靜設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí).doc

1、目錄第一章化工設(shè)備第2頁第一節(jié)塔器第2頁第二節(jié)加熱爐第6頁第三節(jié)換熱設(shè)備第8頁第四節(jié)容器第 10 頁第五節(jié)泵第 11 頁第六節(jié)壓縮機(jī)第 16 頁第七節(jié)化工設(shè)備材料第 18 頁第八節(jié)問答題第 23 頁第二、 章電氣、儀表第 24 頁第一節(jié)電氣概況第 24 頁第二節(jié)電氣基礎(chǔ)知識(shí)第 30 頁第三節(jié)a-At- i-n-r r r -常用電氣基本操作第 38 頁第四節(jié)儀表自控基本知識(shí)第 40 頁第三章思考題第頁第一章 化工設(shè)備第一節(jié) 塔器塔器是化工生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)氣相和液相或液相和液相間傳質(zhì)的最重要的設(shè)備之一，設(shè)計(jì)壓力低于lO.OMpa (包括真空)，設(shè)計(jì)溫度高于40C低于550C。在塔器中所進(jìn)行的工藝過程雖

2、然各不相同，結(jié)構(gòu)類型各異，但總的來說僅可劃分為板式塔和填料塔兩大類。不論板式塔或填料塔，從設(shè)備設(shè)計(jì)的角度來看，其基本結(jié)構(gòu)可以概括為：塔體，包括筒節(jié)、端蓋和聯(lián)接法蘭等；內(nèi)件，指塔板或填料及其支撐裝置及噴淋裝置；支座，一般均用裙式支座；附件，包括人孔、進(jìn)出料接管、各類儀表接 管、液體和氣體的分配裝置，以及塔外的扶梯、平臺(tái)、保溫層等。塔按內(nèi)件分為板式塔和填料塔。下面以板式塔為例。1.1.1 塔體(筒體、封頭、聯(lián)接法蘭等)(1) 筒體：筒體由數(shù)段筒節(jié)拚焊而成。常用來制造筒體的材料有16MnR,20R有時(shí)用0Cr18Ni9Ti以及復(fù)合鋼板。(2) 封頭：常見的壓力容器的封頭又稱端蓋，有半球形、橢圓形、蝶

3、形、錐形及平板等。在實(shí) 際生產(chǎn)中，大多數(shù)塔器采用橢圓形封頭，而半球形封頭受力最均勻，因而常用在高壓容器上；平板 封頭應(yīng)力突變最大，一般應(yīng)用于常壓容器。1.1.2 內(nèi)件塔盤、各種氣體液體出入管、除霧器、擋板及過濾器等塔盤結(jié)構(gòu)型式很多，常見的有圓形泡罩、槽形泡罩塔盤，S 型塔盤，舌型塔盤，浮閥塔盤，浮舌塔盤，浮動(dòng)噴射塔盤以及篩孔塔盤，在石油、化工中，用的較多的是圓形泡罩、浮閥、浮舌和篩 孔等幾種。這里就主要介紹浮閥和篩孔塔盤結(jié)構(gòu)。(1) 浮閥塔盤：浮閥按其結(jié)構(gòu)又分為兩大類：一是盤狀浮閥，也就是浮閥是圓盤形，塔板上開 圓孔，三條腿固定浮閥升高位置，另外是十字架固定升高位置，其中以FI 型為多。另外一

4、種是條狀浮閥，是帶支腿的長(zhǎng)條片，塔板上是長(zhǎng)條孔。浮閥的特點(diǎn)是：操作彈性大，最宜工作區(qū)范圍大，由于氣體從浮閥下吹出是靠近塔板處水平吹 入液層內(nèi)；因此霧沫夾帶也小，氣體流量可提高，生產(chǎn)能力大；由于塔板上只有浮閥片，流動(dòng)障礙 少，所以液面落差也少；全塔盤鼓泡均勻，效率可提高；另外還有壓降較小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便， 造價(jià)低等一系列優(yōu)點(diǎn)。對(duì)于浮閥塔板的結(jié)構(gòu)型式可分為兩種，一種是整塊式；另一種是分塊式，對(duì)于實(shí)際使用的塔盤， 特別是煉油工業(yè)常采用分塊式，而整塊的僅用于塔徑較小的塔。分塊式塔盤都可以從人孔中進(jìn)出， 以便于安裝和檢修。在塔內(nèi)圓周上每隔一定距離焊有支承圈，用以支承塔盤。塔板通過螺栓聯(lián)接或 特制固定

5、件與支承圈相聯(lián)，塔盤之間通常采用螺栓或卡子互相聯(lián)接從而組成整塊塔盤。從塔盤液體流向來看，塔盤可分為單流式和雙流式塔盤。單流式適用于塔徑較小的塔；一般塔板式塔填料塔塔的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖常用的分塊式塔板有自身梁式和槽式兩種結(jié)構(gòu)，自身梁式塔板的連接分為與支承圈的連接、塔 板與塔板之間的連接。常用的塔盤緊固件有卡子、螺栓和龍門鐵?？ㄗ佑上驴?包括卡板及 M10 螺 栓)、橢圓墊板及螺母等零件組成，當(dāng)擰緊螺母時(shí)，通過橢圓墊板和卡板把塔板緊固在支持圈或支持 板上，為便于安裝，塔板上的卡子孔通常開成長(zhǎng)圓形，塔盤板之間也可用M10螺釘直接相連。龍門鐵結(jié)構(gòu)可用于塔盤板之間、塔盤板與支持圈或支持板之間的連接，其結(jié)構(gòu)類型甚

6、多，它具 有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造方便、能節(jié)省不銹鋼等優(yōu)點(diǎn)，但安裝時(shí)要施焊，拆卸時(shí)要錘擊，因此不宜用于易 燃易爆及腐蝕的介質(zhì)。槽式塔板與支持圈連接結(jié)構(gòu)與自身梁式大致相同，而槽式塔板的連接則采用螺栓連接。螺栓若 在上面，即為上拆結(jié)構(gòu)；若在下面，即為下拆結(jié)構(gòu)，有的可做成上下可拆結(jié)構(gòu)。(2) 篩孔塔盤：篩孔塔盤的結(jié)構(gòu)很簡(jiǎn)單，就是在鋼板上鉆了許多三角形排列的小孔, 小孔直徑在1025不等。氣流從小孔中穿出吹入液體內(nèi)鼓泡，液體以橫流過塔板從降液管中流下，這種 塔盤開孔率、生產(chǎn)能力也可較大，氣流沒有拐彎，壓降也較小，塔板上無障礙物，液面落差較小， 鼓泡可以較均勻，但它的操作彈性小，氣流負(fù)荷變小時(shí)，就易泄漏，效率下

7、降。在塔板上，篩孔的 排列一般采取順排和叉排兩種方式。整個(gè)篩孔塔板由一塊塊矩形板組合而成，每塊塔板由人孔送入 塔內(nèi)進(jìn)行組裝。1.1.3 支座 裙式支座由裙座體、基礎(chǔ)環(huán)板、螺栓座、基礎(chǔ)螺栓等部分組成。裙座體一般有圓筒形和圓錐形兩種。1.1.4 附件(人孔、各類進(jìn)出料接管及儀表接管、塔的外平臺(tái)等)(1) 人孔：對(duì)于塔徑較大的塔，為了方便檢修，對(duì)設(shè)備內(nèi)部進(jìn)行清洗、安裝及拆卸內(nèi)部部件，在塔上常開設(shè)有人孔。人孔的結(jié)構(gòu)一般分為圓形和橢圓形兩種，圓形人孔制造方便，因此應(yīng)用較廣 泛；橢圓形人孔制造較困難，但它對(duì)壓力容器的器壁削弱較小 , 為減少對(duì)器壁的削弱和減少密封面， 人孔尺寸盡量要小，目前所有人孔已標(biāo)準(zhǔn)化

8、，其大小為400, 450, 500, 600mm這四種。(2) 接管： 為控制操作過程， 需測(cè)量溫度、 壓力及液面等， 在容器上裝有安裝這些儀表的接管， 此類接管直徑都較小,因此一般采用帶有內(nèi)、外管的短接管直接焊接在設(shè)備上,這些接管常采用與 塔體材質(zhì)相同的材質(zhì)來制造。煉化部丁二烯裝置的 2#常減壓的常減壓塔和 1#芳烴裝置的 1#常減壓的常減壓塔的結(jié)構(gòu)形式就 如圖所示的板式塔。煉化部共有各類塔器 286 臺(tái),包含各種類型的塔。常減壓裝置中的減壓塔是比較典型的一種。減壓塔的功能是用來分餾粗餾塔中沸點(diǎn)高于大約700°F ( 370°C)的烴類。減壓塔的壓力，在污重油收集盤下,

9、可降低到大約 1.0 磅/ 平方英寸(絕對(duì)壓力) 。從粗餾塔塔底到粗餾塔的總壓力降為 28.7 磅/平方英寸（絕對(duì)壓力）。這樣大的壓力差能使大量的烴類在減壓塔塔頂內(nèi)蒸出來，而塔底溫度， 可維持在不超過 730780°F,這要由所進(jìn)的原料來決定。為了從塔底中更好地取出有用的產(chǎn)品，以 及生產(chǎn)出有良好針入度的瀝青，可以從塔底集油槽導(dǎo)入汽提蒸汽，來降低塔底液的分壓。與大多數(shù) 的分餾塔相比較，減壓塔的進(jìn)料管是很大的。這是由于低壓，使減壓塔進(jìn)料幾乎大部份被汽化了。同樣還需要使用一種叫切線分配器的特殊分配器，使進(jìn)料發(fā)生旋轉(zhuǎn)，避免分配器上部的設(shè)備由于原 料進(jìn)入低壓的減壓塔后急劇膨脹而造成損失。減壓塔

10、的內(nèi)件按最小壓降來設(shè)計(jì)。污重油收集盤、格 柵板和破沫網(wǎng)是貫穿整個(gè)塔橫截面的內(nèi)件。格柵板和破沫網(wǎng)使夾帶在快速上升的氣體中的液滴凝聚 而得以去除。噴淋分配器有助于格柵板和破沫網(wǎng)的去除液滴的作用。在減壓塔內(nèi)設(shè)有塔板，所謂的 塔板僅是一種間隔排列的擋板。擋板的邊緣鉆有孔，并有金屬網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)。擋板交錯(cuò)安裝，對(duì)凝液有 一種階梯效應(yīng)。熱氣體通過階梯使液體中低沸點(diǎn)組份在次氣化。收集盤設(shè)計(jì)成為在側(cè)線切割料抽出 泵進(jìn)口液體中不含有氣體。在泵啟動(dòng)時(shí)，將不凝性氣體排放回塔內(nèi)，這將極大地有助于泵的啟動(dòng)。 當(dāng)泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)，將排放關(guān)閉。減壓塔的頂部是鍛成直徑縮小的，因?yàn)樵陧敳课锪系牧鲃?dòng)比塔的側(cè) 線要少些。事實(shí)上，原料中如果輕

11、餾份過多，或塔底料由于熱裂解生成的輕餾份過多，會(huì)使得對(duì)減 壓塔抽空并維持減壓塔低壓的真空噴射泵負(fù)荷過重。減壓塔一般設(shè)計(jì)成能承受內(nèi)壓50磅/平方英寸（表壓）（3.5公斤/厘米2）和絕對(duì)外壓14.7磅/平方英寸。為了加強(qiáng)塔壁承受這二個(gè)壓力，采取了 加強(qiáng)肋措施。就是每隔幾英尺圍繞塔身焊接一個(gè)加強(qiáng)圈。在2號(hào)乙烯70萬噸改造項(xiàng)目中引進(jìn)一種波紋篩板塔，波紋篩板塔是S&W公司專利塔盤，該塔盤塔徑小通量大的優(yōu)點(diǎn)。波紋板顧名思義是波紋形狀的塔板，在波紋的波谷和波紋上開有小孔，也就是說把開孔的平板軋制成波紋板，若干個(gè)小塔 板組裝成一個(gè)完整塔板。DA-2135急冷油塔該塔的作用與 DA101的作用相同，都是

12、分離裂解氣中的重組份，產(chǎn)出急冷油和燃料油?，F(xiàn)將DA2135與DA101作一下比較，從中找出兩者的差異。內(nèi)徑mmT-T長(zhǎng)度mm塔板塔板作用特點(diǎn)1 10波紋塔板精餾新型塔板，區(qū)域明確，枝狀進(jìn)DA21356200/66029650/裙1118波紋塔板盤油產(chǎn)出料管，18#與19#塔板間有升氣059001922波紋塔板急冷油產(chǎn)出管板。DA101660023100/裙1 15浮伐精餾中段傳統(tǒng)塔板，指狀進(jìn)料管無升氣66001625折流板急冷油產(chǎn)出管板。從外形上看，兩塔塔徑相同，不過DA2135上部6200mm段塔徑小400mm從高度上看，DA2135比 DA101 高 5850mm從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，DA2135

13、不用傳統(tǒng)的浮伐塔板和折流板，而用先進(jìn)的不結(jié)垢、無活動(dòng)部件的波紋篩板，不會(huì)出現(xiàn)類似浮閥沖掉現(xiàn)象。由于塔板結(jié)構(gòu)不同，所采用的回流進(jìn)料管的形式有差異。DA-2140 急冷水塔急冷水塔的作用是把從急冷油塔塔頂來的裂解氣中的C1C4分離出來，進(jìn)入裂解氣壓縮區(qū)，而塔釜的水與烴類分層，水用于換熱網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使熱量充分利用后返回急冷水塔，烴類汽油一部分用于急冷油塔塔頂回流，其余部分作為精餾汽提塔的進(jìn)料?，F(xiàn)將DA2140與DA104作一下比較。內(nèi)徑mmT-T長(zhǎng)度mm塔板特點(diǎn)DA21404600/64008150/18400裙 6300110波紋塔板1118波紋塔板新型塔板，塔釜有 V形擋板將油水分離。DA1045

14、000/68003700/14200裙 310015填料614浮伐塔板傳統(tǒng)塔板，規(guī)整填料和亂堆填料。從外形上看，新塔塔徑小于老塔，但新塔比老塔高出9550mm從內(nèi)部結(jié)構(gòu)看，DA2140不用傳統(tǒng)的浮伐塔板與填料想結(jié)合的塔型，而是采用先進(jìn)的波紋篩板塔板，不會(huì)出現(xiàn)類似浮閥沖掉現(xiàn)象，由于塔板結(jié)構(gòu)不同,10#與11#塔板之間的進(jìn)料管結(jié)構(gòu)形式是枝狀形，而5#6#塔板之間的進(jìn)料管結(jié)構(gòu)形式是指狀形。DA2140塔釜設(shè)有V型擋板油水分離器，而DA104塔在塔外設(shè)FA120油水分離器。第二節(jié)加熱爐管式加熱爐簡(jiǎn)稱加熱爐，是保證供給油料（或油品）的加熱蒸發(fā)及化學(xué)反應(yīng)等所需的熱量。其燃料一般是煉廠的燃料氣或燃料油。目前出現(xiàn)的爐型不下十幾種，按用途可分為純加熱爐和加熱- 反應(yīng)爐；按傳熱方式可分為純對(duì)熱爐、輻射室爐和輻射對(duì)流爐；按爐體形狀可分箱式爐（包括斜頂 爐）、立式爐、圓筒爐、無焰爐等。加熱爐它是由輻射室、對(duì)流室、燃燒系統(tǒng)等組成。1.2.1 輻射室（燃燒室）輻射室又叫爐膛，是加熱爐的核心部分，它配置有燃燒器，采用氣體燃料或液體燃料進(jìn)行燃燒, 將高溫?zé)煔夂突鹧嫠懦龅臒崃恐饕暂椛鋫鳠岬姆绞絺鹘o敷設(shè)在室內(nèi)的輻射管，供給管內(nèi)的原料 油加熱或汽化所需的熱量。1.2.2