化工设备机械基础应用教程 教学课件 作者 蔡晓君第1章 化工设备结构认识.ppt

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1、第1章化工设备结构认识第1章化工设备结构认识1.1化工设备结构认识1.2典型化工设备结构1.3化工设备零部件标准化1.1.常用化工设备种类（1）反应类设备：主要用于使物料在其中进行化学反应，生成新的物质或使物料进行搅拌、沉降等单元操作。（2）换热类设备：主要用来使两种不同温度的物料进行热交换，达到加热或冷却的目的。如热交换器、冷凝器、蒸发器、冷却器等。（3）储存类设备：主要用于盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等，如各种形式的储罐。（4）塔类设备：主要用于吸收、精馏、萃取等单元操作。均为直立式，

2、横截面为圆柱形。如吸收塔、干燥塔和过滤塔等。1.2典型化工设备结构1.2.1容器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管，以及为检修方便开设的人孔、手孔，和为保护容器安全而设置的安全装置等。卧式容器示意图1.容器形状——圆筒形容器立式容器卧式容器方形容器球形容器2.容器的受压情况：①受内压：压力小于0.1MPa为常压容器，0.1～1.6MPa为低压容器，1.6～10MPa为中压容器，10～100MPa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

3、套。1Mpa=10kgf/cm²3.容器分类：（1）具有下列情况之一的，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度危害介质）；中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3）；中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于0.5Pa·m3）；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0.2MPa·m3）；高压、中压管壳式余热锅炉；中压搪玻璃压力容器；使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度规定值下限大于等于5

4、40MPa）的材料制造的压力容器；（1）具有下列情况之一的，为第三类压力容器（续）移动式压力容器，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）具有下列情况之一的，为第二类压力容器：中压容器；低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质）；低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介质或毒性程度为中度危害介质）；低压管壳式余热锅炉；低压搪玻璃压力容器

5、。（3）除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。1.2.2搅拌反应釜搅拌反应釜主要零件有：搅拌器、内筒、夹套、搅拌轴、悬挂支座、人孔、轴封装置和传动装置等。（1）釜体——一个容器，为进行化学反应提供一定的空间。由圆筒形筒体及上、下封头组成。（2）传热装置——常用的传热装置是在釜体外部设置夹套，有时同时在釜体内部设置蛇管。（3）搅拌装置——各种物料混合均匀，接触良好。搅拌装置由电动机经减速器减到搅拌器所需转速后，再通过联轴器来带动。搅拌器的型式主要有：桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。

6、①桨式搅拌器：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状的溶解液，桨式搅拌器中如果液体物料层很深时可在轴上装置数排桨叶。折叶桨式搅拌器三宽叶桨式搅拌器②框式和锚式搅拌器：框式搅拌器结构比较坚固，搅动物料量大。框式和锚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应釜的上部，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。使物料内循环流动，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。当需要有更大的流速时，反应釜内设有导流

7、筒。四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点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高。因此它适用于乳浊液、悬浮液等。六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，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沉积物刮下来。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，缺点是

8、结构复杂。螺杆式搅拌器螺带螺杆式搅拌器（4）轴封装置——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，必须进行密封(轴封)，以保持设备内的压力(或真空度)，防止反应物料逸出和杂质的渗入。通常采用填料密封或机械密封。填料密封结构简单、易于制造，并适用于低压、低温的场合。图1-12填料密封结构机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改变为不易泄漏的端面密封。5.传动装置通常采用立式布置在罐体的顶部，包括电动机、减速装置、联轴器及机座等。1.2.3换热设备----管壳式换热