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1、1. 塔设备作用：实现气（汽）液相或液液相之间的充分接触，从而达到相际间进行传 质及传热的目的。 2. 塔设备分类：按操作压力分：加压塔、常压塔及减压塔；按单元操作分：精馏塔、吸收 塔、介吸塔、萃取塔、反应塔、干燥塔等；按内件结构分：填料塔、板式塔 3. 塔设备组成：塔体（筒节、封头、设备法兰） 、支座、内件（塔板、填料支承、气液接 触元件） 、附件（人孔、平台、扶梯、吊柱、保温层、支承圈、液体分布装置） 4. 遵循标准：GB150、JB4710-2000钢制塔式容器 5. 填料：散装填料（环形：拉西环、改进拉西环、阶梯环；鞍形：弧鞍形、矩鞍形、改进 矩鞍形；环鞍形） ，规整填料（丝网波纹填料
2、，板波纹填料） 6. 填料的支承装置：栅板型支承（拉西环易堵塞空隙） ，气液分流型支承：波纹式、驼峰 式（钟罩式） 、孔管式 7. 液体分布装置：多孔型：多孔直管型（小塔，D800） ，多管型分布器（D600） ，排 管型（水平弧管，垂直引入管） ，环管式，筛孔式，莲蓬头式溢流型：盘式，槽式冲 击型：反射板式，宝塔式 作用：将液相加料及回流液均匀地分布到填料的表面上，形成液体的初始分布。 原则：安装位置一般高于填料层表面 150300mm；液体均匀分布，自由面积大，操作 弹性宽，能处理易堵塞、有腐蚀、易起泡的液体，各部件可通过人孔进行安装和拆卸 8. 液体再分布器：分配锥（D600） （改进型
3、分配锥即玫瑰花型） ，多孔盘式（加装帽盖） 即升气管式，斜板复合式 作用：将填料分段，在各段填料之间需要将上一段填料下来的液体收集，再分布；当 塔内气、液相出现径向浓度差时，液体收集再分布器将上层填料流下的液体完全收集、混 合，然后均分布到下层填料，并将上升的气体均匀分布到上层填料以消除各自的径向浓度 差。 原则：只适用于直径小于 0.61m 的小型散装填料塔 9. 塔盘：塔径 DN700mm，整块式；DN800，分块式安装原则：采用上下可拆的连接结构；在塔盘板接近中央设置一块通道板 10. 通道板作用：为进行塔内清洗和维修，使人能进入各层塔盘 注意事项：通道板重量35kg；各层塔盘板上的通道
4、板最好开在同一垂直位置上，以 利于采光和拆卸；上下可拆 11. 裙座与塔底焊接接头：对接（裙座筒体外=塔体下封头外径） ，搭接 12. 如果塔的下部封头材料为低合金钢或高合金钢，在裙座顶部应增设与封头材料相同的 短节。短节长度为保温层厚度的 4 倍，且不小于 500mm，过渡短节可取 200300mm 13. 载荷分析：14. 等直径、等厚度塔的固有周期：15. 不等直径厚度第一振型的固有周期：16. 基本风压：q0=V02/2 17. 地震烈度：地震对地面建筑物的破坏程度 18. 最大弯矩：正常工作或停工检修时：水压试验时：19. 轴向应力组合： 内压或外压在筒体中引起的轴向应力： 重力及垂
5、直地震力在筒壁产生的轴向压应力： 最大弯矩在筒体中引起的轴向应力： 内压：外压：20. 稳定性校核：内压：外压：21. 水压试验：周向：稳定性：22. 地脚螺栓：数量是 4 的倍数，至少是偶数；埋入深度；直径计算后满足强度条件 23. Re5 时，不发生边界层分离现象，无旋涡产生当 5Re40 时，塔体背后出现 一对稳定的旋涡当 40Re150 时，塔体背后的一侧先形成一个旋涡，在它从塔体表面 脱落而向下游移动时，塔体背后另一侧的对称位置处形成一个旋转方向相反的旋涡。在这 个旋涡脱落时，在原先的一侧又形成一个新的旋涡，这些旋涡在尾流中有规律地交错排列 成两行，此现象为卡曼涡街。 24. 当 3
6、00Re3*10 时,旋涡以一确定的频率周期性地脱落 25. 升力：由于旋涡交替产生及脱落而在沿风向的垂直方向产生的推力称为升力 26. 斯特劳哈尔数： 27. 临界风速：塔产生共振时的风速： 28. 塔设备振动原因：安装于室外的塔设备，在风力的作用下，将产生两个方向的振动。 一种是顺风向的振动，即振动方向沿着风的方向；另一种是横向振动，即振动方向沿着风 的垂直方向，又称横向振动或风的诱导振动。 29. 塔设备的防振：增大塔的固有频率：降低塔高，增大内径，增加塔的高度，采用较 大的弹性模量采用扰流装置（破坏卡曼涡街）：合理布置塔体上的管道、平台、扶梯和 其他连接件，在沿塔体周围焊接一些螺旋型板
7、，焊接在塔顶部 1/3 塔高内增大塔的阻尼： 加装阻尼器，外挂重物，内部结构改变流动方式。 30. 机械搅拌反应器组成：搅拌容器和搅拌机，搅拌容器包括筒体、换热元件及内构件。 搅拌器、搅拌轴及其密封装置、传动装置等统称为搅拌机。 31. 分类：按流体流动形态，搅拌器可分为轴向流搅拌器、径向流搅拌器和混合流搅拌 器。按搅拌器结构可分为平叶、折叶、螺旋叶面。 32. 搅拌器的流型：径向流、轴向流、切向流。通常同时存在，采取挡板可削弱切向流。 33. 搅拌轴的设计需要考虑因素：扭转变形；临界转速；转矩和弯矩联合作用下的强度； 轴封处允许的径向位移。 34 搅拌轴的设计步骤：A 搅拌轴的力学模型 B
8、按扭转变形计算搅拌轴的直径 C 按临界转 速校核搅拌轴的直径 D 按强度计算搅拌轴的直径 E 按轴封处允许径向位移验算轴径 E 减 小轴端挠度、提高搅拌轴临界转速的措施：a.缩短悬臂段搅拌轴的长度；b.增加轴径；c. 设置底轴承和中间轴承；d.设置稳定器。 35搅拌轴的密封装置有几种？各有什么特点？ 填料密封：结构简单，制造容易，适用于非腐蚀性和弱腐蚀性介质、密封要求不高、 并允许定期维护的搅拌设备。 机械密封：是把转轴的密封面从轴向改为径向，通过动环和静环两个端面的相互贴合， 并做相对运动达到密封装置，又称端面密封。机械密封的泄露效率低，密封性能可靠，功 耗小，使用寿命长，在搅拌反应器中得到
9、广泛的应用。 全封闭密封：介质为剧毒、易燃、昂贵的物料、高纯度物资以及在真空下操作，密封 要求很高采用填料密封和机械密封均无法满足时，用全封闭的磁力搅拌最为合适。 36. 影响搅拌功率因素：a.搅拌器的几何尺寸与转速：搅拌器直径、桨叶宽度、桨叶倾斜角、 转速、单个搅拌器叶片数、搅拌器距离容器底部的距离等；b.搅拌容器的结构：容器内径、 液面高度、挡板数、挡板宽度、导流筒的尺寸等；c.搅拌介质的特性：液体的密度、粘度。 d.重力加速度搅拌器功率：搅拌临界转速：37. 全挡板化条件：一般在容器内壁面均匀安装 4 块挡板，其宽度为容器直径的 1/121/10。当再增加挡板数和挡板宽度，功率消耗不再增
10、加时，称为全挡板条件。一般情 况下，设置 46 块挡板38. 刚性轴、柔性轴区分的判据：工作转速低于第一临界转速的轴称为刚性轴，要求 n0.7nc；工作转速大于第一临界转速的轴称为柔性轴，要求 n1.3nc。 39. 搅拌轴两种支承方式：悬臂式，单跨式。 40. 填料密封的密封机理：在压盖压力作用下，装在搅拌轴与填料箱本体之间的填料，对 搅拌轴表面产生径向压紧力。由于填料中含有润滑剂，因此，在对搅拌轴产生径向压紧力 的同时，形成一层极薄的液膜，一方面使搅拌轴得到润滑，另一方面阻止设备内流体的逸 出或外部流体的渗入，达到密封的目的。 41. 平衡型和非平衡型的机械密封形式：经过适当的尺寸选择，可
11、使机械密封设计成 K1。当 K10000 时，流动进入充分湍流区，功率曲线呈一水平曲线，保持不变1 换热设备的作用:(1)通过热量传递，使流体温度达到工艺过程制定指标(2)回收余热， 废热特别是低位热能 2 换热设备应该满足的条件:合理的实现所规定的工艺条件结构设计合理，传热效率 高，流体阻力小设备的强度，刚度，稳定性足够，满足安全生产要求便于制造，安装， 操作和日常维护节省材料，成本低廉，经济性好 3 换热设备的不同分类形式:按原理或传热方式：混合式、蓄热式、间壁式【管式（蛇管 式、套管式、管壳式、缠绕管式） 、板面式（螺旋板式、板式、板翅式、板壳式） 】 。按使 用目的：冷却器、冷凝器、预
12、热器、加热器、过热器、蒸发器、再沸器 4 换热器选型需要考虑的因素：流体的性质：相态、导热率、粘度、腐蚀性、毒性、 结垢性等操作条件及要求：压力、温度、热效率、允许压力降制造、检修、维护方便5 管壳式换热器分类：固定管板式：a 结构简单紧凑 b 承压高、造价低 c 换热管易于 清洗和更换；a 较大热应力 b 设置柔性元件。浮头式：管间和管内清洗方便，不会产生 热应力；a 结构复杂，造价较高 b 设备笨重，材料消耗量大 c 浮头端小盖在操作中无法检 查 d 制造时对密封要求较高。适用：壳体和管束之间壁温差较大或壳程介质易结垢的场合。 U 型管式：无热应力，结构简单，价格便宜，承压能力强；a 布管
13、少，管板利用率低 b 壳程流体易短路 c 堵管“*2” 。适用：管、壳壁温差较大；壳程介质易结垢需要清洗，又 不适宜采用浮头式或固定管板式的场合。填料函式：a 结构较浮头式简单，加工制造方 便 b 节省材料，造价比较低廉 c 管束从管体内可抽出 d 管内、管间都能进行清洗，维修方 便；填料处易泄漏。适用：4Mpa 以下，且不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒及贵重介 质，使用温度受填料的物性限制。釜式重沸器：a 产气量大，蒸气品质要求高，蒸发空 间大 b 清洗维修方便，可处理不清洁、易结垢的介质 c 能承受高温高压 6 管程-与管束中流体相通的空间 壳程-换热管外面流体及相通空间 7 换热管结构尺
14、寸：外径*壁厚：19*2,25*2.5,38*2.5 的无缝钢管和 25*2,38*2.5 的 不锈钢管标准管长：1.5,2.0,3.0,4.5,6.0,9.0m 8 管子在管板上的排列：正三角形：最普遍，布管多，声振小，管外流体扰动大传 热好，但不易清洗转角三角形：易清洗，但传热效果不如正三角形正方形及转角正方 形：管外清洗方便，排管比三角形少。 原则：无论哪种排列都必须要在管束周围的弓形空间尽可能多布管-传热面积增加，且 可防壳程流体短路 9 中心距：a 保证管子与管板连接时，管桥有足够的强度和刚度 b 影响因素有：结构紧 凑性、传热效果、清理难易 c 取值 t=1.25do(保证管桥强度
15、和清洗通道) 10 管束的分程方法，能够画出前后管箱的结构图和标出管程标号。 方法：A 避免流体温度较大的两部分管束紧邻 B 程与程之间温差不宜过大，不超过 20 C 应尽可能使各管程的换热管数大致相同 D 分程隔板槽形状简单、密封面长度较短 11 换热管在管板上有哪几种连接方式？各有哪些特点？胀接；焊接；胀焊并用。机械胀接-先焊后胀液压胀接-先胀后焊 胀接：管子不能排的太密，管子温度不易太高材料要求：管板硬度管子硬度。 焊接：比胀接密封性好，连接强度高对管板孔及管子端部加工要求低，对管子材料要 求低。胀焊并用：连接处抗疲劳上升，消除应力腐蚀和间隙腐蚀，使用寿命提高（具有 胀，焊优点） 12
16、防冲挡板作用：减小流体的不均匀分布和对管束的侵蚀和震动，在壳程进口接管处设 置防冲挡板 导流筒作用：A 充分利用换热面积，减小壳程进出口处死区 B 也起防冲作用 C 减少壳 程进出口处压降（外导流结构） 13 折流板的作用：A 提高壳程流体流速，增加流动程度；使壳程流体垂直冲刷管束，提 高壳程传热系数 B 减少结垢 C 支承管束 形式：弓形；圆盘-圆环形；堰形折流板 固定方式：A 换热管外径14mm 时点焊结垢 B 换热管外径14mm 时-拉杆-定距管结垢 14 防短路结构：旁路挡板；挡管；中间挡板 作用：防止壳程流体，再某些区域短路-效率增加使传热 15 GB151-1999 中管板计算所采用的基本假设：A.将管板看成为周边支承条件下承受均 布载荷的圆平板 B 将管子当作管板的固定支承而管板是受管子支承着的平板 C 将管板视
