>>>>> 2021年一級(jí)造價(jià)工程師《安裝工程》備考講義匯總

　　第三節(jié) 靜置設(shè)備與工藝金屬結(jié)構(gòu)制作安裝

　　靜置設(shè)備包括容器、塔、換熱器、油罐、球罐、氣柜、火炬、排氣筒等。

　　一、壓力容器的分類(lèi)

　　(一)壓力容器的基本分類(lèi)

　　(二)按設(shè)備的設(shè)計(jì)壓力(P)分類(lèi)

　　低壓容器(L)0.1Mpa≤P<1.6Mpa;中壓容器(M)1.6Mpa≤P<10Mpa;高壓容器(H)10Mpa≤P<100Mpa;

　　超高壓容器(U)P≥100Mpa。

　　(三)按設(shè)備在生產(chǎn)工藝過(guò)程中的作用原理分類(lèi)

　　(四)按結(jié)構(gòu)材料分類(lèi)

　　(五)按化學(xué)介質(zhì)的毒性和爆炸危險(xiǎn)程度分類(lèi)

　　1)極度危害(I級(jí))：最高容許濃度小于0. 1mg/m3;

　　2)高度危害(Ⅱ級(jí))：最高容許濃度大于或等于0. 1mg/m3，

　　3)中度危害(Ⅲ級(jí))：最高容許濃度大于或等于1.Omg/m3，

　　4)輕度危害(Ⅳ級(jí))：最高容許濃度大于或等于lOmg/m;且小于lOmg/m3;

　　二、靜置設(shè)備制作和安裝

　　(一)容器

　　根據(jù)容器不同形狀分類(lèi)，主要有：矩形、球形和圓筒形。

　　1.一般容器

　　2.帶攪拌容器

　　借助于攪拌器攪拌，向介質(zhì)傳遞能量進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的容器，稱(chēng)為攪拌反應(yīng)器，也稱(chēng)為反應(yīng)釜，或稱(chēng)攪拌罐。

　　3.高壓容器

　　4.反應(yīng)器

　　(二)塔器

　　1. 塔設(shè)備分類(lèi)及性能

　　塔設(shè)備的基本功能：氣、液兩相充分接觸，使傳質(zhì)、傳熱過(guò)程能夠迅速有效地進(jìn)行，還要求完成傳質(zhì)、傳熱過(guò)程之后的氣、液兩相能及時(shí)分開(kāi)，互不夾帶。

　　根據(jù)塔內(nèi)氣、液接觸部件的結(jié)構(gòu)形式，可分為兩大類(lèi)：板式塔與填料塔。

　　(1)板式塔

　　按照塔內(nèi)氣、液流動(dòng)方式，可將塔板分為錯(cuò)流塔板與逆流塔板兩類(lèi)。常用的板式塔有泡罩塔、篩板塔、浮閥塔、舌形噴射塔。

　　1)泡罩塔。

　　優(yōu)點(diǎn)：不易發(fā)生漏液，較好的操作彈性;塔板不易堵塞，對(duì)于各種物料的適應(yīng)性強(qiáng)。

　　缺點(diǎn)：塔板結(jié)構(gòu)復(fù)雜，金屬耗量大，造價(jià)高;板上液層厚，氣體流徑曲折，塔板壓降大，兼因霧沫夾帶現(xiàn)象較嚴(yán)重，限制了氣速的提高，故生產(chǎn)能力不大。而且板上液流遇到的阻力大，致使液面落差大，氣體分布不均，也影響了板效率的提高。

　　2)篩板塔。

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，金屬耗量小，造價(jià)低廉;氣體壓降小，板上液面落差也較小，其生產(chǎn)能力及板效率較泡罩塔高。

　　缺點(diǎn)：操作彈性范圍較窄，小孔篩板易堵塞。

　　3)浮閥塔。浮閥塔是國(guó)內(nèi)許多工廠(chǎng)進(jìn)行蒸餾操作時(shí)最樂(lè)于采用的一種塔型。

　　浮閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造方便，廣泛用于化工及煉油生產(chǎn)中。浮閥塔具有下列優(yōu)點(diǎn)：

　�、偕a(chǎn)能力大。

　�、诓僮鲝椥源�。

　�、鬯逍矢�。

　　④氣體壓降及液面落差較小。

　�、菟靸r(jià)較低。

　　4)噴射型塔

　�、偕嘈嗡�。

　�、诟�(dòng)噴射塔板。

　　(2)填料塔

　　填料塔

　　填料塔結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、阻力小、便于用耐腐材料制造，尤其對(duì)于直徑較小的塔、處理有腐蝕性的物料或減壓蒸餾系統(tǒng)，都表現(xiàn)出明顯的優(yōu)越性。對(duì)于某些液氣比較大的蒸餾或吸收操作宜采用填料塔。

　　填料是填料塔的核心，填料的種類(lèi)很多，按填料的裝填方式可分為散堆填料和規(guī)整填料兩大類(lèi)。

　　為使填料塔發(fā)揮良好的效能，填料應(yīng)符合以下要求：

　　1)有較大的比表面積。單位體積填料層所具有的表面積稱(chēng)為填料的比表面積，以σ表示，其單位為m2/m3。填料除了要有較大的比表面積之外，還要有良好的潤(rùn)濕性能及有利于液體在填料上均勻分布的形狀。

　　2)有較高的空隙率。單位體積填料層所具有的空隙體積稱(chēng)為填料的空隙率，以e表示，其單位為m3/m3。一般說(shuō)來(lái)，填料的空隙率多在0.45～0.95。當(dāng)填料的空隙率較高時(shí)，氣、液通過(guò)能力大且氣流阻力小，操作彈性范圍較寬。

　　3)從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用及可靠的角度。

　　(三)換熱設(shè)備

　　1.幾種常用換熱器

　　常用的換熱器有夾套式、蛇管式、套管式、列管式、板式。

　　(1)夾套式換熱器

　　該種換熱器的傳熱系數(shù)較小，傳熱面受到容器限制，只適用于傳熱量不大的場(chǎng)合。為了提高其傳熱性能，可在容器內(nèi)安裝攪拌器，使容器內(nèi)液體作強(qiáng)制對(duì)流;為了彌補(bǔ)傳熱面的不足，還可在容器內(nèi)加裝蛇管換熱器。

　　(2)蛇管式換熱器

　　1)沉浸式蛇管換熱器。

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，便于防腐，能承受高壓。

　　缺點(diǎn)：對(duì)流換熱系數(shù)較小，總傳熱系數(shù)K值小。如果在容器內(nèi)加攪拌器或減小管外空間，則可提高傳熱系數(shù)。

　　2)噴淋式蛇管換熱器。

　　這種設(shè)備常放置在室外空氣流通處，冷卻水在汽化時(shí)，可帶走部分熱量，可提高冷卻效果。它和沉浸式蛇管換熱器相比，具有便于檢修和清洗、傳熱效果較好等優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是噴淋不易均勻。

　　(3)套管式換熱器

　　(4)列管式換熱器

　　列管式換熱器是目前生產(chǎn)中應(yīng)用最廣泛的換熱設(shè)備。與前述的各種換熱管相比，主要優(yōu)點(diǎn)是單位體積所具有的傳熱面積大、傳熱效果好，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造的材料范圍廣、操作彈性較大。在高溫、高壓的大型裝置上多采用列管式換熱器。

　　1)固定管板式換熱器

　　固定管板式換熱器兩端管板和殼體連接成一體，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)。但由于殼程不易檢修和清洗，因此殼方流體應(yīng)是較潔凈、不易結(jié)垢的物料。

　　當(dāng)兩流體的溫差較大時(shí)，應(yīng)考慮熱補(bǔ)償，即在外殼的適當(dāng)部位焊上一個(gè)補(bǔ)償圈，當(dāng)外殼和管束熱膨脹不同時(shí)，補(bǔ)償圈發(fā)生彈性變形(拉伸或壓縮)，以適應(yīng)外殼和管束的不同的熱膨脹程度，這種補(bǔ)償方法簡(jiǎn)單，但不宜用于兩流體的溫差較大(大于70℃)和殼方流體壓強(qiáng)過(guò)高(高于600kPa)的場(chǎng)合。

　　2)U型管換熱器。

　　3)浮頭式換熱器。

　　浮頭式換熱器不但可以補(bǔ)償熱膨脹，而且由于固定端的管板是以法蘭與殼體相連接的，因此管束可從殼體中抽出，便于清洗和檢修，浮頭式換熱器應(yīng)用較為普遍，但結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，金屬耗量較多，造價(jià)較高。

　　浮頭式換熱器

　　4)填料函式列管換熱器。

　　該換熱器的活動(dòng)管板和殼體之間以填料函的形式加以密封。在溫差較大、腐蝕嚴(yán)重且需經(jīng)常更換管束的冷卻器中應(yīng)用較多，其結(jié)構(gòu)較浮頭簡(jiǎn)單，制造方便，易于檢修清洗。

　　填料函式列管換熱器

　　1-活動(dòng)管板; 2-填料壓蓋; 3-填料; 4-填料函; 5-縱向隔板

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