气化设备基础知识

1、设备培训（气化）设备培训（气化）设备的定义和分类一、设备的定义l 国外设备工程学把设备定义为“有形固定资产的总称”，它把一切列入固定资产的劳动资料，如土地、建筑物(厂房、仓库等)、构筑物(水池、码头、围墙、道路等)、机器(工作机械、运输机械等)、装置(容器、蒸馏塔、热交换器等)，以及车辆、船舶、工具(工夹具、测试仪器等)等都包含在其中了。l 在我国，只把直接或间接参与改变劳动对象的形态和性质的物质才看作设备。一般认为，设备是人们在生产或生活上所需的机械、装置和设施等可供长期使用，并在使用中基本保持原有实物形态的物质资料。l 通常理解的设备和机器1、动设备：一般指化工机器，即以动力源作为动力的设

2、备，如发电机、汽轮机、压缩机、泵等。2、静设备：一般指贮存和物料相互作用的设备，如贮罐（槽）、塔、换热器、管道等。比较特殊是静中有动的设备，如反应釜/聚合釜等，其搅拌器动设备，壳体（筒体）静设备。动设备不能理解为这类设备。二、设备分类 本次培训内容： 机泵：离心泵、往复泵（隔膜泵、柱塞泵）、齿轮泵和真空泵等； 气化重要机器：棒磨机、捞渣机等； 容器：气化炉、碳洗塔结构；1. 阀门：球阀、闸阀、截止阀、蝶阀、止回阀、安全阀、柱塞阀、疏水阀等。泵和压缩机 泵：用来增加液体能量的机器，可以输送、提升液体或将液体送入压力容器。 压缩机：输送气体和提高气体压力的机器。泵 分类 离心泵离心泵 动力式泵动力

3、式泵 轴流泵轴流泵 混流泵混流泵 旋涡泵旋涡泵 活塞泵活塞泵 往复泵往复泵 隔膜泵隔膜泵 柱塞泵柱塞泵 容积式泵容积式泵 齿轮泵齿轮泵 螺杆泵螺杆泵 回流泵回流泵 滑片泵滑片泵 凸轮泵凸轮泵 罗兹泵罗兹泵 转子泵转子泵 喷射泵喷射泵 其他类型其他类型 水环泵水环泵 电磁泵电磁泵 水锤泵水锤泵离心泵一、工作原理 将泵内充满液体，然后启动泵，叶轮快速转动，液体在叶轮的带动下依靠惯性向叶轮外缘流去，经泵出口流出。同时，叶轮进口处因液体的排出而形成真空或低压，液体在液面压力（大气压）的作用下，被压入叶轮的进口，于是，旋转着的叶轮就连续不断地吸入和排出液体。 离心泵就是依靠旋转的叶轮对液体的作用把原动机

4、的机械能传递给液体，使液体的动能与压能均增大。 动画1 原理视频动画1离心泵原理.swf 动画2 动态3D视频动画2离心泵动态3D.flv二、离心泵的结构和分类 结构：主要零部件有泵盖、泵体、叶轮、轴、轴封、托架、轴承、吸入口、排出口等。 分类1、按叶轮数目（1）单级泵一个叶轮。产生的压力不高。（2）多级泵有多个叶轮，一个就是一级。级数越多，压力越高。2、按安装方式（1）卧式泵泵轴呈水平状。（2）立式泵泵轴呈铅垂状。3、按吸入方式（1）单吸泵液体从叶轮一侧进叶轮。常用。（2）双吸泵液体从叶轮两侧进。吸液量大。4、按用途和介质水泵、杂质泵、酸泵、碱泵、低温泵、高温泵等。单级单吸离心泵单级双吸离心

5、泵三、泵性能参数1、流量（Q）：单位时间输送的液体量。 分体积流量和质量流量。2、扬程（H）：泵能提升液体的高度。指全扬程。 包括吸上扬程和压出扬程。3、转速：泵轴每分钟的转数。4、功率（N）：原动机传给泵轴的功率。5、效率（）：有效功率与轴功率的比值，恒小于1。机械损失：轴与轴承和轴封等摩擦，叶轮与介质摩擦；容积损失：泵内循环、泄露；水力损失：介质与过流部件的摩擦，速度方向变化的冲击。6、允许吸上真空高度：泵吸上扬程的最大值。 越高表明泵的汽蚀性越好。 7、允许汽蚀余量：估算公式 允许汽蚀余量=10.3米-允许吸上真空度-0.5米（安全量）四、性能曲线：流量（ Q ）扬程（H）曲线、流量功率

6、（N）曲线、流量效率（ ）曲线 流量扬程曲线：流量与扬程一一对应；随着流量的增加，扬程逐渐下降；流量为0，扬程为定值。 流量功率曲线：随着流量的增加，轴功率平缓上升；流量为0时轴功率最小。所以泵启动要关闭出口阀，使启动功率最小，防止电机过载而损坏。电机达到额定转速后再打开出口阀。 流量效率曲线：流量为0效率为0；随着流量的增加效率提高，流量为某一定值时效率最高，流量再增效率下降，此为泵的设计点。通常泵应在最高效率点附近工作。五、管路特性曲线 离心泵在一定管路系统中运转，其流量和扬程不仅取决于泵本身的流量扬程曲线，而且还受管路特性所制约。 管路流体的压头与流量之间的关系，称为管路特性。 管路扬程

7、是由几何高度（位能）、压力差（压能）和水力损失三部分组成。管路特性曲线图水力损失压力差（压能）几何高度（位能）六、离心泵的工作点 离心泵在管路中正常运行时，泵所提供的流量和压头应与管路系统所要求的数值一致。 两特性曲线的交点，即离心泵的工作点M。七、流量调节 流量调节实质上是改变泵的工作点位置。由于工作点是由泵及管路特性共同决定的，因此，改变任一条特性曲线均可达到流量调节的目的。 改变管路特性曲线改变泵出口阀开度关小，曲线变陡。开大，曲线变平缓。 改变泵的特性曲线（1）改变泵的转速变频。（2）改变叶轮直径不大于5。改变泵出口阀开度改变泵的转速八、离心泵的并联和串联 当单台泵不能满足生产任务要求

8、时，可采用多泵的并联或串联形式。 无论并联还是串联，目的都是为了增加管路流量，对于高阻管路，串联可或更大流量，对于低阻管路，并联可获更大流量。 管路两端势能差很大时，不论何种管路，串联输送能力均大于并联，当管路两端势能差大于单台泵最大扬程时，只能使用串联方式。 并联泵所提供的流量不等于单台流量的倍数。管路阻力越大、并联泵数目越多，每台泵提供的流量越小、效率越低。并联泵数目不能太多，一般不超过3台。 离心泵并联 离心泵串联九、气缚与汽蚀1、气缚：泵在启动前没有灌水或灌水不满造成的泵壳内有空气，空气的密度远小于液体的密度，其所产生的离心力很小，而不足以使得叶轮中心处形成低压，液面与叶轮中心处的压差

9、很小，使得液面位于泵下面的液体在压差的作用下不能被吸入泵内，这时泵空转而不能吸液，出口不可能有液体排出。 离心泵启动前必须灌满所输送的液体。 2、汽蚀：离心泵叶轮入口处是泵内压力最低点，当此处的压力等于或小于工作温度下介质的饱和蒸汽压时，液体就会沸腾汽化，产生大量气泡，同时原来溶于介质的气体也将析出。这些气泡随液体流到外缘的较高压区时，气泡迅速凝结而破裂，瞬间内周围的液体即以极高的速度冲向原气泡所占据的空间，引起强烈的冲击震动和噪音。金属表面在大压力、高频率的冲击力下，逐渐疲劳破坏，从开始点蚀到形成严重的蜂窝空洞，使叶轮损坏。这种现象称为汽蚀现象。 动画视频动画4离心泵气蚀现象.swf 着重点

10、：压力等于或小于饱和蒸汽压 吸入口压力、位置吸上高度措施：（1）、采用双吸叶轮。 （2）、增大叶轮入口直径。 （3）、增加叶片入口处宽度。 （4）、采用螺旋诱导轮。其它：（1）、采用抗汽蚀材料制作叶轮。 （2）、表面光洁度高。十、主要零部件1、叶轮：将原动机的机械能直接传给液体。 一般有612片后弯叶片，有闭式、半闭式和开式三种。 动画视频动画3离心泵.swf 2 、泵壳：将叶轮封闭在一定的空间，以便由叶轮的作用吸入和压出液体。泵壳多做成蜗壳形，故又称蜗壳。同时又是一个能量转换装置。3、轴封装置：防止泵壳内液体沿轴漏出或外界空气漏入泵壳内。 常用轴封装置有填料密封和机械密封两种。 机械密封结构

11、及原理（简介）4、泵润滑恒位油杯 工作原理：轴承箱与油杯的杯座形成一个连通器，油杯内的气体压力小于外界大气压，故恒位油杯内能够保持一定高度的润滑油。当轴承箱内油位下降，由于连通器原理，杯座油位下降，导致油杯内润滑油液封面被破坏，大气便通过气孔进入油杯内，使油杯内外气压相平衡。油杯内的液柱由于自重力向下流动注入轴承箱内，直到油位持平，一切又回到了初始状态。 工作原理及结构图十一、开停车 开车前准备（1）电机转向与泵转向相同且正确；（2）润滑油位、冷却水；（3）各部位应正常；（4）仪表，安全装置灵敏，准确，可靠；（5）盘车灵活，无异常现象；（6）高温泵应进行泵体预热，温度均匀上升。 开车（1）关闭

12、泵出口阀门； （2）全开泵进口阀门；（3）起动电机，观察泵运行是否正常；（4）调节出口阀开度以适应所需工况；（5）检查轴封泄漏情况； 正常机械密封泄漏小于3滴/分。 （6）检查电机及泵轴承温度。 滑动轴承65、滚动轴承75 或指定 停车（1）关闭出口管路阀门； （2）停电机；（3）待泵冷却后再依次关闭附属系统的阀门。（4）必要时关闭进口阀门；（5）输送易结晶，易凝固，易沉淀等介质的泵，停泵后应防止堵塞，及时冲洗。 （6）冬季停车或长期停车，应将泵内液体放尽。 十二、注意事项1、禁止无水运行，不能通过调节进口阀门来降低流量，禁止在过低的流量下运行；2、确保机械密封有充分冲洗的水流；3、润滑油位及

13、油质；4、按时巡检： 项目有流量、压力、电流、润滑油位、轴承的温度以及振动、声音、运行情况以及是否有泄漏。 十三、多级离心泵将有相同特性的两个以上的泵叶轮串联在一起，流体通道结构上表现为上级的介质出口与下级的介质进口相通，如此的机构形成了多级离心泵。意义在于提高泵的总扬程。结构：多个叶轮，每个叶轮配一个导叶；转子两端支承，轴封装置对称布置在两端；叶轮依次或对称串联装在轴上；末级叶轮后装有平衡轴向力的装置。 动画视频动画多级离心泵原理动画.swf 组装及运行视频动画多级离心泵动画.mp4 自平衡泵的组装及运行 视频动画自平衡多级泵离心泵视频动画视频.flv往复泵1、工作原理：往复泵是容积式泵的一

14、种，它是靠在泵缸内作往复运动的活塞或柱塞来改变工作室的容积，从而达到吸入和排出液体的。由于泵缸内的主要工作部件(活塞或柱塞)的运动为往复式的，因此称它为往复泵。单作用泵动画视频动画单作用往复泵.swf双作用泵动画视频动画双动往复泵.swf泵运行动画视频动画往复泵WangFuBeng_FreeWare.exe2、主要组成部分及分类 组成 液力端：活塞、泵缸、吸入阀、排出阀 动力端：传动部位通常是曲柄连杆机构或偏心轮机构，动力部分采用蜗轮蜗杆机构动画：曲柄连杆机构视频动画曲柄连杆机构.SWF偏心轮机构视频动画偏心轮.SWF蜗轮蜗杆机构视频动画蜗轮蜗杆机构.avi 往复泵结构 三缸单作用泵主要部件图

15、 分类按缸的数目分：单缸、双缸和三缸按作用次数划分：单作用泵、双作用泵和差动泵按活塞的形式分：活塞式、柱塞式和隔膜式按泵缸位置分：卧泵和立式泵3、主要技术参数 作用数K：活塞每一往复行程(曲轴每一转)吸排液体的次数。 冲程S：活塞往复一次所移动的距离。 冲次n：活塞每分钟往复的次数。 缸数Z：泵所有工作活塞数。 流量Q：泵的平均流量。 压力P：泵的最高排出压力，由负载决定。 功率N 效率 4、流量 瞬时流量：Q=Frsin （m3/h） 平均理论流量：Qcp=FSZn（m3/h） 其中：F-活塞截面积 平均实际流量：Q=Qcp v （m3/h） 因为液体中含有气体、泵阀关闭迟滞、泄漏等原因，实

16、际流量小于理论流量。 动画视频动画往复泵流量.swf流量曲线图 单作用 双缸单作用 三缸单作用 双缸双作用流量不均匀性（1）流量的不均匀度：m=Qmax/Qcp 双缸单作用与单缸双作用基本相同，双缸双作用与四缸单作用基本相同。（2）改进方法：增加作用次数；采用奇数作用次数；泵出口采用蓄能器。作用数作用数1234567不均匀度不均匀度m3.141.571.0471.111.0161.0471.008蓄能器 工作原理：蓄能器是液压系统中不可缺少的重要部件。其内部皮囊内充装氮气。当泵的排出压力超过蓄能器的内部压力时，阀门即打开，液体进入蓄能器，皮囊受压而变形，体积减小，液体被逐渐储存；当管路压力低于

17、蓄能器内部压力（流量减少）时，需要增加液体，则蓄能器将液体排出，使系统能量及时得到补偿。 结构图功能：吸收冲击压力和脉动压力，使系统压力稳定；储蓄能量、减少能耗。流量调节 旁路回流法； 改变活塞的往复次数； 改变活塞的往复行程； 改变缸套和活塞杆直径。5、性能特点 具有良好的自吸能力。 理论流量取决于作用数、缸内径、行程和转速，与排出压力无直接关系。 排出压力与泵尺寸、转速无关，实际排压取决于系统压力和管路阻力。 流量不均匀，排压波动。 受泵阀工作性能限制(避免惯性水头太大、泵阀关闭滞后和敲击严重)，转速不宜太高。 应用范围：小流量、高扬程。6、主要部件 动力端 液力端7、开停车及注意事项（1

18、）、泵的启动检查各部位的连接及螺栓有无松动；检查驱动箱内的油位高度；检查电动机及其接线正确、完好，接通电源；检查出口安全阀（作用：泵超压时卸压保护）；打开进、出口管线上的阀门，打开出口导淋，放尽管线内空气后关闭；确认泵完好，打开回流阀，启动泵；泵运行正常后关闭回流阀。（2）、停泵打开回流阀，使泵转入空载运转。切断电动机电源。关闭进、出口管线上的阀门和回流阀。（3）、注意事项当泵体内没有液体时，不允许启动泵。严禁在进、出口管线上的阀门和回流阀关闭的情况下启动泵。在负荷运转过程中，瞬时最大压力不得超过额定压力的110%。齿轮泵1、工作原理 齿轮泵是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输

19、送液体或使之增压的回转泵。由两个参数相同的齿轮、泵体与前后盖紧密配合而形成两个封闭空间，吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤出泵腔。 在吸入腔，齿轮脱开，旋转的轮齿不断带走介质，形成局部真空，从而完成吸油过程。在排出腔，轮齿啮合，介质量迅速增加，使介质压力增大，实现排油过程。 齿轮泵的排出口的压力完全取决于泵出口阻力的大小。齿轮泵的工作过程 动画视频动画齿轮泵工作原理.flv 优点：体积小，重量轻，结构简单，制造方便，价格低，工作可靠，自吸性能较好，对油液污染不敏感，维护方便等

20、。 缺点：流量和压力脉动较大，噪声大，排量不可变等。2、齿轮泵的开停车 启动： （1）检查全部法兰、接头的密封性。 （2）盘动联轴器，无摩擦及碰撞声音。 （3）全开吸入和排出管路上的阀门。 严禁闭阀启动。 （4）验证电机转动方向后，启动电机。 停车： （1）关闭电动机。 （2）关闭泵的进、出口阀门。 水环真空泵 工作原理叶轮偏心安装在泵中，泵内装有适量的水作为工作液，当叶轮顺时针旋转时，水被叶轮抛向四周，由于离心力的作用，水形成了一个近似于等厚度的封闭圆环。水环的上部分内表面恰好与叶轮轮毂相切，水环的下部内表面刚好与叶片顶端接触（实际上叶片在水环内有一定的插入深度）。此时叶轮轮毂与水环之间形成一个月牙形空间，而这一空间又被叶轮分成叶片数目相等的若干个小腔。如果以叶轮的上部0为起点，那么叶轮在旋转前180时，小腔的容积由小变大，且与端面上的吸气口相通，此时气体被吸入，当吸