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化工生产机械设备的分类(化工机械设备有哪些)

化工生产机械设备是指在化工生产过程中用于处理、转化、调控化学物质的各种机械设备,广泛应用于化工行业的各个环节。根据不同的功能和用途,化工机械设备可以分为以下几类:

1. 反应设备:用于进行化学反应的设备,常见的反应设备包括反应釜、蒸发器、蒸馏塔等。反应设备具有承受高温、高压的能力,以及良好的密封性能和搅拌均质能力。

2. 分离设备:用于将混合物中的不同组分进行分离的设备,常见的分离设备包括离心机、萃取塔、吸附塔等。分离设备利用物质在不同条件下的物理和化学性质的差异,将混合物分离成不同的组分。

3. 传质设备:用于进行物质传质(如吸收、脱水)的设备,常见的传质设备包括吸收塔、脱水器、膜分离设备等。传质设备通过质量传递的方式,使得物质在不同相之间进行传递和转化。

4. 混合设备:用于将不同物质均匀混合的设备,常见的混合设备包括搅拌罐、混合器等。混合设备通过搅拌和剪切等方式,将不同物质充分混合,以实现化工反应的均质化。

5. 输送设备:用于将物料从一个地方输送到另一个地方的设备,常见的输送设备包括管道、输送带等。输送设备可以将原料、产物和中间产品等快速、高效地输送到指定的位置。

6. 热交换设备:用于加热或冷却化工过程中的物料的设备,常见的热交换设备包括换热器、冷凝器等。热交换设备通过传递热量,实现物料的加热或冷却,提供化工反应所需的温度条件。

以上是化工生产机械设备的主要分类,每种设备都在化工生产过程中发挥着重要的作用。随着化工行业的发展和技术的进步,化工机械设备也在不断创新和改进,以满足日益复杂的化工生产需求。

化工生产机械设备的分类(化工机械设备有哪些)

化工设备按其功用,可以分为以下几种通用设备:第一类为化工反应设备,这是化工厂的主要设备之一,在其中原料发生化学反应而生成新的产物;第二类为物料输送设备,包括流体输送设备和固体输送设备,其中流体输送设备包括液体输送设备和气体输送设备;第三类为分离设备,包括固—固分离设备、液—液分离设备、气—气分离设备、固—液分离设备、气—固分离设备和气—液分离设备;第四类为传热设备,其作用是将物料加热和冷却,除此之外还同时具有利用废热的作用;第五类为粉碎设备,它可将固体原料和成品破碎或研磨成细颗粒;第六类为容器,是储存原料、中间产品和成品,以及用作大型反应器的壳体。

(1)流体输送设备。

流体输送设备指为输送流体提供能量的设备,包括液体输送设备和气体输送设备两类。大多数化学反应是在流体状态下进行的。因此流体输送设备种类很多,包括离心泵、鼓风机、压缩机、真空泵等。在化工生产中,常用电力或其他能源来拖动流体输送机械。

①液体输送设备。

输送液体的主要设备是泵。按泵的结构形式的不同可分为离心泵、轴流泵、旋涡泵、往复泵、回转泵等。图3-50 往复泵原理图往复泵是靠活塞的往复运动而实现液体的吸入和排出的,图3-50是往复泵原理图。往复泵的特点是具有干吸能力,适用于流量小而压力大的地方,并用于输送粘度不太大的液体。

离心泵是靠叶轮的高速旋转使水产生离心力而进行液体的吸入和排出的,如图3-51和图3-52所示。它的特点是转速高,流量均匀,工作稳定,但无干吸能力,不宜用在流量小而压头大的地方。

轴流泵(又叫螺旋泵)的工作原理如图3-53和图3-54所示,轴流泵的工作原理同电风扇相同,当电动机带动叶轮旋转时,液体便从叶轮轴方向输送出来。它的特点是流量大,效率高,结构简单,重量轻,可以输送脏污液体。图3-51 离心泵简图1—叶轮;2—泵轴;3—排水管;4—叶片;5—填料箱;6—泵壳;7—底阀图3-52 离心泵图3-53 轴流泵图3-54 轴流泵简图图3-55 齿轮泵简图齿轮泵的工作原理是靠一对相向运动的齿轮的旋转来不断进行液体的吸入和排出,如图3-55所示。它的特点是结构简单,不易出故障,缺点是流量小,较适合于输送粘稠性物料,如油脂等。

②气体输送设备。

气体输送设备在各工业部门应用极为广泛,其作用主要体现在三方面:一是将气体由甲处输送到乙处;二是提高气体的压力;三是降低气体的压力。气体输送机械按所达到的压力可分为四类:

通风机:所产生的压力不高于1500mm水柱;鼓风机:所产生的压力为0.15~2个大气压;压缩机:所产生的压力大于1个大气压;真空泵:所产生的压力低于大气压力。

——通风机可分为离心式通风机和轴流式通风机。离心式通风机是靠风机叶片的高速转动使气体产生离心力而将气体不断吸入和排出。轴流式通风机与电风扇工作原理相同,它通过叶轮旋转带动叶片推动气体,使气体沿转动轴方向前进。轴流式通风机的流量变化宽,主要用于低压场合。

——鼓风机通常可分为离心式鼓风机和罗茨式鼓风机两种。离心式鼓风机是靠叶轮转动使气体产生离心力,从而进行气体的吸入和排出。罗茨式鼓风机的作用原理同齿轮泵相似,它是靠一对特殊形状的转子的转动来进行气体的输送。罗茨式鼓风机与离心式鼓风机的优点是相同的,即送气均匀,转子不需润滑,构造简单,易于制造。罗茨式鼓风机的缺点是运行中噪声大,安装时调整间隙较难。

——压缩机是用来提高气体压力的气体输送设备。通常可分为活塞式压缩机、离心式压缩机和轴流式压缩机。活塞式压缩机是通过活塞的往复运动来实现气体的压缩。它在许多领域已被离心式压缩机所取代。离心式压缩机是通过叶轮的高速旋转来实现气体的逐级压缩而进行气体输送。离心式压缩机是目前使用最广泛的压缩机。轴流式压缩机是通过转子上多排叶片的转动来实现气体的逐级压缩。与离心式压缩机相比,轴流式压缩机效率高,适于大流量场合。

——真空泵也称为抽气机,是用来降低气体压力的设备。通常分为往复式真空泵、液环式真空泵和喷射真空泵。往复式真空泵是通过阀体的往复运动实现配气作用。它的特点是可以抽取含有少量灰尘的气体。液环式真空泵是通过偏心转子的旋转带动泵内液体产生离心力,从而将气体不断地吸入压缩后而排出。它的优点是结构简单,工作平稳可靠,气量均匀,可以抽送含有水蒸气、水分和固体微粒的气体,但是效率较低。喷射真空泵是利用高速流动的流体产生负压的原理进行抽真空。它的特点是启动快,抽气量大,能抽出含有灰尘、具有腐蚀性和易燃易爆的气体,但是抽气效率较低。

(2)固体输送设备。

固体物料运输工作量较大,采用手工运输工具,劳动强度大,工作效率低。采用机械化运输,不仅可以极大地提高效率,而且可以保证生产过程的连续性。固体输送设备较常见的有带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机和气动运输机械。

①带式输送机。

带式输送机是借助一条移动的带子来运输粒状物品和成件物品,如图3-56所示。它的特点是操作连续,动作平稳,运输能力强,输送距离长,适合于水平和坡度较小的情况。

②斗式提升机。

斗式提升机相当于竖直的带式提升机。它可将物料从低处运送到高处。斗式提升机的优点是结构紧凑,提升高度大,有良好的密封性。缺点是结构比带式输送机复杂,对过载的敏感性大,料斗和牵引件较易损坏。

③螺旋输送机。

螺旋输送机是靠螺旋的旋转运动推动物料向前移动,如图3-57所示。它主要用以输送粉状、颗粒状和小块物料,不适宜输送易变质的、粘度大的和易结块的物料,其运输距离不易太长,一般小于40m。图3-56 带式输送机图3-57 螺旋输送机(3)换热器。

化工生产中,无论是物理过程还是化学过程,都与加热、冷却和保温有关,这些过程统称为传热过程。传热过程是在传热设备中进行的,常见的换热设备称为换热器,也称热交换器,如图3-58和图3-59所示。其工作原理按照传热特征可分为三类:图3-58 换热器的结构图3-59 螺旋式换热器①间壁式换热器使冷热两种流体不直接接触,而是用一金属壁隔开,如套管式、加套式、沉浸式、喷淋式、列管式均属此类,其中以列管式换热器应用最为广泛。

②直接接触式换热器使冷热两种流体直接接触进行热量交换,如凉水塔、洗涤冷却塔、直接接触混合冷凝器等。

③蓄热式换热器使冷热两种流体交替通过同一蓄热室,通过蓄热室的耐火砖进行热量交换。热风炉属于蓄热式换热器。如图3-60所示,蓄热室内装有耐火砖,冷热两种气体交替进入通过耐火砖交换热量。图3-60 热风炉(4)塔设备。

塔设备在化工生产中的应用极为广泛,主要用于蒸馏和吸收过程,也可用于萃取、吸附等单元操作,此外还可作为物料进行化学反应、气体的净化、除尘和冷却等所用的设备。塔设备中常见的有填料塔、板式塔和喷淋塔。

①填料塔。

如图3-61所示,填料塔内装满填料,气体由塔底进入,穿过填料层壁进行热交换。其优点是结构紧凑,传热效果好。向上流动,液体由塔顶通过喷淋设备沿填料表面流下,气体和液体在逆向流动情况下接触进行传质。

②泡罩塔。

泡罩塔属于板式塔,如图3-62所示,气体由塔底引入,液体由顶部送入,气体通过塔盘时,气液两相即进行传质。图3-61 填料塔图3-62 泡罩塔

化工生产中常把化工机械设备分为

化工设备按照化工单元有如下分类:

1.反应设备:搪玻璃反应釜、.碳钢反应釜、不锈钢反应釜、搪玻璃蒸馏釜、不锈钢蒸馏釜、搪瓷储罐等各类搪瓷设备及压力容器、实验室设备、实验室反应釜等.

2.换热设备:加热器、管壳式换热器、列管式换热器、盘管式换热器、半容积式水加热器,冷凝器,搪玻璃列管式冷凝器、风冷式冷却器、水冷式冷却器.

3.分离设备:过滤器、压滤机、离心机、搪玻璃精馏塔、不锈钢精馏塔、压缩机、

4.储存类容器:计量罐、储气罐及各种储罐、贮槽、防腐型储存设备。

5.输送设备:化工泵、计量泵、皮带输送机、螺旋输送机、提升机等。

搪玻璃产品的特性

搪玻璃产品被广泛的应用于化工、医药、农药、染料、轻工、食品、冶金和国防工业系统,在国民经济建设中发挥出大的作用。为什么诸多工业选用搪玻璃产品?首先该从搪玻璃产品所具备的特性展开讨论。

世界科学技术迅速发展,新材料不断涌现,而搪玻璃未能被新材料所取代反而在持续发展,其理由是搪玻璃材料具备五大特性。

1. 耐腐蚀性

以二氧化硅为主体的玻璃质釉经高温烧成的玻璃层,其化学稳定性很强,能耐各种浓度的盐酸、有机酸、无机酸、弱碱和有机溶剂的腐蚀。

特别是化工医药行业常用的不锈钢材料,不耐盐酸的腐蚀,致使使用盐酸生产场合,成为搪玻璃产品的用武之地。

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化工机械设备有哪些

化工设备种类繁多,分类方法具有多种方式方法,例如按结构材质分,可分为碳钢设备、不锈钢设备、非金属设备。按承受压力可分为高压设备、中压设备和真空设备、常压设备等。

现按使用功能粗分如下:

(1)化工容器类:有槽、罐、釜等;

(2)分离塔器类:有填料塔、浮阀塔、泡罩塔、转盘塔等;

(3)反应器:有管式反应器、流态化反应器、搅拌釜反应器等;

(4)换热器:有列管式、板式换热器、蛇管换热器等;

(5)加热炉:有电加热炉、管式裂解炉、废热锅炉等;

(6)结晶设备:溶液结晶器、熔融结晶器等;

(7)其他各种专用化工设备等。

化工机械设备基础期末考试题

1.屈服点:金属材料发生屈服现象的应力,即开始出现塑性变形的应力。它代表材料抵抗产生塑性变形的能力。

2.抗拉强度:金属材料在受力过程中,从开始加载到发生断裂所能达到的最大应力值。

3.低碳钢:含碳量低于0.25%的碳素钢。

4.铸铁:含碳量大于2%的铁碳合金。

5. 锅炉钢:有锅炉钢管和锅炉钢板。锅炉钢管主要用作锅炉及某些换热设备的受热面和蒸汽管路,锅炉钢板则常用于锅炉和其他压力容器的承压壳体。由于锅炉钢常处于中温高压状态,而且还受冲击、疲劳、水和蒸汽的腐蚀作用,以及各种冷热加工,对其性能要求也较高。

6. 容器钢:化工生产所用容器与设备的操作条件较复杂,制造技术要求比较严格,对压力容器用钢板有比较严格的要求。

Q235-A普通碳素甲类钢 --- --- A:甲类钢

16MnR 普通低合金钢 含碳0.16% 合金元素含量 =100

7.薄壁容器:容器的壁厚与其最大截面圆的内径之比小于0.1的容器。

8.回转壳体:壳体的中间面是直线或平面曲线绕其同平面内的固定轴线旋转360°而成的壳体。

9.经线:若通过回转轴作一纵截面与壳体曲面相交所得的交线。

10.薄膜理论:薄膜应力是只有拉压正应力没有弯曲正应力的一种两向应力状态,也称为无力矩理论。

11.第一曲率半径:中间面上任一点M处经线的曲率半径。

12.小位移假设:壳体受力以后,各点位移都远小于壁厚。

13.区域平衡方程式:计算回转壳体在任意纬线上径向应力的公式。

14.边缘应力:内压圆筒壁上的弯曲应力及连接边缘区的变形与应力。

15.边缘应力的自限性:当边缘处的局部材料发生屈服进入塑性变形阶段时,弹性约束开始缓解,原来不同的薄膜变形便趋于协调,边缘应力就自动限制。

16. 开孔后,为什么要补强?

17.常用的垫片材料有哪些?

金属,非金属,非金与金属混合制的垫片

18.无力矩理论的适用条件?

应用无力矩理论的条件是壳体和外载必须满足下列条件:

(1)壳体应具有连续曲面,不存在壳体形状突变或厚度突变情况,否则壳体几何曲面是不连续的。

(2)壳体所承受的外载荷应当连续均布,不存在集中载荷和力矩这样的突变载荷。

(3)壳体边界的固定形式应当为自由支承,凡会限制边界自由变形的边界连接。都不符合这一要求。

(4)壳体边界上的外力应在壳体曲面的切平面内,要求在边界上无横剪力和弯矩。

壳体各部位材料的物理性质应相同。在什么情况下需要考虑边缘应力在什么情况下需要考虑边缘应力在什么情况下需要考虑边缘应力在什么情况下需要考虑边缘应力? 塑性好的材料可减少容器发生破坏。局部性与自限性,设计中一般不按局部应力来确定厚度,而是在结构上作局部处理。但对于脆性材料,必须考虑边缘应力的影响。 31常用封头形式有哪些种常用封头形式有哪些种常用封头形式有哪些种常用封头形式有哪些种????各有什么特点各有什么特点各有什么特点各有什么特点???? 球冠形封头、平板封头边缘应力较大,平板封头厚度较大,平板封头结构简单,制造方便,在压力不高,直径较小的容器中采用。承压设备人孔、手孔以及在操作时需要用盲板封闭的地方,才用平板盖。(2分) 锥形封头: 广泛用于化工设备(如蒸发器、喷雾干燥器、结晶器及沉降器等)的底盖,便于收集与卸除设备中的固体物料。塔设备上、下部分的直径不等,也常用锥形壳体连接,称为变径段。(1分) 凸形封头: 半球形封头受力最好,壁厚最薄、重量轻,但深度大制造难,中、低压小设备不宜采用;碟形封头深度可调节,适合于加工,但曲率不连续,局部应力,故受力不如椭圆形封头;标准椭圆形封头制造比较容易,受力状况比碟形封头好。(2分)22为什麽要进行压力试验呢为什麽要进行压力试验呢为什麽要进行压力试验呢为什麽要进行压力试验呢???? 制造加工过程不完善,导致不安全,发生过大变形或渗漏。最常用的压力试验方法是液压试验。常温水。也可用不会发生危险的其它液体试验时液体的温度应低于其闪点或沸点。不适合作液压试验,如装入贵重催化剂要求内部烘干,或容器内衬耐热混凝土不易烘干,或由于结构原因不易充满液体的容器以及容积很大的容器等,可用气压试验代替液压试验。36常用的垫片材料有哪些常用的垫片材料有哪些常用的垫片材料有哪些常用的垫片材料有哪些???? 垫片适当变形和回弹能力是形成密封的必要条件。 最常用垫片分为: (1)非金属(橡胶石棉板、聚四氟乙烯)柔软、耐温度和压力性能较金属垫片差。只适用于常、中温和中、低压设备和管道的法兰密封 (2)金属:材料一般并不要求强度高,而是要求软韧。常用是软铝、紫铜、铁(软钢)、蒙耐尔合金(含Ni67%,Cu30%,Cr4~5%)钢等。主要用于中、高温和中、高压法兰联接密封。 (3)非金属与金属混合制的垫片:金属包垫片及缠绕垫片等。金属包垫片用薄金属板(镀锌薄钢板、0Cr18Ni9等)将非金属包起来;金属缠绕垫片是薄低碳钢带(或合金钢带)与石棉带一起绕制而成。不带定位圈和带定位圈。金属包垫片及缠绕垫片较单纯的金属垫片有较好的性能,适应的温度与压力范围较高一些。

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