化工设备结构认识-1.ppt

第1章 化工设备结构认识 第1章 化工设备结构认识 1.1 常用化工设备种类 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 主要用于储存生产用的原料气体、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，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。 1.容器形状 2.容器的受压情况 3.容器分类 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 为进行化学反应提供一定的空间的容器。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，有时也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。 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，如果液体物料层很深时可在桨式搅拌器轴上装置数排桨叶。 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。 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，反应釜内设有导流筒。 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。 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。 机械密封 工作特性 机械密封又称端面密封（Mechanical End Face Seal），是旋转轴用动密封。 机械密封性能可靠，泄漏量小，使用寿命长，功耗底，毋需经常维修，且能适应生产过程自动化和高温、低温、高压、真空、高速以及各种强腐蚀性介质、含固体颗粒介质等苛刻工况的密封要求。 目前水平 单级压力： 10 －3pa～35MP a 使用温度： 最高达1000oC；最低可达低温深冷 机器转速 ：高达50000r/min pV值： 达1000Mpa m/s 工作原理 机械密封是靠一对或几对垂直于轴作相 对滑动的端面在流体压力和补偿机构的 弹力（或磁力）作用下保持接合并配以 辅助密封而 达到的阻漏 的轴封装置。 该密封端面有时也称为摩擦副，是机械密封的核心。 摩擦副在磨损后在弹簧和介质压力的推动下实现补偿，始终保持两密封端面的紧密接。 补偿环密封圈2阻止了介质可能沿补偿环和轴之间间隙的泄漏（泄漏点2）； 而非补偿环辅助密封圈7阻止了介质可能沿非补偿环与压盖之间间隙的泄漏（泄漏点3）。 工作时，辅助密封圈无明显相对运动，基本上属于静密封。 压盖与机体联接处的泄漏点4不属于机械密封，常用O型圈和垫片来密封。  机械密封的基本结构 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2、弹簧3、弹簧座4、紧定螺钉5，它们随轴一起旋转。 机械密封的其它零件，包括非补偿环6、非补偿环密封圈7和防转销8安装在压盖内，压盖与机体用螺栓联接。 机械密封与填料密封比较 优点： （1）密封可靠，在长期运转中密封状态很稳定，泄漏量很小，其泄漏约为软填料密封的1％； （2）使用寿