化工设备结构认识ppt课件

1、第第1章章 化工设备构造认识化工设备构造认识 第第1章章 化工设备构造认识化工设备构造认识1.1 常用化工设备种类常用化工设备种类1.2 典型化工设备构造典型化工设备构造1.3 化工设备零部件规范化化工设备零部件规范化1.1常用化工设备种类常用化工设备种类1反响类设备反响类设备 主要用于使物料在其中主要用于使物料在其中进展化学反响，生成新的物质或使物料进展化学反响，生成新的物质或使物料进展搅拌、沉降等单元操作。进展搅拌、沉降等单元操作。2换热类设备换热类设备 主要用来使两种不同温主要用来使两种不同温度的物料进展热交换，到达加热或冷却度的物料进展热交换，到达加热或冷却的目的。如热交换器、冷凝器、

2、蒸发器、的目的。如热交换器、冷凝器、蒸发器、冷却器等。冷却器等。3储存类设备储存类设备 主要用于储存消费用的主要用于储存消费用的原料气体、液体、液化气体等，如各种原料气体、液体、液化气体等，如各种方式的储罐。方式的储罐。4塔类设备塔类设备 主要用于吸收、精馏、萃主要用于吸收、精馏、萃取等单元操作。均为直立式，横截面为取等单元操作。均为直立式，横截面为圆柱形。如吸收塔、枯燥塔和过滤塔等。圆柱形。如吸收塔、枯燥塔和过滤塔等。1.2 典型化工设备构造典型化工设备构造1. 2.1 容器容器 主要由钢制圆筒体和两端的封头组主要由钢制圆筒体和两端的封头组成，并设有各种化工工艺接纳，以及为成，并设有各种化工

3、工艺接纳，以及为检修方便开设的人孔、手孔，和为维护检修方便开设的人孔、手孔，和为维护容器平安而设置的平安安装等。容器平安而设置的平安安装等。卧式容器表示图卧式容器表示图1.容器外形容器外形 立式容器立式容器 卧式容器卧式容器 方描画器方描画器 球描画器球描画器 2.容器的受压情况容器的受压情况1受内压 压力小于0.1MPa为常压容器,0.11.6MPa为低压容器，1.610MPa为中压容器，10100MPa为高压容器，100MPa为超高压。2受外压 如真空容器(真空精馏塔)或容器外有夹套。 1MPa=10 kg / cm=1N/mm3.容器分类容器分类1具有以下情况之一的，为第三类压力容器：具

4、有以下情况之一的，为第三类压力容器： 高压容器；中压容器仅限毒性程度为极度和高压容器；中压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质；高度危害介质； 中压储存容器仅限易燃或毒性程度为中度危中压储存容器仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且害介质，且pV乘积大于等于乘积大于等于10MPam3。 中压反响容器仅限易燃或毒性程度为中度危中压反响容器仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且害介质，且pV乘积大于等于乘积大于等于0.5MPam3。 低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且乘积大于等于质，且乘积大于等于0.2MPam3 。 高压、中压管壳式余热锅炉。高压、中压

5、管壳式余热锅炉。 中压搪玻璃压力容器。 运用强度级别较高指相应规范中抗拉强度规定值下限大于等于540MPa的资料制造的压力容器。 挪动式压力容器，包括铁路罐车介质为液化气体、低温液体、罐式汽车和罐式集装箱介质为液化气体、低温液体等； 球形储罐容积大于等于50m3；低温液体储存容器容积大于5m3。 低温液体储存容器容积大于5m3 2具有以下情况之一的，为第二类压力容器：具有以下情况之一的，为第二类压力容器： 中压容器；中压容器； 低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介低压容器仅限毒性程度为极度和高度危害介质；质； 低压反响容器和低压储存容器仅限易燃介质低压反响容器和低压储存容器仅限易燃介质或毒性

6、程度为中度危害介质；或毒性程度为中度危害介质； 低压管壳式余热锅炉；低压管壳式余热锅炉； 低压搪玻璃压力容器。低压搪玻璃压力容器。 3除上述规定以外的低压容器为第一类压力除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。容器。 1.2.2 搅拌反响釜搅拌反响釜 搅拌反响釜主要零件有：搅拌器、搅拌反响釜主要零件有：搅拌器、内筒、夹套、搅拌轴、悬挂支座、人孔、内筒、夹套、搅拌轴、悬挂支座、人孔、轴封安装和传动安装等。轴封安装和传动安装等。 1釜体釜体 为进展化学反为进展化学反响提供一定的空间的容响提供一定的空间的容器。由圆筒形筒体及上、器。由圆筒形筒体及上、下封头组成。下封头组成。2传热安装传热安装 常用

7、的传热安常用的传热安装是在釜体外部设置夹套，装是在釜体外部设置夹套，有时也在釜体内部设置蛇管。有时也在釜体内部设置蛇管。3搅拌安装搅拌安装 各种物料混合各种物料混合均匀，接触良好。均匀，接触良好。 搅拌安搅拌安装由电动机经减速器减到搅装由电动机经减速器减到搅拌器所需转速后，再经过联拌器所需转速后，再经过联轴器来带动。轴器来带动。搅拌器的型式主要有：搅拌器的型式主要有：n桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。n1桨式搅拌器桨式搅拌器 桨式搅拌器适用于流动性大，黏度桨式搅拌器适用于流动性大，黏度小的液体物料，桨式搅拌器也适用于纤维状和结晶小的液

8、体物料，桨式搅拌器也适用于纤维状和结晶状的溶解液，假设液体物料层很深时可在桨式搅拌状的溶解液，假设液体物料层很深时可在桨式搅拌器轴上安装数排桨叶。器轴上安装数排桨叶。折叶桨式搅拌器折叶桨式搅拌器 三宽叶桨式搅拌器三宽叶桨式搅拌器2框式和锚式搅拌器框式和锚式搅拌器 框式搅拌器构造比较巩固，框式搅拌器构造比较巩固，搅动物料量大。搅动物料量大。框式和锚式搅拌器框式和锚式搅拌器特殊框式搅拌器特殊框式搅拌器 3推进式搅拌器 通常为两个搅拌叶，第一个桨叶安装在反响釜的上部，把液体或气体往下压；第二个桨叶安装在下部，把液体往上推。使物料循环流动，所起作用以容积循环为主，剪切作用较小，上下翻腾效果良好。当需求

9、有更大的流速时，反响釜内设有导流筒。四叶推进式搅拌器四叶推进式搅拌器 三叶推进式搅拌器三叶推进式搅拌器4涡轮式搅拌器涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器型式很多。桨叶又涡轮式搅拌器型式很多。桨叶又分为平直叶和弯曲叶两种。涡轮搅拌器的主要优分为平直叶和弯曲叶两种。涡轮搅拌器的主要优点是当能量耗费不大时，搅拌效率较高。因此它点是当能量耗费不大时，搅拌效率较高。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。适用于乳浊液、悬浮液等。 六叶开启涡轮式搅拌器六叶开启涡轮式搅拌器 六斜叶开启涡轮式搅拌器六斜叶开启涡轮式搅拌器 齿形圆盘涡轮式搅拌器齿形圆盘涡轮式搅拌器 5特殊型式搅拌器 一种螺带式搅拌器，常用扁钢按螺旋绕成，直径较大，

10、常做成几条紧贴釜内壁，与釜壁的间隙很小，所以搅拌时能不断地将粘于釜壁的堆积物刮下来。对黏稠物料，采用行星传动的搅拌器。行星传动器的优点是搅拌强度很高，被旋转部分带动搅拌的物料体积很大，缺陷是构造复杂。 螺杆式搅拌器 螺带螺杆式搅拌器4轴封安装轴封安装 搅拌轴是转动的，釜体封头是静止的，搅拌轴是转动的，釜体封头是静止的，在搅拌轴伸出封头之处必然有间隙，必需进展密封在搅拌轴伸出封头之处必然有间隙，必需进展密封(轴轴封封)，以坚持设备内的压力，以坚持设备内的压力(或真空度或真空度)，防止反响物料，防止反响物料逸出和杂质的渗入。通常采用填料密封或机械密封。逸出和杂质的渗入。通常采用填料密封或机械密封。

11、填料密封构造简单、易于制造，并适用于低压、低温的填料密封构造简单、易于制造，并适用于低压、低温的场所。场所。图1-12 填料密封构造机械密封机械密封 任务特性任务特性 机械密封又称端面密封机械密封又称端面密封Mechanical End Mechanical End Face SealFace Seal，是旋转轴用动密封。，是旋转轴用动密封。机械密封性能可靠，走漏量小，运用寿命长，功机械密封性能可靠，走漏量小，运用寿命长，功耗底，毋需经常维修，且能顺应消费过程自动耗底，毋需经常维修，且能顺应消费过程自动化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质

12、、含固体颗粒介质等苛刻工况的强腐蚀性介质、含固体颗粒介质等苛刻工况的密封要求。密封要求。目前程度目前程度n单级压力：单级压力： 10 3pa35MP an运用温度：运用温度： 最高达最高达1000C；最低可达低温；最低可达低温深冷深冷n机器转速机器转速 ：高达：高达50000r/minnpV值：值： 达达1000Mpa m/s 任务原理任务原理n机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相n 对滑动的端面在流体压力和补偿机构对滑动的端面在流体压力和补偿机构的的n 弹力或磁力作用下坚持接合并配弹力或磁力作用下坚持接合并配以以n 辅助密封而辅助密封而n 到达的阻漏到达的阻漏

13、n 的轴封安装。的轴封安装。n该密封端面有时也称为摩擦副，是机械密封该密封端面有时也称为摩擦副，是机械密封的中心。的中心。n摩擦副在磨损后在弹簧和介质压力的推进下摩擦副在磨损后在弹簧和介质压力的推进下实现补偿，一直坚持两密封端面的严密接。实现补偿，一直坚持两密封端面的严密接。摩擦副摩擦副n补偿环密封圈补偿环密封圈2阻止了介质能够沿补偿环和轴阻止了介质能够沿补偿环和轴之间间隙的走漏走漏点之间间隙的走漏走漏点2；n而非补偿环辅助密封圈而非补偿环辅助密封圈7阻止了介质能够沿非阻止了介质能够沿非补偿环与压盖之间间隙的走漏走漏点补偿环与压盖之间间隙的走漏走漏点3。紧定螺钉紧定螺钉 弹簧座弹簧座 弹簧弹簧

14、 密封圈密封圈 补偿环补偿环 非补偿环非补偿环 密封圈密封圈 防转销防转销n任务时，辅助密封圈无明显相对运动，任务时，辅助密封圈无明显相对运动，根本上属于静密封。根本上属于静密封。n压盖与机体联接处的走漏点压盖与机体联接处的走漏点4不属于机械不属于机械密封，常用密封，常用O型圈和垫片来密封。型圈和垫片来密封。紧定螺钉紧定螺钉 弹簧座弹簧座 弹簧弹簧 密封圈密封圈 补偿环补偿环 非补偿环非补偿环 密封圈密封圈 防转销防转销机械密封构造图机械密封构造图紧定螺钉紧定螺钉 弹簧座弹簧座 弹簧弹簧 密封圈密封圈 动环动环 静环静环 密封圈密封圈 防转销防转销 机械密封的根本构造机械密封的根本构造n机械密

15、封安装在旋转轴上，密封腔内有补偿环机械密封安装在旋转轴上，密封腔内有补偿环1、补偿环辅助密封圈补偿环辅助密封圈2、弹簧、弹簧3、弹簧座、弹簧座4、紧定螺、紧定螺钉钉5，它们随轴一同旋转。，它们随轴一同旋转。n机械密封的其它零件，包括非补偿环机械密封的其它零件，包括非补偿环6、非补偿、非补偿环密封圈环密封圈7和防转销和防转销8安装在压盖内，压盖与机体安装在压盖内，压盖与机体用螺栓联接。用螺栓联接。紧定螺钉紧定螺钉 弹簧座弹簧座 弹簧弹簧 密封圈密封圈 补偿环补偿环 非补偿环非补偿环 密封圈密封圈 防转销防转销 机械密封主要是将较易走漏的轴向密封改机械密封主要是将较易走漏的轴向密封改动为不易走漏的

16、端面密封。动为不易走漏的端面密封。机械密封与填料密封比较机械密封与填料密封比较n优点：优点：n1密封可靠，在长期运转中密封形状很稳定，密封可靠，在长期运转中密封形状很稳定，走漏量很小，其走漏约为软填料密封的走漏量很小，其走漏约为软填料密封的1；n2运用寿命长，在油、水介质中普通可达运用寿命长，在油、水介质中普通可达12年或更长，在化工介质中普通任务半年以上；年或更长，在化工介质中普通任务半年以上；n3摩擦功率耗费小，其摩擦功率仅为软填料密摩擦功率耗费小，其摩擦功率仅为软填料密封的封的1050；n4轴或轴套根本上不磨损；轴或轴套根本上不磨损；n5维修周期长，端面磨损后可自动补偿，普通维修周期长，

17、端面磨损后可自动补偿，普通情况下不需经常性维修；情况下不需经常性维修；6抗振性好，对旋转机械轴的振动、偏摆以及抗振性好，对旋转机械轴的振动、偏摆以及轴对密封腔的偏斜不敏感；轴对密封腔的偏斜不敏感；7适用范围广，机械密封能用于高温、低温、适用范围广，机械密封能用于高温、低温、高压、真空、不同旋转频率，以及各种腐蚀介高压、真空、不同旋转频率，以及各种腐蚀介质和含磨粒介质的密封。质和含磨粒介质的密封。缺陷：缺陷：1构造较复杂，对加工制造要求高；构造较复杂，对加工制造要求高；2安装与改换比较费事，要求工人有一定的技安装与改换比较费事，要求工人有一定的技术程度；术程度；3发生偶尔性事故时，处置较困难；发

18、生偶尔性事故时，处置较困难；4价高价高5 5传动安装传动安装 通常采用立式布置在罐体的顶部，包括电动通常采用立式布置在罐体的顶部，包括电动机、减速安装、联轴器及机座等。机、减速安装、联轴器及机座等。1.2.3 换热设备换热设备 管壳式换热器管壳式换热器 是以封锁在壳体中管束的壁面作为传是以封锁在壳体中管束的壁面作为传热面的换热器，是目前运用最广的类型。热面的换热器，是目前运用最广的类型。 管壳式换热器任务原理图管壳式换热器任务原理图换热器主要零部件换热器主要零部件 f垫圈 g分层搁板 h管箱筒节 i管板 j折流板 k支持板 a筒体 b管束 d封头 e筒节 管壳式换热器装配图管壳式换热器装配图

19、分类分类 管壳式换热器按构造特点分为固定管板式换热器、浮头式换热器、型管式换热器、双重管式换热器、填函式换热器和双管板换热器等。前 3种运用比较普遍。固定管板式换热器固定管板式换热器 浮头式换热器浮头式换热器 U型管式换热器型管式换热器 1.2.4 塔设备塔设备n塔设备有许多种类型，塔设备是化工、石油塔设备有许多种类型，塔设备是化工、石油化工和炼油消费中最重要的设备之一。它可化工和炼油消费中最重要的设备之一。它可使气液或液液两相之间进展严密接触，到达使气液或液液两相之间进展严密接触，到达相际传质及传热的目的。相际传质及传热的目的。n可在塔设备中完成常见的单元操作有：精馏、可在塔设备中完成常见的

20、单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。吸收、解吸和萃取等。n此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和枯燥，以及兼有气液两相传质和传热。净制和枯燥，以及兼有气液两相传质和传热。精馏原理精馏原理 (Principle of Rectify) (Principle of Rectify) n蒸气由塔底进入，与下降液进展逆流接蒸气由塔底进入，与下降液进展逆流接触，两相接触中，下降液中的易挥发触，两相接触中，下降液中的易挥发( (低沸点低沸点) )组分不断地向蒸气中转移，蒸组分不断地向蒸气中转移，蒸气中的难挥发气中的难挥发( (高沸点高沸点) )组分不断地向下组

21、分不断地向下降液中转移。降液中转移。n蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈蒸气愈接近塔顶，其易挥发组分浓度愈高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组高，而下降液愈接近塔底，其难挥发组分那么愈富集，到达组分分别的目的。分那么愈富集，到达组分分别的目的。n由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的由塔顶上升的蒸气进入冷凝器，冷凝的液体的一部分作为回流液前往塔顶进入液体的一部分作为回流液前往塔顶进入精馏塔中，其他的部分那么作为馏出液精馏塔中，其他的部分那么作为馏出液取出。取出。n塔底流出的液体，其中的一部分送入再塔底流出的液体，其中的一部分送入再沸器，热蒸发后，蒸气前往塔中，另一沸器，热蒸发后，蒸气前往塔中，另一部

22、分液体作为釜残液取出。部分液体作为釜残液取出。 1.2.4 塔设备塔设备 普通可将塔分成填料塔和板式塔两大类。 1.填料塔填料塔 以塔内的填料作为气液两相间以塔内的填料作为气液两相间接触构件的传质设备。接触构件的传质设备。 n底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌底部装有填料支承板，填料以乱堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安装的方式放置在支承板上。填料的上方安装填料压板，以防被上升气流吹动。液体从填料压板，以防被上升气流吹动。液体从塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填塔顶经液体分布器喷淋到填料上，并沿填料外表流下。气体从塔底送入，经气体分料外表流下。气体从塔底送入，经气体分布安装小直径塔

23、普通不设气体分布安装布安装小直径塔普通不设气体分布安装分布后，与液体呈逆流延续经过填料层的分布后，与液体呈逆流延续经过填料层的空隙，在填料外表上，气液两相亲密接触空隙，在填料外表上，气液两相亲密接触进展传质。填料塔属于延续接触式气液传进展传质。填料塔属于延续接触式气液传质设备，两相组成沿塔高延续变化，在正质设备，两相组成沿塔高延续变化，在正常操作形状下，气相为延续相，液相为分常操作形状下，气相为延续相，液相为分散相。散相。 n 1填料填料 填料塔气液接触的元件，填填料塔气液接触的元件，填料分成乱堆填料料分成乱堆填料(颗粒填料颗粒填料)和规整填料两和规整填料两大类。大类。1拉西环拉西环 拉西环是

24、工业上最早拉西环是工业上最早运用的一种填料，为外径与高运用的一种填料，为外径与高度相等的圆环，通常由陶瓷或度相等的圆环，通常由陶瓷或金属资料制成。金属资料制成。拉西环拉西环 环拉西环环拉西环n拉西环构造简单，制造容易，但堆积时相邻环间拉西环构造简单，制造容易，但堆积时相邻环间易构成线接触，填料层的均匀性差，因此存在严易构成线接触，填料层的均匀性差，因此存在严重的向壁偏流和沟流景象，致使传质效率低。而重的向壁偏流和沟流景象，致使传质效率低。而且流动阻力大，操作范围小。其改善方面有且流动阻力大，操作范围小。其改善方面有形、形、十字格形的拉西环。十字格形的拉西环。 2鲍尔环鲍尔环 鲍尔环是在拉西环的

25、鲍尔环是在拉西环的壁上开一层或两层长方形窗口，壁上开一层或两层长方形窗口，窗孔的母材两层交错地弯向环窗孔的母材两层交错地弯向环中心对接。这种构造使填料层中心对接。这种构造使填料层内气、液分布性能大为改善，内气、液分布性能大为改善，尤其是环的内外表得到充分利尤其是环的内外表得到充分利用。用。n与同样尺寸的拉西环相比，鲍尔环的气液通量可与同样尺寸的拉西环相比，鲍尔环的气液通量可提高提高50%50%，而压降仅为其一半，分别效果也得到提，而压降仅为其一半，分别效果也得到提高。其改良为阶梯形鲍尔环，圆筒部分的一端制高。其改良为阶梯形鲍尔环，圆筒部分的一端制成喇叭口外形。这样填料间呈现点接触，床层均成喇叭

26、口外形。这样填料间呈现点接触，床层均匀且空隙率大，与鲍尔环相比气体阻力减少匀且空隙率大，与鲍尔环相比气体阻力减少25%25%，消费才干提高消费才干提高10%10%。 3阶梯环阶梯环 鲍尔环根底上改造得出的。鲍尔环根底上改造得出的。环壁上开有窗孔，其高度为直径的环壁上开有窗孔，其高度为直径的一半。由于高径比的减少，使得气一半。由于高径比的减少，使得气体绕填料外壁的平均途径大为缩短，体绕填料外壁的平均途径大为缩短，减少了阻力。减少了阻力。n喇叭口一边，不仅添加机械强度，而且使填料之喇叭口一边，不仅添加机械强度，而且使填料之间为点接触，有利于液膜的聚集与更新，提高了间为点接触，有利于液膜的聚集与更新

27、，提高了传质效率。传质效率。n目前所运用的环型填料中最为优良的一种。目前所运用的环型填料中最为优良的一种。4弧鞍型弧鞍型 外表全部敞口，外表全部敞口，不分内外，液体在外表不分内外，液体在外表两侧均匀流动，外表利两侧均匀流动，外表利用率高，流动呈弧形，用率高，流动呈弧形，气体阻力小。但两面对气体阻力小。但两面对称有重叠景象，容易产称有重叠景象，容易产生沟流。生沟流。 强度差，易破强度差，易破碎。运用较少。碎。运用较少。5矩鞍型矩鞍型 矩鞍形填料构矩鞍形填料构造不对称，堆积时不重造不对称，堆积时不重叠，均匀性更高。该填叠，均匀性更高。该填料气流阻力小，处置才料气流阻力小，处置才干大，性能虽不如鲍尔

28、干大，性能虽不如鲍尔环好，但构造简单，是环好，但构造简单，是一种性能优良的填料。一种性能优良的填料。 6环矩鞍环矩鞍 兼具环型、鞍兼具环型、鞍型填料的优点。敞开的型填料的优点。敞开的侧壁有利于气体和液体侧壁有利于气体和液体经过，减少了填料层内经过，减少了填料层内滞液死区。填料层内流滞液死区。填料层内流体孔道增多，使气液分体孔道增多，使气液分布更加均匀，传质效率布更加均匀，传质效率得以提高。得以提高。普通采用金属材质，机械普通采用金属材质，机械强度高。强度高。7球型球型 球体为空心，气体和液体从其内部球体为空心，气体和液体从其内部经过。由于球体构造的对称性，填料装填经过。由于球体构造的对称性，填

29、料装填密度均匀，不易产生空穴和架桥，故气液密度均匀，不易产生空穴和架桥，故气液分散性能好。分散性能好。常采用塑料材质。普通用于特定场所，工程常采用塑料材质。普通用于特定场所，工程上运用较少。上运用较少。8格栅填料格栅填料 以条状单元以条状单元体经一定规那么组合而体经一定规那么组合而成，其构造随条状单元成，其构造随条状单元体的方式和组合规那么体的方式和组合规那么而变，具有多种构造方而变，具有多种构造方式。特点是比外表积较式。特点是比外表积较低，主要用于低压降、低，主要用于低压降、大负荷、防堵的场所。大负荷、防堵的场所。木格栅填料木格栅填料格里奇格栅填料格里奇格栅填料9波纹填料波纹填料 波纹填料是

30、由波纹填料是由许多层波纹薄片组成，各许多层波纹薄片组成，各片高度一样但长短不等，片高度一样但长短不等，搭配组合成圆盘状，填料搭配组合成圆盘状，填料波纹与程度方向成波纹与程度方向成45倾倾角，相邻两片反向重叠使角，相邻两片反向重叠使其波纹相互垂直。圆盘填其波纹相互垂直。圆盘填料块程度放入塔内，相邻料块程度放入塔内，相邻两圆盘的波纹薄片方向互两圆盘的波纹薄片方向互成成90角。角。金属丝网波纹填料金属丝网波纹填料金属孔板波纹填料金属孔板波纹填料n波纹填料因波纹薄片的资料与外形不同分成板波纹波纹填料因波纹薄片的资料与外形不同分成板波纹填料和网波纹填料。填料和网波纹填料。n板波纹填料可由陶瓷、塑料、金属

31、、玻璃钢等资料板波纹填料可由陶瓷、塑料、金属、玻璃钢等资料制成。填料的空隙率大，阻力小，流体通量大、效制成。填料的空隙率大，阻力小，流体通量大、效率高，而且制造方便、价钱低，正向通用化、大型率高，而且制造方便、价钱低，正向通用化、大型化方向开展。化方向开展。 10脉冲填料：是由带缩颈的中脉冲填料：是由带缩颈的中空棱柱形单体，按一定方式拼空棱柱形单体，按一定方式拼装而成的一种规那么填料。脉装而成的一种规那么填料。脉冲填料组装后，会构成带锁颈冲填料组装后，会构成带锁颈的多孔棱形通道，其纵面流道的多孔棱形通道，其纵面流道交替收缩和扩展，气液两相经交替收缩和扩展，气液两相经过时产生剧烈的湍动，在缩颈过

32、时产生剧烈的湍动，在缩颈处，气速最高，湍动猛烈，从处，气速最高，湍动猛烈，从而强化传质，在扩展段，气速而强化传质，在扩展段，气速减到最小，实现两相的分别。减到最小，实现两相的分别。n流道收缩、扩展的交替反复，实现了流道收缩、扩展的交替反复，实现了“脉冲传质脉冲传质过程。过程。n特点是处置量大，压降小。适用于真空精馏，大特点是处置量大，压降小。适用于真空精馏，大塔径场所。塔径场所。2填料支承填料支承 填料的支承构造不仅要支承全部湿填料的分量，还必需使上升的气体可以顺利经过。因此填料支承除应有足够的强度和刚度外，还应有足够的截面积，以免在支承处发生液泛。最常用的填料支承有栅板式和升气管式。3液体喷

33、淋安装液体喷淋安装 填料塔操作时，在任一横截面上保证气液的均匀分布非常重要。因此，对液体分布安装的根本要求是：能均匀分布液体；不易堵塞；气体经过时阻力小，喷淋时液滴飞溅小；不需求很大的液体压力。n阅历阐明，对塔径为阅历阐明，对塔径为0.75m0.75m以上的塔，每平方米以上的塔，每平方米塔横截面上应有塔横截面上应有40405050个喷淋点；对塔径在个喷淋点；对塔径在0.75m0.75m以下的塔，喷淋点至少应为以下的塔，喷淋点至少应为160160个个/m2/m2。4液体再分布安装液体再分布安装 为了使液体沿塔截面均匀分布，不论颗粒型为了使液体沿塔截面均匀分布，不论颗粒型或规整型填料，堆积高度假设

34、超越塔径的或规整型填料，堆积高度假设超越塔径的26倍，倍，那么应设置液体再分布安装，使向塔壁弥散的液那么应设置液体再分布安装，使向塔壁弥散的液体重新集中于塔截面中部。体重新集中于塔截面中部。n作用是减小壁流景象。作用是减小壁流景象。n在填料层内每隔一定高度设置液体再分布安装在填料层内每隔一定高度设置液体再分布安装n对拉西环填料，再分布器的间隔约为塔径的对拉西环填料，再分布器的间隔约为塔径的253倍，对鲍尔环及鞍形等较好填料约为塔径的倍，对鲍尔环及鞍形等较好填料约为塔径的510倍，但通常不应超越倍，但通常不应超越6m。 填料塔详图填料塔详图 (5) 填料塔与板式塔的比较填料塔与板式塔的比较n对于

35、许多逆流气液接触过程，填料塔和板式塔都对于许多逆流气液接触过程，填料塔和板式塔都是可以适用的，设计者必需根据详细情况进展选是可以适用的，设计者必需根据详细情况进展选用。填料塔和板式塔有许多不同点，了解这些不用。填料塔和板式塔有许多不同点，了解这些不同点对于合理选用塔设备是有协助的。同点对于合理选用塔设备是有协助的。1填料塔操作范围较小，特别是对于液体负荷变填料塔操作范围较小，特别是对于液体负荷变化更为敏感。当液体负荷较小时，填料外表不化更为敏感。当液体负荷较小时，填料外表不 能能很好地润湿，传质效果急剧下降；当液体负荷过很好地润湿，传质效果急剧下降；当液体负荷过大时，那么容易产生液泛。设计良好

36、的板式塔，大时，那么容易产生液泛。设计良好的板式塔，那么具有大得多的操作范围。那么具有大得多的操作范围。2填料塔不宜于处置易聚合或含有固体悬浮物的填料塔不宜于处置易聚合或含有固体悬浮物的物料，而某些类型的板式塔如大孔径筛板、泡物料，而某些类型的板式塔如大孔径筛板、泡罩塔等那么可以有效地处置这种物质。另外，罩塔等那么可以有效地处置这种物质。另外，板式塔的清洗亦比填料塔方便。板式塔的清洗亦比填料塔方便。3当气液接触过程中需求冷却以移除反响热或溶解当气液接触过程中需求冷却以移除反响热或溶解热时，填料塔因涉及液体均不问题而使构造复杂化。热时，填料塔因涉及液体均不问题而使构造复杂化。板式塔可方便地在塔板

37、上安装冷却盘管。同理，当板式塔可方便地在塔板上安装冷却盘管。同理，当有侧向出料时，填料塔也不如板式塔方便。有侧向出料时，填料塔也不如板式塔方便。4以前乱堆填料塔直径很少大于以前乱堆填料塔直径很少大于0.5m，后来又以为，后来又以为不宜超越不宜超越1.5m，根据近，根据近10年来填料塔的开展情况，年来填料塔的开展情况，这一限制似乎不再成立。板式塔直径普通不小于这一限制似乎不再成立。板式塔直径普通不小于0.6m。5关于板式塔的设计资料更容易得到而且更为可关于板式塔的设计资料更容易得到而且更为可靠，因此板式塔的设计比较准确，平安系数可获靠，因此板式塔的设计比较准确，平安系数可获得更小。得更小。6当塔

38、径不很大时，填料塔因构造简单而造价廉当塔径不很大时，填料塔因构造简单而造价廉价。价。7对于易起泡物质，填料塔更适宜，因填料对泡沫对于易起泡物质，填料塔更适宜，因填料对泡沫有限制和破碎的作用。有限制和破碎的作用。8对于腐蚀性物质，填料塔更适宜，因可采用瓷质对于腐蚀性物质，填料塔更适宜，因可采用瓷质填料。填料。9对热敏性物质宜采用填料塔，由于填料塔内的滞对热敏性物质宜采用填料塔，由于填料塔内的滞液量比板式塔少，物料在塔内的停留时间短。液量比板式塔少，物料在塔内的停留时间短。10填料塔的压降比板式塔小，因此对真空操作更为填料塔的压降比板式塔小，因此对真空操作更为适宜。适宜。填料塔用于：填料塔用于：塔

39、径小塔径小真空操作真空操作易起泡易起泡腐蚀性物系腐蚀性物系热敏性物系热敏性物系2. 板式塔板式塔 n板式塔为逐级接触式气液传质设备，它主要由圆柱形板式塔为逐级接触式气液传质设备，它主要由圆柱形壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。壳体、塔板、溢流堰、降液管及受液盘等部件构成。根据塔板构造方式的不同，板式塔可分为泡罩塔、筛根据塔板构造方式的不同，板式塔可分为泡罩塔、筛板塔、浮阀塔、舌形塔和放射塔。板塔、浮阀塔、舌形塔和放射塔。 n泡罩塔操作弹性大，效率高，液气比范围大，不易堵塞，泡罩塔操作弹性大，效率高，液气比范围大，不易堵塞，易于操作；但构造复杂，造价高，压降大，安装维修费易于操作；但

40、构造复杂，造价高，压降大，安装维修费事。事。n筛板塔效率高，处置才干强，压降小，构造简单，制造维修方便；但操作弹性稍低于泡罩塔，小孔径筛板易堵塞，不适宜处置脏的、粘性大的和带固体粒子的料液。浮阀塔操作弹性大，效率高，处置才干强，压降小，不易积垢堵塞，构造简单，安装容易；但其构造、消费才干、塔板效率及压降等略低于筛板塔。n舌形塔与泡罩塔相比，塔盘构造简单，压降小，处置才干大，且安装维修方便，但操作弹性小，塔板效率低。1.3 化工设备零部件规范化化工设备零部件规范化化工设备常用零部件：化工设备常用零部件： 容器容器(简体、封头简体、封头)；法兰；人孔、手；法兰；人孔、手孔、视孔；搅拌器；密封安装；

41、联接孔、视孔；搅拌器；密封安装；联接零件；机械传动件；设备附件，如支座、零件；机械传动件；设备附件，如支座、接纳、液面计、气体或液体分布器等。接纳、液面计、气体或液体分布器等。 为了便于设计、制造及零件的互换，从为了便于设计、制造及零件的互换，从而提高化工设备的质量，降低本钱，各国已而提高化工设备的质量，降低本钱，各国已制定了一系列化工设备零部件规范。制定了一系列化工设备零部件规范。例如：例如：筒体规范：筒体规范：GB/T 9019-2001(GB国家规国家规范范)；封头规范：封头规范：JB/T 4746-2002(JB机电部规机电部规范范)；法兰规范：管法兰有两个规范，一个是国家法兰规范：管

42、法兰有两个规范，一个是国家规范规范GB /T 91152000，另一个是原化，另一个是原化学工业部规范学工业部规范HG /T 20592HG /T 20635-2021 (HG 化工部规范化工部规范)，设备法，设备法兰规范：兰规范：JB/T 470147032000；人孔规范：人孔规范：JB /T 25551979，HG /T 21515HG /T 215352005等。等。1. 公称直径与公称压力公称直径与公称压力1公称直径公称直径规范化的名义直径，代号规范化的名义直径，代号DN(或或Dg)。表表1-1所示卷制压力容器公称直径所示卷制压力容器公称直径 化工设备及零部件规范化的最重要参数化工设

43、备及零部件规范化的最重要参数是公称直径与公称压力。是公称直径与公称压力。(2) 公称压力公称压力 规定的规范压力等级，表示管子、法兰、管件的耐压程度，记作PN。 如国家规范GB /T 10482005将管路元件的公称压力定为十个等级： 0.25MPa、0.6MPa、1.0MPa、1.6MPa、2.5MPa、4.0MPa、6.3MPa、10MPa、16MPa、25MPa等。2筒体筒体 化工设备中圆筒描画器运用最为广泛，无论是化工设备中圆筒描画器运用最为广泛，无论是立式或卧式。其主体普通是由圆筒体和两个封头组立式或卧式。其主体普通是由圆筒体和两个封头组成的。筒体有钢板卷焊而成和取自大口径无缝钢管成

44、的。筒体有钢板卷焊而成和取自大口径无缝钢管的两种。的两种。 卷卷 板板 机机n留意：留意：n1. 压力容器的公称直径压力容器的公称直径n 用钢板卷焊制成的筒体，其用钢板卷焊制成的筒体，其公称直径指的是内径。而采用无缝公称直径指的是内径。而采用无缝钢控制造的筒体，其公称直径指钢钢控制造的筒体，其公称直径指钢管外径。封头的公称直径与筒体一管外径。封头的公称直径与筒体一致。致。 2.管子的公称直径管子的公称直径管子的直径可分为外径、内径、公称直径。例如外径为管子的直径可分为外径、内径、公称直径。例如外径为108的无缝钢管，壁厚为的无缝钢管，壁厚为5MM，用，用D108*5表示。表示。公称直径是为了设

45、计制造和维修的方便人为地规定的一公称直径是为了设计制造和维修的方便人为地规定的一种规范，种规范，DN。管子的公称直径和其内径、外径都不。管子的公称直径和其内径、外径都不相等，例如：公称直径为相等，例如：公称直径为100mm的无缝钢管有的无缝钢管有102*5、108*5等好几种，目的是为了根据公称直径可以确定等好几种，目的是为了根据公称直径可以确定管子、管件、阀门、法兰、垫片等构造尺寸与衔接尺管子、管件、阀门、法兰、垫片等构造尺寸与衔接尺寸。寸。每一公称直径，对应一个外径，其内径数值随厚度不同每一公称直径，对应一个外径，其内径数值随厚度不同而不同。公称直径可用公制而不同。公称直径可用公制mm表示

46、，也可用英制表示，也可用英制in表示。表示。 3. 容器零部件的公称直径容器零部件的公称直径有些零部件如法兰、支座等的公称直径，有些零部件如法兰、支座等的公称直径，指的是与它相配的筒体、封头的公称直径。指的是与它相配的筒体、封头的公称直径。DN2000法兰是指与法兰是指与DN2000筒体筒体(容器容器)或封或封头相配的法兰。头相配的法兰。DN2000鞍座是指支承鞍座是指支承DN2000mm容器的鞍式支座。还有一些零容器的鞍式支座。还有一些零部件的公称直径是与它相配的管子公称直径部件的公称直径是与它相配的管子公称直径表示的。如管法兰，表示的。如管法兰，DN200管法兰是指衔接管法兰是指衔接DN2

47、00mm管子的管法兰。管子的管法兰。3封头封头1封头方式封头方式 常见的封头方式有椭圆形、常见的封头方式有椭圆形、碟形、球形、锥形和平板封头等。碟形、球形、锥形和平板封头等。 2封头方式的选择封头方式的选择 1普通压力容器封头普通压力容器封头(中、中、低压低压)，在条件答应时，应采，在条件答应时，应采用受力形状好与制造难度不用受力形状好与制造难度不大的椭圆形封头。大的椭圆形封头。 2当制造条件较差时可用当制造条件较差时可用碟形或无折边球形封头，但碟形或无折边球形封头，但壁厚应适当加大或采用加固壁厚应适当加大或采用加固措施。措施。 3锥体封头锥体封头(底底)普通用于搜普通用于搜集固体颗粒或使流体分布均集固体颗粒或使流体分布均匀的场所。此外，也常用于匀的场所。此外，也常用于两直径不等设备的结合过渡两直径不等设备的结合过渡段段(变径段变径段)。 4平板封头普通用作常压容平板封头普通用作常压容器的盖或底。直径较大时应器的盖或底。直径较大时应加固。当制造条件较差时，加固。当制造条件较差时，也可思索也可思索用作小型低压设备用作小型低压设备的封头。压力容器上的孔盖、的封头。压力容器上的孔盖、法兰盖等也属平板封头。法兰盖等也属平板封头。4法兰衔接法兰衔接 是可拆衔接的一种。由于法兰衔接有较好的强度和密