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化工设备 第二版 主讲人：李俊华 哈密职业技术学校 第一章 化工设备的基本知识 知识目标 了解化工设备的概念、应用特点及化工生产对 其的基本要求。
学习压力容器的结构组成、分类特点和压力容 器的常用材料及使用原则。
初步认识压力容器的常用标准和规范。
第一章 化工设备的基本知识 能力目标 区分各类化工设备名称。
初步掌握化工设备常用钢材牌号、使用情况。
第一章 化工设备的基本知识 第一节 第二节 第三节 第四节 认识化工设备 压力容器及其分类 化工设备常用材料 压力容器的标注与规范 第一节 认识化工设备 一、化工生产过程使用的化工机械装备 二、化工设备的概念 三、化工设备的基本要求 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 什么是化工生产？ 化工生产是在一定条件下，使原料发生一系列 的物理和化学变化，进而得到所需产品的生产 过程。
也可以说是将原料经过各种化工单元操 作过程后得到相应的化工产品。
实现化工过程的单元操作过程必须借助化工机 械装备。
一、化工生产过程使用的化工机 械装备 什么是化工机械装备？ 任何石油、化工产品都是按照一定的生产工艺 过程，依靠相配套的机械装置生产出来的。
这 些机械装置被称为化工机器和设备。
即化工机 械装备。
（按照一定的生产工艺过程，生产化 工产品的这些相配套的机械装置被称为化工机 器和设备。
） 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例一 氨的合成 主要工艺流程图： 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例一 氨的合成 主要工艺过程： 氮氢混合气混合气氨冷器油水分离器冷 凝塔上部氨冷器冷凝塔下部冷凝塔上部氨合成塔上部水冷器氨分离器减压液氨储槽 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例一 氨的合成 主要工艺过程： 氮氢混合气混合气氨冷器油水分离器冷 凝塔上部氨冷器冷凝塔下部冷凝塔上部氨合成塔上部水冷器氨分离器循环压 缩机油水分离器 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例一 氨的合成 工艺流程主要设备有： 氨冷器、油水分离器、冷凝器、氨合成塔、水冷 塔、循环压缩机、氨分离器、液氨储槽 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例二 主要工艺流程图： 甲醇回收工艺 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例二 甲醇回收工艺 主要工艺过程： 分离工段含甲醇溶液储槽进料泵预热器脱甲醇塔再沸器脱甲醇塔上部冷凝器液体甲醇储槽 一、化工生产过程使用的化工机 械装备 实例二 甲醇回收工艺 主要工艺过程装备： 原料储槽、进料泵、预热器、脱甲醇塔、再沸器 和冷凝器 二、化工设备的概念 化工机械装备分两大类： 一类为动装备，如泵、压缩机、离心机、风 机，即“三机一泵”，又称“化工机器”。
炼油化工设备基础知识第一章液体输送设备第一节概述在石油和化工生产装置中，流体输送是必不可少的单元操作。
做功以完成输送任务的机械或设备称为“流体输送设备”。
流体输送设备是石油、化工和其它领域最常用的机械设备。
生产上对流体输送的要求差别很大，输送的流体流量和扬程各不相同；流体种类繁多、性质千差万别；温度、压力等操作条件也有较大的差别。
为了适应生产上各种不同的要求，所以输送设备的型式种类是多种多样的，规格更是十分广泛，常见的如泵、风机、压缩机等。
泵通常是指为液体提供能量的流体输送设备。
泵的种类很多，其中离心泵具有性能范围广泛、流量均匀、结构简单、运转可靠和维修方便等诸多优点，因此离心泵是工业生产中应用最为广泛的一种液体输送设备。
除了在高压小流量或计量时常用往复式泵，液体含气时常用旋涡泵和容积式泵，高粘度介质常用转子泵外，其余场合，绝大多数使用离心泵。
据统计，在石油、化工生产装置中，离心泵的使用量占泵总量的70%〜80%。
第二节泵的分类及特点离心泵的类型很多：按叶轮数目可分为单级泵（只有一个叶轮）和多级泵（有两个以上的叶轮，级数越多，扬程越高）；按叶轮进液方式可分为单吸式（液体从一侧进入叶轮）和双吸式（液体从叶轮两侧吸入，吸入性能较好，多见于大流量的离心泵）；按泵壳剖分形式可分为水平剖分泵和垂直于泵轴剖分泵；按泵壳的结构还可分为蜗壳式泵（具有像蜗牛壳形状的泵壳）和透平式泵（在叶轮外围安装有几个固定叶片的泵，用于多级泵）。
此外，按泵扬程的大小分为低压泵（扬程小于20米水柱）、中压泵（20〜160米水柱）和高压泵（高于160米水柱）；按泵转速的高低分为普通离心泵和高速离心泵；桉输送介质不同又分为水泵、轻烃泵、油泵以及耐腐蚀泵等；按用途可以分为进料泵、循环泵、回流泵、塔底泵或重沸器泵、产品泵等;按密封形式分为屏蔽泵、磁力泵和外加密封泵等。
2.1离心泵的分类按离心泵的结构分类，见表1.2.1图1.2.1单级单吸卧式泵图1.2.2双吸泵1－泵盖；2－泵壳；3－叶轮；4－轴；5－密封环6－轴套；7－密封组件；8－轴承图1.2.3多级泵1－吸入段；2－中段；3－平衡盘；4－轴；5－轴承；6－首级叶轮；7－密封环；8－末级叶轮；8－密封组件图1.2.4液下泵按离心泵的工作介质分类，见表1.2.2。
化工设备基础知识第一章轴轴的主要作用是用来支撑和固定旋转传动零件，常见的轴有直轴和曲轴两种。
一、直轴的分类：根据承受荷载的情况不同，直轴可分为心轴、转轴和传动轴三类。
1、心轴：心轴工作时主要用来支撑转动零件，承受弯矩而不传递运动，也不传递动力。
心轴随零件转动的（如火车轮轴）称为活动心轴，不随零件一起转动的（如自行车轴、滑轮轴）称为固定心轴，它们承载时均产生弯曲变形。
2、转轴：转轴既要支承旋转零件还要传递运动和动力，如机床主轴、减速机齿轮轴、搅拌轴等。
这类轴在外力作用下将产生弯曲变形和扭转变形。
3、传动轴主要用来传递扭矩，它不承受或承受较小的弯矩，如汽车、拖拉机变速箱与后轮轴间的传动轴。
轴的材料：选取轴用材料主要取决于轴的工作条件载荷和加工工艺等综合因素，除满足强度、刚度、耐磨性外，还要求对应力集中敏感性小，常用碳素钢、合金钢的锻件和轧制圆钢做为轴的毛坯。
碳素钢对应力集中的敏感性较小，其机械性能可通过热处理进行调整，比合金钢价廉，所以应用最广，常用30、40、45、50号钢，其中45号钢最常用。
对于非重要或受载荷较小的轴可用Q235、Q237等普通碳素结构钢。
合金钢可淬性好，且具有较高的机械性能，常用于传递较大功率并要求减小尺寸和重量以及提高轴颈耐磨性的场合。
合金铸铁和球墨铸铁也常用来做轴的原因是铸造成型容易得到较复杂且更合理的形状，铸造材料吸振性高，并可用热处理的方法提高耐磨性，对应力敏感性较低，且价廉。
但铸造质量不易控制，可靠性较差，需慎用。
二、轴的结构轴的外形通常作成阶梯形的圆柱体。
轴上供安装旋转零件的部位叫轴头，轴与轴承配合部分叫轴颈，轴的其他部分叫轴身轴的设计与选择要考虑很多因素的影响，在满足不同截面的强度和刚度要求的同时，还要便于轴上零件的固定、定位、拆装、调整，尽可能减小应力集中以提高轴整体的疲劳强度，以及轴本身的加工工艺性。
旋转零件一般要随轴旋转传递运动和动力，零件在圆周方向和轴线方向都需要确定他们之间的相对位置以保证各零件正常的工作关系。
化工设备机械基础第一章1.1 概述化工设备机械是指在化工生产过程中用于处理原料、生产中间产品或最终产品的机械设备。
化工设备机械的选型和设计直接影响到生产效率、产品质量、安全性和能源消耗等方面。
因此，深入了解化工设备机械的基础知识对于化工工程师和从事相关领域的专业人员非常重要。
1.2 化工设备机械的分类化工设备机械可以根据其用途、工作原理、结构形式等多种方式进行分类。
常见的分类方式包括： - 用途分类：反应设备、传质设备、分离设备、加热设备等； - 工作原理分类：机械设备、热力设备、化学设备等； - 结构形式分类：容器设备、管道设备、泵设备等。
1.3 化工设备机械的基本要求化工设备机械的选用和设计需要满足一定的基本要求，包括： - 安全性：化工设备机械工作环境复杂，对设备的安全性要求非常高。
因此，设备的设计和选用必须满足相应的安全标准，并考虑到可能的事故情况。
- 可靠性：化工设备机械的可靠性直接影响到生产效率和产品质量。
设备必须具备足够的强度和稳定性，能够在长时间、高负荷的工作条件下正常运行。
- 高效率：化工生产通常对设备的吞吐量有较高的要求，因此化工设备机械的设计应尽可能提高产量和生产效率，减少物料和能源的浪费。
- 维修性：化工设备机械的维修和保养是常规操作，因此设备的结构和组件应考虑到易于维修和更换的因素，以降低维护成本并减少停机时间。
1.4 化工设备机械选型的关键因素在进行化工设备机械选型时，需要考虑的关键因素包括： - 工艺要求：根据化工生产的具体工艺要求选择合适的设备机械。
不同工艺需要不同的操作条件和设备能力。
- 物料特性：不同的物料性质会对设备机械的选型产生影响，例如物料的粘度、腐蚀性和温度等。
- 产量要求：根据生产的产量要求选择适用的设备型号和规格。
产量的增加可能需要更大的设备容积或更高的工作能力。
- 能源消耗：考虑设备机械的能源消耗情况，选择能效较高的设备型号和工艺参数，以降低能源成本。
