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1、化工设备机械基础化工设备机械基础机电工程系机电工程系电话：电话：7582276E-mail:fdx080_第一页，编辑于星期六：十八点 四十二分。1.概述2.换热设备3.塔设备4.反应设备5.加热炉与废热锅炉 6.蒸发、干燥、结晶设备7.运转设备8.化工管路与阀门9.机械传动与联接基础第二页，编辑于星期六：十八点 四十二分。第一讲第一讲 运转设备运转设备第三页，编辑于星期六：十八点 四十二分。定定义义：以以流流体体为为工工作作介介质质完完成成能能量量传传递递和和转换的机械转换的机械分类：分类：原原动动机机：流流体体的的能能量量转换为机械能转换为机械能 工工作作机机：机机械械的的机机械械能能转转
2、换换流流体体的的机机械能械能流体机械流体机械化工生产企业中主要指工作机化工生产企业中主要指工作机提升气体压力、输送液体提升气体压力、输送液体压气机：压气机：以气体为工作介质以气体为工作介质提升液体压力、输送液体提升液体压力、输送液体泵：以液体为工作介质泵：以液体为工作介质离离心心式式化工企业常用类型化工企业常用类型往往复复式式螺螺杆杆式式动动力力式式第四页，编辑于星期六：十八点 四十二分。产品产品：压缩气体便于合成及聚合反应：压缩气体便于合成及聚合反应产品产品：压缩冷气体用于制冷或冷冻：压缩冷气体用于制冷或冷冻产产品品：将将压压缩缩气气体体作作为为动动力力驱驱动动各各种种风风机机、风动工具以及
3、用于控制仪表等风动工具以及用于控制仪表等产品产品：实现化工原料的远程管道输送：实现化工原料的远程管道输送压缩机：化工行业中一种常用而重要的运压缩机：化工行业中一种常用而重要的运 转设备。转设备。压缩机压缩机第五页，编辑于星期六：十八点 四十二分。活塞式压缩机结构组成活塞式压缩机结构组成工作部分工作部分辅助系统辅助系统机体部分机体部分传动部分传动部分汽汽缸缸组组件件气气路路系系统统润润滑滑系系统统冷冷却却系系统统中中体体中中间间接接筒筒机机身身十十字字头头连连杆杆曲曲轴轴气气阀阀组组件件活活塞塞组组件件第六页，编辑于星期六：十八点 四十二分。活塞式压缩机的工作原理活塞式压缩机的工作原理吸气过程：
4、活塞由外止点到内止点；吸气过程：活塞由外止点到内止点；压缩过程：活塞反向运动：压缩过程：活塞反向运动：排气过程：汽缸中的气体压力大于排气管路压力，克服排气过程：汽缸中的气体压力大于排气管路压力，克服 气阀弹簧力：气阀弹簧力：膨胀过程：排气结束后，余隙容积中的高压气体膨胀。膨胀过程：排气结束后，余隙容积中的高压气体膨胀。第七页，编辑于星期六：十八点 四十二分。活塞式压缩机的特点与应用活塞式压缩机的特点与应用适适用用压压力力范范围围广广,目目前前超超高高压压压压缩缩机机的的工工作作压压力力已已可可达达350MPa；热力效率较高、功率消耗较其他型式压缩机低热力效率较高、功率消耗较其他型式压缩机低；对
5、对介介质质及及排排气气量量的的适适应应性性强强，排排气气量量受受排排气气压压力力变变化化的的影影响响较小较小；介质密度对排气量和排气压力的影响也小；介质密度对排气量和排气压力的影响也小由于惯性力大，转速低，体积大，机器较笨重由于惯性力大，转速低，体积大，机器较笨重结构复杂，易损部件多，维修工作量大，维修周期短结构复杂，易损部件多，维修工作量大，维修周期短；排气不连续，易造成气流脉动，从而造成气柱振动排气不连续，易造成气流脉动，从而造成气柱振动；主要应用于中、小流量而压力较高的场合。主要应用于中、小流量而压力较高的场合。第八页，编辑于星期六：十八点 四十二分。往复泵往复泵属于容积式泵；属于容积式
6、泵；工作原理同活塞式压缩机；工作原理同活塞式压缩机；排液间歇。排液间歇。结构、工作过程与特点结构、工作过程与特点往往 复复 泵泵活塞往复运动做功活塞往复运动做功工作室：活塞、泵缸、吸入阀、排出阀；工作室：活塞、泵缸、吸入阀、排出阀；传动端：曲轴、连杆、十字头。传动端：曲轴、连杆、十字头。结构复杂、体积大、结构复杂、体积大、笨重、成本高、笨重、成本高、流量不均匀流量不均匀工作循环：吸入过程工作循环：吸入过程 排出过程排出过程第九页，编辑于星期六：十八点 四十二分。离心泵离心泵结构：叶轮、轴、泵壳、泵盖、密封装置、结构：叶轮、轴、泵壳、泵盖、密封装置、吸入室、轴承、平衡盘等；吸入室、轴承、平衡盘等
7、；原理：离心力作功；原理：离心力作功；特点：流量均匀、运转平稳、噪声小、特点：流量均匀、运转平稳、噪声小、转速高、操作和维修方便；转速高、操作和维修方便；分类：多级泵、单级泵；分类：多级泵、单级泵；单吸泵、双吸泵；单吸泵、双吸泵；水泵、油泵等；水泵、油泵等；应用：；广泛。应用：；广泛。第十页，编辑于星期六：十八点 四十二分。粉碎机粉碎机粉碎目的：增加表面积、粉碎目的：增加表面积、改善传质、传热过程；改善传质、传热过程；加快反应速度、提高化学产品质量；加快反应速度、提高化学产品质量；方法：挤压破碎、弯曲破碎、冲击破碎、磨碎；方法：挤压破碎、弯曲破碎、冲击破碎、磨碎；分类：破碎：分类：破碎：125
8、0mm、粉磨：粉磨：1mm；旋回破碎机：耗能低、运转平稳；旋回破碎机：耗能低、运转平稳；棍式破碎机：制造简单、结构紧凑、运转平稳；棍式破碎机：制造简单、结构紧凑、运转平稳；球磨机：冲压、研磨、挤压；球磨机：冲压、研磨、挤压；分为：干法、湿法分为：干法、湿法第十一页，编辑于星期六：十八点 四十二分。1.1.离心机：利用离心力分离非均相混合物的设备；离心机：利用离心力分离非均相混合物的设备；2.2.分类：过滤式离心机、分类：过滤式离心机、3.3.沉降式离心机、沉降式离心机、4.4.分离式离心机；分离式离心机；3.3.三足式离心机：转鼓、外壳、联动装置固定与挂在三支柱的机座三足式离心机：转鼓、外壳、
9、联动装置固定与挂在三支柱的机座4.4.间歇运转；间歇运转；5.5.适应性强、操作方便，人工卸料、劳动强度大；适应性强、操作方便，人工卸料、劳动强度大；6.6.用于过滤晶体或固体颗粒较大的悬浮液。用于过滤晶体或固体颗粒较大的悬浮液。4.4.刮刀卸料刮刀卸料离心机：连续运转、间歇操作；离心机：连续运转、间歇操作；5.刮刀破损物料颗粒、刮刀寿命短；刮刀破损物料颗粒、刮刀寿命短；6.应用广泛；应用广泛；离心机离心机第十二页，编辑于星期六：十八点 四十二分。1.1.应用：输送固体物料并储存；应用：输送固体物料并储存；2.2.分类：间歇式：电动葫芦、电梯、天车等；分类：间歇式：电动葫芦、电梯、天车等；3.
10、3.连续式：带式、斗式、螺旋输送机；连续式：带式、斗式、螺旋输送机；3.3.带式输送机：加料口、输送带、鼓轮、托轮、卸料口、转动装置带式输送机：加料口、输送带、鼓轮、托轮、卸料口、转动装置4.4.运输能力大、距离长、平稳可靠、物料破损小；运输能力大、距离长、平稳可靠、物料破损小；5.5.不能垂直输送、劳动条件差；不能垂直输送、劳动条件差；4.4.斗式输送机：机壳、链条、料斗、传递装置；斗式输送机：机壳、链条、料斗、传递装置；5.5.提升高度大、生产能力适应范围广、外形尺寸小；提升高度大、生产能力适应范围广、外形尺寸小；6.6.结构复杂、维修不方便、不能超载。结构复杂、维修不方便、不能超载。5.
11、5.螺旋输送机：机槽、螺旋轴、叶片、传动装置等组成螺旋输送机：机槽、螺旋轴、叶片、传动装置等组成6.6.结构简单、紧凑、操作方便、不出现粉尘飞扬；结构简单、紧凑、操作方便、不出现粉尘飞扬；7.7.摩擦阻力大、能耗大、容易堵塞、输送距离短。摩擦阻力大、能耗大、容易堵塞、输送距离短。输送机输送机第十三页，编辑于星期六：十八点 四十二分。课堂小结：作用、基本结构、常用的类型课堂小结：作用、基本结构、常用的类型 1 1）泵）泵 2 2）压缩机）压缩机 3 3）粉碎机）粉碎机 4 4）离心机）离心机 5 5）输送机）输送机作业布置：作业布置：1 1）看书复习本次内容；预习化工管路、阀门）看书复习本次内容
12、；预习化工管路、阀门 2 2）P.6327P.6327、2929第十四页，编辑于星期六：十八点 四十二分。第二讲第二讲 塔设备塔设备第十五页，编辑于星期六：十八点 四十二分。应用应用应用应用:气气气气液或液液或液液或液液或液液相之间传质或传热液相之间传质或传热液相之间传质或传热液相之间传质或传热 如如萃取、精馏、解吸、吸收萃取、精馏、解吸、吸收。对塔设备的一般要求：（同时满足很难）对塔设备的一般要求：（同时满足很难）对塔设备的一般要求：（同时满足很难）对塔设备的一般要求：（同时满足很难）11）有尽可能充分接触的时间、面积及两相分离的空间；）有尽可能充分接触的时间、面积及两相分离的空间；）有尽可
13、能充分接触的时间、面积及两相分离的空间；）有尽可能充分接触的时间、面积及两相分离的空间；22）尽可能减小塔内流体阻力、动力和热量消耗；（高效）尽可能减小塔内流体阻力、动力和热量消耗；（高效）尽可能减小塔内流体阻力、动力和热量消耗；（高效）尽可能减小塔内流体阻力、动力和热量消耗；（高效）33）操作稳定、弹性大；（气液负荷能在较大范围内波动）操作稳定、弹性大；（气液负荷能在较大范围内波动）操作稳定、弹性大；（气液负荷能在较大范围内波动）操作稳定、弹性大；（气液负荷能在较大范围内波动）44）结构简单、易于制造、安装维修。）结构简单、易于制造、安装维修。）结构简单、易于制造、安装维修。）结构简单、易于
14、制造、安装维修。分类方法分类方法分类方法分类方法按在生产中的作用：蒸馏、吸收、解吸等；按在生产中的作用：蒸馏、吸收、解吸等；按在生产中的作用：蒸馏、吸收、解吸等；按在生产中的作用：蒸馏、吸收、解吸等；操作压力：低压、中压、高压；操作压力：低压、中压、高压；操作压力：低压、中压、高压；操作压力：低压、中压、高压；内件：板式塔内件：板式塔内件：板式塔内件：板式塔、填料塔。、填料塔。塔设备的应用与要求塔设备的应用与要求第十六页，编辑于星期六：十八点 四十二分。塔顶部分：气体出口，塔顶部分：气体出口，除沫装置（离心分离、丝网等）除沫装置（离心分离、丝网等）气液分离气液分离塔体部分：内部塔体部分：内部塔
15、盘塔盘（气液充分接触，传质传热）（气液充分接触，传质传热）外部外部接管、人孔、视镜、接管、人孔、视镜、仪表接管仪表接管扶梯、平台、保温层等扶梯、平台、保温层等裙座部分：支撑塔体重量，固定塔身裙座部分：支撑塔体重量，固定塔身焊接焊接+地脚螺栓地脚螺栓板式板式塔的塔的总体结构总体结构 第十七页，编辑于星期六：十八点 四十二分。泡罩塔：气流进升气管，通过泡罩齿缝鼓泡泡罩塔：气流进升气管，通过泡罩齿缝鼓泡与液体接触而出。与液体接触而出。主要用于精溜、吸收、解吸等操作。主要用于精溜、吸收、解吸等操作。浮阀塔：随气速浮动，自动调节开度。浮阀塔：随气速浮动，自动调节开度。优点：操作弹性大，优点：操作弹性大，
16、不易被赃物或粘性物料堵塞，不易被赃物或粘性物料堵塞，塔板清洗容易，塔板清洗容易，塔板效率高，塔板效率高，操作周期长，操作周期长，结构简单，安装容易，结构简单，安装容易，节省材料，节省材料，制造和维修费用低。制造和维修费用低。板式板式塔的塔的种类种类 第十八页，编辑于星期六：十八点 四十二分。筛板塔：塔板上开设许多筛板塔：塔板上开设许多35mm筛孔。筛孔。优点：生产能力大优点：生产能力大塔板效率高，塔板效率高，金属消耗量小金属消耗量小结构简单，安装容易，结构简单，安装容易，节省材料，节省材料，缺点：容易生锈或者堵塞缺点：容易生锈或者堵塞此外还有：舌板塔、斜孔塔、喷射塔等此外还有：舌板塔、斜孔塔、
17、喷射塔等板式板式塔的塔的种类种类 第十九页，编辑于星期六：十八点 四十二分。要求：具有一定的刚度，要求：具有一定的刚度，承受液体重量；承受液体重量；与塔壁间一定密封，与塔壁间一定密封，避免气、液短路；避免气、液短路；便于制造、安装、维修。便于制造、安装、维修。主要结构形式：整块式（小直径塔）主要结构形式：整块式（小直径塔）分块式：分块式：D1000mma、整块式塔盘：、整块式塔盘：整个塔由若干个塔节组成，整个塔由若干个塔节组成，法兰和螺栓连接；法兰和螺栓连接；每个塔节装有几层塔盘，每个塔节装有几层塔盘，塔盘之间用定距管、塔盘之间用定距管、拉杆固定拉杆固定塔盘与塔壁之间填料密封，压圈压紧填料塔盘
18、与塔壁之间填料密封，压圈压紧填料塔板的结构塔板的结构第二十页，编辑于星期六：十八点 四十二分。b、分块式塔盘、分块式塔盘按装配位置不同分：按装配位置不同分：矩形板矩形板弓形板弓形板通道板通道板冲压出折边：自身梁式冲压出折边：自身梁式槽式槽式增大刚度。增大刚度。各块塔板通过人孔送入塔内，各块塔板通过人孔送入塔内，装在焊于塔壁上的支承圈（扁钢或角钢圈）上，装在焊于塔壁上的支承圈（扁钢或角钢圈）上，塔板与支承圈及塔板之间多采用可拆连接，塔板与支承圈及塔板之间多采用可拆连接，便于清洗和维修。便于清洗和维修。塔板的结构塔板的结构第二十一页，编辑于星期六：十八点 四十二分。溢流形式：根据液体的回流量溢流形
19、式：根据液体的回流量和气液比确定和气液比确定U形流动小形流动小单溢流动单溢流动双溢流，流动较大双溢流，流动较大溢流堰的结构形式：溢流堰的结构形式：回流大：堰低、长，回流大：堰低、长，减小气体压降减小气体压降回流较大：可增辅堰，回流较大：可增辅堰，减少液层高度减少液层高度回流较小：为均匀入降液管，回流较小：为均匀入降液管，可用齿形堰可用齿形堰溢流装置溢流装置第二十二页，编辑于星期六：十八点 四十二分。降液管：常采用弓形；降液管：常采用弓形；液体停留时间液体停留时间23s；分离气泡。分离气泡。受液盘：有平板形和凹形，受液盘：有平板形和凹形，一般多用凹形，一般多用凹形，作用：缓冲减少飞溅，液封，作用：缓冲减少飞溅，液封，均匀流入鼓泡区均匀流入鼓泡区泪孔：排静残液。泪孔：排静残液。溢流装置溢流装置第二十三页，编辑于星期六：十八点 四十二分。课堂小结：课堂小结：1、塔设备一般要求；、塔设备一般要求；2、总体结构组成，塔板、总体结构组成，塔板作业布置：作业布置：1）复习本次内容、预习填料塔）复习本次内容、预习填料塔2）P.636、7、8第二十四页，编辑于星期六：十八点 四十二分。结束结束第二十五页，编辑于星期六：十八点 四十二分。