材料科學化工設備課件

1、化工設備樊樓聲離心式壓縮機的工作原理離心式壓縮機用于壓縮氣體的。主要工作部件是高速旋轉的葉輪和通流面積逐漸增加的擴壓器。離心式壓縮機的工作原理是通過葉輪對氣體作功，在葉輪和擴壓器的流道內，利用離心升壓作用和降速擴壓作用，將機械能轉換為氣體壓力能的。 氣體在流過離心式壓縮機的葉輪時，高速旋轉的葉輪使氣體在離心力的作用下，一方面壓力有所提高，另一方面速度也極大增加，即離心式壓縮機通過葉輪首先將原動機的機械能轉變?yōu)闅怏w的靜壓能和動能。此后，氣體在流經擴壓器的通道時，流道截面逐漸增大，前面的氣體分子流速降低，后面的氣體分子不斷涌流向前，使氣體的絕大部分動能又轉變?yōu)殪o壓能，也就是進一步起到增壓的作用。

2、離心式壓縮機的特性曲線對大多數(shù)透平壓縮機而言，其Q（流量）P（壓力）特性曲線是一條在氣量不為零處有一最高點、呈駝峰狀的曲線，如圖1所示。當壓縮機工作點A在最高峰右側時，處于穩(wěn)定的工作區(qū)。出現(xiàn)干攏因素（如進氣條件的變化、氣流的不均勻、氣流速度的微小變化以及管網阻力的變化）時造成工作點的偏移，隨機器的運轉，工作點會自動回到原來的A點。P Q A B 1 1 (1、1壓縮機特性曲線 2 管網特性曲線) 2 當壓縮機工作點B在最高峰的左側，則處于不穩(wěn)定工作區(qū)，當操作出現(xiàn)某種干攏因素而造成工作點偏移，不能回到原來的B點。離心式壓縮機的喘振 喘振就是指當壓縮機工作點處于不穩(wěn)定工作區(qū)，由于系統(tǒng)流量的瞬間變化

3、，造成整個壓縮機系統(tǒng)出現(xiàn)周期性的氣流振蕩，所呈現(xiàn)的不穩(wěn)定工作狀態(tài)，稱為喘振。PQ21BQQ1B1PB1PB當壓縮機出口流量由Q變?yōu)镼1時，出口壓力相應下降至PB1，由于氣體的可壓縮性，管網上氣體的壓強不可能很快下降，而形成了一定的壓強差，通過壓縮機的氣流將進一步受到阻礙使流量減少，壓強進一步降低，以至造成管路中的氣體倒流回壓縮機內，這時管路中的壓強很快下降，倒流氣量迅速減少，當管網中的壓強低于壓縮機出口壓強時，倒流停止，壓縮機又開始向管網供氣，經過壓縮機的氣量逐漸增大，當管網中的壓強恢復到原來大小時壓縮機流量又開始減少，氣體倒流現(xiàn)象又一次發(fā)生，就這樣出現(xiàn)周期性的氣流振蕩。 喘振的現(xiàn)象壓縮機出口

4、壓力和流量出現(xiàn)周期性波動；出現(xiàn)周期性噪音，時高時低；整個機器處于強烈的振動狀態(tài)。 喘振的原因？ a.壓縮機處于不穩(wěn)定工作區(qū)運轉；b.壓縮機出口流量小于喘振流量；c.壓縮機出口壓力，低于管網壓力。防喘振方法（1）設置防喘振回路，使壓縮機的出口氣量總是大于管網的氣量，使壓縮機始終處于穩(wěn)定工作區(qū)。（2）通過氣量調節(jié)改變壓縮機特性曲線或管路特性曲線，使壓縮機處于穩(wěn)定工作區(qū)運轉。判斷題如果離心式壓縮機出現(xiàn)喘振，首先應立即全部打開喘振閥，增加壓縮機的流量，然后根據(jù)情況進行處理。（ ）為了防止離心式壓縮機喘振，開、關喘振閥時要平穩(wěn)緩慢，關防喘振閥時要先高壓后低壓，開防喘閥時要先低壓后高壓。（ ）正確答案：為

5、了防止離心式壓縮機喘振，開、關喘振閥時要平穩(wěn)緩慢，關防喘振閥時要先低壓后高壓，開防喘閥時要先高壓后低壓。避免離心式壓縮機喘振的措施是（ ）A、提高壓力時，適當提高壓縮機的進口流量B、提高出口流量時，必須提高其進口壓力C、提高壓力時，應當保持出口流量的相對穩(wěn)定D、降低壓力時，應當提高壓縮機的轉速。答案：D題目有問題，應是“不是避免離心式壓縮機喘振的措施是（ ）防止離心式壓縮機喘振的方法之一是要堅持在開、停車過程中，升、降速度不可太快，并且要（ ）(A)先升壓，后升速(B)先升速，后升壓(C)先降速，后降壓(D)沒有一定的升降順序B下列各項中，（ ）不是離心式壓縮機發(fā)生喘振的原因。(A)吸入流量不

6、足(B)負荷過大(C)升速、升壓過快(D)降速未先降壓B離心式壓縮機設立壓縮機自循環(huán)回路的目的是（ ）A、防共振B、防喘振C、防止氣蝕D、降低流量時氣體溫度升高而損壞壓縮機。答案B離心式壓縮機發(fā)生喘振的原因可能是（ ）。(A)材質不合格，強度不夠(B)密封環(huán)間隙過大(C)防喘整定值不準(D)壓縮機氣體出口管線上止逆閥不靈C、D防止離心式壓縮機喘振的方法有（ ）。(A)將部分氣流經防喘振閥放空(B)將部分氣體由旁路送回吸氣管(C)與供氣系統(tǒng)脫開(D)停機A、B離心式壓縮機運行時，應定時巡回檢查軸承溫度、油壓和壓縮氣體的進出口溫度、壓力的變化等。（ ）離心式壓縮機運行時，應經常檢查和測聽各轉動零部

7、件的振動和響聲是否正常。（ ）離心式壓縮機運行時，應定期清洗油過濾器，清理濾塵器和冷卻器，潤滑油應實行五級過濾，保持油質合格。（ ）正確答案：離心式壓縮機運行過程中，應定期清洗油過濾器，清理濾塵器和冷卻器，潤滑油應實行三級過濾，保持油質合格。離心式壓縮機運行時，應保持所在零部件齊全整潔，油路系統(tǒng)無滲漏無油污，水路系統(tǒng)無滴漏銹斑。（ ） 透平壓縮機的在用潤滑油進行定期抽檢的主要項目有（ ）A、粘度、閃點B、水分、雜質C、抗乳化性 油水分離，時間短，性能好。D、灰分、殘?zhí)?生產廠家控制質量答案：A、B、C粘度：流動性 閃點：油品輕重 輕，閃點低水分：貯運過程混入或和水蒸氣接觸的設備雜質：絕大多數(shù)潤

8、滑油不允許含有機械雜質。抗乳化性 工業(yè)潤滑油在使用中常常不可避免地要混入一些冷卻水，如果潤滑油的抗乳化性不好，它將與混入的水形成乳化液，使水不易從循環(huán)油箱的底部放出，從而可能造成潤滑不良。因此抗乳化性是工業(yè)潤滑油的一項很重要的理化性能。 機泵和電機要檢修時，必須按照（ )程序A、停機后，立即對機泵進行檢修B、停機后，拆開對輪后，對電動機進行檢修C、停機后，拆開電機接頭，然后檢修機泵D、對需要檢修的機泵，要先填寫有關檢修作業(yè)票，由運行電工停電機動力電源，并在開關處掛上“嚴禁合閘，有人工作”的標志牌，方允許對故障機泵或電機進行檢修。答案：D在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程（試行） 第一章總則第一條為了加強

9、壓力管道安全監(jiān)察，規(guī)范在用工業(yè)管道檢驗工作，確保在用工業(yè)管道的安全運行，保障公民生命和財產的安全，根據(jù)壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定的有關規(guī)定，制定本規(guī)程。第二條本規(guī)程是在用工業(yè)管道檢驗、安全狀況等級(劃分方法見附一)評定和缺陷處理的基本要求，有關單位制定的實施細則，應滿足本規(guī)程的要求。第三條本規(guī)程適用于壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定適用范圍的在用工業(yè)管道及附屬設施，但不包括下列管道：(一)公稱直徑25mm的管道；(二)非金屬管道；(三)最高工作壓力42MPa或01MPa的管道。第四條本規(guī)程適用范圍內的在用工業(yè)管道的級別劃分如下：(一)符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC1級：1輸送現(xiàn)行國家標準職業(yè)接觸毒

10、物危害程度分級GB5044中規(guī)定的毒性程度為極度危害介質的管道；2輸送現(xiàn)行國家標準石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160及建筑防火規(guī)范GBJ16中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體，并且設計壓力40MPa的管道；3.輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力40MPa，并且設計溫度400的管道；4輸送流體介質并且設計壓力100MPa的管道。(二)符合下列條件之一的工業(yè)管道為GC2級：1輸送現(xiàn)行國家標準石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范GB50160及建筑防火規(guī)范GBJ16中規(guī)定的火災危險性為甲、乙類可燃氣體或甲類可燃液體，并且設計壓力40MPa的管道；2輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓

11、力40MPa，并且設計溫度400的管道；3輸送非可燃流體介質、無毒流體介質，設計壓力100MPa，并且設計溫度400的管道；4輸送流體介質，設計壓力100MPa，并且設計溫度400 的管道。(三)符合下列條件之一的GC2級工業(yè)管道劃分為GC3級：1輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力10MPa，并且設計溫度400的管道；2輸送非可燃流體介質、無毒流體介質，設計壓力40MPa并且設計溫度400的管道。判斷題輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力40MPa，并且設計溫度400的管道屬于GC2級工業(yè)管道（ ）。正確答案：輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力40MPa，并且設計溫度400的管

12、道屬于GC1級工業(yè)管道判斷題輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力10MPa，并且設計溫度400的GC2級工業(yè)管道屬于GC2級工業(yè)管道；（ ）正確答案：輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力10MPa，并且設計溫度400的GC2級工業(yè)管道屬于GC3級工業(yè)管道。輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力40MPa，并且設計溫度400的管道屬于（ ）級工業(yè)管道。A、GC1級B、GC2級C、GC3級D、GC4級答案；A輸送非可燃流體介質、無毒流體介質，設計壓力100MPa，并且設計溫度400的管道屬于（ ）級工業(yè)管道。A、GC1級B、GC2級C、GC3級D、GC4級答案；B輸送可燃流體介質、有毒流

13、體介質，設計壓力40MPa，并且設計溫度400的管道屬于（ ）級工業(yè)管道。 A、GC1級B、GC2級C、GC3級D、GC4級答案；B輸送流體介質，設計壓力100MPa，并且設計溫度400 的管道屬于（ ）級工業(yè)管道。A、GC1級B、GC2級C、GC3級D、GC4級答案；B輸送可燃流體介質、有毒流體介質，設計壓力10MPa，并且設計溫度400的GC2級工業(yè)管道屬于（ ）級工業(yè)管道。A、GC1級B、GC2級C、GC3級D、GC4級答案；C在在用工業(yè)管道定期檢驗規(guī)程適用范圍內的工業(yè)管道級別分為（ ）。A、GC1級B、GC2級C、GC3級D、GC4級答案：A、B、C傳 熱 傳熱在化工生產中的應用 熱力

14、學第二定律：只要存在溫度差，熱量會自發(fā)從高溫傳遞向低溫，直至溫度相等。傳熱方向：傳熱極限：傳熱推動力：高溫低溫溫度相等溫度差傳熱應用：科研、生產、生活雙管程固定管板換熱器傳熱在化工生產過程中的應用：1）加熱或冷卻，使物料達到指定的溫度；2）通過換熱，回收利用熱量；3）保溫，以減少熱損失。 化工生產對傳熱的要求有兩類，一是要求熱量的傳遞速率要高，目的是增大設備的傳熱強度、提高生產能力或減小設備尺寸、降低生產費用；另一類則是要求盡量避免熱量傳遞，需要采用隔熱等方法減小傳熱速率。 對換熱流體流動空間可按下列原則確定 不潔流體或易結垢、沉淀、結晶的流體走管程；需提高流速以增大對流傳熱系數(shù)的流體走管程；

15、腐蝕性流體走管程，以免腐蝕殼體和管束；有毒有害流體宜走管程，可以減少泄露機會。壓力高的流體走管程，管子耐壓性好；飽和蒸氣宜走殼程，便于排出冷凝液；粘度大或流量較小的流體宜走殼程，可在低 Re（Re100）達到湍流；需冷卻的流體一般選殼程，便于散熱。傳熱過程的強化 傳熱過程的強化目的是充分利用熱能，提高換熱器單位面積的傳熱速率；力圖以較小的傳熱面積或較小體積的換熱器完成一定的傳熱任務。 強化傳熱過程的主要途徑有三條。 （1）增大傳熱面積A 增大間壁式換熱器傳熱面積A，可提高過程的傳熱速率。但增大A，設備投資費用增大。改進傳熱面結構，采用螺紋管、波紋管代替光滑管，或采用新型換熱器如翅片管式換熱器，

16、可以實現(xiàn)單位體積的傳熱面積增大的效果 當工藝規(guī)定冷、熱流體溫度時，采用逆流換熱可獲得較大的tm。（2）增大平均溫度差tm 增大傳熱系數(shù)K是強化傳熱過程最有效的途徑。（3）增大傳熱系數(shù)K管殼式換熱器優(yōu)點結構堅固，對壓力和溫度的適用范圍大。管內清洗方便，清潔流體宜走殼程。處理量大。缺點傳熱效率、結構緊湊性、單位換熱面積的金屬耗量等不如新型換熱器。管殼式換熱器剛性結構具有溫差補償?shù)慕Y構列管式換熱器固定管板式換熱器固定管板式換熱器缺點： （1）殼程不能用機械方法清洗，應走清潔流體。 （2）不設膨脹節(jié)時，管、殼程 可能產生較大的溫差應力。 優(yōu)點：（1）結構簡單緊湊，制造成本低。（2）與其它類型換熱器相比

17、，在相同殼體直徑下，排管數(shù)目最多。 （3）管內便于清洗。浮頭式換熱器優(yōu)點：（1）殼體和管束熱變形自由，不產生熱應力。（2）管束可從殼體中抽出，便于殼程的檢修和清洗。缺點：（1）結構復雜，造價高。（2）為使一端管板浮動，需增加一個內浮頭蓋及相關連接件以保證密封，操作時，如果內浮頭蓋連接處泄漏將無法發(fā)現(xiàn)，所以應嚴格保證其密封性能。（3）為使浮頭管板和管束檢修時能夠一起抽出，在管束外緣與殼壁之間形成寬度為1622mm的環(huán)隙，這樣不僅減少了排管數(shù)目，而且增加了旁路流路，降低了換熱器的熱效率。浮頭式換熱器U形管式換熱器換熱器的操作一、換熱器的投用換熱器打壓試驗合格后，方可使用，啟用前排凈換熱器內存水。檢

18、查各導淋、放空閥是否靈活好用及開關位置，壓力表、溫度計是否全部裝好。檢查基礎、支座是否牢固，各部螺栓是否滿扣、緊固。投用時，先投冷流，后投熱流。原因？換熱器投用后，隨著溫度壓力的變化，可能會出現(xiàn)泄露現(xiàn)象，應及時進行檢查。原因？如果先進熱流會造成各部件熱脹，后進冷流會使各部件急劇收縮，泄漏。反之，換熱器停運時要先停熱流，后停冷流。換熱器的操作二、運行檢查檢查工藝參數(shù)，嚴禁超溫、超壓運行。檢查管箱、大蓋、接口法蘭處有無泄漏。檢查基礎支座的穩(wěn)固情況。檢查換熱器及管線的振動情況。檢查保溫層是否完好。換熱器的操作三、換熱器的停運換熱器停運時，應先停熱流后停冷流。如果檢修，應該導料干凈，吹掃蒸煮合格后，待

19、設備本體溫度降至許可溫度后方可檢修。冷卻器的操作冷卻器的投用、停運方法參照換熱器操作方法進行，但應注意以下幾點：冷卻器投用時，應打開冷卻水線上放空閥排氣，見水后關閉，防止氣阻影響冷卻效果。冷卻器停運蒸煮時，停冷卻水，同時打開冷卻水放空閥，避免憋壓損壞設備。調節(jié)油品冷后溫度時，應用冷卻水出口閥控制。原因原因假如采用入口閥控制水量，雖然可以節(jié)約冷水，但是會引起冷卻器內水流短路或流速減慢，造成上熱下涼，影響換熱效果。故不宜用入口控制。在某冷凝器內，以300K的冷卻水來冷凝某精餾塔內上升的有機物的飽和蒸氣，已知有機物蒸氣的溫度為348K，冷卻水的出口溫度為313K，則冷、熱流體的平均溫度差為()K。A

20、、 41B、 50C、 30D、 35ATA-B-I-012 4 1 3換熱器停用時，要先停熱流，后停冷流。T/DD/水冷卻器的水從下部進入，上部排出的目的是()。A、 實現(xiàn)冷卻水與工藝物料之間實現(xiàn)逆流流動，提高傳熱的平均溫差B、 提高水冷卻器的傳熱面積C、 使換熱器的管程充滿水，最大限度地利用水冷卻器的傳熱面積D、 使水冷卻器的殼程充滿水，最大限度地利用水冷卻器的傳熱面積T/DCD/TA-B-I-012 4 2 2換熱器投用的原則是()。A、 先開熱流體，后開冷流體B、 先開冷流體，后開熱流體C、 兩股流體同時打開D、 根據(jù)需要自行決定T/DBD/TA-B-I-013 4 1 5熱管式換熱器

21、特別適用于溫差較大的場合。T/DD/正確答案：熱管式換熱器特別適用于等溫性要求高的場合。下列選項中，不屬于熱管式換熱器特點的是()。A、 結構簡單、緊湊B、 使用第三種傳熱介質進行熱量傳遞C、 管束損壞不會造成換熱器泄漏D、 傳熱系數(shù)比常規(guī)換熱器更高T/DAD/TA-B-I-014 4 1 2管內流體流量較小，而所需傳熱面積較大時宜選用單管程換熱器。T/DD/正確答案：管內流體流量較小，而所需傳熱面積較大時宜選用多管程換熱器。TA-B-I-014 4 2 3由若干管束組成，結構堅固，操作彈性大，使用范圍較廣的換熱器是()。A、 列管式換熱器B、 板式換熱器C、 蛇行管換熱器D、 熱管換熱器T/DAD/TA-B-I-014 4 2 2列管換熱器不具有的優(yōu)點是()。A、 簡單堅固B、 用材廣泛，適用性強C、 清洗方便D、 結構緊湊T/DCD/TA-B-I-015 4 2 4過熱蒸汽是()。A、 蒸汽在一定溫度下，對應的壓力大于飽和蒸汽壓B、 在一定壓力下，蒸汽溫度高于飽和蒸汽的溫度C、 溫度很高的蒸汽D、 溫度超過飽和蒸汽溫度達到規(guī)定值以后的蒸汽T/DBD/TA-B-I-015 4 2 5蒸汽過熱的目的不包括()。A、 減少蒸汽的冷凝損失B、 防止蒸汽發(fā)生冷凝C、 防止發(fā)生液擊D、 防止損壞使用蒸汽的設備T/DAD/TA-B-K-008 4 1 5固定管板式換熱器殼體上的膨