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1、v化工设备基础知识化工设备基础知识第一部分：精馏塔设备第二部分：反应设备第三部分：输送泵设备第四部分：换热设备第五部分：阀门设备第六部分：气体压缩与输送设备第七部分：物料干燥设备第八部分：离心分离设备第九部分：工业循环水系统第十部分：过滤设备目录目录第一部分第一部分 精馏塔设备精馏塔设备精馏塔的总体结构精馏塔的总体结构一、板式塔一、板式塔v板式塔是板式塔是逐板接触式逐板接触式的汽液传质设备，汽液两相在的汽液传质设备，汽液两相在塔内进行逐板逆错流接触，两相的组成和温度沿塔塔内进行逐板逆错流接触，两相的组成和温度沿塔高呈高呈阶梯式阶梯式变化变化v塔板类型塔板类型泡罩塔板筛板浮阀塔板喷射型塔板操作时
2、，液体横向流过塔板，靠溢流堰保持板上操作时，液体横向流过塔板，靠溢流堰保持板上有一定厚度的液层，形成液封。升气管的顶部应高于有一定厚度的液层，形成液封。升气管的顶部应高于泡罩齿缝的上沿，以防止液体从中漏下。上升气体通泡罩齿缝的上沿，以防止液体从中漏下。上升气体通过齿缝进入液层时，被分散成许多细小的气泡或流股，过齿缝进入液层时，被分散成许多细小的气泡或流股，在板上形成鼓泡层，为气液两相的传热和传质提供大在板上形成鼓泡层，为气液两相的传热和传质提供大量的界面。量的界面。泡罩塔板的优点是操作弹性较大，塔板不易堵塞；泡罩塔板的优点是操作弹性较大，塔板不易堵塞；缺点是结构复杂、造价高，板上液层厚，塔板压
3、降大，缺点是结构复杂、造价高，板上液层厚，塔板压降大，生产能力及板效率较低。生产能力及板效率较低。泡罩塔板已逐渐被筛板、浮泡罩塔板已逐渐被筛板、浮阀塔板所取代，在新建塔设备中已很少采用。阀塔板所取代，在新建塔设备中已很少采用。泡罩塔板泡罩塔板泡罩塔板的剖面图泡罩塔板的剖面图 筛孔塔板简称筛板，其结构筛孔塔板简称筛板，其结构由开孔区和不开孔区、由开孔区和不开孔区、降液管、堰组成降液管、堰组成。塔板上开有许多均匀的小孔，孔径一般。塔板上开有许多均匀的小孔，孔径一般为为3 38mm8mm。筛孔在塔板上为正三角形排列。塔板上设置溢。筛孔在塔板上为正三角形排列。塔板上设置溢流堰，使板上能保持一定厚度的液
4、层。流堰，使板上能保持一定厚度的液层。 操作时，气体经筛孔分散成小股气流，鼓泡通过液操作时，气体经筛孔分散成小股气流，鼓泡通过液层，气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条层，气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条件下，通过筛孔上升的气流，应能阻止液体经筛孔向下泄件下，通过筛孔上升的气流，应能阻止液体经筛孔向下泄漏。漏。 筛孔塔板筛孔塔板塔板型式塔板型式塔板正常流动状态塔板正常流动状态筛板的优点是结构简单、造价低，板上液面落差筛板的优点是结构简单、造价低，板上液面落差小，气体压降低，生产能力大，传质效率高。其缺点小，气体压降低，生产能力大，传质效率高。其缺点是筛孔易堵塞，不宜处理
5、易结焦、粘度大的物料。是筛孔易堵塞，不宜处理易结焦、粘度大的物料。应予指出，筛板塔的设计和操作精度要求较高，应予指出，筛板塔的设计和操作精度要求较高，过去工业上应用较为谨慎。近年来，由于设计和控制过去工业上应用较为谨慎。近年来，由于设计和控制水平的不断提高，可使筛板塔的操作非常精确，故应水平的不断提高，可使筛板塔的操作非常精确，故应用日趋广泛。用日趋广泛。 浮阀塔板具有泡罩塔板和筛孔塔板的优点，应用广泛。浮阀塔板具有泡罩塔板和筛孔塔板的优点，应用广泛。浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，每浮阀塔板的结构特点是在塔板上开有若干个阀孔，每个阀孔装有一个可上下浮动的阀片，阀片本身连有几个阀孔
6、装有一个可上下浮动的阀片，阀片本身连有几个阀腿，以限制阀片升起的最大高度，并防止阀片被个阀腿，以限制阀片升起的最大高度，并防止阀片被气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定距片，当气体吹走。阀片周边冲出几个略向下弯的定距片，当气速很低时，由于定距片的作用，阀片与塔板呈点接气速很低时，由于定距片的作用，阀片与塔板呈点接触而坐落在阀孔上，在一定程度上可防止阀片与板面触而坐落在阀孔上，在一定程度上可防止阀片与板面的粘结。的粘结。 浮阀塔板浮阀塔板塔板型式塔板型式浮阀塔板浮阀塔板操作时，由阀孔上升的气流经阀片与塔板间隙沿操作时，由阀孔上升的气流经阀片与塔板间隙沿水平方向进入液层，增加了气液接触时间，浮阀
7、开度水平方向进入液层，增加了气液接触时间，浮阀开度随气体负荷而变，在低气量时，开度较小，气体仍能随气体负荷而变，在低气量时，开度较小，气体仍能以足够的气速通过缝隙，避免过多的漏液；在高气量以足够的气速通过缝隙，避免过多的漏液；在高气量时，阀片自动浮起，开度增大，使气速不致过大。时，阀片自动浮起，开度增大，使气速不致过大。浮阀塔板的优点是结构简单、造价低，生产能力浮阀塔板的优点是结构简单、造价低，生产能力大，操作弹性大，塔板效率较高。其缺点是处理易结大，操作弹性大，塔板效率较高。其缺点是处理易结焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结；焦、高粘度的物料时，阀片易与塔板粘结；在操作过在操作过程中有时会
8、发生阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率程中有时会发生阀片脱落或卡死等现象，使塔板效率和操作弹性下降。和操作弹性下降。填料塔的结构组成填料塔的结构组成填料塔结构及特性填料塔结构及特性 1. 1. 填料塔的结构填料塔的结构填料塔是以塔内的填料作为气液填料塔是以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。填两相间接触构件的传质设备。填料塔的塔身是一直立式圆筒，底料塔的塔身是一直立式圆筒，底部装有填料支承板，填料以乱堆部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经被上升气流吹动。液体
9、从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿液体分布器喷淋到填料上，并沿填料表面流下。填料表面流下。 液体再液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器分布装置包括液体收集器和液体再分布器两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后，送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小，持液量小，操作弹性大等优点。持液量小，操作弹性大等优点。填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液体负荷较小
10、时不能有效地润湿填料表面，使传质效率体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。填料类型填料类型填料的分类可以有各种不同的分法，按性能分为普通填料的分类可以有各种不同的分法，按性能分为普通填料和高效填料，按形状和结构分为颗粒型填料和规填料和高效填料，按形状和结构分为颗粒型填料和规整填料。结合填料的结构和性能整填料。结合填料的结构和性能可可分为两类六组。分为两类六组。一、颗粒型填料：（乱堆填料、散装填料）一、颗粒型填料：（乱堆填料、
11、散装填料）大颗粒普通填料大颗粒普通填料：如工业拉西环、鞍型、工业鲍尔如工业拉西环、鞍型、工业鲍尔环、阶梯环等。小颗粒高效填料环、阶梯环等。小颗粒高效填料：如狄克松环、麦如狄克松环、麦克马洪填料、坎农填料等。克马洪填料、坎农填料等。二、规整填料：（组合填料、预制成型填料）二、规整填料：（组合填料、预制成型填料）波纹填料、脉冲填料、绕卷型、高速液膜型波纹填料、脉冲填料、绕卷型、高速液膜型 填料的种类：填料的种类：1 1、乱堆填料、乱堆填料2 2、网状组合填料、网状组合填料规整填料规整填料第二部分第二部分 反应设备反应设备按反应器结构型式分类按反应器结构型式分类釜式（槽式）釜式（槽式）固定床固定床反
12、应器反应器管式管式流化床流化床塔式塔式v釜式反应器釜式反应器：主要用于液相均相、液相非均相或气液相反应。：主要用于液相均相、液相非均相或气液相反应。可间歇操作，也可连续操作。由壳体、搅拌器和换热装置等可间歇操作，也可连续操作。由壳体、搅拌器和换热装置等组成。组成。v塔式反应器塔式反应器：指高径比较大的反应设备。广泛用于气液相：指高径比较大的反应设备。广泛用于气液相反应、液液相反应。反应、液液相反应。v管式反应器管式反应器：用于气相或液相连续反应，由于管子能承受较：用于气相或液相连续反应，由于管子能承受较高的压力，用于加压下的反应尤为适合。高的压力，用于加压下的反应尤为适合。v固定床反应器固定床
13、反应器：流体通过静态催化剂颗粒进行反应的反应器，：流体通过静态催化剂颗粒进行反应的反应器，多用于气固相反应，一般固体为催化剂，气体为反应物料。多用于气固相反应，一般固体为催化剂，气体为反应物料。v流化床反应器流化床反应器：固体在反应器内呈流化状态。主要用于气：固体在反应器内呈流化状态。主要用于气固相催化反应。固相催化反应。v1、管式反应器管式反应器v这种反应器是单根连这种反应器是单根连续管式或由一根以上续管式或由一根以上的管子平行排列构成。的管子平行排列构成。反应物从一头进入反反应物从一头进入反应器，而产物则从另应器，而产物则从另一端排出，反应混合一端排出，反应混合物的组成连续地变化。物的组成
14、连续地变化。特征：特征：长度长度管径。内管径。内部是空的，不设置任何部是空的，不设置任何构件。构件。多用于均相反应。如多用于均相反应。如裂解炉。裂解炉。2、塔式反应器、塔式反应器塔式反应器是指高径比较大的反应设备。广泛应用于气塔式反应器是指高径比较大的反应设备。广泛应用于气液液相反应和液相反应和液液相反应。在气液相反应过程中，至少有一种液相反应。在气液相反应过程中，至少有一种反应物在气相，另一些反应物则在液相，气相中的反应物必反应物在气相，另一些反应物则在液相，气相中的反应物必须传递至液相，在液相中发生化学反应。有时，反应物都存须传递至液相，在液相中发生化学反应。有时，反应物都存在于气相，它们
15、一齐传递到催化剂溶液中进行反应。气液相在于气相，它们一齐传递到催化剂溶液中进行反应。气液相反应属于非均相反应过程。处理气液相反应过程的反应器称反应属于非均相反应过程。处理气液相反应过程的反应器称为气液相反应器。为气液相反应器。特征特征：反应器高度为直径的数倍以反应器高度为直径的数倍以至十几倍。至十几倍。内部常设置能增加两相接触的构内部常设置能增加两相接触的构件，如件，如填料，筛板填料，筛板等。等。适用于两种流体相反应的过程。适用于两种流体相反应的过程。如如气液反应、液液反应气液反应、液液反应。 填料塔填料塔板式塔板式塔喷雾塔喷雾塔3、釜式反应器、釜式反应器釜式反应器在化学工业中的应用非常普遍，
16、大多数情况设釜式反应器在化学工业中的应用非常普遍，大多数情况设有搅拌装置及传热装置。它既可用于间歇也可用于连续操作有搅拌装置及传热装置。它既可用于间歇也可用于连续操作过程，其适应的温度和压力范围都很大。这种反应器适应性过程，其适应的温度和压力范围都很大。这种反应器适应性强，操作弹性大。连续操作时，温度、浓度易控制，产品质强，操作弹性大。连续操作时，温度、浓度易控制，产品质量均一。缺点是在要求达到高转化率时，反应器容积大。量均一。缺点是在要求达到高转化率时，反应器容积大。在石化工业中，主要用于聚合反应，即将小分子变成大分在石化工业中，主要用于聚合反应，即将小分子变成大分子，使反应产物具有子，使反
17、应产物具有“可塑可塑”、“成纤成纤”、“成膜成膜”、“高高弹弹”等特性的反应。可间歇操作，也可连续操作。釜式反应等特性的反应。可间歇操作，也可连续操作。釜式反应器高径比为器高径比为12，一般由釜体、搅拌器和换热装置等组成。，一般由釜体、搅拌器和换热装置等组成。特征特征: :反应器高度与直径相当或稍高。反应器高度与直径相当或稍高。 釜内设有搅拌装置和挡板。釜内设有搅拌装置和挡板。 常带夹套或釜内放置蛇管，传热常带夹套或釜内放置蛇管，传热以维持釜内所需温度。以维持釜内所需温度。 适用于液相均相反应、气液反应、适用于液相均相反应、气液反应、液液反应、液固反应、气液固三相液液反应、液固反应、气液固三相
18、反应。反应。 4、固定床反应器、固定床反应器催化剂以固相装填在反应器内，反应物流以气相或液相通过催催化剂以固相装填在反应器内，反应物流以气相或液相通过催化剂床层，在催化剂表面进行化学反应的装置称固定床反应器。化剂床层，在催化剂表面进行化学反应的装置称固定床反应器。固定床反应器在石油加工、石油化工工业应用十分广泛，例如：固定床反应器在石油加工、石油化工工业应用十分广泛，例如：乙烯氧化制环氧乙烷、乙苯脱氢制苯乙烯等都在固定床反应器乙烯氧化制环氧乙烷、乙苯脱氢制苯乙烯等都在固定床反应器中进行。中进行。特征：特征：反应器内填充有反应器内填充有固定不动固定不动的的固体颗粒固体颗粒。可以可以是是催化剂催化
19、剂，也可以是，也可以是固体反应物固体反应物。适用于适用于气固催化反应气固催化反应，固相加工反应固相加工反应，应用非常广，应用非常广泛。泛。 固定床反应器的结构型式固定床反应器的结构型式v换热式固定床反应器换热式固定床反应器列管式固定床反应器列管式固定床反应器v管内装填催化剂，反应物料自上而下通过床层；管间为载热管内装填催化剂，反应物料自上而下通过床层；管间为载热体，与管内物料进行换热，以维持所需的温度条件。体，与管内物料进行换热，以维持所需的温度条件。5、流化床反应器、流化床反应器特征：反应器内固体粒子可以象流体一样被流化起来。特征：反应器内固体粒子可以象流体一样被流化起来。v适用于气固，液固
20、，气液固反应。适用于气固，液固，气液固反应。如如:v催化剂快速失活需立即再生的：催化裂化装置催化剂快速失活需立即再生的：催化裂化装置v强放热反应：丙烯氨氧化，萘氧化，丁烯氧化脱氢强放热反应：丙烯氨氧化，萘氧化，丁烯氧化脱氢v固相加工反应：黄铁矿，闪锌矿的焙烧，石灰石的煅烧等固相加工反应：黄铁矿，闪锌矿的焙烧，石灰石的煅烧等第三部分第三部分 输送泵设备输送泵设备离心泵的工作原理离心泵的工作原理两个两个过过程：吸入程：吸入过过程和排出程和排出过过程程当离心当离心泵泵启启动动后，后，泵轴带动泵轴带动叶叶轮轮一起作高速旋一起作高速旋转转运运动动，使使预预先充灌在叶片先充灌在叶片间间的液体旋的液体旋转转
21、，在离心力的作用下，液体，在离心力的作用下，液体自叶自叶轮轮中心向外周作径向运中心向外周作径向运动动。当液体自叶。当液体自叶轮轮中心甩向外周中心甩向外周的同的同时时，叶，叶轮轮中心形成低中心形成低压压区（真空），在区（真空），在贮贮槽液面与叶槽液面与叶轮轮中心中心总势总势能差的作用下，致使液体被吸能差的作用下，致使液体被吸进进叶叶轮轮中心。中心。液体在流液体在流经经叶叶轮轮的运的运动过动过程程获获得了能量，静得了能量，静压压能增高，能增高，流速增大。当液体离开叶流速增大。当液体离开叶轮进轮进入入泵泵壳后，由于壳内流道逐壳后，由于壳内流道逐渐渐扩扩大而减速，部分大而减速，部分动动能能转转化化为为
22、静静压压能，最后沿切向流入排出能，最后沿切向流入排出管路。管路。 依靠叶依靠叶轮轮的不断运的不断运转转，液体便，液体便连续连续地被吸入和排出。地被吸入和排出。液体在离心液体在离心泵泵中中获获得的机械能量最得的机械能量最终终表表现为现为静静压压能的提高。能的提高。离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 由由于于离离心心泵泵的的种种类类很很多多，各各种种泵泵内内损损失失难难以以估估计计，使使得得离离心心泵泵的的实实际际特特性性曲曲线线关关系系H-QH-Q、N-QN-Q、-Q-Q只只能能靠靠实实验验测测定定，在在泵泵出出厂厂时时列列于于产产品品样样本本中中以以供供参参考。考。 实实验验测测出出的的特特性性
23、曲曲线线如如图所示图所示离心泵的特性曲线离心泵的特性曲线 由图可见由图可见： 一一般般离离心心泵泵扬扬程程 H H 随随流流量量 Q Q 的的增增大大而而下下降降，当当 Q=0Q=0时时，由由图图可可知知 H H 也也只只能能达达到到一一定定值值，这这是是离离心心泵泵的的一一个重要特性；个重要特性； 轴轴功功率率 随随流流量量增增大大而而增增加加，当当 时时， 最最小小。这这要要求求离离心心泵泵在在启启动动时时，应应关关闭闭泵泵的的出出口口阀阀门门，以以减减小小启启动动功率，保护电动机免因超载而受损；功率，保护电动机免因超载而受损； 曲线有极值点（最大值），在此点下操作效率曲线有极值点（最大值
24、），在此点下操作效率最高最高, ,能量损失最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵能量损失最小。与此点对应的流量称为额定流量。泵的铭牌上即标注额定值，泵在管路上操作时，应在此点附的铭牌上即标注额定值，泵在管路上操作时，应在此点附近操作，一般不应低于近操作，一般不应低于92% 92% 。 v串联串联:指前一台泵的出口向另一台泵的入口输送流指前一台泵的出口向另一台泵的入口输送流体的工作方式。串联的目的是在流量相同时增加体的工作方式。串联的目的是在流量相同时增加压头。两台泵串联工作时所产生的总扬程小于泵压头。两台泵串联工作时所产生的总扬程小于泵单独工作时扬程的单独工作时扬程的2倍，而大于串联前单独运行
25、倍，而大于串联前单独运行的扬程，且串联后的流量也比一台泵单独工作时的扬程，且串联后的流量也比一台泵单独工作时大了。大了。组合后，泵的特性曲线由单泵同一组合后，泵的特性曲线由单泵同一Q下下H的倍的倍数确定。数确定。并联并联：指两台或两台以上的泵向同一压力管路输送流体的指两台或两台以上的泵向同一压力管路输送流体的工作方式。并联的目的是在压头相同时增加流量。工作方式。并联的目的是在压头相同时增加流量。两台泵并联运行时的流量等于并联时的各台泵流量两台泵并联运行时的流量等于并联时的各台泵流量之和，并联总流量小于两单机单独运行的流量和，之和，并联总流量小于两单机单独运行的流量和，而并联后的扬程却比一台泵单
26、独工作时要高些而并联后的扬程却比一台泵单独工作时要高些。组合后，泵的特性曲线由单泵同一组合后，泵的特性曲线由单泵同一H下下Q的的倍数确定。倍数确定。离心泵的类型与选用离心泵的类型与选用（2 2）离心泵的选用离心泵的选用根据被输送液体的性质确定泵的类型。根据被输送液体的性质确定泵的类型。确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产任务来定，所需压头由管路的特性方程来定。任务来定，所需压头由管路的特性方程来定。根据所需流量和压头确定泵的型号。根据所需流量和压头确定泵的型号。A A、查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管、查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管路所
27、需相适应路所需相适应。 B B、若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找，、若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找，H H也应以最大流量对应值查找。也应以最大流量对应值查找。 C C、若、若H H和和Q Q与所需要不符，则应在邻近型号中找与所需要不符，则应在邻近型号中找H H和和Q Q都稍大一点的都稍大一点的。第四部分第四部分 换热设备换热设备换热器换热器根据冷、热流体热量交换的原理和方式可根据冷、热流体热量交换的原理和方式可分为：分为：混合式、蓄热式、间壁式。混合式、蓄热式、间壁式。v直接接触式（混合式）直接接触式（混合式） 在这类换热器中，冷热两种流体通过直在这类换热器中，冷热两种流体通
28、过直接混合进行热量交换。在工艺上允许两种流体接混合进行热量交换。在工艺上允许两种流体相互混合的情况下，这是比较方便和有效的，相互混合的情况下，这是比较方便和有效的，且其结构比较简单。直接接触式换热器常用于且其结构比较简单。直接接触式换热器常用于气体的冷却或水蒸汽的冷凝，如常见的凉水塔、气体的冷却或水蒸汽的冷凝，如常见的凉水塔、洗涤塔等。洗涤塔等。v 蓄热式蓄热式 蓄蓄热热式式换换热热器器又又称称为为蓄蓄热热器器，它它主主要要由由热热容容量量较较大大的的蓄蓄热热室室构构成成，室室中中可可填填耐耐火火砖砖或或金金属属带带等等作作为为填填料料。当当冷冷、热热两两种种流流体体交交替替地地通通过过同同一
29、一蓄蓄热热室室时时，即即可可通通过过填填料料将将得得自自热热流流体体的的热热量量，传传递递给给冷冷流流体体，达达到到换换热热的的目目的的。这这类类换换热热器器的的结结构构简简单单，且且可可耐耐高高温温，常常用用于于气气体体的的余余热热及及其其冷冷量量的的利利用用。其其缺缺点点是是设设备备体体积积较大，而且两种流体交替时难免有一定程度的混合。较大，而且两种流体交替时难免有一定程度的混合。 多用于石油裂解和冶金工业中的炼钢等方面。多用于石油裂解和冶金工业中的炼钢等方面。 换热器换热器间壁式间壁式这一类换热器的特点是在冷热两种流体之间用这一类换热器的特点是在冷热两种流体之间用一金属壁隔开，以使两种流
30、体在不相混合的情况下进一金属壁隔开，以使两种流体在不相混合的情况下进行热量交换。行热量交换。1、夹套式换热器、夹套式换热器2、沉浸式蛇管换热器、沉浸式蛇管换热器3、喷淋式换热器、喷淋式换热器4、套管换热器、套管换热器5、列管换热器、列管换热器（1）固定管板式（）固定管板式（2）U型管式（型管式（3）浮头式）浮头式6、其他高效换热器、其他高效换热器（1）螺旋板式（）螺旋板式（2）平板式）平板式（1）夹套式换热器）夹套式换热器结构：夹套装在容器结构：夹套装在容器外部，在夹套和容器壁外部，在夹套和容器壁之间形成密闭空间，成之间形成密闭空间，成为一种流体的通道。为一种流体的通道。优点：结构简单，加优点
31、：结构简单，加工方便。工方便。缺点：传热面积缺点：传热面积A小，小，传热效率低。传热效率低。用途：广泛用于反应用途：广泛用于反应器的加热和冷却。器的加热和冷却。为了提高传热效果，为了提高传热效果，可在釜内加搅拌器或蛇可在釜内加搅拌器或蛇管和外循环。管和外循环。 （2 2）沉浸式蛇管换热器）沉浸式蛇管换热器 结结构构：蛇蛇管管一一般般由由金金属属管管子子弯弯绕绕而而制制成成，适适应应容容器器所所需需要要的的形形状状，沉沉浸浸在在容容器器内内，冷冷热热流流体体在在管管内内外外进行换热。进行换热。 （3）喷淋式换热器）喷淋式换热器结构：冷却水从最上面的管子结构：冷却水从最上面的管子的喷淋装置中淋下来
32、，沿管表面流的喷淋装置中淋下来，沿管表面流下来，被冷却的流体从最上面的管下来，被冷却的流体从最上面的管子流入，从最下面的管子流出，与子流入，从最下面的管子流出，与外面的冷却水进行换热。在下流过外面的冷却水进行换热。在下流过程中，冷却水可收集再进行重新分程中，冷却水可收集再进行重新分配。配。优点：结构简单、造价便宜，优点：结构简单、造价便宜，能耐高压，便于检修、清洗，传热能耐高压，便于检修、清洗，传热效果好。效果好。缺点：冷却水喷淋不易均匀而缺点：冷却水喷淋不易均匀而影响传热效果，只能安装在室外。影响传热效果，只能安装在室外。用途：用于冷却或冷凝管内液用途：用于冷却或冷凝管内液体。体。 间壁式间
33、壁式（4 4）套管式换热器）套管式换热器 结结构构：由由不不同同直直径径组组成成的的同同心心套套管管，可可根根据据换换热热要要求求，将将几几段段套套管管用用U U形形管管连连接接，可可增增加加传传热热面面积积；冷冷、热流体可以逆流或并流。热流体可以逆流或并流。 （5 5）列管式换热器（管壳式换热器）列管式换热器（管壳式换热器） 列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热列管式换热器又称为管壳式换热器，是最典型的间壁式换热器，历史悠久，占据主导作用。主要由壳体、管束、管板、折器，历史悠久，占据主导作用。主要由壳体、管束、管板、折流挡板和封头等组成。一种流体在管内流动，其行程称为管程；流
34、挡板和封头等组成。一种流体在管内流动，其行程称为管程；另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传另一种流体在管外流动，其行程称为壳程。管束的壁面即为传热面。热面。 优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，优点：单位体积设备所能提供的传热面积大，传热效果好，结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装结构坚固，可选用的结构材料范围宽广，操作弹性大，大型装置中普遍采用。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定置中普遍采用。为提高壳程流体流速，往往在壳体内安装一定数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流体短数目与管束相互垂直的折流挡板。折流挡板不仅可防止流
35、体短路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，路、增加流体流速，还迫使流体按规定路径多次错流通过管束，使湍动程度大为增加。使湍动程度大为增加。 常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。常用的折流挡板有圆缺形和圆盘形两种，前者更为常用。（1）固定管板式）固定管板式壳体与传热管壁温度之差大于壳体与传热管壁温度之差大于50 C，加补偿圈，也，加补偿圈，也称膨胀节，当壳体和管束之间有温差时，依靠补偿圈的称膨胀节，当壳体和管束之间有温差时，依靠补偿圈的弹性变形来适应它们之间的不同的热膨胀。弹性变形来适应它们之间的不同的热膨胀。特点：结构简单，成本低，壳程检修和清洗困难，特点：结构
36、简单，成本低，壳程检修和清洗困难，壳程必须是清洁、不易产生垢层和腐蚀的介质。壳程必须是清洁、不易产生垢层和腐蚀的介质。（2 2）浮头式）浮头式 两两端端的的管管板板，一一端端不不与与壳壳体体相相连连，可可自自由由沿沿管管长长方方向向浮浮动动。当当壳壳体体与与管管束束因因温温度度不不同同而而引引起起热热膨膨胀胀时时，管管束束连连同浮头可在壳体内沿轴向自由伸缩，可完全消除热应力。同浮头可在壳体内沿轴向自由伸缩，可完全消除热应力。 特点：结构较为复杂，成本高，消除了温差应力，是特点：结构较为复杂，成本高，消除了温差应力，是应用较多的一种结构形式。应用较多的一种结构形式。 （3 3）U U型管式型管式
37、 把把每每根根管管子子都都弯弯成成U U形形，两两端端固固定定在在同同一一管管板板上上，每每根根管管子子可可自自由由伸伸缩缩，来来解决热补偿问题。解决热补偿问题。 特点：结构较简单，管特点：结构较简单，管程不易清洗，常为洁净流程不易清洗，常为洁净流体，适用于高压气体的换体，适用于高压气体的换热。热。 v4）螺旋板式换热器螺旋板式换热器v螺旋板式换热器主要由两张平行的薄钢板卷螺旋板式换热器主要由两张平行的薄钢板卷制而成，构成一对互相隔开的螺旋形流道。冷热制而成，构成一对互相隔开的螺旋形流道。冷热两流体以螺旋板为传热面相间流动，两板之间焊两流体以螺旋板为传热面相间流动，两板之间焊有定距柱以维持流道
38、间距，同时也可增加螺旋板有定距柱以维持流道间距，同时也可增加螺旋板的刚度。的刚度。v优点：结构紧凑，传热效率高，不易堵塞，优点：结构紧凑，传热效率高，不易堵塞，结构紧凑结构紧凑A/V大，成本较低。大，成本较低。v缺点：操作压力、温度不能太高，螺旋板难缺点：操作压力、温度不能太高，螺旋板难以维修，流体阻力较大。以维修，流体阻力较大。5）板式换热器）板式换热器冷热流体在板片的两侧冷热流体在板片的两侧流过，通过板片换热。板上流过，通过板片换热。板上可被压制成多种形状的波纹，可被压制成多种形状的波纹，可增加刚性；提高湍动程度；可增加刚性；提高湍动程度；增加传热面积；易于液体的增加传热面积；易于液体的均
39、匀分布。均匀分布。优点：传热效率高，总传优点：传热效率高，总传热系数大，结构紧凑，操作热系数大，结构紧凑，操作灵活，安装检修方便。灵活，安装检修方便。缺点：耐温、耐压性较缺点：耐温、耐压性较差，易渗漏，处理量小。差，易渗漏，处理量小。 6 6）板翅式换热器）板翅式换热器 板翅式换热器是一种传热效果好，更板翅式换热器是一种传热效果好，更为紧凑的板式换热器。为紧凑的板式换热器。 板翅式换热器的基本结构，是由于平板翅式换热器的基本结构，是由于平隔板和各种型式的翅片构成板束组装而成。隔板和各种型式的翅片构成板束组装而成。在两块平行薄金属板（平隔板）间，夹入波在两块平行薄金属板（平隔板）间，夹入波纹状或
40、其他形状的翅片，两边以侧条密封，纹状或其他形状的翅片，两边以侧条密封，即组成为一个单元体。各个单元体又以不同即组成为一个单元体。各个单元体又以不同的叠积适当排列，并用钎焊固定，成为常用的叠积适当排列，并用钎焊固定，成为常用的逆流或错流式板翅式换热器组装件，或称的逆流或错流式板翅式换热器组装件，或称为板束。再将带有集流进出口的集流箱焊接为板束。再将带有集流进出口的集流箱焊接到板束上，就成为板翅式换热器。到板束上，就成为板翅式换热器。 优优点点：结结构构高高度度紧紧凑凑，传传热热效效率率高高，允允许许较较高高的的操操作作压压力力。缺缺点点：制制造造工工艺艺复复杂杂，检修清洗困难。检修清洗困难。 第
41、五部分第五部分 阀门设备阀门设备一：阀门的类型代号一：阀门的类型代号阀门类型阀门类型 代号代号 阀门类型阀门类型 代代 号号 阀门类型阀门类型 代号代号 闸阀闸阀Z Z 球球 阀阀 Q Q 疏水阀疏水阀 S S 截止阀截止阀 J J 旋塞阀旋塞阀 X X 安全阀安全阀 A A 节流阀节流阀 L L 液面指示器液面指示器 M M 减压阀减压阀 Y Y 隔膜阀隔膜阀 G G 止回阀止回阀 H H 柱塞阀柱塞阀 U U 碟阀碟阀 D D 二、按主要参数分类二、按主要参数分类1、按压力分类、按压力分类(1)真空阀真空阀工作压力低于标准大气压的阀门。工作压力低于标准大气压的阀门。(2)低压阀低压阀公称压
42、力公称压力PN1.6MPa的阀门。的阀门。(3)中压阀中压阀公称压力公称压力PN450的阀门。的阀门。(2)中温阀中温阀120t450的阀门。的阀门。(3)常温阀常温阀-40t120的阀门。的阀门。(4)低温阀低温阀-100t-40的阀门。的阀门。(5)超低温阀超低温阀t10m)。分离原理分离原理优点：优点：对物料适应性强，可用于固液分离、成品脱液、滤饼对物料适应性强，可用于固液分离、成品脱液、滤饼洗涤。洗涤。结构简单，制造、安装、维修、使用成本低。结构简单，制造、安装、维修、使用成本低。运转平稳，易于实现密闭和防爆。运转平稳，易于实现密闭和防爆。缺点：缺点：卸料要停车，效率低。卸料要停车，效
43、率低。三足式其它种类三足式其它种类：三足自动刮刀下部卸料式。三足自动刮刀下部卸料式。三足吊出卸料式。三足吊出卸料式。三足气流卸料式。三足气流卸料式。三足活塞上部卸料式。三足活塞上部卸料式。（4）卧式活塞卸料离心）卧式活塞卸料离心机机工作循环：工作循环：在全速下连续加在全速下连续加料、分离、洗涤、甩干，活料、分离、洗涤、甩干，活塞连续推卸料。塞连续推卸料。工作特点：工作特点：匀速连续运转，匀速连续运转，自动连续加料，液压脉动活自动连续加料，液压脉动活塞卸料，可实现无人职守，塞卸料，可实现无人职守，自动操作。自动操作。结构：结构：转鼓，筛网，推料盘，转鼓，筛网，推料盘，布料斗，空心轴，推杆，复布料
44、斗，空心轴，推杆，复合油缸，机壳，机座，液压合油缸，机壳，机座，液压系统等。系统等。广泛应于：化工、化肥、制药、制糖等行业。广泛应于：化工、化肥、制药、制糖等行业。优点：优点：效率高，产量高，操作稳定。效率高，产量高，操作稳定。可自动上、卸料，实现无人职守。可自动上、卸料，实现无人职守。对物料适应性强，适应粗、中颗粒的悬浮液。对物料适应性强，适应粗、中颗粒的悬浮液。缺点：缺点：不适应细颗粒悬浮液。不适应细颗粒悬浮液。对浓度波动比较敏感，易产生漏料现象。对浓度波动比较敏感，易产生漏料现象。结构相对复杂。结构相对复杂。推料盘作往复运动，往复次数：推料盘作往复运动，往复次数：2030次次/分；行程为
45、转鼓分；行程为转鼓长的长的1/10。第九部分第九部分工业循环水系统工业循环水系统鼓风式冷却塔示意图鼓风式冷却塔示意图112鼓风式冷却塔鼓风式冷却塔v鼓风式冷却塔是由安装在冷却塔底部的鼓风机将鼓风式冷却塔是由安装在冷却塔底部的鼓风机将气温状态的空气压入其中，与热水逆流通过填料气温状态的空气压入其中，与热水逆流通过填料层进行传热和传质。层进行传热和传质。v优点：优点：1）风机的位置低，维护方便；）风机的位置低，维护方便；2）风机的）风机的工作不受湿热空气的影响，当水质较差或有腐蚀工作不受湿热空气的影响，当水质较差或有腐蚀时可避免风机的腐蚀，延长使用寿命。时可避免风机的腐蚀，延长使用寿命。v缺点：要
46、有很高的塔身，塔内空气处于正压状态缺点：要有很高的塔身，塔内空气处于正压状态不利于蒸发。不利于蒸发。抽风式冷却塔示意图抽风式冷却塔示意图114抽风式冷却塔抽风式冷却塔v应用最为普遍，风机安装在塔顶。应用最为普遍，风机安装在塔顶。v根据水与空气流动的方向可分为：逆流式，横流根据水与空气流动的方向可分为：逆流式，横流式和并流式。式和并流式。v从热交换效率来说逆流式最为优越。从热交换效率来说逆流式最为优越。v优点：抽风时塔内空气处于负压有利于水的蒸发优点：抽风时塔内空气处于负压有利于水的蒸发散热，传热效果好。散热，传热效果好。v缺点：风机的消耗电能很大。缺点：风机的消耗电能很大。第十部分第十部分 过滤设备过滤设备116Y型过滤器型过滤器T型过滤器型过滤器117平底篮式过滤器平底篮式过滤器118板式过滤器板式过滤器空气过滤器空气过滤器119袋式过滤器袋式过滤器120平顶锥形过滤器平顶锥形过滤器上一页返回
