化工设备设计解剖.doc

复习 塔设备： 1 塔设备中能进行哪些单元操作？塔设备应满足哪些基本要求？ 答：单元操作：精馏、吸收、解吸和萃取等（使气液或液液两相间进行紧密接触，达到相际传质和传热的目的） 基本要求： 1.生产能力大，即气液处理量大； 2.高的传质、传热效率，即气液有充分接触的空间、接触时间和接触面积； 3.操作稳定、操作弹性大（最大负荷对最小负荷之比），即气液负荷有较大波动时仍能在较高的传质效率下进行稳定的操作，且塔设备应能长期连续运转； 4.流体流动的阻力小，即流体通过塔设备的压力降小，以达到节能降低操作费用的目的； 5.结构简单可靠，材料耗用量少，制造安装容易，以达到降低设备投资的要求。 2 填料塔中液体分布器有何作用？ 答：将液相加料及回流液均匀的分布到填料的表面上，形成液体的初始分布。 3 什么叫卡曼涡街？为什么会产生卡曼涡街？引起的塔的振动方向是怎样的？ 答：卡曼涡街：当空气以某一速度流经圆柱体时，在圆柱体两侧的背风面交替产生漩涡，然后脱离并形成一个漩涡尾流，即卡曼涡街现象。 成因：流体受阻后动能和压能相互转换，且压强沿圆柱体周向及边界层的厚度方向发生变化，边界层外部流体的较大压强作用迫使边界层内部压强较小的质点向相反方向流动，从而使边界层增厚，形成旋涡，然后从圆柱体表面脱离，旋涡随着流速增大被拉长后消失。当一侧旋涡长大脱离时，另一侧的旋涡正在形成并长大，这样交替形成两旋涡尾流，形似“涡街”。 在风力的作用下，将产生两个方向的振动。一种是顺风向的振动，即振动方向沿着风的方向；另一种是横向振动，即振动方向沿着风的垂直方向，又称横向振动或风的诱导振动。塔单位高度上的质量、高度、塔体材料在设计温度下的弹性模量、塔截面的形心轴惯性型固有频率的0.85~1.3倍内质量载荷平台及扶梯质量操作时物料质量压试验时充水质量风载荷地震载荷（垂直与水平）裙座底部截面及是危险截面。 2.裙座与塔体的连接焊缝处。 9.板式塔、 填料塔的基本结构形式 换热器： 1 典型的换热器类型？ 答:按换热设备热传递原理或传热方式进行分类，可分为以下几种主要形式： 1.混合式换热器利用、热流体直接接触，彼此混合进行换热。2.蓄热式换热器借助于由固体构成的蓄热体与热流体和冷流体交替接触，把热量从热流体传递给冷流体。3.间壁式换热器利用间壁（固体壁面）冷热两种流体隔开，热量由热流体通过间壁传递给冷流体。分为：管式换热器、板面式换热器、其他型式换热器。(1)将管板看成周边支承条件下受均布载荷的圆平板 (2)将管束当作管板的固定支承，而管板式受管束支承着的圆平板 (3)认为管板式弹性基础上受轴对称载荷的多孔圆平板，既考虑到管束弹性反力约束的加强作用，又考虑到管孔的削弱作用。我国GB151-1999与英国B.S.采用的是第三种，但我国的考虑更多因素。B.S.管板计算方法又称米勒法，其基本假设有：(1)管束和管板连接处无滑动，否则就影响了管束对管板的支承作用； (2)管束在受压缩时不产生弯曲而只有轴向压缩，因此管束对管板的支承作用可以直接用管子的轴向压缩量予以反应； (3)管板受载后的弯曲为最小挠度弯曲，且忽略管束对管板弯曲的约束作用； (4)管束均匀分布在整个管板上，即把管束视为管板的均匀弹性基础；(5)管板开孔后的削弱强度胀（密封与抗拉脱弱，无缝隙）设计压力≤4.0MPa，设计温度≤300℃，操作中无剧烈振动、无过大温度波动，及无明显应力腐蚀等场合。2.强度焊（密封与抗拉脱强，有缝隙，存在焊接残余热应力）除较大振动和缝隙腐蚀场合外，该方法应用广泛；薄管板不能胀，只能焊。3.?胀焊并用（先焊后胀，至少保证其中之一抗拉脱）密封性能要求较高，承受振动和疲劳载荷，有缝隙腐蚀，需使用复合管板等的场合 强化换热管、管内插入物强化传热、改进壳程管束支承结构、对流换热耗功强化、沸腾换热的强化、凝结换热的强化换。在横流速度较低时，容易产生周期性的卡曼漩涡，这时在换热器中既可能产生管子的振动，也可能产生声振动。当横流速度较高时，管子的振动一般情况下是由流体弹性不稳定性激发振动，但不会产生声振动。只有当横流速度很高，才会出现射流转换而引起管子的振动。免出现共振，要使激振频率远离固有频率。可通过改变流速、改变管子固有频率、增设消声板、抑制周期性漩涡、设置防冲板或导流筒等途径来实现。1.削弱切向流，增强轴向流和径向流动； 2.增大搅动液体的湍流程度，改善搅拌效果从而“消除圆柱状回转区”，及打漩现象 4 什么叫充分挡板化？ 答：当增加挡板数和挡板宽度，功率消耗不再增加时，即为全挡板条件。 5 搅拌反应器中，为什么要避免圆柱状回转区？ 答：危害：