動靜設備相關知識專題培訓課件

1、前言 化工機械通?？煞譃閯釉O備和靜設備兩大類：動設備是指主要作用部件為運動的機械，如各種過濾機、破碎機、離心分離機、旋轉窯、攪拌機、旋轉干燥機以及流體輸送機械（各種壓縮機、風機、電機、泵）等。靜設備是指主要作用部件是靜止的或者只有很少運動的機械，如各種容器、塔器、反應器、換熱器、干燥器、蒸發(fā)器、電解槽、結晶設備、傳質設備、吸附設備、普通分離設備以及離子交換設備等。化工設備狹義指的是靜設備，塔罐槽釜等。 靜設備分類及種類一、靜置設備的分類（一） 靜置設備的設計壓力（ P ）分類常壓設備： P 0.1MPa低壓設備： 0.1 MPaP 1.6 MPa中壓設備： 1.6 MPaP 10 MPa高壓設

2、備： 10 MPaP 100 MPa超高壓設備： P100 MPa（二） 按設備在生產工藝過程中的作用原理分類1.反應設備（代號 R ）：完成一定的化學和物理反應，其中化學反應起主導和決定作用，物理工程是輔助的或半生的。2.換熱設備（代號 E ）：將熱量從高溫流體傳給低溫流體，以達到加熱、冷凝、冷卻的目的，并從中回收熱量，節(jié)約燃料（按其使用目的分為加熱器、冷卻器、冷凝器及再沸器等；按換熱方式又分為直接混合式、蓄熱式和間壁式）；3.儲存設備（代號 C）：用來盛裝生產用的原料氣、液體、液化氣等物料的設備 ，屬于結構相對比較簡單的容器類設備，按結構特征有立式儲罐、臥式儲罐及球形儲罐等。4.流體輸送設

3、備：是將原料、成品及半成品，包括水和空氣等各種液體和氣體從一個設備輸送到另一個設備，或者使其壓力升高以滿足化工工藝的要求?？捎糜谠S多場合，不僅限于化工或煉油生產，也稱為通用設備，也喻為煉油、化工廠的“動脈”。5.加熱設備：是將原料加熱到一定溫度，使其汽化或為其進行反映提供足夠的熱量，如：管式加熱爐。6.傳質設備：是利用物料之間某些物理性質，如沸點、密度、溶解度等的不同，將處于混合狀態(tài)的物質（氣態(tài)和液態(tài)）中的某些組分分離出來。如：精餾塔、吸收塔、解吸塔、萃取塔等。（三）按 “ 壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程 ” （即按設備的壓力等級、容積的大小、介質的危害程度及在生產過程中的作用）一類壓力容器： 所有

4、的低壓容器（已化為第二類和第三類者除外）都是第一類壓力容器二類壓力容器： （1）中壓容器（已化為第三類者除外） （2）易燃介質和毒性程度為中度危害介質的低壓反應容器和存儲容器 （3）毒性程度為極度和高度危害介質的低壓容器 （4）低壓管殼式余熱鍋爐 （5）低壓搪玻璃壓力容器三類壓力容器：（具有以下情況之一的為第三類壓力容器）（1）高壓容器（2）毒性程度為極高和高度危害介質的中壓容器（3） 毒性程度為極度和高度危害介質，且設計壓力和容器的乘積大于等于0.2MPa.m3低壓容器（4）易燃或毒性程度為中度危害介質，且設計壓力和容積的乘積大于等于0.5MPa.m3的中壓反應容器（5）易燃或毒性程度為中度

5、危害介質，且設計壓力和容積的乘積大于等于10MPa.m3的中壓儲存容器（6）高壓、中壓管殼式余熱鍋爐（7）容積大于等于50M3的球形容器（8）容積大于5M3的低溫液體儲存容器（9）用標準抗拉強度大于540MPa的高強度鋼制造的壓力容器（10）移動式壓力容器等（四） 介質安全性質分極1 易燃、易爆介質：汽油、酒精、液化石油氣、乙炔、乙烷等等。2 介質毒性的分級：分為極度危害（ 級）；高度危害（ 級）；中度危害（ 級）、輕度害（ 級）。（一） 一般容器：工藝生產、儲藏液體氣體介質的容器，如胺罐、水罐、液化氣罐等。（二） 帶攪拌容器：（三） 高壓容器 高壓容器的主要構件是筒體、密封件、端蓋和筒體羰部

6、以及緊固連接件等。高壓筒體是高壓容器的主體。二.容器的分類三、塔器（一）根據塔器的總體結構，塔內氣、液接觸部件的結構形式，分為板式塔與填料塔。1 板式塔按照塔內氣、液流動方式，可將塔板分為錯流塔板與逆流塔板兩類。常用的板式塔有以下幾種。（ 1 ） 泡罩塔。泡罩塔板，其優(yōu)點是不易發(fā)生漏液現象；有較好的操作彈性；有恒定的板效率；塔板不易堵塞；物料的適應性強。缺點是結構復雜；金屬耗量大、造價高；塔板壓降大，霧沫夾帶嚴重；氣體分布不均；板效率不高。（ 2 ） 篩板塔。篩板塔優(yōu)點是結構簡單，金屬耗量小，造價低廉；氣體壓降小，生產能力及板效率較泡罩塔高。主要缺點是操作彈性較窄，小孔篩板容易堵塞。（ 3 ）

7、 浮閥塔。浮閥塔優(yōu)點是生產能力大；操作彈性大；塔板效率高；氣體壓強降及液面落差較?。凰脑靸r低。（ 4 ） 噴射型塔。有舌形塔板、浮動噴射塔板、浮舌塔板。2 填料塔 填料塔結構簡單，阻力小，便于用耐腐材料制造。填料是填料塔的核心。填料塔操作性能的好壞與所選用的填料有直接關系。 為使填料塔發(fā)揮良好的效能，填料應符合：有較大的比表面積；有較高的空隙率；單位體積填料的重量輕、造價低，堅固耐用，不易堵塞，有足夠的機械強度和良好的化學穩(wěn)定性等。（二）塔設備運輸、吊裝1 設備水平運輸包括現場運輸及場內二次運輸。2 設備吊裝就位包括機械化吊裝和半機械吊裝（單抱桿吊裝、雙抱桿起吊、塔群吊裝）四、了解換熱器的分

8、類和幾種常用換熱器的結構特點、性能與適用范圍（一） 換熱設備分類1 按作用原理或傳熱方式分類有混合式換熱器、蓄熱式換熱器、間壁式換熱器。2 按生產中使用目的分類。分成冷卻器、加熱器、冷凝器、汽化器（或再沸器）和換熱器等。（二） 幾種常用換熱器1 夾套式換熱器該換熱器的傳熱系數較小，傳熱面又受容器的限制，用于傳熱量不太大的場合。2 蛇管式換熱器分以下兩種形式。（ 1 ） 沉浸式蛇管換熱器的優(yōu)點是結構簡單，價格低廉，便于防腐蝕，能承受高壓。缺點是對流換熱系數較小，傳熱系數 K 值也較小。（ 2 ） 噴淋式蛇管換熱器便于檢修和清洗，傳熱效果也較好，但噴淋不易均勻。3 套管式換熱器 這種換熱器構造較簡

9、單，能耐高壓，流體的流速較大；嚴格的逆流，有利于傳熱。但接頭較多，易發(fā)生泄漏；傳熱面積較小。4 列管式換熱器（ 1 ） 固定管板式換熱器具有結構簡單和造價低廉的優(yōu)點。缺點是不易檢修和清洗；溫度差較大時，應考慮熱補償。（ 2 ） U 型管換熱器，它結構較簡單，重量輕，適用于高溫和高壓揚合。缺點是管內清洗比較困難，管板的利用率低。（ 3 ） 浮頭式換熱器，可以補償熱膨脹，便于清洗和檢修，應用較為普遍，但結構較復雜，造價較高。（ 4 ） 填料函式列管換熱器在一些腐蝕嚴重、溫差較大而經常更管束的冷卻器中應用較多。它結構較浮頭式簡單，制造方便，易于檢修清洗。5 板片式換熱器板片式換熱器分為螺旋板式換熱器

10、、板式換熱器和板翅式換熱器等。主要優(yōu)點是傳熱系數比較高，結構緊湊、板片加工制造也比較容易，而且檢修、清洗方便。缺點是操作壓力比較低，一般在1.5MPa以下，因為受墊圈材質的的限制，壓力高了，很容易泄露。處理量也小。五、金屬油罐的分類及結構特點（一） 油罐的分類1 按油罐所處位置劃分分為地上油罐、半地下油罐和地下油罐三種。2 按油罐幾何形狀劃分分為立式圓柱形罐和臥式圓柱形罐及球形罐。3 按不同結構形式劃分分為固定頂儲罐、浮頂儲罐、無力矩儲罐。（ 1 ） 固定頂儲罐分錐頂儲罐和拱頂儲罐。錐頂儲罐與相同容積拱頂罐相比，制造簡單，施工方便，但鋼材耗用較多。拱頂儲罐耗用鋼材量較少，能承受較高的剩余壓力，

11、減少儲液蒸發(fā)，造價較低，但罐頂制造施工較復雜。（ 2 ） 無力矩儲罐結構簡單，施工方便，鋼材得到充分利用，但頂板太薄，易積水、易腐蝕、操作行走不便、不全。（ 3 ） 浮頂儲罐的種類很多，如單盤式、雙盤式、浮子式等。適用于原油、汽油、溶劑油、重整原料油以及需要控制蒸發(fā)損失及大及污染、控制放出不良氣體、有著火危險的產品的儲存。內浮頂儲罐的頂部是拱頂與浮頂的結合，外部為拱頂，內部為浮頂，故具有拱頂和內浮頂的優(yōu)點。缺點是鋼材耗量比較多，維修不便，儲罐不易大型化。（二） 金屬油罐附件1 拱頂、無力矩頂油罐附件有人孔、透光孔、排污孔（管）、放水管、罐頂結合管與罐壁接合管、量油孔、呼吸閥、安全閥、通氣管、防

12、火器、內部關閉閥操縱裝置、加熱器、升降管、泡沫發(fā)生器、回轉接頭與升降管、進料孔。2 浮頂油罐附件有浮船人孔、單盤頂人孔、試驗人孔蓋板、自動透（通）氣閥、盤邊透氣閥、浮頂支柱與單盤支柱、中央排水管、量油管。六、球形容器 球形容器常稱為球罐，球罐與其它容器在相同體積時用材最少的容器，是較常見的一種容器，球罐的安裝要求比其他容器技術要求、檢驗等要高的多。（一）球罐的結構與分類1 球罐的構造球罐由本體、支柱（承）及附件組成。（ 1 ）球罐本體。球殼有環(huán)帶式（橘瓣式）、足示瓣式、混合式在種結構形式。（ 2 ）球罐支柱（承）有柱式及裙式兩種結構。（ 3 ）球罐的附件有梯子平臺、人孔和接管、水噴淋裝置、隔熱

13、和保冷設施、液面計、壓力表。動靜設備的安裝工藝和安裝質量要求是有很大區(qū)別的，轉動設備的安裝精度和工藝要求比較嚴格，靜置設備的安裝標準相對寬松.使用的性質不也不相同.相對質量標準不同.動設備、靜設備安裝都要進行“三找”找設備縱橫向的中心位置；找設備的標高；找設備的水平（垂直度）2 球罐的分類（ 1 ）按形狀分為圓球形和橢圓形。（ 2 ）按殼體層數分為單層殼體和雙層殼體。（ 3 ）按球殼的組合方式分為純橘瓣式、純足球瓣式和足球橘瓣混合式（ 4 ）按支承結構分為柱式支承和裙式支承。動設備種類石油化工動設備種類 石油化工動設備種類可按其完成化工單元操作的功能進行分類，一般可分成流體輸送機械類、非均相分

14、離機械類、攪拌與混合機械類、冷凍機械類、結晶與干燥設備等。一、關于泵的概述1、泵是輸送液體并提高液體壓力的機器。2、泵分為化工用泵、水泵。3、主要差異：特殊材料和設計，防止腐蝕和 適應化工工藝， 包括結構、軸封、材料及檢修難度。4、化工用泵的要求 1）.能滿足化工工藝要求：化工生產過程中泵不但輸送物料，還要滿足物料平衡和所需的壓力，在生產規(guī)模不變情況下，要求泵的流量和揚程要相對穩(wěn)定且具有較高的效率。2）.耐高溫、低溫：作為輸送高溫和低溫的化工用泵，其選材必須在正常溫度、現場溫度和最后的輸送溫度下都有足夠的強度和穩(wěn)定性。3）.耐腐蝕：化工用泵所輸送的介質包括原料、產品、中間產物多數具有腐蝕性，一

15、旦選材不當，泵工作時，零部件就會被腐蝕失效。4）.耐磨損：對于輸送高速、含有懸浮固體顆粒流體的泵一旦腐蝕破壞會加速介質對其他管件的鈍化膜的磨損，金屬處于活化狀態(tài)后，腐蝕情況就會進一步惡化。5）.無泄漏或少泄漏：對好多易燃、易爆、有毒、含放射元素或貴重介質，泄露可能造成火災、環(huán)境污染、人體傷害或造成很大浪費。因此要求無泄漏或少泄漏.6）.能輸送臨界狀態(tài)的液體：臨界液體往往會在泵內汽化，易于產生汽蝕破壞，因此要求泵有較高的抗汽蝕性能。7).運行可靠：化工生產中泵長周期運行和參數平穩(wěn)可靠至關重要，如經常發(fā)生故障不但會造成停產，影響經濟效益，有時會造成化工系統(tǒng)的安全事故。5、作用：輸送液體并增加液體的

16、能量（化工廠的“心臟”）泵的分類按工作原理可分為：1.容積式泵：往復泵：活塞泵、柱塞泵、隔膜泵 回轉泵：齒輪泵、螺桿泵、滑片泵 2.葉片式泵：離心泵、混流泵、軸流泵、旋渦泵3.其他類型泵：噴射泵、真空泵 、泥漿泵、低溫泵 離心泵主要用于大、中流量和中等壓力的場合，適用范圍廣、結構簡單、運轉可靠等優(yōu)點；往復泵主要用于小流量和高壓力的場合；旋渦泵則適用于小流量和較高壓力的場合。離心泵的工作原理離心泵是利用葉輪旋轉而使水產生的離心力來工作的。水泵在啟動前，必須使泵殼和吸水管內充滿水，然后啟動電機，使泵軸帶動葉輪和水做高速旋轉運動，水在離心力的作用下，被甩向葉輪外緣，經蝸形泵殼的流道流入水泵的壓水管路

17、。離心泵的工作原理示意圖離心泵的結構及作用離心泵的主要構造有泵體、泵殼、葉輪、軸承、支架、密封裝置等組成。1.葉輪的作用是將原動機的機械能直接傳給液體，以增加液體的靜壓能和動能(主要增加靜壓能)（葉輪有開式、半閉式和閉式三種）。2.泵殼的作用是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。由于流道截面積逐漸擴大，故從葉輪四周甩出的高速液體逐漸降低流速，使部分動能有效地轉換為靜壓能。泵殼不僅匯集由葉輪甩出的液體，同時又是一個能量轉換裝置。3、密封裝置的作用是防止泵殼內液體沿軸漏出或外界空氣漏入泵殼內。常用密封裝置有填料密封和機械密封兩種。 4.填料一般用浸

18、油或涂有石墨的石棉繩。機械密封主要的是靠裝在軸上的動環(huán)與固定在泵殼上的靜環(huán)之間端面作相對運動而達到密封的目的 離心泵按葉輪吸入方式分：單吸式離心泵單級雙吸離心泵揚程范圍為10140m，流量范圍是9028600mh，（現場用的揚程為H=60-46m，流量范圍Q=987-1975mh，轉速n=990r/min）。按軸的安裝位置不同，分臥式和立式兩種結構。這種泵實際上相當于兩個B型泵葉輪組合而成，液體從葉輪左、右兩側進入葉輪，流量大。轉子為兩端支承，泵殼為水平副分的蝸殼形。兩個呈半螺旋形的吸液室與泵殼一起為中開式結構，共用一根吸液管， 吸、排液管均布在下半個泵殼的兩側，檢查泵時，不必拆動與泵相連接的

19、管路。由于泵殼和吸液室均為蝸殼形，為了在灌泵時能將泵內氣體排出，在泵殼和吸液室的最高點處分別開有螺孔，灌泵完畢用螺栓封住。泵的軸封裝置多采用填料密封，填料函中設置水封圈，用細管將壓液室內的液體引入其中以冷卻并潤滑填料。軸向力自身平衡，不必設置軸向力平衡裝置。在相同流量下雙吸泵比單吸泵的抗汽蝕性能要好。單級雙吸式離心泵按葉輪數目分（1）單級離心泵 泵中只有一個葉輪，單級離心泵是一種應用廣泛的泵。由于液體在泵內只有一次增能，所以揚程較低。（2）多級離心泵 具有兩個或兩個以上葉輪的離心泵稱為多級離心泵。級數越多壓力越高。圖14所示為一臺分段式離心水泵，這種泵的葉輪一般為單吸式。多級離心泵 結構圖按揚

20、程、用途和輸送液體性質分1）、低壓泵：揚程20m；（2）、中壓泵 ：揚程 20-100m；（3）、高壓泵：揚程100m ； （1）清水泵；（2）泥漿泵；（3）酸泵； （4）堿泵；（5）油泵； （6）砂泵； （7）低溫泵； （8）高溫泵；（9）屏蔽泵等。離心泵的型號型 號泵 的 名 稱型 號泵 的 名 稱ISB或BAD或DADLYYGFPISO3國際標準型單級單吸離心水泵單級單吸懸臂式離心清水泵多級分段式離心泵多級立式管形離心泵離心式油泵離心式管道油泵耐腐蝕泵屏蔽式離心泵S或shDSKDKDSZFYWWX單級雙吸式離心水泵多級分段式首級為雙吸葉輪多級中開式離心泵多級中開式首級為雙吸葉輪自吸式離心

21、泵耐腐蝕液下式離心泵一般旋渦泵旋渦離心泵離心泵的性能參數流量 :是泵在單位時間內從泵的排液管實際排出的液體體積量。用qv表示容積流量，單位是m /s、m /h或L/s。流量的大小可在泵的排液管路中直接用流量計測量，泵的銘牌上所標的流量為設計工況點工作時的流量，不是泵的最大流量。揚程 :是單位重量液體流過泵時所增值的能量。也就是1N液體通過泵獲得的有效能量。其單位是N*m/N=m，即泵抽送液體的液柱高度。揚程主要體現在液體壓力的提高。 汽蝕余量 ：又叫靜正吸頭，是表示汽蝕性能的主要參數，表示離心泵抗氣蝕的能力。單位：m。 功率 ：通常指輸入功率，即原動機傳到泵軸上的軸功率，用N表示，單位是W或K

22、W。 效率 ：用表示，泵的效率為有效功率和軸功率之比，即=Ne/N。它反應了泵中能量的損失程度。泵中的損失一般可分為：容積損失（流量泄漏所造成的能量損失）、流動損失、機械損失（軸承、密封裝置和輪盤的摩擦損失）。防止氣蝕的措施發(fā)生的原因：泵入口處的壓力過低或液體的飽和蒸汽壓過高 解決措施：降低安裝的高度；減小吸液管的阻力損失；降低輸送液體的溫度；減小輸送液體的密度；調高吸液灌液面的壓力相同的溫度下，較易揮發(fā)的液體其飽和蒸汽壓也高，所以輸送易揮發(fā)的液體時泵容易發(fā)生氣蝕現象常見故障及排除方法故障現象產生的原因排除的方法泵灌不滿1底閥已壞2吸液管路泄露1修理或更換底閥2檢查吸液管路的連接、消除泄露泵吸

23、不上液體1底閥未打開或濾網淤塞2吸液管阻力大或泵安裝過高1打開底閥，清洗濾網2清洗吸液管，降低泵的安裝高度壓力表雖有壓力，但排液管不出液1排液閥未打開或排液管阻力大2排液罐內壓力過高或葉輪轉向不對1清洗并打開排液閥2調整排液罐內壓力，檢查電動機接線方式流量不足1葉輪流道部分堵塞或密封環(huán)徑向間隙過大2底閥太小或排液閥開度不夠3洗液管內空氣排不出去或輸送液體溫度過高，泵發(fā)生氣蝕1清洗葉輪，更換密封環(huán)2更換底閥，開大排液閥3重新安裝吸液管，降低液體溫度，消除氣蝕故障現象產生的原因排除的方法填料過熱1填料壓得過緊2填料內冷卻水不疏通3泵軸或軸套表面不夠光潔1適當放松填料壓蓋2疏通冷卻水道3修理泵軸，更

24、換軸套填料函泄漏量過大1調料磨損或壓蓋太緊2調料安裝錯誤或平衡盤失效1更換填料，擰緊壓蓋2重新安裝填料，修理平衡盤軸承過熱1潤滑油不潔或油量不足2泵軸與電動機軸不同心3軸承磨損，滾珠失圓1重換新油，加足油量2重新找正3重換軸承泵體震動1葉輪不對稱磨損2泵軸彎曲3聯軸器結合不良或地腳螺栓松動1對葉輪做平衡校正2校直或更換泵軸3調整并擰緊螺栓離心機的使用維護離心風機：一種裝有一個或多個葉片的通過軸旋轉推動氣流的機械。葉片將施加于軸上旋轉的機械能，轉變?yōu)橥苿託怏w流動的壓力，從而實現氣體的流動。流量: 離心風機的流量是指在單位時間內流過風機的氣體容積。全壓: 風機出口截面上的總壓與進口截面上的總壓之差

25、。動壓: 將氣體從零速度加速至某一速度所需的壓力。靜壓: 風機的全壓減去通風機的動壓。轉速: 風機葉輪單位時間內的旋轉速度，一般稱為角速度。離心風機的組成及工作原理：離心風機主要由三部分組成：葉輪（也稱渦輪、風輪、轉子）、驅動部分（電機、傳動件）、殼體（也稱蝸殼、風桶）。葉輪的功能是使空氣獲得能量；殼體的功能是收集空氣，并將空氣的動壓有效地轉化為靜壓。離心風機具有很大的風量范圍和風壓范圍, 在通風工程中被廣泛應用。離心風機的傳動方式離心風機整機結構圖開機前的檢查、準備 啟動離心風機之前，應徹底清除離心風機內外的灰塵和異物；檢查進出口連接部位有無忘記緊固的地方，配管的支撐件是否完備；徹底清除管道

26、內焊渣、鐵屑等雜物；將潤滑油加注到主機油位計上部紅線為止；將潤滑脂加注到中間軸的軸承座內，填滿軸承空隙的1/31/2；檢查風機油箱及中間冷卻器的冷卻水，確認是否達到規(guī)定的要求；按旋轉方向手動盤車，檢查帶輪或聯軸器有無異?，F象。開機、停機操作 對于新安裝、大修后或長時間未使用的離心風機，在投入運行前都應該進行試運轉。具體步驟如下：1、打開風機及中間冷卻器冷卻水。2、全開進、排氣閥門，在無負荷狀態(tài)下接通電源開關，一般采用降壓啟動核實轉向。3、啟動后空載運轉2030分鐘，檢查有無異常振動及發(fā)熱現象，如果出現異常，應立即停車查明原因。若無變化，可以逐漸關閉排氣壓力調節(jié)閥，切不可突然加載到額定壓力，并注意壓力計上的指示值，不可超過銘牌規(guī)定值。4、運轉中要注意電流表的指示，如出現異常要立即停車檢查。啟動步驟1、打開風機及中間冷卻器冷卻水。2、全開進、排氣管道閥門。3、檢查各油箱油位。4、手動盤車檢查有無異常。5、接通電源，降壓啟動電動機，逐步加壓至規(guī)定壓力，投入正常運轉。停車步驟 1、逐步泄壓減載至空載。 2、切斷電源停車。 3、關閉風機及中間冷卻器冷卻水。點檢運轉過程中，機殼、墻板、油箱等出現異常振動或過熱現象時，應立即停車檢查。檢查油位計油面高度。定期打開中間冷卻器下部的放水旋塞，進行排水，每日至少三次。檢查吸氣和排氣的壓力，可確認離心風機的運轉工況是否