物料量大?？蚴胶湾^式攪拌器框式和錨式攪拌器特殊框式攪拌器特殊框式攪拌器 3推進式攪拌器 通常為兩個攪拌葉，第一個槳葉安裝在反響釜的上部，把液體或氣體往下壓；第二個槳葉安裝在下部，把液體往上推。使物料循環(huán)流動，所起作用以容積循環(huán)為主，剪切作用較小，上下翻騰效果良好。當需求

9、有更大的流速時，反響釜內(nèi)設有導流筒。四葉推進式攪拌器四葉推進式攪拌器 三葉推進式攪拌器三葉推進式攪拌器4渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器 渦輪式攪拌器型式很多。槳葉又渦輪式攪拌器型式很多。槳葉又分為平直葉和彎曲葉兩種。渦輪攪拌器的主要優(yōu)分為平直葉和彎曲葉兩種。渦輪攪拌器的主要優(yōu)點是當能量耗費不大時，攪拌效率較高。因此它點是當能量耗費不大時，攪拌效率較高。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。適用于乳濁液、懸浮液等。 六葉開啟渦輪式攪拌器六葉開啟渦輪式攪拌器 六斜葉開啟渦輪式攪拌器六斜葉開啟渦輪式攪拌器 齒形圓盤渦輪式攪拌器齒形圓盤渦輪式攪拌器 5特殊型式攪拌器 一種螺帶式攪拌器，常用扁鋼按螺旋繞成，直徑較大，

10、常做成幾條緊貼釜內(nèi)壁，與釜壁的間隙很小，所以攪拌時能不斷地將粘于釜壁的堆積物刮下來。對黏稠物料，采用行星傳動的攪拌器。行星傳動器的優(yōu)點是攪拌強度很高，被旋轉(zhuǎn)部分帶動攪拌的物料體積很大，缺陷是構(gòu)造復雜。 螺桿式攪拌器 螺帶螺桿式攪拌器4軸封安裝軸封安裝 攪拌軸是轉(zhuǎn)動的，釜體封頭是靜止的，攪拌軸是轉(zhuǎn)動的，釜體封頭是靜止的，在攪拌軸伸出封頭之處必然有間隙，必需進展密封在攪拌軸伸出封頭之處必然有間隙，必需進展密封(軸軸封封)，以堅持設備內(nèi)的壓力，以堅持設備內(nèi)的壓力(或真空度或真空度)，防止反響物料，防止反響物料逸出和雜質(zhì)的滲入。通常采用填料密封或機械密封。逸出和雜質(zhì)的滲入。通常采用填料密封或機械密封。

11、填料密封構(gòu)造簡單、易于制造，并適用于低壓、低溫的填料密封構(gòu)造簡單、易于制造，并適用于低壓、低溫的場所。場所。圖1-12 填料密封構(gòu)造機械密封機械密封 任務特性任務特性 機械密封又稱端面密封機械密封又稱端面密封Mechanical End Mechanical End Face SealFace Seal，是旋轉(zhuǎn)軸用動密封。，是旋轉(zhuǎn)軸用動密封。機械密封性能可靠，走漏量小，運用壽命長，功機械密封性能可靠，走漏量小，運用壽命長，功耗底，毋需經(jīng)常維修，且能順應消費過程自動耗底，毋需經(jīng)常維修，且能順應消費過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質(zhì)

12、、含固體顆粒介質(zhì)等苛刻工況的強腐蝕性介質(zhì)、含固體顆粒介質(zhì)等苛刻工況的密封要求。密封要求。目前程度目前程度n單級壓力：單級壓力： 10 3pa35MP an運用溫度：運用溫度： 最高達最高達1000C；最低可達低溫；最低可達低溫深冷深冷n機器轉(zhuǎn)速機器轉(zhuǎn)速 ：高達：高達50000r/minnpV值：值： 達達1000Mpa m/s 任務原理任務原理n機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相n 對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)對滑動的端面在流體壓力和補償機構(gòu)的的n 彈力或磁力作用下堅持接合并配彈力或磁力作用下堅持接合并配以以n 輔助密封而輔助密封而n 到達的阻漏到達的阻漏

13、n 的軸封安裝。的軸封安裝。n該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封的中心。的中心。n摩擦副在磨損后在彈簧和介質(zhì)壓力的推進下摩擦副在磨損后在彈簧和介質(zhì)壓力的推進下實現(xiàn)補償，一直堅持兩密封端面的嚴密接。實現(xiàn)補償，一直堅持兩密封端面的嚴密接。摩擦副摩擦副n補償環(huán)密封圈補償環(huán)密封圈2阻止了介質(zhì)能夠沿補償環(huán)和軸阻止了介質(zhì)能夠沿補償環(huán)和軸之間間隙的走漏走漏點之間間隙的走漏走漏點2；n而非補償環(huán)輔助密封圈而非補償環(huán)輔助密封圈7阻止了介質(zhì)能夠沿非阻止了介質(zhì)能夠沿非補償環(huán)與壓蓋之間間隙的走漏走漏點補償環(huán)與壓蓋之間間隙的走漏走漏點3。緊定螺釘緊定螺釘 彈簧座彈簧座 彈簧彈簧

14、 密封圈密封圈 補償環(huán)補償環(huán) 非補償環(huán)非補償環(huán) 密封圈密封圈 防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷n任務時，輔助密封圈無明顯相對運動，任務時，輔助密封圈無明顯相對運動，根本上屬于靜密封。根本上屬于靜密封。n壓蓋與機體聯(lián)接處的走漏點壓蓋與機體聯(lián)接處的走漏點4不屬于機械不屬于機械密封，常用密封，常用O型圈和墊片來密封。型圈和墊片來密封。緊定螺釘緊定螺釘 彈簧座彈簧座 彈簧彈簧 密封圈密封圈 補償環(huán)補償環(huán) 非補償環(huán)非補償環(huán) 密封圈密封圈 防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷機械密封構(gòu)造圖機械密封構(gòu)造圖緊定螺釘緊定螺釘 彈簧座彈簧座 彈簧彈簧 密封圈密封圈 動環(huán)動環(huán) 靜環(huán)靜環(huán) 密封圈密封圈 防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷 機械密封的根本構(gòu)造機械密封的根本構(gòu)造n機械密

15、封安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，密封腔內(nèi)有補償環(huán)機械密封安裝在旋轉(zhuǎn)軸上，密封腔內(nèi)有補償環(huán)1、補償環(huán)輔助密封圈補償環(huán)輔助密封圈2、彈簧、彈簧3、彈簧座、彈簧座4、緊定螺、緊定螺釘釘5，它們隨軸一同旋轉(zhuǎn)。，它們隨軸一同旋轉(zhuǎn)。n機械密封的其它零件，包括非補償環(huán)機械密封的其它零件，包括非補償環(huán)6、非補償、非補償環(huán)密封圈環(huán)密封圈7和防轉(zhuǎn)銷和防轉(zhuǎn)銷8安裝在壓蓋內(nèi)，壓蓋與機體安裝在壓蓋內(nèi)，壓蓋與機體用螺栓聯(lián)接。用螺栓聯(lián)接。緊定螺釘緊定螺釘 彈簧座彈簧座 彈簧彈簧 密封圈密封圈 補償環(huán)補償環(huán) 非補償環(huán)非補償環(huán) 密封圈密封圈 防轉(zhuǎn)銷防轉(zhuǎn)銷 機械密封主要是將較易走漏的軸向密封改機械密封主要是將較易走漏的軸向密封改動為不易走漏的

16、端面密封。動為不易走漏的端面密封。機械密封與填料密封比較機械密封與填料密封比較n優(yōu)點：優(yōu)點：n1密封可靠，在長期運轉(zhuǎn)中密封形狀很穩(wěn)定，密封可靠，在長期運轉(zhuǎn)中密封形狀很穩(wěn)定，走漏量很小，其走漏約為軟填料密封的走漏量很小，其走漏約為軟填料密封的1；n2運用壽命長，在油、水介質(zhì)中普通可達運用壽命長，在油、水介質(zhì)中普通可達12年或更長，在化工介質(zhì)中普通任務半年以上；年或更長，在化工介質(zhì)中普通任務半年以上；n3摩擦功率耗費小，其摩擦功率僅為軟填料密摩擦功率耗費小，其摩擦功率僅為軟填料密封的封的1050；n4軸或軸套根本上不磨損；軸或軸套根本上不磨損；n5維修周期長，端面磨損后可自動補償，普通維修周期長，

17、端面磨損后可自動補償，普通情況下不需經(jīng)常性維修；情況下不需經(jīng)常性維修；6抗振性好，對旋轉(zhuǎn)機械軸的振動、偏擺以及抗振性好，對旋轉(zhuǎn)機械軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜不敏感；軸對密封腔的偏斜不敏感；7適用范圍廣，機械密封能用于高溫、低溫、適用范圍廣，機械密封能用于高溫、低溫、高壓、真空、不同旋轉(zhuǎn)頻率，以及各種腐蝕介高壓、真空、不同旋轉(zhuǎn)頻率，以及各種腐蝕介質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封。質(zhì)和含磨粒介質(zhì)的密封。缺陷：缺陷：1構(gòu)造較復雜，對加工制造要求高；構(gòu)造較復雜，對加工制造要求高；2安裝與改換比較費事，要求工人有一定的技安裝與改換比較費事，要求工人有一定的技術(shù)程度；術(shù)程度；3發(fā)生偶爾性事故時，處置較困難；發(fā)

18、生偶爾性事故時，處置較困難；4價高價高5 5傳動安裝傳動安裝 通常采用立式布置在罐體的頂部，包括電動通常采用立式布置在罐體的頂部，包括電動機、減速安裝、聯(lián)軸器及機座等。機、減速安裝、聯(lián)軸器及機座等。1.2.3 換熱設備換熱設備 管殼式換熱器管殼式換熱器 是以封鎖在殼體中管束的壁面作為傳是以封鎖在殼體中管束的壁面作為傳熱面的換熱器，是目前運用最廣的類型。熱面的換熱器，是目前運用最廣的類型。 管殼式換熱器任務原理圖管殼式換熱器任務原理圖換熱器主要零部件換熱器主要零部件 f墊圈 g分層擱板 h管箱筒節(jié) i管板 j折流板 k支持板 a筒體 b管束 d封頭 e筒節(jié) 管殼式換熱器裝配圖管殼式換熱器裝配圖

19、分類分類 管殼式換熱器按構(gòu)造特點分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、型管式換熱器、雙重管式換熱器、填函式換熱器和雙管板換熱器等。前 3種運用比較普遍。固定管板式換熱器固定管板式換熱器 浮頭式換熱器浮頭式換熱器 U型管式換熱器型管式換熱器 1.2.4 塔設備塔設備n塔設備有許多種類型，塔設備是化工、石油塔設備有許多種類型，塔設備是化工、石油化工和煉油消費中最重要的設備之一。它可化工和煉油消費中最重要的設備之一。它可使氣液或液液兩相之間進展嚴密接觸，到達使氣液或液液兩相之間進展嚴密接觸，到達相際傳質(zhì)及傳熱的目的。相際傳質(zhì)及傳熱的目的。n可在塔設備中完成常見的單元操作有：精餾、可在塔設備中完成常見的

20、單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。吸收、解吸和萃取等。n此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和枯燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱。凈制和枯燥，以及兼有氣液兩相傳質(zhì)和傳熱。精餾原理精餾原理 (Principle of Rectify) (Principle of Rectify) n蒸氣由塔底進入，與下降液進展逆流接蒸氣由塔底進入，與下降液進展逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)( (低沸點低沸點) )組分不斷地向蒸氣中轉(zhuǎn)移，蒸組分不斷地向蒸氣中轉(zhuǎn)移，蒸氣中的難揮發(fā)氣中的難揮發(fā)( (高沸點高沸點) )組分不斷地向下組

21、分不斷地向下降液中轉(zhuǎn)移。降液中轉(zhuǎn)移。n蒸氣愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈蒸氣愈接近塔頂，其易揮發(fā)組分濃度愈高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組高，而下降液愈接近塔底，其難揮發(fā)組分那么愈富集，到達組分分別的目的。分那么愈富集，到達組分分別的目的。n由塔頂上升的蒸氣進入冷凝器，冷凝的由塔頂上升的蒸氣進入冷凝器，冷凝的液體的一部分作為回流液前往塔頂進入液體的一部分作為回流液前往塔頂進入精餾塔中，其他的部分那么作為餾出液精餾塔中，其他的部分那么作為餾出液取出。取出。n塔底流出的液體，其中的一部分送入再塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣前往塔中，另一沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣前往塔中，另一部

22、分液體作為釜殘液取出。部分液體作為釜殘液取出。 1.2.4 塔設備塔設備 普通可將塔分成填料塔和板式塔兩大類。 1.填料塔填料塔 以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設備。接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設備。 n底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌底部裝有填料支承板，填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上，并沿填料外表流下。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分料外表流下。氣體從塔底送入，經(jīng)氣體分布安裝小直徑塔

23、普通不設氣體分布安裝布安裝小直徑塔普通不設氣體分布安裝分布后，與液體呈逆流延續(xù)經(jīng)過填料層的分布后，與液體呈逆流延續(xù)經(jīng)過填料層的空隙，在填料外表上，氣液兩相親密接觸空隙，在填料外表上，氣液兩相親密接觸進展傳質(zhì)。填料塔屬于延續(xù)接觸式氣液傳進展傳質(zhì)。填料塔屬于延續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設備，兩相組成沿塔高延續(xù)變化，在正質(zhì)設備，兩相組成沿塔高延續(xù)變化，在正常操作形狀下，氣相為延續(xù)相，液相為分常操作形狀下，氣相為延續(xù)相，液相為分散相。散相。 n 1填料填料 填料塔氣液接觸的元件，填填料塔氣液接觸的元件，填料分成亂堆填料料分成亂堆填料(顆粒填料顆粒填料)和規(guī)整填料兩和規(guī)整填料兩大類。大類。1拉西環(huán)拉西環(huán) 拉西環(huán)是

24、工業(yè)上最早拉西環(huán)是工業(yè)上最早運用的一種填料，為外徑與高運用的一種填料，為外徑與高度相等的圓環(huán)，通常由陶瓷或度相等的圓環(huán)，通常由陶瓷或金屬資料制成。金屬資料制成。拉西環(huán)拉西環(huán) 環(huán)拉西環(huán)環(huán)拉西環(huán)n拉西環(huán)構(gòu)造簡單，制造容易，但堆積時相鄰環(huán)間拉西環(huán)構(gòu)造簡單，制造容易，但堆積時相鄰環(huán)間易構(gòu)成線接觸，填料層的均勻性差，因此存在嚴易構(gòu)成線接觸，填料層的均勻性差，因此存在嚴重的向壁偏流和溝流景象，致使傳質(zhì)效率低。而重的向壁偏流和溝流景象，致使傳質(zhì)效率低。而且流動阻力大，操作范圍小。其改善方面有且流動阻力大，操作范圍小。其改善方面有形、形、十字格形的拉西環(huán)。十字格形的拉西環(huán)。 2鮑爾環(huán)鮑爾環(huán) 鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的

25、鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的壁上開一層或兩層長方形窗口，壁上開一層或兩層長方形窗口，窗孔的母材兩層交錯地彎向環(huán)窗孔的母材兩層交錯地彎向環(huán)中心對接。這種構(gòu)造使填料層中心對接。這種構(gòu)造使填料層內(nèi)氣、液分布性能大為改善，內(nèi)氣、液分布性能大為改善，尤其是環(huán)的內(nèi)外表得到充分利尤其是環(huán)的內(nèi)外表得到充分利用。用。n與同樣尺寸的拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣液通量可與同樣尺寸的拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣液通量可提高提高50%50%，而壓降僅為其一半，分別效果也得到提，而壓降僅為其一半，分別效果也得到提高。其改良為階梯形鮑爾環(huán)，圓筒部分的一端制高。其改良為階梯形鮑爾環(huán)，圓筒部分的一端制成喇叭口外形。這樣填料間呈現(xiàn)點接觸，床層均成喇叭

26、口外形。這樣填料間呈現(xiàn)點接觸，床層均勻且空隙率大，與鮑爾環(huán)相比氣體阻力減少勻且空隙率大，與鮑爾環(huán)相比氣體阻力減少25%25%，消費才干提高消費才干提高10%10%。 3階梯環(huán)階梯環(huán) 鮑爾環(huán)根底上改造得出的。鮑爾環(huán)根底上改造得出的。環(huán)壁上開有窗孔，其高度為直徑的環(huán)壁上開有窗孔，其高度為直徑的一半。由于高徑比的減少，使得氣一半。由于高徑比的減少，使得氣體繞填料外壁的平均途徑大為縮短，體繞填料外壁的平均途徑大為縮短，減少了阻力。減少了阻力。n喇叭口一邊，不僅添加機械強度，而且使填料之喇叭口一邊，不僅添加機械強度，而且使填料之間為點接觸，有利于液膜的聚集與更新，提高了間為點接觸，有利于液膜的聚集與更新

27、，提高了傳質(zhì)效率。傳質(zhì)效率。n目前所運用的環(huán)型填料中最為優(yōu)良的一種。目前所運用的環(huán)型填料中最為優(yōu)良的一種。4弧鞍型弧鞍型 外表全部敞口，外表全部敞口，不分內(nèi)外，液體在外表不分內(nèi)外，液體在外表兩側(cè)均勻流動，外表利兩側(cè)均勻流動，外表利用率高，流動呈弧形，用率高，流動呈弧形，氣體阻力小。但兩面對氣體阻力小。但兩面對稱有重疊景象，容易產(chǎn)稱有重疊景象，容易產(chǎn)生溝流。生溝流。 強度差，易破強度差，易破碎。運用較少。碎。運用較少。5矩鞍型矩鞍型 矩鞍形填料構(gòu)矩鞍形填料構(gòu)造不對稱，堆積時不重造不對稱，堆積時不重疊，均勻性更高。該填疊，均勻性更高。該填料氣流阻力小，處置才料氣流阻力小，處置才干大，性能雖不如鮑爾

28、干大，性能雖不如鮑爾環(huán)好，但構(gòu)造簡單，是環(huán)好，但構(gòu)造簡單，是一種性能優(yōu)良的填料。一種性能優(yōu)良的填料。 6環(huán)矩鞍環(huán)矩鞍 兼具環(huán)型、鞍兼具環(huán)型、鞍型填料的優(yōu)點。敞開的型填料的優(yōu)點。敞開的側(cè)壁有利于氣體和液體側(cè)壁有利于氣體和液體經(jīng)過，減少了填料層內(nèi)經(jīng)過，減少了填料層內(nèi)滯液死區(qū)。填料層內(nèi)流滯液死區(qū)。填料層內(nèi)流體孔道增多，使氣液分體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質(zhì)效率布更加均勻，傳質(zhì)效率得以提高。得以提高。普通采用金屬材質(zhì)，機械普通采用金屬材質(zhì)，機械強度高。強度高。7球型球型 球體為空心，氣體和液體從其內(nèi)部球體為空心，氣體和液體從其內(nèi)部經(jīng)過。由于球體構(gòu)造的對稱性，填料裝填經(jīng)過。由于球體構(gòu)造的對稱性，填

29、料裝填密度均勻，不易產(chǎn)生空穴和架橋，故氣液密度均勻，不易產(chǎn)生空穴和架橋，故氣液分散性能好。分散性能好。常采用塑料材質(zhì)。普通用于特定場所，工程常采用塑料材質(zhì)。普通用于特定場所，工程上運用較少。上運用較少。8格柵填料格柵填料 以條狀單元以條狀單元體經(jīng)一定規(guī)那么組合而體經(jīng)一定規(guī)那么組合而成，其構(gòu)造隨條狀單元成，其構(gòu)造隨條狀單元體的方式和組合規(guī)那么體的方式和組合規(guī)那么而變，具有多種構(gòu)造方而變，具有多種構(gòu)造方式。特點是比外表積較式。特點是比外表積較低，主要用于低壓降、低，主要用于低壓降、大負荷、防堵的場所。大負荷、防堵的場所。木格柵填料木格柵填料格里奇格柵填料格里奇格柵填料9波紋填料波紋填料 波紋填料是

30、由波紋填料是由許多層波紋薄片組成，各許多層波紋薄片組成，各片高度一樣但長短不等，片高度一樣但長短不等，搭配組合成圓盤狀，填料搭配組合成圓盤狀，填料波紋與程度方向成波紋與程度方向成45傾傾角，相鄰兩片反向重疊使角，相鄰兩片反向重疊使其波紋相互垂直。圓盤填其波紋相互垂直。圓盤填料塊程度放入塔內(nèi)，相鄰料塊程度放入塔內(nèi)，相鄰兩圓盤的波紋薄片方向互兩圓盤的波紋薄片方向互成成90角。角。金屬絲網(wǎng)波紋填料金屬絲網(wǎng)波紋填料金屬孔板波紋填料金屬孔板波紋填料n波紋填料因波紋薄片的資料與外形不同分成板波紋波紋填料因波紋薄片的資料與外形不同分成板波紋填料和網(wǎng)波紋填料。填料和網(wǎng)波紋填料。n板波紋填料可由陶瓷、塑料、金屬

31、、玻璃鋼等資料板波紋填料可由陶瓷、塑料、金屬、玻璃鋼等資料制成。填料的空隙率大，阻力小，流體通量大、效制成。填料的空隙率大，阻力小，流體通量大、效率高，而且制造方便、價錢低，正向通用化、大型率高，而且制造方便、價錢低，正向通用化、大型化方向開展?；较蜷_展。 10脈沖填料：是由帶縮頸的中脈沖填料：是由帶縮頸的中空棱柱形單體，按一定方式拼空棱柱形單體，按一定方式拼裝而成的一種規(guī)那么填料。脈裝而成的一種規(guī)那么填料。脈沖填料組裝后，會構(gòu)成帶鎖頸沖填料組裝后，會構(gòu)成帶鎖頸的多孔棱形通道，其縱面流道的多孔棱形通道，其縱面流道交替收縮和擴展，氣液兩相經(jīng)交替收縮和擴展，氣液兩相經(jīng)過時產(chǎn)生劇烈的湍動，在縮頸過

32、時產(chǎn)生劇烈的湍動，在縮頸處，氣速最高，湍動猛烈，從處，氣速最高，湍動猛烈，從而強化傳質(zhì)，在擴展段，氣速而強化傳質(zhì)，在擴展段，氣速減到最小，實現(xiàn)兩相的分別。減到最小，實現(xiàn)兩相的分別。n流道收縮、擴展的交替反復，實現(xiàn)了流道收縮、擴展的交替反復，實現(xiàn)了“脈沖傳質(zhì)脈沖傳質(zhì)過程。過程。n特點是處置量大，壓降小。適用于真空精餾，大特點是處置量大，壓降小。適用于真空精餾，大塔徑場所。塔徑場所。2填料支承填料支承 填料的支承構(gòu)造不僅要支承全部濕填料的分量，還必需使上升的氣體可以順利經(jīng)過。因此填料支承除應有足夠的強度和剛度外，還應有足夠的截面積，以免在支承處發(fā)生液泛。最常用的填料支承有柵板式和升氣管式。3液體噴

33、淋安裝液體噴淋安裝 填料塔操作時，在任一橫截面上保證氣液的均勻分布非常重要。因此，對液體分布安裝的根本要求是：能均勻分布液體；不易堵塞；氣體經(jīng)過時阻力小，噴淋時液滴飛濺小；不需求很大的液體壓力。n閱歷闡明，對塔徑為閱歷闡明，對塔徑為0.75m0.75m以上的塔，每平方米以上的塔，每平方米塔橫截面上應有塔橫截面上應有40405050個噴淋點；對塔徑在個噴淋點；對塔徑在0.75m0.75m以下的塔，噴淋點至少應為以下的塔，噴淋點至少應為160160個個/m2/m2。4液體再分布安裝液體再分布安裝 為了使液體沿塔截面均勻分布，不論顆粒型為了使液體沿塔截面均勻分布，不論顆粒型或規(guī)整型填料，堆積高度假設

34、超越塔徑的或規(guī)整型填料，堆積高度假設超越塔徑的26倍，倍，那么應設置液體再分布安裝，使向塔壁彌散的液那么應設置液體再分布安裝，使向塔壁彌散的液體重新集中于塔截面中部。體重新集中于塔截面中部。n作用是減小壁流景象。作用是減小壁流景象。n在填料層內(nèi)每隔一定高度設置液體再分布安裝在填料層內(nèi)每隔一定高度設置液體再分布安裝n對拉西環(huán)填料，再分布器的間隔約為塔徑的對拉西環(huán)填料，再分布器的間隔約為塔徑的253倍，對鮑爾環(huán)及鞍形等較好填料約為塔徑的倍，對鮑爾環(huán)及鞍形等較好填料約為塔徑的510倍，但通常不應超越倍，但通常不應超越6m。 填料塔詳圖填料塔詳圖 (5) 填料塔與板式塔的比較填料塔與板式塔的比較n對于

35、許多逆流氣液接觸過程，填料塔和板式塔都對于許多逆流氣液接觸過程，填料塔和板式塔都是可以適用的，設計者必需根據(jù)詳細情況進展選是可以適用的，設計者必需根據(jù)詳細情況進展選用。填料塔和板式塔有許多不同點，了解這些不用。填料塔和板式塔有許多不同點，了解這些不同點對于合理選用塔設備是有協(xié)助的。同點對于合理選用塔設備是有協(xié)助的。1填料塔操作范圍較小，特別是對于液體負荷變填料塔操作范圍較小，特別是對于液體負荷變化更為敏感。當液體負荷較小時，填料外表不化更為敏感。當液體負荷較小時，填料外表不 能能很好地潤濕，傳質(zhì)效果急劇下降；當液體負荷過很好地潤濕，傳質(zhì)效果急劇下降；當液體負荷過大時，那么容易產(chǎn)生液泛。設計良好

36、的板式塔，大時，那么容易產(chǎn)生液泛。設計良好的板式塔，那么具有大得多的操作范圍。那么具有大得多的操作范圍。2填料塔不宜于處置易聚合或含有固體懸浮物的填料塔不宜于處置易聚合或含有固體懸浮物的物料，而某些類型的板式塔如大孔徑篩板、泡物料，而某些類型的板式塔如大孔徑篩板、泡罩塔等那么可以有效地處置這種物質(zhì)。另外，罩塔等那么可以有效地處置這種物質(zhì)。另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。板式塔的清洗亦比填料塔方便。3當氣液接觸過程中需求冷卻以移除反響熱或溶解當氣液接觸過程中需求冷卻以移除反響熱或溶解熱時，填料塔因涉及液體均不問題而使構(gòu)造復雜化。熱時，填料塔因涉及液體均不問題而使構(gòu)造復雜化。板式塔可方便地在塔板

37、上安裝冷卻盤管。同理，當板式塔可方便地在塔板上安裝冷卻盤管。同理，當有側(cè)向出料時，填料塔也不如板式塔方便。有側(cè)向出料時，填料塔也不如板式塔方便。4以前亂堆填料塔直徑很少大于以前亂堆填料塔直徑很少大于0.5m，后來又以為，后來又以為不宜超越不宜超越1.5m，根據(jù)近，根據(jù)近10年來填料塔的開展情況，年來填料塔的開展情況，這一限制似乎不再成立。板式塔直徑普通不小于這一限制似乎不再成立。板式塔直徑普通不小于0.6m。5關(guān)于板式塔的設計資料更容易得到而且更為可關(guān)于板式塔的設計資料更容易得到而且更為可靠，因此板式塔的設計比較準確，平安系數(shù)可獲靠，因此板式塔的設計比較準確，平安系數(shù)可獲得更小。得更小。6當塔

38、徑不很大時，填料塔因構(gòu)造簡單而造價廉當塔徑不很大時，填料塔因構(gòu)造簡單而造價廉價。價。7對于易起泡物質(zhì)，填料塔更適宜，因填料對泡沫對于易起泡物質(zhì)，填料塔更適宜，因填料對泡沫有限制和破碎的作用。有限制和破碎的作用。8對于腐蝕性物質(zhì)，填料塔更適宜，因可采用瓷質(zhì)對于腐蝕性物質(zhì)，填料塔更適宜，因可采用瓷質(zhì)填料。填料。9對熱敏性物質(zhì)宜采用填料塔，由于填料塔內(nèi)的滯對熱敏性物質(zhì)宜采用填料塔，由于填料塔內(nèi)的滯液量比板式塔少，物料在塔內(nèi)的停留時間短。液量比板式塔少，物料在塔內(nèi)的停留時間短。10填料塔的壓降比板式塔小，因此對真空操作更為填料塔的壓降比板式塔小，因此對真空操作更為適宜。適宜。填料塔用于：填料塔用于：塔

39、徑小塔徑小真空操作真空操作易起泡易起泡腐蝕性物系腐蝕性物系熱敏性物系熱敏性物系2. 板式塔板式塔 n板式塔為逐級接觸式氣液傳質(zhì)設備，它主要由圓柱形板式塔為逐級接觸式氣液傳質(zhì)設備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤等部件構(gòu)成。殼體、塔板、溢流堰、降液管及受液盤等部件構(gòu)成。根據(jù)塔板構(gòu)造方式的不同，板式塔可分為泡罩塔、篩根據(jù)塔板構(gòu)造方式的不同，板式塔可分為泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔和放射塔。板塔、浮閥塔、舌形塔和放射塔。 n泡罩塔操作彈性大，效率高，液氣比范圍大，不易堵塞，泡罩塔操作彈性大，效率高，液氣比范圍大，不易堵塞，易于操作；但構(gòu)造復雜，造價高，壓降大，安裝維修費易于操作；但

40、構(gòu)造復雜，造價高，壓降大，安裝維修費事。事。n篩板塔效率高，處置才干強，壓降小，構(gòu)造簡單，制造維修方便；但操作彈性稍低于泡罩塔，小孔徑篩板易堵塞，不適宜處置臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液。浮閥塔操作彈性大，效率高，處置才干強，壓降小，不易積垢堵塞，構(gòu)造簡單，安裝容易；但其構(gòu)造、消費才干、塔板效率及壓降等略低于篩板塔。n舌形塔與泡罩塔相比，塔盤構(gòu)造簡單，壓降小，處置才干大，且安裝維修方便，但操作彈性小，塔板效率低。1.3 化工設備零部件規(guī)范化化工設備零部件規(guī)范化化工設備常用零部件：化工設備常用零部件： 容器容器(簡體、封頭簡體、封頭)；法蘭；人孔、手；法蘭；人孔、手孔、視孔；攪拌器；密封安裝；

41、聯(lián)接孔、視孔；攪拌器；密封安裝；聯(lián)接零件；機械傳動件；設備附件，如支座、零件；機械傳動件；設備附件，如支座、接納、液面計、氣體或液體分布器等。接納、液面計、氣體或液體分布器等。 為了便于設計、制造及零件的互換，從為了便于設計、制造及零件的互換，從而提高化工設備的質(zhì)量，降低本錢，各國已而提高化工設備的質(zhì)量，降低本錢，各國已制定了一系列化工設備零部件規(guī)范。制定了一系列化工設備零部件規(guī)范。例如：例如：筒體規(guī)范：筒體規(guī)范：GB/T 9019-2001(GB國家規(guī)國家規(guī)范范)；封頭規(guī)范：封頭規(guī)范：JB/T 4746-2002(JB機電部規(guī)機電部規(guī)范范)；法蘭規(guī)范：管法蘭有兩個規(guī)范，一個是國家法蘭規(guī)范：管

42、法蘭有兩個規(guī)范，一個是國家規(guī)范規(guī)范GB /T 91152000，另一個是原化，另一個是原化學工業(yè)部規(guī)范學工業(yè)部規(guī)范HG /T 20592HG /T 20635-2021 (HG 化工部規(guī)范化工部規(guī)范)，設備法，設備法蘭規(guī)范：蘭規(guī)范：JB/T 470147032000；人孔規(guī)范：人孔規(guī)范：JB /T 25551979，HG /T 21515HG /T 215352005等。等。1. 公稱直徑與公稱壓力公稱直徑與公稱壓力1公稱直徑公稱直徑規(guī)范化的名義直徑，代號規(guī)范化的名義直徑，代號DN(或或Dg)。表表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑所示卷制壓力容器公稱直徑 化工設備及零部件規(guī)范化的最重要參數(shù)化工設

43、備及零部件規(guī)范化的最重要參數(shù)是公稱直徑與公稱壓力。是公稱直徑與公稱壓力。(2) 公稱壓力公稱壓力 規(guī)定的規(guī)范壓力等級，表示管子、法蘭、管件的耐壓程度，記作PN。 如國家規(guī)范GB /T 10482005將管路元件的公稱壓力定為十個等級： 0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa、10MPa、16MPa、25MPa等。2筒體筒體 化工設備中圓筒描畫器運用最為廣泛，無論是化工設備中圓筒描畫器運用最為廣泛，無論是立式或臥式。其主體普通是由圓筒體和兩個封頭組立式或臥式。其主體普通是由圓筒體和兩個封頭組成的。筒體有鋼板卷焊而成和取自大口徑無縫鋼管成

44、的。筒體有鋼板卷焊而成和取自大口徑無縫鋼管的兩種。的兩種。 卷卷 板板 機機n留意：留意：n1. 壓力容器的公稱直徑壓力容器的公稱直徑n 用鋼板卷焊制成的筒體，其用鋼板卷焊制成的筒體，其公稱直徑指的是內(nèi)徑。而采用無縫公稱直徑指的是內(nèi)徑。而采用無縫鋼控制造的筒體，其公稱直徑指鋼鋼控制造的筒體，其公稱直徑指鋼管外徑。封頭的公稱直徑與筒體一管外徑。封頭的公稱直徑與筒體一致。致。 2.管子的公稱直徑管子的公稱直徑管子的直徑可分為外徑、內(nèi)徑、公稱直徑。例如外徑為管子的直徑可分為外徑、內(nèi)徑、公稱直徑。例如外徑為108的無縫鋼管，壁厚為的無縫鋼管，壁厚為5MM，用，用D108*5表示。表示。公稱直徑是為了設

45、計制造和維修的方便人為地規(guī)定的一公稱直徑是為了設計制造和維修的方便人為地規(guī)定的一種規(guī)范，種規(guī)范，DN。管子的公稱直徑和其內(nèi)徑、外徑都不。管子的公稱直徑和其內(nèi)徑、外徑都不相等，例如：公稱直徑為相等，例如：公稱直徑為100mm的無縫鋼管有的無縫鋼管有102*5、108*5等好幾種，目的是為了根據(jù)公稱直徑可以確定等好幾種，目的是為了根據(jù)公稱直徑可以確定管子、管件、閥門、法蘭、墊片等構(gòu)造尺寸與銜接尺管子、管件、閥門、法蘭、墊片等構(gòu)造尺寸與銜接尺寸。寸。每一公稱直徑，對應一個外徑，其內(nèi)徑數(shù)值隨厚度不同每一公稱直徑，對應一個外徑，其內(nèi)徑數(shù)值隨厚度不同而不同。公稱直徑可用公制而不同。公稱直徑可用公制mm表示

46、，也可用英制表示，也可用英制in表示。表示。 3. 容器零部件的公稱直徑容器零部件的公稱直徑有些零部件如法蘭、支座等的公稱直徑，有些零部件如法蘭、支座等的公稱直徑，指的是與它相配的筒體、封頭的公稱直徑。指的是與它相配的筒體、封頭的公稱直徑。DN2000法蘭是指與法蘭是指與DN2000筒體筒體(容器容器)或封或封頭相配的法蘭。頭相配的法蘭。DN2000鞍座是指支承鞍座是指支承DN2000mm容器的鞍式支座。還有一些零容器的鞍式支座。還有一些零部件的公稱直徑是與它相配的管子公稱直徑部件的公稱直徑是與它相配的管子公稱直徑表示的。如管法蘭，表示的。如管法蘭，DN200管法蘭是指銜接管法蘭是指銜接DN2

47、00mm管子的管法蘭。管子的管法蘭。3封頭封頭1封頭方式封頭方式 常見的封頭方式有橢圓形、常見的封頭方式有橢圓形、碟形、球形、錐形和平板封頭等。碟形、球形、錐形和平板封頭等。 2封頭方式的選擇封頭方式的選擇 1普通壓力容器封頭普通壓力容器封頭(中、中、低壓低壓)，在條件答應時，應采，在條件答應時，應采用受力形狀好與制造難度不用受力形狀好與制造難度不大的橢圓形封頭。大的橢圓形封頭。 2當制造條件較差時可用當制造條件較差時可用碟形或無折邊球形封頭，但碟形或無折邊球形封頭，但壁厚應適當加大或采用加固壁厚應適當加大或采用加固措施。措施。 3錐體封頭錐體封頭(底底)普通用于搜普通用于搜集固體顆?；蚴沽黧w分布均集固體顆?；蚴沽黧w分布均勻的場所。此外，也常用于勻的場所。此外，也常用于兩直徑不等設備的結(jié)合過渡兩直徑不等設備的結(jié)合過渡段段(變徑段變徑段)。 4平板封頭普通用作常壓容平板封頭普通用作常壓容器的蓋或底。直徑較大時應器的蓋或底。直徑較大時應加固。當制造條件較差時，加固。當制造條件較差時，也可思索也可思索用作小型低壓設備用作小型低壓設備的封頭。壓力容器上的孔蓋、的封頭。壓力容器上的孔蓋、法蘭蓋等也屬平板封頭。法蘭蓋等也屬平板封頭。4法蘭銜接法蘭銜接 是可拆銜接的一種。由于法蘭銜接有較好的強度和密