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壓力容器
機(jī)加工件
機(jī)加工件:承接各種精密加工件(風(fēng)力發(fā)電配件、汽車傳動(dòng)部件、車床配件等)
反應(yīng)釜的廣義理解即有物理或化學(xué)反應(yīng)的容器,根據(jù)不同的工藝條件需求進(jìn)行容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與參數(shù)配置,設(shè)計(jì)條件、過(guò)程、檢驗(yàn)及制造、驗(yàn)收需依據(jù)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),以實(shí)現(xiàn)工藝要求的加熱、蒸發(fā)、冷卻及低高速的混配反應(yīng)功能。壓力容器必須遵循GB150{鋼制壓力容器}的標(biāo)準(zhǔn),常壓容器必須遵循NB/T47003.1-2009{鋼制焊接常壓容器}的標(biāo)準(zhǔn)。隨之 反應(yīng)過(guò)程中的壓力要求對(duì)容器的設(shè)計(jì)要求也不盡相同。生產(chǎn)必須嚴(yán)格按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)加工、檢測(cè)并試運(yùn)行。反應(yīng)釜?根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝、操作條件等不盡相同,反應(yīng)釜的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及參數(shù)不同,即反應(yīng)釜的結(jié)構(gòu)樣式不同,屬于非標(biāo)的容器設(shè)備。 反應(yīng)釜是綜合反應(yīng)容器,根據(jù)反應(yīng)條件對(duì)反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)功能及配置附件的設(shè)計(jì)。從開始的進(jìn)料-反應(yīng)-出料均能夠以較高的自動(dòng)化程度完成預(yù)先設(shè)定好的反應(yīng)步驟,對(duì)反應(yīng)過(guò)程中的溫度、壓力、力學(xué)控制(攪拌、鼓風(fēng)等)、反應(yīng)物/產(chǎn)物濃度等重要參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格的調(diào)控。其結(jié)構(gòu)一般由釜體、傳動(dòng)裝置、攪拌裝置、加熱裝置、冷卻裝置、密封裝置組成。相應(yīng)配套的輔助設(shè)備:分餾柱、冷凝器、分水器、收集罐、過(guò)濾器等。 反應(yīng)釜材質(zhì)一般有碳錳鋼、不銹鋼、鋯、鎳基(哈氏、蒙乃爾)合金及其它復(fù)合材料。反應(yīng)釜可采用SUS304、SUS316L等不銹鋼材料制造。攪拌器有錨式、框式、槳式、渦輪式,刮板式,組合式,轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)可采用擺線針輪減速機(jī)、無(wú)級(jí)變速減速機(jī)或變頻調(diào)速等,可滿足各種物料的特殊反應(yīng)要求。密封裝置可采用機(jī)械密封、填料密封等密封結(jié)構(gòu)。加熱、冷卻可采用夾套、半管、盤管、米勒板等結(jié)構(gòu),加熱方式有:蒸汽、電加熱、導(dǎo)熱油,以滿足耐酸、耐高溫、耐磨損、抗腐蝕等不同工作環(huán)境的工藝需要。而且可根據(jù)用戶工藝要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造
塔設(shè)備有許多種類型,塔設(shè)備是化工、石油化工和煉油生產(chǎn)中最重要的設(shè)備之一。它可使氣液或液液兩相之間進(jìn)行緊密接觸,達(dá)到相際傳質(zhì)及傳熱的目的。可在塔設(shè)備中完成常見的單元操作有:精餾、吸收、解吸和萃取等。其原理是以進(jìn)行分離或吸收等物理過(guò)程、改變氣體或液體復(fù)雜混合物組成的設(shè)備。其高度與直徑之比較大,塔器內(nèi)外設(shè)置有一定的附件。內(nèi)件用以使物料中的氣體與液體、氣體與固體、液體與液體或液體與固體密切接觸,表面不斷更新以完成質(zhì)量傳遞(一般伴隨熱量傳遞)的過(guò)程。 塔器,為圓筒形焊接結(jié)構(gòu)的工藝設(shè)備,由筒體、封頭(或稱蓋頭)和支座組成。是專門為某種生產(chǎn)工藝要求而設(shè)計(jì)、制造的非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。塔是用于蒸餾、提純、吸收、精餾等化工單元操作的直立設(shè)備,廣泛用于氣--液與液--液相之間傳質(zhì)、傳熱。按塔內(nèi)件結(jié)構(gòu)分類,塔可分板式塔和填料塔。容器內(nèi)部如果只承裝物料而不進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)及其他物理、化學(xué)過(guò)程,沒(méi)有設(shè)施或只有簡(jiǎn)單的輔助結(jié)構(gòu),又稱罐。容器按型式劃分為立式(軸線呈垂直)和臥式(軸線呈水平)兩類。塔器大多數(shù)屬于壓力容器。按結(jié)構(gòu)分板式塔和填料塔兩大類。板式塔內(nèi)設(shè)有一定數(shù)量的塔板,氣體以鼓泡或噴射形式與塔板上液層相接觸進(jìn)行物質(zhì)傳遞。填料塔內(nèi)裝有一定高度的填料,液體沿填料自上向下流動(dòng),氣體由下向上同液膜逆流接觸,進(jìn)行物質(zhì)傳遞。常應(yīng)用于蒸餾、吸水、萃取等操作中。 板式塔 內(nèi)設(shè)有一定數(shù)量的塔板,氣體以鼓泡或噴射形式與塔板上液層相接觸進(jìn)行物質(zhì)傳遞。可根據(jù)氣液操作狀態(tài)分為鼓泡式塔板,如浮閥、泡帽、篩板等塔板和噴射式,如網(wǎng)孔、舌形等塔板。又可以根據(jù)有無(wú)降液管分為溢流式塔板(泡帽等)和穿流式(穿流式柵板和穿流式篩板等)。 填料塔 內(nèi)裝有一定高度的填料,液體沿填料自上向下流動(dòng),氣體由下向上同液膜逆流接觸,進(jìn)行物質(zhì)傳遞。常應(yīng)用于蒸餾、吸水、萃取等操作中。根據(jù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分為亂堆填料(階梯環(huán)、鮑爾環(huán)等顆粒填料)和規(guī)則填料(網(wǎng)波紋填料和波板紋填料) 填料塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 填料塔是以塔內(nèi)的填料作為氣液兩相間接觸構(gòu)件的傳質(zhì)設(shè)備。填料塔的塔身是一直立式圓筒,底部裝有填料支承板,填料以亂堆或整砌的方式放置在支承板上。填料的上方安裝填料壓板,以防被上升氣流吹動(dòng)。液體從塔頂經(jīng)液體分布器噴淋到填料上,并沿填料表面流下。氣體從塔底送入,經(jīng)氣體分布裝置(小直徑塔一般不設(shè)氣體分布裝置)分布后,與液體呈逆流連續(xù)通過(guò)填料層的空隙,在填料表面上,氣液兩相密切接觸進(jìn)行傳質(zhì)。填料塔屬于連續(xù)接觸式氣液傳質(zhì)設(shè)備,兩相組成沿塔高連續(xù)變化,在正常操作狀態(tài)下,氣相為連續(xù)相,液相為分散相。 當(dāng)液體沿填料層向下流動(dòng)時(shí),有逐漸向塔壁集中的趨勢(shì),使得塔壁附近的液流量逐漸增大,這種現(xiàn)象稱為壁流。壁流效應(yīng)造成氣液兩相在填料層中分布不均,從而使傳質(zhì)效率下降。因此,當(dāng)填料層較高時(shí),需要進(jìn)行分段,中間設(shè)置再分布裝置。液體再分布裝置包括液體收集器和液體再分布器兩部分,上層填料流下的液體經(jīng)液體收集器收集后,送到液體再分布器,經(jīng)重新分布后噴淋到下層填料上。填料塔具有生產(chǎn)能力大,分離效率高,壓降小,持液量小,操作彈性大等優(yōu)點(diǎn)。填料塔也有一些不足之處,如填料造價(jià)高;當(dāng)液體負(fù)荷較小時(shí)不能有效地潤(rùn)濕填料表面,使傳質(zhì)效率降低;不能直接用于有懸浮物或容易聚合的物料;對(duì)側(cè)線進(jìn)料和出料等復(fù)雜精餾不太適合等。
?換熱器是將熱流體的部分熱量傳遞給冷流體的設(shè)備,又稱熱交換器。 換熱器的應(yīng)用廣泛,日常生活中取暖用的暖氣散熱片、汽輪機(jī)裝置中的凝汽器和航天火箭上的油冷卻器等,都是換熱器。它還廣泛應(yīng)用于化工、石油、動(dòng)力和原子能等工業(yè)部門。它的主要功能是保證工藝過(guò)程對(duì)介質(zhì)所要求的特定溫度,同時(shí)也是提高能源利用率的主要設(shè)備之一。 換熱器既可是一種單獨(dú)的設(shè)備,如加熱器、冷卻器和凝汽器等;也可是某一工藝設(shè)備的組成部分,如氨合成塔內(nèi)的熱交換器。 由于制造工藝和科學(xué)水平的限制,早期的換熱器只能采用簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),而且傳熱面積小、體積大和笨重,如蛇管式換熱器等。隨著制造工藝的發(fā)展,逐步形成一種管殼式換熱器,它不僅單位體積具有較大的傳熱面積,而且傳熱效果也較好,長(zhǎng)期以來(lái)在工業(yè)生產(chǎn)中成為一種典型的換熱器。 換熱器按傳熱方式的不同可分為混合式、蓄熱式和間壁式三類。 混合式換熱器是通過(guò)冷、熱流體的直接接觸、混合進(jìn)行熱量交換的換熱器,又稱接觸式換熱器。由于兩流體混合換熱后必須及時(shí)分離,這類換熱器適合于氣、液兩流體之間的換熱。例如,化工廠和發(fā)電廠所用的涼水塔中,熱水由上往下噴淋,而冷空氣自下而上吸入,在填充物的水膜表面或飛沫及水滴表面,熱水和冷空氣相互接觸進(jìn)行換熱,熱水被冷卻,冷空氣被加熱,然后依靠?jī)闪黧w本身的密度差得以及時(shí)分離。 蓄熱式換熱器是利用冷、熱流體交替流經(jīng)蓄熱室中的蓄熱體(填料)表面,從而進(jìn)行熱量交換的換熱器,如煉焦?fàn)t下方預(yù)熱空氣的蓄熱室。這類換熱器主要用于回收和利用高溫廢氣的熱量。以回收冷量為目的的同類設(shè)備稱蓄冷器,多用于空氣分離裝置中。 間壁式換熱器的冷、熱流體被固體間壁隔開,并通過(guò)間壁進(jìn)行熱量交換的換熱器,因此又稱表面式換熱器,這類換熱器應(yīng)用最廣。 間壁式換熱器根據(jù)傳熱面的結(jié)構(gòu)不同可分為管式、板面式和其他型式。管式換熱器以管子表面作為傳熱面,包括蛇管式換熱器、套管式換熱器和管殼式換熱器等;板面式換熱器以板面作為傳熱面,包括板式換熱器、螺旋板換熱器、板翅式換熱器、板殼式換熱器和傘板換熱器等;其他型式換熱器是為滿足某些特殊要求而設(shè)計(jì)的換熱器,如刮面式換熱器、轉(zhuǎn)盤式換熱器和空氣冷卻器等。 換熱器中流體的相對(duì)流向一般有順流和逆流兩種。順流時(shí),入口處兩流體的溫差最大,并沿傳熱表面逐漸減小,至出口處溫差為最小。逆流時(shí),沿傳熱表面兩流體的溫差分布較均勻。在冷、熱流體的進(jìn)出口溫度一定的條件下,當(dāng)兩種流體都無(wú)相變時(shí),以逆流的平均溫差最大順流最小。 在完成同樣傳熱量的條件下,采用逆流可使平均溫差增大,換熱器的傳熱面積減小;若傳熱面積不變,采用逆流時(shí)可使加熱或冷卻流體的消耗量降低。前者可節(jié)省設(shè)備費(fèi),后者可節(jié)省操作費(fèi),故在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)使用中應(yīng)盡量采用逆流換熱。 當(dāng)冷、熱流體兩者或其中一種有物相變化(沸騰或冷凝)時(shí),由于相變時(shí)只放出或吸收汽化潛熱,流體本身的溫度并無(wú)變化,因此流體的進(jìn)出口溫度相等,這時(shí)兩流體的溫差就與流體的流向選擇無(wú)關(guān)了。除順流和逆流這兩種流向外,還有錯(cuò)流和折流等流向。 在傳熱過(guò)程中,降低間壁式換熱器中的熱阻,以提高傳熱系數(shù)是一個(gè)重要的問(wèn)題。熱阻主要來(lái)源于間壁兩側(cè)粘滯于傳熱面上的流體薄層(稱為邊界層),和換熱器使用中在壁兩側(cè)形成的污垢層,金屬壁的熱阻相對(duì)較小。 增加流體的流速和擾動(dòng)性,可減薄邊界層,降低熱阻提高給熱系數(shù)。但增加流體流速會(huì)使能量消耗增加,故設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在減小熱阻和降低能耗之間作合理的協(xié)調(diào)。為了降低污垢的熱阻,可設(shè)法延緩污垢的形成,并定期清洗傳熱面。 一般換熱器都用金屬材料制成,其中碳素鋼和低合金鋼大多用于制造中、低壓換熱器;不銹鋼除主要用于不同的耐腐蝕條件外,奧氏體不銹鋼還可作為耐高、低溫的材料。
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