化工設備結構認識標準課件

第章化工設備結構認識第章化工設備結構認識1第1章化工設備結構認識1.1常用化工設備種類1.2典型化工設備結構1.3化工設備零部件標準化第1章化工設備結構認識1.1常用化工設備種類21.1常用化工設備種類（1）反應類設備主要用于使物料在其中進行化學反應，生成新的物質或使物料進行攪拌、沉降等單元操作。（2）換熱類設備主要用來使兩種不同溫度的物料進行熱交換，達到加熱或冷卻的目的。如熱交換器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷卻器等。（3）儲存類設備主要用于儲存生產用的原料氣體、液體、液化氣體等，如各種形式的儲罐。（4）塔類設備主要用于吸收、精餾、萃取等單元操作。均為直立式，橫截面為圓柱形。如吸收塔、干燥塔和過濾塔等。1.1常用化工設備種類3化工設備結構認識標準課件41.2典型化工設備結構1.2.1容器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管，以及為檢修方便開設的人孔、手孔，和為保護容器安全而設置的安全裝置等。臥式容器示意圖1.2典型化工設備結構臥式容器示意圖51.容器形狀

立式容器

臥式容器

1.容器形狀立式容器臥式容器6方形容器

球形容器

方形容器球形容器72.容器的受壓情況1）受內壓壓力小于0.1MPa為常壓容器,0.1～1.6MPa為低壓容器，1.6～10MPa為中壓容器，10～100MPa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=10kg

/cm2=1N/mm22.容器的受壓情況83.容器分類（1）具有下列情況之一的，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度危害介質）；中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質，且pV乘積大于等于10MPa·m3）。中壓反應容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質，且pV乘積大于等于0.5MPa·m3）。低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質，且乘積大于等于0.2MPa·m3）。高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。

3.容器分類（1）具有下列情況之一的，為第三類壓力容器：9中壓搪玻璃壓力容器。使用強度級別較高（指相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器。

移動式壓力容器，包括鐵路罐車（介質為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車和罐式集裝箱（介質為液化氣體、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）

化工設備結構認識標準課件10（2）具有下列情況之一的，為第二類壓力容器：

中壓容器；低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質）；低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質或毒性程度為中度危害介質）；低壓管殼式余熱鍋爐；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容器。

（2）具有下列情況之一的，為第二類壓力容器：111.2.2攪拌反應釜

攪拌反應釜主要零件有：攪拌器、內筒、夾套、攪拌軸、懸掛支座、人孔、軸封裝置和傳動裝置等。

1.2.2攪拌反應釜12（1）釜體為進行化學反應提供一定的空間的容器。由圓筒形筒體及上、下封頭組成。（1）釜體為進行化學反應提供一定的空間的容器。由圓筒形筒體13（2）傳熱裝置常用的傳熱裝置是在釜體外部設置夾套，有時也在釜體內部設置蛇管。（2）傳熱裝置常用的傳熱裝置是在釜體外部設置夾套，有時也在14（3）攪拌裝置各種物料混合均勻，接觸良好。攪拌裝置由電動機經減速器減到攪拌器所需轉速后，再通過聯(lián)軸器來帶動。（3）攪拌裝置各種物料混合均勻，接觸良好。攪拌裝置由電動15攪拌器的型式主要有：槳式、推進式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶式等。1）槳式攪拌器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晶狀的溶解液，如果液體物料層很深時可在槳式攪拌器軸上裝置數排槳葉。折葉槳式攪拌器三寬葉槳式攪拌器攪拌器的型式主要有：槳式、推進式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶16表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑槳葉又分為平直葉和彎曲葉兩種。操作工況：當通入介質壓力時，螺栓被拉長，法蘭壓緊面沿著彼此分離的方向移動、墊片的壓縮量減小，墊片產生部分回彈，預緊密封比壓下降。2）受外壓如真空容器(真空精餾塔)或容器外有夾套。（1）反應類設備主要用于使物料在其中進行化學反應，生成新的物質或使物料進行攪拌、沉降等單元操作。（3）除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。折葉槳式攪拌器三寬葉槳式攪拌器使物料循環(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。設備的支座用來支承設備的重量和固定設備的位置。板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，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成。表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑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幫助的。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（3）除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。DN2000鞍座是指支承DN2000mm容器的鞍式支座。（3）攪拌裝置各種物料混合均勻，接觸良好。由于法蘭連接有較好的強度和密封性，使用范圍也較廣，因而在化工企業(yè)中廣泛應用。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。（3）除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。補償環(huán)密封圈2阻止了介質可能沿補償環(huán)和軸之間間隙的泄漏（泄漏點2）；2）框式和錨式攪拌器框式攪拌器結構比較堅固，攪動物料量大。框式和錨式攪拌器特殊框式攪拌器表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑2）框式和錨式攪拌器框式17

3）推進式攪拌器通常為兩個攪拌葉，第一個槳葉安裝在反應釜的上部，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。當需要有更大的流速時，反應釜內設有導流筒。四葉推進式攪拌器三葉推進式攪拌器3）推進式攪拌器通常為兩個攪拌葉，第一個槳葉安裝在反應184）渦輪式攪拌器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)點是當能量消耗不大時，攪拌效率較高。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。

六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4）渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器型式很多。槳葉又分為平直葉和19

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，常做成幾條緊貼釜內壁，與釜壁的間隙很小，所以攪拌時能不斷地將粘于釜壁的沉積物刮下來。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，被旋轉部分帶動攪拌的物料體積很大，缺點是結構復雜。

螺桿式攪拌器螺帶螺桿式攪拌器5）特殊型式攪拌器一種螺帶式攪拌器，常用扁鋼按螺旋繞20（4）軸封裝置攪拌軸是轉動的，釜體封頭是靜止的，在攪拌軸伸出封頭之處必然有間隙，必須進行密封(軸封)，以保持設備內的壓力(或真空度)，防止反應物料逸出和雜質的滲入。通常采用填料密封或機械密封。（4）軸封裝置攪拌軸是轉動的，釜體封頭是靜止的，在攪拌軸21填料密封結構簡單、易于制造，并適用于低壓、低溫的場合。圖1-12填料密封結構填料密封結構簡單、易于制造，并適用于低壓、低溫的場合。圖1-22機械密封

工作特性機械密封又稱端面密封（MechanicalEndFaceSeal），是旋轉軸用動密封。機械密封性能可靠，泄漏量小，使用壽命長，功耗底，毋需經常維修，且能適應生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質、含固體顆粒介質等苛刻工況的密封要求。機械密封工作特性23目前水平單級壓力：10－3pa～35MPa使用溫度：最高達1000oC；最低可達低溫深冷機器轉速：高達50000r/minpV值：達1000Mpam/s目前水平單級壓力：10－3pa～35MPa24工作原理機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持接合并配以輔助密封而達到的阻漏的軸封裝置。工作原理機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相25該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封的核心。摩擦副在磨損后在彈簧和介質壓力的推動下實現補償，始終保持兩密封端面的緊密接。摩擦副該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封的核心。摩擦副26一般采用金屬材質，機械強度高。浮閥塔操作彈性大，效率高，處理能力強，壓降小，不易積垢堵塞，結構簡單，安裝容易；對拉西環(huán)填料，再分布器的距離約為塔徑的25～3倍，對鮑爾環(huán)及鞍形等較好填料約為塔徑的5～10倍，但通常不應超過6m。2化工容器可分成哪幾類？除了課本介紹的幾種分類方式外，你還知道哪些分類方式？請舉例說明。由于球體結構的對稱性，填料裝填密度均勻，不易產生空穴和架橋，故氣液分散性能好。對黏稠物料，采用行星傳動的攪拌器。表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑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幫助的。管子的直徑可分為外徑、內徑、公稱直徑。2）框式和錨式攪拌器框式攪拌器結構比較堅固，攪動物料量大。75m以下的塔，噴淋點至少應為160個/m2。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高。槳葉又分為平直葉和彎曲葉兩種。在填料層內每隔一定高度設置液體再分布裝置（4）塔類設備主要用于吸收、精餾、萃取等單元操作。管子的公稱直徑和其內徑、外徑都不相等，例如：公稱直徑為100mm的無縫鋼管有102*5、108*5等好幾種，目的是為了根據公稱直徑可以確定管子、管件、閥門、法蘭、墊片等結構尺寸與連接尺寸。根據塔板結構形式的不同，板式塔可分為泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔和噴射塔。（1）釜體為進行化學反應提供一定的空間的容器。2）受外壓如真空容器(真空精餾塔)或容器外有夾套。壓蓋與機體聯(lián)接處的泄漏點4不屬于機械密封，常用O型圈和墊片來密封。補償環(huán)密封圈2阻止了介質可能沿補償環(huán)和軸之間間隙的泄漏（泄漏點2）；而非補償環(huán)輔助密封圈7阻止了介質可能沿非補償環(huán)與壓蓋之間間隙的泄漏（泄漏點3）。緊定螺釘

彈簧座

彈簧

密封圈補償環(huán)非補償環(huán)

密封圈

防轉銷一般采用金屬材質，機械強度高。補償環(huán)密封圈2阻止了介質可能沿27工作時，輔助密封圈無明顯相對運動，基本上屬于靜密封。壓蓋與機體聯(lián)接處的泄漏點4不屬于機械密封，常用O型圈和墊片來密封。緊定螺釘

彈簧座

彈簧

密封圈補償環(huán)非補償環(huán)

密封圈

防轉銷工作時，輔助密封圈無明顯相對運動，基本上屬于靜密封。緊定螺釘28機械密封結構圖緊定螺釘

彈簧座

彈簧

密封圈動環(huán)靜環(huán)

密封圈

防轉銷機械密封結構圖緊定螺釘彈簧座彈簧密封圈動環(huán)靜環(huán)29

機械密封的基本結構非補償環(huán)（靜環(huán)）O形密封圈彈簧補償環(huán)（動環(huán)）彈簧座緊定螺釘孔

機械密封的基本結構非補償環(huán)O形密封圈彈簧補償環(huán)彈簧座30機械密封安裝在旋轉軸上，密封腔內有補償環(huán)1、補償環(huán)輔助密封圈2、彈簧3、彈簧座4、緊定螺釘5，它們隨軸一起旋轉。機械密封的其它零件，包括非補償環(huán)6、非補償環(huán)密封圈7和防轉銷8安裝在壓蓋內，壓蓋與機體用螺栓聯(lián)接。緊定螺釘

彈簧座

彈簧

密封圈補償環(huán)非補償環(huán)

密封圈

防轉銷機械密封安裝在旋轉軸上，密封腔內有補償環(huán)1、補償環(huán)輔助密封圈31

機械密封主要是將較易泄漏的軸向密封改變?yōu)椴灰仔孤┑亩嗣婷芊?。機械密封主要是將較易泄漏的軸向密封改變?yōu)椴灰?2化工設備結構認識標準課件33機械密封與填料密封比較優(yōu)點：（1）密封可靠，在長期運轉中密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏量很小，其泄漏約為軟填料密封的1％；（2）使用壽命長，在油、水介質中一般可達1－2年或更長，在化工介質中一般工作半年以上；（3）摩擦功率消耗小，其摩擦功率僅為軟填料密封的10％－50％；（4）軸或軸套基本上不磨損；（5）維修周期長，端面磨損后可自動補償，一般情況下不需經常性維修；機械密封與填料密封比較優(yōu)點：34（6）抗振性好，對旋轉機械軸的振動、偏擺以及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、高壓、真空、不同旋轉頻率，以及各種腐蝕介質和含磨粒介質的密封。缺點：（1）結構較復雜，對加工制造要求高；（2）安裝與更換比較麻煩，要求工人有一定的技術水平；（3）發(fā)生偶然性事故時，處理較困難；（4）價高（6）抗振性好，對旋轉機械軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜35（5）傳動裝置通常采用立式布置在罐體的頂部，包括電動機、減速裝置、聯(lián)軸器及機座等。（5）傳動裝置362）框式和錨式攪拌器框式攪拌器結構比較堅固，攪動物料量大。3化工生產對化工設備的基本要求有哪些？第二個槳葉安裝在下部，把液體往上推。對于一般的腐蝕性介質，最常用的是耐酸石棉板。2化工容器可分成哪幾類？除了課本介紹的幾種分類方式外，你還知道哪些分類方式？請舉例說明。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高。中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質，且pV乘積大于等于10MPa·m3）。10～100MPa為高壓容器，75m以下的塔，噴淋點至少應為160個/m2。該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封的核心。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。10）脈沖填料：是由帶縮頸的中空棱柱形單體，按一定方式拼裝而成的一種規(guī)則填料。（5）維修周期長，端面磨損后可自動補償，一般情況下不需經常性維修；浮閥塔操作彈性大，效率高，處理能力強，壓降小，不易積垢堵塞，結構簡單，安裝容易；由于高徑比的減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了阻力。（2）具有下列情況之一的，為第二類壓力容器：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。設備的支座用來支承設備的重量和固定設備的位置。如吸收塔、干燥塔和過濾塔等。壓力容器上的孔蓋、法蘭蓋等也屬平板封頭。1.2.3換熱設備管殼式換熱器

是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的換熱器，是目前應用最廣的類型。

2）框式和錨式攪拌器框式攪拌器結構比較堅固，攪動物料量大37化工設備結構認識標準課件38管殼式換熱器工作原理圖管殼式換熱器工作原理圖39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)換熱器主要零部件f．墊圈g．分層擱板40管殼式換熱器裝配圖

管殼式換熱器裝配圖41分類

管殼式換熱器按結構特點分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、Ｕ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種應用比較普遍。分類管殼式換熱器按結構特點分為固定管板式42固定管板式換熱器

固定管板式換熱器43化工設備結構認識標準課件44化工設備結構認識標準課件45化工設備結構認識標準課件462）當制造條件較差時可用碟形或無折邊球形封頭，但壁厚應適當加大或采用加固措施。7）球型球體為空心，氣體和液體從其內部經過。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高。可在塔設備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。4）以前亂堆填料塔直徑很少大于0.封頭的公稱直徑與筒體一致。機械密封的基本結構塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。壓力容器上的孔蓋、法蘭蓋等也屬平板封頭。＞100MPa為超高壓。普通橡膠墊片適用于溫度低于120℃的場合。75m以下的塔，噴淋點至少應為160個/m2。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。機械密封的基本結構泡罩塔操作彈性大，效率高，液氣比范圍大，不易堵塞，易于操作；機械密封主要是將較易泄漏的軸向密封改變?yōu)椴灰仔孤┑亩嗣婷芊狻９茏拥墓Q直徑和其內徑、外徑都不相等，例如：公稱直徑為100mm的無縫鋼管有102*5、108*5等好幾種，目的是為了根據公稱直徑可以確定管子、管件、閥門、法蘭、墊片等結構尺寸與連接尺寸。根據塔板結構形式的不同，板式塔可分為泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔和噴射塔。機械密封性能可靠，泄漏量小，使用壽命長，功耗底，毋需經常維修，且能適應生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質、含固體顆粒介質等苛刻工況的密封要求。浮頭式換熱器

2）當制造條件較差時可用碟形或無折邊球形封頭，但壁厚應適當加47化工設備結構認識標準課件48U型管式換熱器

U型管式換熱器49化工設備結構認識標準課件50化工設備結構認識標準課件511.2.4塔設備塔設備有許多種類型，塔設備是化工、石油化工和煉油生產中最重要的設備之一。它可使氣液或液液兩相之間進行緊密接觸，達到相際傳質及傳熱的目的?？稍谒O備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質和傳熱。1.2.4塔設備塔設備有許多種類型，塔設備是化工、石油化工52精餾原理(PrincipleofRectify)

蒸氣由塔底進入，與下降液進行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)(低沸點)組分不斷地向蒸氣中轉移，蒸氣中的難揮發(fā)(高沸點)組分不斷地向下降液中轉移。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)組分則愈富集，達到組分分離的目的。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返回塔頂進入精餾塔中，其余的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。

精餾原理(PrincipleofRectify)蒸氣531.2.4塔設備

一般可將塔分成填料塔和板式塔兩大類。

1.2.4塔設備一般可將塔分成填料塔和541.填料塔

以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。

1.填料塔以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。55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。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置（小直徑塔一般不設氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質設備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。

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56目前所使用的環(huán)型填料中最為優(yōu)良的一種。拉西環(huán)結構簡單，制造容易，但堆積時相鄰環(huán)間易形成線接觸，填料層的均勻性差，因而存在嚴重的向壁偏流和溝流現象，致使傳質效率低。對滑動的端面在流體壓力和補償機構的DN2000鞍座是指支承DN2000mm容器的鞍式支座。3換熱設備管殼式換熱器②封頭標準：JB/T4746-2002(JB—機電部標準)；6）環(huán)矩鞍兼具環(huán)型、鞍型填料的優(yōu)點?？稍谒O備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。因此，對液體分布裝置的基本要求是：能均勻分布液體；另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。對于一般的腐蝕性介質，最常用的是耐酸石棉板。槳葉又分為平直葉和彎曲葉兩種。機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相因此，對液體分布裝置的基本要求是：能均勻分布液體；機械密封性能可靠，泄漏量小，使用壽命長，功耗底，毋需經常維修，且能適應生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質、含固體顆粒介質等苛刻工況的密封要求。①筒體標準：GB/T9019-2001(GB—國家標準)；操作工況：當通入介質壓力時，螺栓被拉長，法蘭壓緊面沿著彼此分離的方向移動、墊片的壓縮量減小，墊片產生部分回彈，預緊密封比壓下降。對于一般的腐蝕性介質，最常用的是耐酸石棉板。渦輪攪拌器的主要優(yōu)點是當能量消耗不大時，攪拌效率較高。

（1）填料填料塔氣液接觸的元件，填料分成亂堆填料(顆粒填料)和規(guī)整填料兩大類。目前所使用的環(huán)型填料中最為優(yōu)良的一種。（1）填料填料塔571）拉西環(huán)

拉西環(huán)是工業(yè)上最早使用的一種填料，為外徑與高度相等的圓環(huán)，通常由陶瓷或金屬材料制成。拉西環(huán)環(huán)拉西環(huán)1）拉西環(huán)拉西環(huán)是工業(yè)上最早使用的一種填料，為外徑與高度58拉西環(huán)結構簡單，制造容易，但堆積時相鄰環(huán)間易形成線接觸，填料層的均勻性差，因而存在嚴重的向壁偏流和溝流現象，致使傳質效率低。而且流動阻力大，操作范圍小。其改善方面有θ形、十字格形的拉西環(huán)。

拉西環(huán)結構簡單，制造容易，但堆積時相鄰環(huán)間易形成線接觸，填料592）鮑爾環(huán)鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的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)中心對接。這種結構使填料層內氣、液分布性能大為改善，尤其是環(huán)的內表面得到充分利用。2）鮑爾環(huán)鮑爾環(huán)是在拉西環(huán)的壁上開一層或兩層長方形窗口，60與同樣尺寸的拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣液通量可提高50%，而壓降僅為其一半，分離效果也得到提高。其改進為階梯形鮑爾環(huán)，圓筒部分的一端制成喇叭口形狀。這樣填料間呈現點接觸，床層均勻且空隙率大，與鮑爾環(huán)相比氣體阻力減少25%，生產能力提高10%。

與同樣尺寸的拉西環(huán)相比，鮑爾環(huán)的氣液通量可提高50%，而壓降613）階梯環(huán)鮑爾環(huán)基礎上改造得出的。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，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了阻力。3）階梯環(huán)鮑爾環(huán)基礎上改造得出的。環(huán)壁上開有窗孔，其高度62喇叭口一邊，不僅增加機械強度，而且使填料之間為點接觸，有利于液膜的匯集與更新，提高了傳質效率。目前所使用的環(huán)型填料中最為優(yōu)良的一種。喇叭口一邊，不僅增加機械強度，而且使填料之間為點接觸，有利于634）弧鞍型表面全部敞口，不分內外，液體在表面兩側均勻流動，表面利用率高，流動呈弧形，氣體阻力小。但兩面對稱有重疊現象，容易產生溝流。強度差，易破碎。應用較少。4）弧鞍型表面全部敞口，不分內外，液體在表面兩側均勻流動645）矩鞍型矩鞍形填料結構不對稱，堆積時不重疊，均勻性更高。該填料氣流阻力小，處理能力大，性能雖不如鮑爾環(huán)好，但構造簡單，是一種性能優(yōu)良的填料。

5）矩鞍型矩鞍形填料結構不對稱，堆積時不重疊，均勻性更高656）環(huán)矩鞍兼具環(huán)型、鞍型填料的優(yōu)點。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高。一般采用金屬材質，機械強度高。6）環(huán)矩鞍兼具環(huán)型、鞍型填料的優(yōu)點。敞開的側壁有利于氣體667）球型球體為空心，氣體和液體從其內部經過。由于球體結構的對稱性，填料裝填密度均勻，不易產生空穴和架橋，故氣液分散性能好。常采用塑料材質。一般用于特定場合，工程上應用較少。7）球型球體為空心，氣體和液體從其內部經過。由于球體結構678）格柵填料以條狀單元體經一定規(guī)則組合而成，其結構隨條狀單元體的形式和組合規(guī)則而變，具有多種結構形式。特點是比表面積較低，主要用于低壓降、大負荷、防堵的場合。木格柵填料格里奇格柵填料8）格柵填料以條狀單元體經一定規(guī)則組合而成，其結構隨條狀689）波紋填料波紋填料是由許多層波紋薄片組成，各片高度相同但長短不等，搭配組合成圓盤狀，填料波紋與水平方向成45°傾角，相鄰兩片反向重疊使其波紋互相垂直。圓盤填料塊水平放入塔內，相鄰兩圓盤的波紋薄片方向互成90°角。金屬絲網波紋填料金屬孔板波紋填料9）波紋填料波紋填料是由許多層波紋薄片組成，各片高度相同69波紋填料因波紋薄片的材料與形狀不同分成板波紋填料和網波紋填料。板波紋填料可由陶瓷、塑料、金屬、玻璃鋼等材料制成。填料的空隙率大，阻力小，流體通量大、效率高，而且制造方便、價格低，正向通用化、大型化方向發(fā)展。

波紋填料因波紋薄片的材料與形狀不同分成板波紋填料和網波紋填料7010）脈沖填料：是由帶縮頸的中空棱柱形單體，按一定方式拼裝而成的一種規(guī)則填料。脈沖填料組裝后，會形成帶鎖頸的多孔棱形通道，其縱面流道交替收縮和擴大，氣液兩相通過時產生強烈的湍動，在縮頸處，氣速最高，湍動劇烈，從而強化傳質，在擴大段，氣速減到最小，實現兩相的分離。10）脈沖填料：是由帶縮頸的中空棱柱形單體，按一定方式拼裝而71流道收縮、擴大的交替重復，實現了“脈沖”傳質過程。特點是處理量大，壓降小。適用于真空精餾，大塔徑場合。流道收縮、擴大的交替重復，實現了“脈沖”傳質過程。72（2）填料支承

填料的支承結構不僅要支承全部濕填料的重量，還必須使上升的氣體能夠順利通過。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。（2）填料支承填料的支承結構不僅要支承73（3）液體噴淋裝置

填料塔操作時，在任一橫截面上保證氣液的均勻分布十分重要。因此，對液體分布裝置的基本要求是：能均勻分布液體；不易堵塞；氣體通過時阻力小，噴淋時液滴飛濺?。徊恍枰艽蟮囊后w壓力。（3）液體噴淋裝置填料塔操作時，在任一橫截面上74經驗表明，對塔徑為0.75m以上的塔，每平方米塔橫截面上應有40～50個噴淋點；對塔徑在0.75m以下的塔，噴淋點至少應為160個/m2。經驗表明，對塔徑為0.75m以上的塔，每平方米塔橫截面上應有75（4）液體再分布裝置

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，堆積高度若超過塔徑的2～6倍，則應設置液體再分布裝置，使向塔壁彌散的液體重新集中于塔截面中部。（4）液體再分布裝置為了使液體沿塔截面均勻分布76當需要有更大的流速時，反應釜內設有導流筒。補償環(huán)密封圈2阻止了介質可能沿補償環(huán)和軸之間間隙的泄漏（泄漏點2）；（3）發(fā)生偶然性事故時，處理較困難；2化工容器可分成哪幾類？除了課本介紹的幾種分類方式外，你還知道哪些分類方式？請舉例說明。由于高徑比的減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了阻力。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高。機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相填料密封結構簡單、易于制造，并適用于低壓、低溫的場合。彈力（或磁力）作用下保持接合并配以機械密封又稱端面密封（MechanicalEndFaceSeal），是旋轉軸用動密封。如管法蘭，DN200管法蘭是指連接DN200mm管子的管法蘭。2）填料塔不宜于處理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、泡罩塔等）則可以有效地處理這種物質。7）對于易起泡物質，填料塔更適合，因填料對泡沫有限制和破碎的作用。如國家標準GB/T1048—2005將管路元件的公稱壓力定為十個等級：化工設備中圓筒形容器應用最為廣泛，無論是立式或臥式。作用：密封、增大承力面積、鎖緊等作用。5）關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，安全系數可取得更小。（3）除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。（4）軸封裝置攪拌軸是轉動的，釜體封頭是靜止的，在攪拌軸伸出封頭之處必然有間隙，必須進行密封(軸封)，以保持設備內的壓力(或真空度)，防止反應物料逸出和雜質的滲入。10～100MPa為高壓容器，作用是減小壁流現象。在填料層內每隔一定高度設置液體再分布裝置對拉西環(huán)填料，再分布器的距離約為塔徑的25～3倍，對鮑爾環(huán)及鞍形等較好填料約為塔徑的5～10倍，但通常不應超過6m。

當需要有更大的流速時，反應釜內設有導流筒。作用是減小壁流現象77填料塔詳圖

填料塔詳圖78(5)填料塔與板式塔的比較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，設計者必須根據具體情況進行選用。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幫助的。(5)填料塔與板式塔的比較對于許多逆流氣液接觸過程，填料塔791）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，填料表面不能很好地潤濕，傳質效果急劇下降；當液體負荷過大時，則容易產生液泛。設計良好的板式塔，則具有大得多的操作范圍。1）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802）填料塔不宜于處理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、泡罩塔等）則可以有效地處理這種物質。另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。2）填料塔不宜于處理易聚合或含有固體懸浮物的物料，而某些類型813）當氣液接觸過程中需要冷卻以移除反應熱或溶解熱時，填料塔因涉及液體均不問題而使結構復雜化。板式塔可方便地在塔板上安裝冷卻盤管。同理，當有側向出料時，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0.5m，后來又認為不宜超過1.5m，根據近10年來填料塔的發(fā)展狀況，這一限制似乎不再成立。板式塔直徑一般不小于0.6m。3）當氣液接觸過程中需要冷卻以移除反應熱或溶解熱時，填料塔因825）關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，安全系數可取得更小。6）當塔徑不很大時，填料塔因結構簡單而造價便宜。5）關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837）對于易起泡物質，填料塔更適合，因填料對泡沫有限制和破碎的作用。8）對于腐蝕性物質，填料塔更適合，因可采用瓷質填料。9）對熱敏性物質宜采用填料塔，因為填料塔內的滯液量比板式塔少，物料在塔內的停留時間短。10）填料塔的壓降比板式塔小，因而對真空操作更為適宜。7）對于易起泡物質，填料塔更適合，因填料對泡沫有限制和破碎的84填料塔用于：塔徑小真空操作易起泡腐蝕性物系熱敏性物系填料塔用于：852.板式塔

2.板式塔86板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，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成。根據塔板結構形式的不同，板式塔可分為泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔和噴射塔。

板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，它主要由圓柱形殼體、塔板、溢87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；但結構復雜，造價高，壓降大，安裝維修麻煩。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；88篩板塔效率高，處理能力強，壓降小，結構簡單，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，不適宜處理臟的、粘性大的和帶固體粒子的料液。化工設備結構認識標準課件89浮閥塔操作彈性大，效率高，處理能力強，壓降小，不易積垢堵塞，結構簡單，安裝容易；但其構造、生產能力、塔板效率及壓降等略低于篩板塔?；ぴO備結構認識標準課件90舌形塔與泡罩塔相比，塔盤結構簡單，壓降小，處理能力大，且安裝維修方便，但操作彈性小，塔板效率低。化工設備結構認識標準課件91化工設備結構認識標準課件921.3化工設備零部件標準化化工設備常用零部件：①容器(簡體、封頭)；②法蘭；③人孔、手孔、視孔；④攪拌器；⑤密封裝置；⑥聯(lián)接零件；⑦機械傳動件；⑧設備附件，如支座、接管、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，從而提高化工設備的質量，降低成本，各國已制訂了一系列化工設備零部件標準。1.3化工設備零部件標準化化工設備常用零部件：93例如：①筒體標準：GB/T9019-2001(GB—國家標準)；②封頭標準：JB/T4746-2002(JB—機電部標準)；③法蘭標準：管法蘭有兩個標準，一個是國家標準（GB/T9115—2000），另一個是原化學工業(yè)部標準（HG/T20592～HG/T20635-2009）(HG—化工部標準)，設備法蘭標準：JB/T4701～4703—2000；④人孔標準：JB/T2555—1979，HG/T21515～HG/T21535—2005等。例如：941.公稱直徑與公稱壓力（1）公稱直徑標準化的名義直徑，代號DN(或Dg)。表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑

化工設備及零部件標準化的最重要參數是公稱直徑與公稱壓力。1.公稱直徑與公稱壓力（1）公稱直徑化工設備及零95(2)公稱壓力

規(guī)定的標準壓力等級，表示管子、法蘭、管件的耐壓程度，記作PN。如國家標準GB/T1048—2005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)公稱壓力規(guī)定的標準壓力等級，表示962．筒體化工設備中圓筒形容器應用最為廣泛，無論是立式或臥式。其主體一般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的兩種。

卷板機2．筒體化工設備中圓筒形容器應用最為廣泛，無論97注意：1.壓力容器的公稱直徑用鋼板卷焊制成的筒體，其公稱直徑指的是內徑。而采用無縫鋼管制作的筒體，其公稱直徑指鋼管外徑。封頭的公稱直徑與筒體一致。注意：982.管子的公稱直徑管子的直徑可分為外徑、內徑、公稱直徑。例如外徑為108的無縫鋼管，壁厚為5MM，用D108*5表示。公稱直徑是為了設計制造和維修的方便人為地規(guī)定的一種標準，DN。管子的公稱直徑和其內徑、外徑都不相等，例如：公稱直徑為100mm的無縫鋼管有102*5、108*5等好幾種，目的是為了根據公稱直徑可以確定管子、管件、閥門、法蘭、墊片等結構尺寸與連接尺寸。每一公稱直徑，對應一個外徑，其內徑數值隨厚度不同而不同。公稱直徑可用公制mm表示，也可用英制in表示。2.管子的公稱直徑993.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，指的是與它相配的筒體、封頭的公稱直徑。DN2000法蘭是指與DN2000筒體(容器)或封頭相配的法蘭。DN2000鞍座是指支承DN2000mm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表示的。如管法蘭，DN200管法蘭是指連接DN200mm管子的管法蘭。3.容器零部件的公稱直徑1003．封頭（1）封頭形式常見的封頭形式有橢圓形、碟形、球形、錐形和平板封頭等。

3．封頭（1）封頭形式常見的封頭形式有橢圓形、碟形、球形101（2）封頭形式的選擇

1）一般壓力容器封頭(中、低壓)，在條件許可時，應采用受力狀態(tài)好與制造難度不大的橢圓形封頭。

2）當制造條件較差時可用碟形或無折邊球形封頭，但壁厚應適當加大或采用加固措施。

（2）封頭形式的選擇102

3）錐體封頭(底)一般用于收集固體顆粒或使流體分布均勻的場合。此外，也常用于兩直徑不等設備的聯(lián)結過渡段(變徑段)。

4）平板封頭一般用作常壓容器的蓋或底。直徑較大時應加固。當制造條件較差時，也可考慮 用作小型低壓設備的封頭。壓力容器上的孔蓋、法蘭蓋等也屬平板封頭?；ぴO備結構認識標準課件1034．法蘭連接

是可拆連接的一種。由于法蘭連接有較好的強度和密封性，使用范圍也較廣，因而在化工企業(yè)中廣泛應用。4．法蘭連接是可拆連接的一種。由于法蘭連104化工設備結構認識標準課件105（1）工作原理預緊工況：螺栓力通過法蘭壓緊面作用到墊片上，使墊片發(fā)生彈性或塑性變形，以填滿法蘭壓緊面上的不平間隙。操作工況：當通入介質壓力時，螺栓被拉長，法蘭壓緊面沿著彼此分離的方向移動、墊片的壓縮量減小，墊片產生部分回彈，預緊密封比壓下降。（1）工作原理106（2）分類化工設備用的法蘭有兩類：管法蘭用于管道連接。壓力容器法蘭（或稱設備法蘭）：用于設備筒體（或封頭）的連接。（2）分類化工設備用的法蘭有兩類：1075.墊片作用：密封、增大承力面積、鎖緊等作用。類型：按材料有：橡膠板、塑料板、石棉板、石棉橡膠板、纏繞墊片(薄金屬帶與石棉帶一起纏繞成型)、金屬片包裹石棉墊片、金屬墊片等。按形狀分有：平面、環(huán)狀(O形環(huán))、波形(齒形)等。

5.墊片作用：密封、增大承力面積、鎖緊等作用。108纏繞墊片金屬墊片耐油橡膠墊片普通橡膠墊片適用于溫度低于120℃的場合。石棉橡膠板用于對水蒸汽溫度低于450℃，對油類溫度低于350℃，壓力小于5MPa以下的情況。對于一般的腐蝕性介質，最常用的是耐酸石棉板。在一些重要場合，則可用聚四氟乙烯作墊片材料。纏繞式墊片具有多道密封作用，在溫度、壓力有較大波動時應用。纏繞墊片金屬墊片1096．手孔和人孔

為了便于安裝、檢修或清洗設備內部的裝置，需要在設備上開設人孔或手孔。6．手孔和人孔為了便于安裝、檢修或清洗設1107．支座設備的支座用來支承設備的重量和固定設備的位置。支座有適用于立式設備和臥式設備兩大類，分別按設備的結構形狀、安裝位置、材料和載荷情況而有多種型式。

懸掛式支座

7．支座設備的支座用來支承設備的重量和固定設備的位置。支座有111鞍式支座

鞍式支座112裙座

裙座113腿式支座腿式支座114作業(yè)：1.1化工容器的主要結構包括哪幾部分?1.2化工容器可分成哪幾類？除了課本介紹的幾種分類方式外，你還知道哪些分類方式？請舉例說明。1.3化工生產對化工設備的基本要求有哪些？1.4試闡述攪拌反應釜的組成及各主要組成部分的功用。1.5反應釜的傳熱裝置有哪些?各運用在什么情況之下?作業(yè)：1.1化工容器的主要結構包括哪幾部分?115第章化工設備結構認識第章化工設備結構認識116第1章化工設備結構認識1.1常用化工設備種類1.2典型化工設備結構1.3化工設備零部件標準化第1章化工設備結構認識1.1常用化工設備種類1171.1常用化工設備種類（1）反應類設備主要用于使物料在其中進行化學反應，生成新的物質或使物料進行攪拌、沉降等單元操作。（2）換熱類設備主要用來使兩種不同溫度的物料進行熱交換，達到加熱或冷卻的目的。如熱交換器、冷凝器、蒸發(fā)器、冷卻器等。（3）儲存類設備主要用于儲存生產用的原料氣體、液體、液化氣體等，如各種形式的儲罐。（4）塔類設備主要用于吸收、精餾、萃取等單元操作。均為直立式，橫截面為圓柱形。如吸收塔、干燥塔和過濾塔等。1.1常用化工設備種類118化工設備結構認識標準課件1191.2典型化工設備結構1.2.1容器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管，以及為檢修方便開設的人孔、手孔，和為保護容器安全而設置的安全裝置等。臥式容器示意圖1.2典型化工設備結構臥式容器示意圖1201.容器形狀

立式容器

臥式容器

1.容器形狀立式容器臥式容器121方形容器

球形容器

方形容器球形容器1222.容器的受壓情況1）受內壓壓力小于0.1MPa為常壓容器,0.1～1.6MPa為低壓容器，1.6～10MPa為中壓容器，10～100MPa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=10kg

/cm2=1N/mm22.容器的受壓情況1233.容器分類（1）具有下列情況之一的，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度危害介質）；中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質，且pV乘積大于等于10MPa·m3）。中壓反應容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質，且pV乘積大于等于0.5MPa·m3）。低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質，且乘積大于等于0.2MPa·m3）。高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。

3.容器分類（1）具有下列情況之一的，為第三類壓力容器：124中壓搪玻璃壓力容器。使用強度級別較高（指相應標準中抗拉強度規(guī)定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器。

移動式壓力容器，包括鐵路罐車（介質為液化氣體、低溫液體）、罐式汽車和罐式集裝箱（介質為液化氣體、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）

化工設備結構認識標準課件125（2）具有下列情況之一的，為第二類壓力容器：

中壓容器；低壓容器（僅限毒性程度為極度和高度危害介質）；低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限易燃介質或毒性程度為中度危害介質）；低壓管殼式余熱鍋爐；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容器。

（2）具有下列情況之一的，為第二類壓力容器：1261.2.2攪拌反應釜

攪拌反應釜主要零件有：攪拌器、內筒、夾套、攪拌軸、懸掛支座、人孔、軸封裝置和傳動裝置等。

1.2.2攪拌反應釜127（1）釜體為進行化學反應提供一定的空間的容器。由圓筒形筒體及上、下封頭組成。（1）釜體為進行化學反應提供一定的空間的容器。由圓筒形筒體128（2）傳熱裝置常用的傳熱裝置是在釜體外部設置夾套，有時也在釜體內部設置蛇管。（2）傳熱裝置常用的傳熱裝置是在釜體外部設置夾套，有時也在129（3）攪拌裝置各種物料混合均勻，接觸良好。攪拌裝置由電動機經減速器減到攪拌器所需轉速后，再通過聯(lián)軸器來帶動。（3）攪拌裝置各種物料混合均勻，接觸良好。攪拌裝置由電動130攪拌器的型式主要有：槳式、推進式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶式等。1）槳式攪拌器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晶狀的溶解液，如果液體物料層很深時可在槳式攪拌器軸上裝置數排槳葉。折葉槳式攪拌器三寬葉槳式攪拌器攪拌器的型式主要有：槳式、推進式、框式、渦輪式、螺桿式和螺帶131表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑槳葉又分為平直葉和彎曲葉兩種。操作工況：當通入介質壓力時，螺栓被拉長，法蘭壓緊面沿著彼此分離的方向移動、墊片的壓縮量減小，墊片產生部分回彈，預緊密封比壓下降。2）受外壓如真空容器(真空精餾塔)或容器外有夾套。（1）反應類設備主要用于使物料在其中進行化學反應，生成新的物質或使物料進行攪拌、沉降等單元操作。（3）除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。折葉槳式攪拌器三寬葉槳式攪拌器使物料循環(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。設備的支座用來支承設備的重量和固定設備的位置。板式塔為逐級接觸式氣液傳質設備，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成。表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑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幫助的。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（3）除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。DN2000鞍座是指支承DN2000mm容器的鞍式支座。（3）攪拌裝置各種物料混合均勻，接觸良好。由于法蘭連接有較好的強度和密封性，使用范圍也較廣，因而在化工企業(yè)中廣泛應用。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。（3）除上述規(guī)定以外的低壓容器為第一類壓力容器。補償環(huán)密封圈2阻止了介質可能沿補償環(huán)和軸之間間隙的泄漏（泄漏點2）；2）框式和錨式攪拌器框式攪拌器結構比較堅固，攪動物料量大?？蚴胶湾^式攪拌器特殊框式攪拌器表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑2）框式和錨式攪拌器框式132

3）推進式攪拌器通常為兩個攪拌葉，第一個槳葉安裝在反應釜的上部，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。當需要有更大的流速時，反應釜內設有導流筒。四葉推進式攪拌器三葉推進式攪拌器3）推進式攪拌器通常為兩個攪拌葉，第一個槳葉安裝在反應1334）渦輪式攪拌器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)點是當能量消耗不大時，攪拌效率較高。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。

六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4）渦輪式攪拌器渦輪式攪拌器型式很多。槳葉又分為平直葉和134

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，常做成幾條緊貼釜內壁，與釜壁的間隙很小，所以攪拌時能不斷地將粘于釜壁的沉積物刮下來。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，被旋轉部分帶動攪拌的物料體積很大，缺點是結構復雜。

螺桿式攪拌器螺帶螺桿式攪拌器5）特殊型式攪拌器一種螺帶式攪拌器，常用扁鋼按螺旋繞135（4）軸封裝置攪拌軸是轉動的，釜體封頭是靜止的，在攪拌軸伸出封頭之處必然有間隙，必須進行密封(軸封)，以保持設備內的壓力(或真空度)，防止反應物料逸出和雜質的滲入。通常采用填料密封或機械密封。（4）軸封裝置攪拌軸是轉動的，釜體封頭是靜止的，在攪拌軸136填料密封結構簡單、易于制造，并適用于低壓、低溫的場合。圖1-12填料密封結構填料密封結構簡單、易于制造，并適用于低壓、低溫的場合。圖1-137機械密封

工作特性機械密封又稱端面密封（MechanicalEndFaceSeal），是旋轉軸用動密封。機械密封性能可靠，泄漏量小，使用壽命長，功耗底，毋需經常維修，且能適應生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質、含固體顆粒介質等苛刻工況的密封要求。機械密封工作特性138目前水平單級壓力：10－3pa～35MPa使用溫度：最高達1000oC；最低可達低溫深冷機器轉速：高達50000r/minpV值：達1000Mpam/s目前水平單級壓力：10－3pa～35MPa139工作原理機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相對滑動的端面在流體壓力和補償機構的彈力（或磁力）作用下保持接合并配以輔助密封而達到的阻漏的軸封裝置。工作原理機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相140該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封的核心。摩擦副在磨損后在彈簧和介質壓力的推動下實現補償，始終保持兩密封端面的緊密接。摩擦副該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封的核心。摩擦副141一般采用金屬材質，機械強度高。浮閥塔操作彈性大，效率高，處理能力強，壓降小，不易積垢堵塞，結構簡單，安裝容易；對拉西環(huán)填料，再分布器的距離約為塔徑的25～3倍，對鮑爾環(huán)及鞍形等較好填料約為塔徑的5～10倍，但通常不應超過6m。2化工容器可分成哪幾類？除了課本介紹的幾種分類方式外，你還知道哪些分類方式？請舉例說明。由于球體結構的對稱性，填料裝填密度均勻，不易產生空穴和架橋，故氣液分散性能好。對黏稠物料，采用行星傳動的攪拌器。表1-1所示卷制壓力容器公稱直徑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幫助的。管子的直徑可分為外徑、內徑、公稱直徑。2）框式和錨式攪拌器框式攪拌器結構比較堅固，攪動物料量大。75m以下的塔，噴淋點至少應為160個/m2。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高。槳葉又分為平直葉和彎曲葉兩種。在填料層內每隔一定高度設置液體再分布裝置（4）塔類設備主要用于吸收、精餾、萃取等單元操作。管子的公稱直徑和其內徑、外徑都不相等，例如：公稱直徑為100mm的無縫鋼管有102*5、108*5等好幾種，目的是為了根據公稱直徑可以確定管子、管件、閥門、法蘭、墊片等結構尺寸與連接尺寸。根據塔板結構形式的不同，板式塔可分為泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔和噴射塔。（1）釜體為進行化學反應提供一定的空間的容器。2）受外壓如真空容器(真空精餾塔)或容器外有夾套。壓蓋與機體聯(lián)接處的泄漏點4不屬于機械密封，常用O型圈和墊片來密封。補償環(huán)密封圈2阻止了介質可能沿補償環(huán)和軸之間間隙的泄漏（泄漏點2）；而非補償環(huán)輔助密封圈7阻止了介質可能沿非補償環(huán)與壓蓋之間間隙的泄漏（泄漏點3）。緊定螺釘

彈簧座

彈簧

密封圈補償環(huán)非補償環(huán)

密封圈

防轉銷一般采用金屬材質，機械強度高。補償環(huán)密封圈2阻止了介質可能沿142工作時，輔助密封圈無明顯相對運動，基本上屬于靜密封。壓蓋與機體聯(lián)接處的泄漏點4不屬于機械密封，常用O型圈和墊片來密封。緊定螺釘

彈簧座

彈簧

密封圈補償環(huán)非補償環(huán)

密封圈

防轉銷工作時，輔助密封圈無明顯相對運動，基本上屬于靜密封。緊定螺釘143機械密封結構圖緊定螺釘

彈簧座

彈簧

密封圈動環(huán)靜環(huán)

密封圈

防轉銷機械密封結構圖緊定螺釘彈簧座彈簧密封圈動環(huán)靜環(huán)144

機械密封的基本結構非補償環(huán)（靜環(huán)）O形密封圈彈簧補償環(huán)（動環(huán)）彈簧座緊定螺釘孔

機械密封的基本結構非補償環(huán)O形密封圈彈簧補償環(huán)彈簧座145機械密封安裝在旋轉軸上，密封腔內有補償環(huán)1、補償環(huán)輔助密封圈2、彈簧3、彈簧座4、緊定螺釘5，它們隨軸一起旋轉。機械密封的其它零件，包括非補償環(huán)6、非補償環(huán)密封圈7和防轉銷8安裝在壓蓋內，壓蓋與機體用螺栓聯(lián)接。緊定螺釘

彈簧座

彈簧

密封圈補償環(huán)非補償環(huán)

密封圈

防轉銷機械密封安裝在旋轉軸上，密封腔內有補償環(huán)1、補償環(huán)輔助密封圈146

機械密封主要是將較易泄漏的軸向密封改變?yōu)椴灰仔孤┑亩嗣婷芊狻C械密封主要是將較易泄漏的軸向密封改變?yōu)椴灰?47化工設備結構認識標準課件148機械密封與填料密封比較優(yōu)點：（1）密封可靠，在長期運轉中密封狀態(tài)很穩(wěn)定，泄漏量很小，其泄漏約為軟填料密封的1％；（2）使用壽命長，在油、水介質中一般可達1－2年或更長，在化工介質中一般工作半年以上；（3）摩擦功率消耗小，其摩擦功率僅為軟填料密封的10％－50％；（4）軸或軸套基本上不磨損；（5）維修周期長，端面磨損后可自動補償，一般情況下不需經常性維修；機械密封與填料密封比較優(yōu)點：149（6）抗振性好，對旋轉機械軸的振動、偏擺以及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、高壓、真空、不同旋轉頻率，以及各種腐蝕介質和含磨粒介質的密封。缺點：（1）結構較復雜，對加工制造要求高；（2）安裝與更換比較麻煩，要求工人有一定的技術水平；（3）發(fā)生偶然性事故時，處理較困難；（4）價高（6）抗振性好，對旋轉機械軸的振動、偏擺以及軸對密封腔的偏斜150（5）傳動裝置通常采用立式布置在罐體的頂部，包括電動機、減速裝置、聯(lián)軸器及機座等。（5）傳動裝置1512）框式和錨式攪拌器框式攪拌器結構比較堅固，攪動物料量大。3化工生產對化工設備的基本要求有哪些？第二個槳葉安裝在下部，把液體往上推。對于一般的腐蝕性介質，最常用的是耐酸石棉板。2化工容器可分成哪幾類？除了課本介紹的幾種分類方式外，你還知道哪些分類方式？請舉例說明。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高。中壓儲存容器（僅限易燃或毒性程度為中度危害介質，且pV乘積大于等于10MPa·m3）。10～100MPa為高壓容器，75m以下的塔，噴淋點至少應為160個/m2。該密封端面有時也稱為摩擦副，是機械密封的核心。因此它適用于乳濁液、懸浮液等。10）脈沖填料：是由帶縮頸的中空棱柱形單體，按一定方式拼裝而成的一種規(guī)則填料。（5）維修周期長，端面磨損后可自動補償，一般情況下不需經常性維修；浮閥塔操作彈性大，效率高，處理能力強，壓降小，不易積垢堵塞，結構簡單，安裝容易；由于高徑比的減少，使得氣體繞填料外壁的平均路徑大為縮短，減少了阻力。（2）具有下列情況之一的，為第二類壓力容器：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。設備的支座用來支承設備的重量和固定設備的位置。如吸收塔、干燥塔和過濾塔等。壓力容器上的孔蓋、法蘭蓋等也屬平板封頭。1.2.3換熱設備管殼式換熱器

是以封閉在殼體中管束的壁面作為傳熱面的換熱器，是目前應用最廣的類型。

2）框式和錨式攪拌器框式攪拌器結構比較堅固，攪動物料量大152化工設備結構認識標準課件153管殼式換熱器工作原理圖管殼式換熱器工作原理圖154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)換熱器主要零部件f．墊圈g．分層擱板155管殼式換熱器裝配圖

管殼式換熱器裝配圖156分類

管殼式換熱器按結構特點分為固定管板式換熱器、浮頭式換熱器、Ｕ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種應用比較普遍。分類管殼式換熱器按結構特點分為固定管板式157固定管板式換熱器

固定管板式換熱器158化工設備結構認識標準課件159化工設備結構認識標準課件160化工設備結構認識標準課件1612）當制造條件較差時可用碟形或無折邊球形封頭，但壁厚應適當加大或采用加固措施。7）球型球體為空心，氣體和液體從其內部經過。填料層內流體孔道增多，使氣液分布更加均勻，傳質效率得以提高?？稍谒O備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。4）以前亂堆填料塔直徑很少大于0.封頭的公稱直徑與筒體一致。機械密封的基本結構塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。壓力容器上的孔蓋、法蘭蓋等也屬平板封頭。＞100MPa為超高壓。普通橡膠墊片適用于溫度低于120℃的場合。75m以下的塔，噴淋點至少應為160個/m2。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。機械密封的基本結構泡罩塔操作彈性大，效率高，液氣比范圍大，不易堵塞，易于操作；機械密封主要是將較易泄漏的軸向密封改變?yōu)椴灰仔孤┑亩嗣婷芊?。管子的公稱直徑和其內徑、外徑都不相等，例如：公稱直徑為100mm的無縫鋼管有102*5、108*5等好幾種，目的是為了根據公稱直徑可以確定管子、管件、閥門、法蘭、墊片等結構尺寸與連接尺寸。根據塔板結構形式的不同，板式塔可分為泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形塔和噴射塔。機械密封性能可靠，泄漏量小，使用壽命長，功耗底，毋需經常維修，且能適應生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質、含固體顆粒介質等苛刻工況的密封要求。浮頭式換熱器

2）當制造條件較差時可用碟形或無折邊球形封頭，但壁厚應適當加162化工設備結構認識標準課件163U型管式換熱器

U型管式換熱器164化工設備結構認識標準課件165化工設備結構認識標準課件1661.2.4塔設備塔設備有許多種類型，塔設備是化工、石油化工和煉油生產中最重要的設備之一。它可使氣液或液液兩相之間進行緊密接觸，達到相際傳質及傳熱的目的?？稍谒O備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。此外，工業(yè)氣體的冷卻與回收、氣體的濕法凈制和干燥，以及兼有氣液兩相傳質和傳熱。1.2.4塔設備塔設備有許多種類型，塔設備是化工、石油化工167精餾原理(PrincipleofRectify)

蒸氣由塔底進入，與下降液進行逆流接觸，兩相接觸中，下降液中的易揮發(fā)(低沸點)組分不斷地向蒸氣中轉移，蒸氣中的難揮發(fā)(高沸點)組分不斷地向下降液中轉移。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)組分則愈富集，達到組分分離的目的。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返回塔頂進入精餾塔中，其余的部分則作為餾出液取出。塔底流出的液體，其中的一部分送入再沸器，熱蒸發(fā)后，蒸氣返回塔中，另一部分液體作為釜殘液取出。

精餾原理(PrincipleofRectify)蒸氣1681.2.4塔設備

一般可將塔分成填料塔和板式塔兩大類。

1.2.4塔設備一般可將塔分成填料塔和1691.填料塔

以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。

1.填料塔以塔內的填料作為氣液兩相間接觸構件的傳質設備。170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。填料的上方安裝填料壓板，以防被上升氣流吹動。液體從塔頂經液體分布器噴淋到填料上，并沿填料表面流下。氣體從塔底送入，經氣體分布裝置（小直徑塔一般不設氣體分布裝置）分布后，與液體呈逆流連續(xù)通過填料層的空隙，在填料表面上，氣液兩相密切接觸進行傳質。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質設備，兩相組成沿塔高連續(xù)變化，在正常操作狀態(tài)下，氣相為連續(xù)相，液相為分散相。

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171目前所使用的環(huán)型填料中最為優(yōu)良的一種。拉西環(huán)結構簡單，制造容易，但堆積時相鄰環(huán)間易形成線接觸，填料層的均勻性差，因而存在嚴重的向壁偏流和溝流現象，致使傳質效率低。對滑動的端面在流體壓力和補償機構的DN2000鞍座是指支承DN2000mm容器的鞍式支座。3換熱設備管殼式換熱器②封頭標準：JB/T4746-2002(JB—機電部標準)；6）環(huán)矩鞍兼具環(huán)型、鞍型填料的優(yōu)點?？稍谒O備中完成常見的單元操作有：精餾、吸收、解吸和萃取等。敞開的側壁有利于氣體和液體通過，減少了填料層內滯液死區(qū)。因此，對液體分布裝置的基本要求是：能均勻分布液體；另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。對于一般的腐蝕性介質，最常用的是耐酸石棉板。槳葉又分為平直葉和彎曲葉兩種。機械密封是靠一對或幾對垂直于軸作相因此，對液體分布裝置的基本要求是：能均勻分布液體；機械密封性能可靠，泄漏量小，使用壽命長，功耗底，毋需經常維修，且能適應生產過程自動化和高溫、低溫、高壓、真空、高速以及各種強腐蝕性介質、含固體顆粒介質等苛刻工況的密封要求。①筒體標準：GB/T9019-2001(GB—國家標準)；操作工況：當通入介質壓力時，螺栓被拉長，法蘭壓緊面沿著彼此分離的方向移動、墊片的壓縮量減小，墊片產生部分回彈，預緊密封比壓下降。對于一般的腐蝕性介質，最常用的是耐酸石棉板。渦輪攪拌器的主要優(yōu)點是當能量消耗不大時，攪拌效率較高。

（1）填料填料塔氣液接觸的元件，填料分成亂堆填料(顆粒填料)和規(guī)整填料兩大類。目前所使用的環(huán)型填料中最為優(yōu)良的一種。（1）填料填料塔1721）拉西環(huán)

拉西環(huán)是工業(yè)上最早使用的一種填料，為外徑與高度相等的圓環(huán)，通常由陶瓷或金屬材料制成。拉西環(huán)環(huán)拉西環(huán)1）拉西環(huán)拉西環(huán)是工業(yè)上最早使用的一種填料，為外徑與高度173拉西環(huán)結構簡單，制造容易，但堆積時相鄰環(huán)間易形成線接觸，填料層的均勻性差，因而存在嚴重的向壁偏流和溝流現象，致使傳質效率低。而且流動阻力大，操作范圍小。其改善方面有θ形、十字格形的拉西環(huán)。

拉西環(huán)結構簡單，制造容易，但堆積時相鄰