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1、 化工设备学习 绪论 制作吴惠兰 第一节课程的内容和目的 将原料加工成化工产品的生产过程简称为化工过程 化工过程所包括的步骤可分成两类 1 以进行化学反应为主 通常是在反应器中进行 2 第二类 并不进行化学反应的步骤 如乙醇生产 石油加工中都要进行蒸馏操作 陶瓷 尿素 染料 纸张等的生产中都有干燥操作 而糖的生产中都包含流体的输送 蒸发 结晶 离心分离 干燥等操作 这类操作称为单元操作 根据单元操作的规律及内在理论基础可将单元操作分为以下几类 1 以流体力学为基础的 有 液体和气体的输送 液相非均匀系的分离 沉降 过滤和离心分离 气体的净制 物料的搅拌 2 以热量传递为理论基础的 传热过程 属
2、于这类有 加热 冷却 冷凝 蒸发 结晶和冷冻等 3 扩散过程 传质过程 属于这类过程的有 蒸馏 吸收 吸附 萃取和干燥等 4 机械过程 属于这类过程的有 固体物料的输送 粉碎及固体颗粒的过筛等 我们这次设备培训内容分两部分 第一部分 学习化工生产中通用的化工操作 了解各个单元操作的原理 掌握这些单元操作通用设备的构造 及这些设备的简单维修 第二部分 根据甲醇的生产的特点 学习甲醇合成塔 甲醇分离器等专用设备 第二节化工机械的常识 化工机械包含两种 一种是化工机器 容器 塔器 换热器 反应器 设备属于静止的一种是化工设备 干燥机 离心机 破碎机 过滤机等 化工机器带有传动机构 属于动态的 化工生
3、产的特点 1 生产的连续性强2 生产的条件苛刻 介质易燃 易爆 有毒 强腐蚀性 反应的高温高压3 生产原理的多样性 4 生产的技术含量高 化工生产对化工机械的基本要求 化工生产的特点要求化工机械必须满足 安全性能的要求工艺性能的要求使用性能的要求经济性能的要求 第三节容器的结构及分类 容器的结构 化工容器是化工生产中所有设备外壳的总称 它们一般由筒体 封头 接管 法兰 支座 各种开孔及液面计等所组成 通常为压力容器 见图1 1 第三节容器的结构及分类 化工容器与设备的分类1 按承压性质和能力分类 内压容器和外压容器内压容器按其设计压力高低 可分为 低压容器0 1 P 1 6 中压容器1 6 P
4、 10高压容器10 P 100超高压容器P 100外压容器当容器内压小于一个绝对大气压 约0 1MPa 时称为真空容器2 按容器厚度分类 薄壁容器 厚度与其最大截面的内径之比小于等于0 1厚壁容器 厚度与其最大截面的内径之比大于0 13 按支承形式分类 立式 卧式4 按结构材料分类 金属容器 非金属容器5 按安全技术管理分类 第四节容器的标准化 容器标准化的基本参数是公称直径和公称压力 选购时从有关的标准中选用标准件标准化的意义1 有利于成批生产 缩短生产周期 提高产品质量 降低成本 从而提高产品的竞争能力 2 增加零部件的互换性 有利于设计 制造 安装和维修 提高劳动生产率 3 标准化为组织
5、专业化生产提供有利条件 有利于合理地利用国家资源 节省原材料 4 能够有效地保障人民的安全与健康 5 采用国际性的标准化 可以消除贸易障碍 提高竞争能力 第四节容器的标准化 公称直径DN钢板卷制的筒体和成型封头的公称直径指的是其内径管子的公称直径 不是它的内径 也不是外径 而是小于管子外径的一个数值 公称压力PN公称压力是将化工容器零部件的承压能力规定为若干个标准的压力等级目前我国所规定的容器和压力等级为 25 0 6 1 0 1 6 2 5 4 0 6 4 MPa 已经标准化零部件选用时必须将操作温度的最高工作压力 或设计压力 调控到所规定的某一公称压力等级 然后根据DN和PN选定该零件的尺
6、寸 第五节基本单位和单位换算 1 基本量和导出量参与化工生产过程的物料都具有各种各样的物理性质 如黏度 密度 热导率等 还需各种不同的参变量 如温度 压强 流速等来表征过程特征 这些物理性质和参变量在生产过程中需要计量和控制 统称为物理量 物理量可以由几个彼此独立的基本量来表示其性质 其余物理量可通过物理关系与基本量相联系 这种由物理量导出的量称为导出量 基本量所用单位为基本单位 由基本单位导出的单位称为导出单位 单位制是基本单位与导出单位的总和 第五节基本单位和单位换算 2 单位制在计量各物理量时有不同的基本量 产生了不同的单位制 常用的有三种 1 物理单位制 cgs 基础物理量长度质量时间
7、热量温度单位符号cmgscaloC 2 工程单位制基础物理量长度力时间热量温度单位符号cmkgfskcaloC 第五节基本单位和单位换算 3 国际单位制 SI 1960年国际计量大会正式通过国际单位制 第五节基本单位和单位换算 3 单位换算物理量由一种单位换算成另一种单位时 量本身无变化 但数值要改变 换算时要乘以两单位间换算因数 例1 一标准大气压 1atm 的压力等于1 033kgf cm2 将其换算成SI单位 解 要用SI单位表示大气压 则要将工程单位kgf N cm2 m2它们的换算关系为 1kgf 9 81N 1cm 1 100m 1atm 1 033 9 81N 1 100m 2 1 013 105N m2
