材料科學(xué)化工設(shè)備課件

1、化工設(shè)備樊樓聲離心式壓縮機(jī)的工作原理離心式壓縮機(jī)用于壓縮氣體的。主要工作部件是高速旋轉(zhuǎn)的葉輪和通流面積逐漸增加的擴(kuò)壓器。離心式壓縮機(jī)的工作原理是通過葉輪對氣體作功，在葉輪和擴(kuò)壓器的流道內(nèi)，利用離心升壓作用和降速擴(kuò)壓作用，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為氣體壓力能的。 氣體在流過離心式壓縮機(jī)的葉輪時，高速旋轉(zhuǎn)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(jī)通過葉輪首先將原動機(jī)的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w的靜壓能和動能。此后，氣體在流經(jīng)擴(kuò)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(zhuǎn)變?yōu)殪o壓能，也就是進(jìn)一步起到增壓的作用。

2、離心式壓縮機(jī)的特性曲線對大多數(shù)透平壓縮機(jī)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(diǎn)、呈駝峰狀的曲線，如圖1所示。當(dāng)壓縮機(jī)工作點(diǎn)A在最高峰右側(cè)時，處于穩(wěn)定的工作區(qū)。出現(xiàn)干攏因素（如進(jìn)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(wǎng)阻力的變化）時造成工作點(diǎn)的偏移，隨機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)，工作點(diǎn)會自動回到原來的A點(diǎn)。P Q A B 1 1 (1、1壓縮機(jī)特性曲線 2 管網(wǎng)特性曲線) 2 當(dāng)壓縮機(jī)工作點(diǎn)B在最高峰的左側(cè)，則處于不穩(wěn)定工作區(qū)，當(dāng)操作出現(xiàn)某種干攏因素而造成工作點(diǎn)偏移，不能回到原來的B點(diǎn)。離心式壓縮機(jī)的喘振 喘振就是指當(dāng)壓縮機(jī)工作點(diǎn)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(jī)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(dāng)壓縮機(jī)出口流量由Q變?yōu)镼1時，出口壓力相應(yīng)下降至PB1，由于氣體的可壓縮性，管網(wǎng)上氣體的壓強(qiáng)不可能很快下降，而形成了一定的壓強(qiáng)差，通過壓縮機(jī)的氣流將進(jìn)一步受到阻礙使流量減少，壓強(qiáng)進(jìn)一步降低，以至造成管路中的氣體倒流回壓縮機(jī)內(nèi)，這時管路中的壓強(qiáng)很快下降，倒流氣量迅速減少，當(dāng)管網(wǎng)中的壓強(qiáng)低于壓縮機(jī)出口壓強(qiáng)時，倒流停止，壓縮機(jī)又開始向管網(wǎng)供氣，經(jīng)過壓縮機(jī)的氣量逐漸增大，當(dāng)管網(wǎng)中的壓強(qiáng)恢復(fù)到原來大小時壓縮機(jī)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(jī)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(jī)器處于強(qiáng)烈的振動狀態(tài)。 喘振的原因？ a.壓縮機(jī)處于不穩(wěn)定工作區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)；b.壓縮機(jī)出口流量小于喘振流量；c.壓縮機(jī)出口壓力，低于管網(wǎng)壓力。防喘振方法（1）設(shè)置防喘振回路，使壓縮機(jī)的出口氣量總是大于管網(wǎng)的氣量，使壓縮機(jī)始終處于穩(wěn)定工作區(qū)。（2）通過氣量調(diào)節(jié)改變壓縮機(jī)特性曲線或管路特性曲線，使壓縮機(jī)處于穩(wěn)定工作區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)。判斷題如果離心式壓縮機(jī)出現(xiàn)喘振，首先應(yīng)立即全部打開喘振閥，增加壓縮機(jī)的流量，然后根據(jù)情況進(jìn)行處理。（ ）為了防止離心式壓縮機(jī)喘振，開、關(guān)喘振閥時要平穩(wěn)緩慢，關(guān)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(jī)喘振，開、關(guān)喘振閥時要平穩(wěn)緩慢，關(guān)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(jī)喘振的措施是（ ）A、提高壓力時，適當(dāng)提高壓縮機(jī)的進(jìn)口流量B、提高出口流量時，必須提高其進(jìn)口壓力C、提高壓力時，應(yīng)當(dāng)保持出口流量的相對穩(wěn)定D、降低壓力時，應(yīng)當(dāng)提高壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速。答案：D題目有問題，應(yīng)是“不是避免離心式壓縮機(jī)喘振的措施是（ ）防止離心式壓縮機(jī)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(jī)發(fā)生喘振的原因。(A)吸入流量不

6、足(B)負(fù)荷過大(C)升速、升壓過快(D)降速未先降壓B離心式壓縮機(jī)設(shè)立壓縮機(jī)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(jī)。答案B離心式壓縮機(jī)發(fā)生喘振的原因可能是（ ）。(A)材質(zhì)不合格，強(qiáng)度不夠(B)密封環(huán)間隙過大(C)防喘整定值不準(zhǔn)(D)壓縮機(jī)氣體出口管線上止逆閥不靈C、D防止離心式壓縮機(jī)喘振的方法有（ ）。(A)將部分氣流經(jīng)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(jī)A、B離心式壓縮機(jī)運(yùn)行時，應(yīng)定時巡回檢查軸承溫度、油壓和壓縮氣體的進(jìn)出口溫度、壓力的變化等。（ ）離心式壓縮機(jī)運(yùn)行時，應(yīng)經(jīng)常檢查和測聽各轉(zhuǎn)動零部

7、件的振動和響聲是否正常。（ ）離心式壓縮機(jī)運(yùn)行時，應(yīng)定期清洗油過濾器，清理濾塵器和冷卻器，潤滑油應(yīng)實行五級過濾，保持油質(zhì)合格。（ ）正確答案：離心式壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，應(yīng)定期清洗油過濾器，清理濾塵器和冷卻器，潤滑油應(yīng)實行三級過濾，保持油質(zhì)合格。離心式壓縮機(jī)運(yùn)行時，應(yīng)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(jī)的在用潤滑油進(jìn)行定期抽檢的主要項目有（ ）A、粘度、閃點(diǎn)B、水分、雜質(zhì)C、抗乳化性 油水分離，時間短，性能好。D、灰分、殘?zhí)?生產(chǎn)廠家控制質(zhì)量答案：A、B、C粘度：流動性 閃點(diǎn)：油品輕重 輕，閃點(diǎn)低水分：貯運(yùn)過程混入或和水蒸氣接觸的設(shè)備雜質(zhì)：絕大多數(shù)潤

8、滑油不允許含有機(jī)械雜質(zhì)?？谷榛?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(jī)泵和電機(jī)要檢修時，必須按照（ )程序A、停機(jī)后，立即對機(jī)泵進(jìn)行檢修B、停機(jī)后，拆開對輪后，對電動機(jī)進(jìn)行檢修C、停機(jī)后，拆開電機(jī)接頭，然后檢修機(jī)泵D、對需要檢修的機(jī)泵，要先填寫有關(guān)檢修作業(yè)票，由運(yùn)行電工停電機(jī)動力電源，并在開關(guān)處掛上“嚴(yán)禁合閘，有人工作”的標(biāo)志牌，方允許對故障機(jī)泵或電機(jī)進(jìn)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(qiáng)

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(yùn)行，保障公民生命和財產(chǎn)的安全，根據(jù)壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定的有關(guān)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(guān)單位制定的實施細(xì)則，應(yīng)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(shè)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(nèi)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(biāo)準(zhǔn)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(zhì)的管道；2輸送現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50160及建筑防火規(guī)范GBJ16中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類可燃液體，并且設(shè)計壓力40MPa的管道；3.輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力40MPa，并且設(shè)計溫度400的管道；4輸送流體介質(zhì)并且設(shè)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(biāo)準(zhǔn)石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50160及建筑防火規(guī)范GBJ16中規(guī)定的火災(zāi)危險性為甲、乙類可燃?xì)怏w或甲類可燃液體，并且設(shè)計壓力40MPa的管道；2輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓

11、力40MPa，并且設(shè)計溫度400的管道；3輸送非可燃流體介質(zhì)、無毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力100MPa，并且設(shè)計溫度400的管道；4輸送流體介質(zhì)，設(shè)計壓力100MPa，并且設(shè)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(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力10MPa，并且設(shè)計溫度400的管道；2輸送非可燃流體介質(zhì)、無毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力40MPa并且設(shè)計溫度400的管道。判斷題輸送可燃流體介質(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力40MPa，并且設(shè)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(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力40MPa，并且設(shè)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(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力10MPa，并且設(shè)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(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力10MPa，并且設(shè)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(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力40MPa，并且設(shè)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(zhì)、無毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力100MPa，并且設(shè)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(zhì)、有毒流

13、體介質(zhì)，設(shè)計壓力40MPa，并且設(shè)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(zhì)，設(shè)計壓力100MPa，并且設(shè)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(zhì)、有毒流體介質(zhì)，設(shè)計壓力10MPa，并且設(shè)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(nèi)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(chǎn)中的應(yīng)用 熱力

14、學(xué)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(yīng)用：科研、生產(chǎn)、生活雙管程固定管板換熱器傳熱在化工生產(chǎn)過程中的應(yīng)用：1）加熱或冷卻，使物料達(dá)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(chǎn)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(shè)備的傳熱強(qiáng)度、提高生產(chǎn)能力或減小設(shè)備尺寸、降低生產(chǎn)費(fèi)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(jié)垢、沉淀、結(jié)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(jī)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(dá)到湍流；需冷卻的流體一般選殼程，便于散熱。傳熱過程的強(qiáng)化 傳熱過程的強(qiáng)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(wù)。 強(qiáng)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(shè)備投資費(fèi)用增大。改進(jìn)傳熱面結(jié)構(gòu)，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(dāng)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(qiáng)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(diǎn)結(jié)構(gòu)堅固，對壓力和溫度的適用范圍大。管內(nèi)清洗方便，清潔流體宜走殼程。處理量大。缺點(diǎn)傳熱效率、結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)具有溫差補(bǔ)償?shù)慕Y(jié)構(gòu)列管式換熱器固定管板式換熱器固定管板式換熱器缺點(diǎn)： （1）殼程不能用機(jī)械方法清洗，應(yīng)走清潔流體。 （2）不設(shè)膨脹節(jié)時，管、殼程 可能產(chǎn)生較大的溫差應(yīng)力。 優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)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(nèi)便于清洗。浮頭式換熱器優(yōu)點(diǎn)：（1）殼體和管束熱變形自由，不產(chǎn)生熱應(yīng)力。（2）管束可從殼體中抽出，便于殼程的檢修和清洗。缺點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價高。（2）為使一端管板浮動，需增加一個內(nèi)浮頭蓋及相關(guān)連接件以保證密封，操作時，如果內(nèi)浮頭蓋連接處泄漏將無法發(fā)現(xiàn)，所以應(yīng)嚴(yán)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(nèi)存水。檢

18、查各導(dǎo)淋、放空閥是否靈活好用及開關(guān)位置，壓力表、溫度計是否全部裝好。檢查基礎(chǔ)、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(yīng)及時進(jìn)行檢查。原因？如果先進(jìn)熱流會造成各部件熱脹，后進(jìn)冷流會使各部件急劇收縮，泄漏。反之，換熱器停運(yùn)時要先停熱流，后停冷流。換熱器的操作二、運(yùn)行檢查檢查工藝參數(shù)，嚴(yán)禁超溫、超壓運(yùn)行。檢查管箱、大蓋、接口法蘭處有無泄漏。檢查基礎(chǔ)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(yùn)換熱器停運(yùn)時，應(yīng)先停熱流后停冷流。如果檢修，應(yīng)該導(dǎo)料干凈，吹掃蒸煮合格后，待

19、設(shè)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(yùn)方法參照換熱器操作方法進(jìn)行，但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：冷卻器投用時，應(yīng)打開冷卻水線上放空閥排氣，見水后關(guān)閉，防止氣阻影響冷卻效果。冷卻器停運(yùn)蒸煮時，停冷卻水，同時打開冷卻水放空閥，避免憋壓損壞設(shè)備。調(diào)節(jié)油品冷后溫度時，應(yīng)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(nèi)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(nèi)，以300K的冷卻水來冷凝某精餾塔內(nèi)上升的有機(jī)物的飽和蒸氣，已知有機(jī)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(jìn)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(diǎn)的是()。A、 結(jié)構(gòu)簡單、緊湊B、 使用第三種傳熱介質(zhì)進(jìn)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(nèi)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(nèi)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(jié)構(gòu)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(diǎn)是()。A、 簡單堅固B、 用材廣泛，適用性強(qiáng)C、 清洗方便D、 結(jié)構(gòu)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(yīng)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(dá)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(shè)備T/DAD/TA-B-K-008 4 1 5固定管板式換熱器殼體上的膨