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1、 化工設(shè)計與化工材料 -----------------------作者： -----------------------日期： 1、 選定廠址（此前需進(jìn)行可行性報告及市場前景，并出具經(jīng)濟(jì)效益及財務(wù)分析報告）。 2、 進(jìn)行地質(zhì)及水文堪探，標(biāo)定零平面，并出具整個廠區(qū)的地質(zhì)勘探報告。 3、 繪制整個產(chǎn)品帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。 4、 繪制出詳細(xì)的設(shè)備圖紙（條件不允許條件下可繪制設(shè)備草圖，但設(shè)備大小、自重及總重必須給出。 5、 繪制平面布置圖，標(biāo)明設(shè)備大小、高度、重量、及擺放位置，操作室位置、大小

2、，儲罐區(qū)位置大小，必須注意：在堅持工藝的先決條件條件下 a、 降低生產(chǎn)周期 b、 降低成本、消耗。 c、 制定吊裝方案時，充分考慮吊裝方便、安全。 d、 考慮操作方便。 e、 盡量降低占地面積、建筑高度及梁的跨度 f、 綜合考慮整體布局、美觀 g、 盡量考慮設(shè)計的強(qiáng)制性規(guī)定，符合化工規(guī)范 6、 由土建部門或結(jié)構(gòu)工程師設(shè)計主廠房（若條件允許再設(shè)計副房、污水池及其他大型設(shè)備基礎(chǔ)圖）。 7、 土建開始施工，再繪制詳細(xì)設(shè)備圖紙（包括管口方位、大?。?，并討論通過自動化控制方案 8、 設(shè)備開始制作，其他大型設(shè)備（或本公司不能夠制作的設(shè)備），儀表及

3、自動系統(tǒng)開始招標(biāo) 9、 繪制詳細(xì)的配管圖，并按照配管圖編制、整理管閥件清單（包括管子、閥門、法蘭、墊片、螺絲、螺帽、過濾器） 交由設(shè)備部門采購 10、 安裝開始，依照現(xiàn)場情況隨時調(diào)整 11、 安裝結(jié)束探傷、水壓實(shí)驗、氣密性實(shí)驗 12、 調(diào)試整個系統(tǒng)（包括設(shè)備運(yùn)行情況，自動化儀表零點(diǎn)及滿量程設(shè)定，自動化系統(tǒng)靜態(tài)與動態(tài)調(diào)試等） 13、 試車，檢查各個方面是否運(yùn)行正常。 化工設(shè)計的原則 在整個化工設(shè)計過程中，我們必須熟悉他的原則和精神，從而貫徹到其中去。把化設(shè)計工中的細(xì)節(jié)進(jìn)行靈活運(yùn)用，既符合規(guī)范，又不造成對生產(chǎn)的違背。實(shí)現(xiàn)對資源的最大利用?，F(xiàn)在我們對化工設(shè)計的

4、要求及相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行進(jìn)一步的了解。因為在化工生產(chǎn)中，安全是第一性的，所以我們必須對生產(chǎn)中的安全性進(jìn)行剖析。 熟悉我們的原材料和產(chǎn)品性質(zhì)，以便我們對號入座?；ひ?guī)范把物品的危險程度分為五個等級（詳細(xì)見GBJ16-87），他的劃分主要是綜合生產(chǎn)過程中所使用、產(chǎn)生及存儲的原料、中間品和成品的物理化學(xué)性質(zhì)、數(shù)量及其火災(zāi)爆炸危險程度和生產(chǎn)過程的性質(zhì)等情況來決定的。根據(jù)危險等級的不同，我們才能確定防火間距、防爆等級。他對我們選用設(shè)備、儀表、操作方式、消防器材的選用起到?jīng)Q定性的作用。 在甲、乙、丙、丁、戊五個等級中，我公司絕大多數(shù)原材料是甲級危險物。他是這樣定義的： 1、 閃點(diǎn)小于28℃的液體

5、 2、 爆炸極限小于10％的液體 3、 常溫下能自行分解或在空氣中氧化即能導(dǎo)致迅速自燃或爆炸的物質(zhì) 4、 常溫下受到水或空氣中水蒸氣的作用，能產(chǎn)生可燃?xì)怏w并引起燃燒或爆炸的物質(zhì) 5、 遇酸、受熱、撞擊、摩擦、催化以及遇到有機(jī)物或硫磺等易燃的無機(jī)物，極易引起燃燒或爆炸的強(qiáng)氧化劑 6、 受撞擊、摩擦或與氧化劑、有機(jī)物接觸時能引起燃燒或爆炸的物質(zhì) 7、 在密閉設(shè)備內(nèi)操作溫度等于或大于物質(zhì)本身自燃點(diǎn)的生產(chǎn) B、在這幾個條件中，只要滿足一個條件，即框入甲級防爆，象苯、甲苯、丙酮等都屬于甲級危險物品。對于甲級危險物品，有關(guān)規(guī)定是這樣的： 1. 地上甲級固定頂立

6、式儲罐防火間距：當(dāng)單儲罐體積大于1000立方米，儲罐間距0.6D(D為儲罐直徑)，當(dāng)儲罐間距小于等于1000立方米時，儲罐間距0.75D。但是同時又規(guī)定，單罐容量不超過1000立方米的甲乙類液體的地上式固定儲罐之間的防火間距，如采用固定冷卻消防方式時，其防火間距可不小于0.6D。還規(guī)定裝有液下噴射泡沫滅火設(shè)備、固定冷卻水設(shè)備和撲救防火堤內(nèi)液體火災(zāi)的泡沫滅火設(shè)備時，儲罐之間的間距可適當(dāng)減少，但地上儲罐不宜小于0.4D。 2. 地上甲級固定頂立式儲罐與工藝裝置之間的防火間距必須大于25米；與甲類物品倉庫的防火間距在25米—35米之間（視儲罐的大小定）。 3. 甲級工藝裝置與配電室、泵房

7、之間的防火間距不宜小于20米，最低不小于15米；與明火及散發(fā)地點(diǎn)的防火間距不宜小于30米；與污水處理廠的防火間距不宜小于30米。與廠外道路（路邊）防火間距15米；與廠內(nèi)主要道路（路邊）防火間距10米；與廠內(nèi)次要道路（路邊）防火間距5米；與民用建筑之間的防火間距不小于25米；與重要公共建筑之間的防火間距不小于50米。 4. 有爆炸危險的甲級防爆廠房應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，并采用敞開或半敞開的廠房，并應(yīng)采用鋼筋混凝土柱、鋼柱承重的框架或排架結(jié)構(gòu)，鋼柱應(yīng)采用防火保護(hù)層；廠房安全出口不應(yīng)少于兩個。 5. 控制室與生產(chǎn)裝置之間的距離不少于15米，而且應(yīng)離開電氣防爆區(qū)（危險區(qū)）。如果必須在防爆區(qū)，則朝向危

8、險區(qū)的墻不開門窗，而且采取防爆正壓措施，使室內(nèi)保持5—10mm水柱正壓，以免危險氣體進(jìn)入控制室。另外，還需考慮其他因素： A：布置在有毒氣體設(shè)備的上風(fēng)頭 B：注意要離開高溫、高壓及盛有可燃性或有毒性物質(zhì)的設(shè)備 C：控制室至少要有一面不朝向生產(chǎn)設(shè)施 6、 關(guān)于在爆炸性氣體環(huán)境防爆等級的劃分：舉例說明dⅡBT4 d代表隔爆型，此項代表爆炸性氣體環(huán)境電氣設(shè)備的選型，即在爆炸性氣體區(qū)域（0區(qū)、1區(qū)、2區(qū)）不同電氣設(shè)備使用安全級別的劃分。如旋轉(zhuǎn)電機(jī)選型分為隔爆型（代號d）、正壓型（p）、增安型（e）、無火花型（n）；燈具類選型分為隔爆型（代號d）、增安型（e）；信號

9、、報警裝置選型分為本質(zhì)安全型（ia、ib）、隔爆型（代號d）、增安型（e）。 ⅡB代表氣體或蒸氣爆炸性混合物等級的劃分，分為ⅡA、ⅡB、ⅡC三種，其中ⅡA最低（如通常的烷烴甲烷乙烷；芳香烴苯、甲苯），ⅡB類主要有丙炔、乙烯、環(huán)丙烷、1，2-環(huán)氧丙烷、焦?fàn)t煤氣等；ⅡC最高（主要有氫、乙炔、二硫化碳、硝酸乙酯、水煤氣等。這些等級的劃分主要是依照最大試驗安全間隙（MESG）或最小點(diǎn)燃電流（MICR）來區(qū)分的。 T4代表135＜T≤200℃，它的定義是指能引燃某種介質(zhì)的溫度分組的劃分。主要分為T1——450℃＜T、T2——300＜T≤450℃、T3——200＜T≤300℃、 T4——135＜T

10、≤200℃、 T5——100＜T≤135 、 T6——85＜T≤100℃. 7、 術(shù)語解釋： 7．1 閃點(diǎn)：又稱閃燃點(diǎn)?？扇夹砸后w性質(zhì)的指標(biāo)之一。是液體表面上的蒸氣和空氣的混合物與為火接觸而初次發(fā)生藍(lán)色火焰的閃光時的溫度。在標(biāo)準(zhǔn)儀器中測定，有開杯式和閉杯式兩種。一般前者用于測定高閃點(diǎn)液體，后者用于測定低閃點(diǎn)液體。溫度比著火點(diǎn)低些?？扇夹砸后w的閃點(diǎn)和著火點(diǎn)表明其發(fā)生爆炸或火災(zāi)的可能性的大小，對運(yùn)輸、儲存和使用的安全有極大的關(guān)系。 C、廠區(qū)(裝置)管廊及道路的設(shè)計： 管廊在道路上空橫穿時，其凈高度為：次要道路（裝置內(nèi)道路一般為次要道路）4.5m以上;主要道路(主干道

11、): 6m以上;鐵路7m以上。管廊有支架時要按支架底高計算。管廊下檢修通道的凈高不小于3.1m。管線穿越平臺、人行道上空時凈高度不少于2.1米。聯(lián)合裝置并排布置時，設(shè)公用的檢修（兼消防）道路，道路寬5.2—6m、次要道路4.5m。 D、 其中泵的安裝與排布都一定的要求，必須符合安全生產(chǎn)及檢修的需要，另外還應(yīng)當(dāng)考慮到操作面的間距。泵間的操作通道凈距不小于1m，泵前操作通道不小于1.25m，泵的檢修通道不小于3.5m，以便于吊車與卡車進(jìn)入，小型泵的檢修通道寬度可減到2.5m。 布置大小不一樣的泵時，一般有三種方式： 1． 泵出口中心線取齊，優(yōu)點(diǎn)是操作面方便統(tǒng)一。 2． 泵基

12、礎(chǔ)面取齊，便于設(shè)置排污管或排污溝以及基礎(chǔ)施工方便。 3． 動力端基礎(chǔ)面取齊。優(yōu)點(diǎn)是電纜接線容易且經(jīng)濟(jì)，泵的開關(guān)與電流表在一條線上取齊，電動機(jī)易操作。當(dāng)然如果泵的大小差異太大，會造成吸入管太長 其他要注意的是閥門手輪到鄰進(jìn)泵的突出部分或柱子的間距最少為750mm，電動機(jī)之間距離為1.5—1.8m。泵在安裝時，一般基礎(chǔ)面比地坪高200—600mm，安裝高度要統(tǒng)一。 當(dāng)然在考慮安裝高度時，應(yīng)把泵的氣蝕余量因素考慮在內(nèi)(所謂氣蝕現(xiàn)象是指當(dāng)液體進(jìn)入泵內(nèi)第一級葉輪時的靜壓力低于或等于該溫度下的飽和蒸氣壓時，液體發(fā)生氣化，產(chǎn)生氣泡，隨液體流入較高壓力處，氣泡突然凝結(jié)，周圍液體快速集中，產(chǎn)生

13、水力沖擊，這種氣化和凝結(jié)產(chǎn)生的力量對泵的充蝕、振動和性能下降的現(xiàn)象稱之為氣蝕現(xiàn)象)。 在泵吸入口前安裝過濾器時，其基礎(chǔ)高度應(yīng)考慮過濾器清洗與拆卸的方便。另外還要考慮排水漏斗與埋地管。 若泵從池內(nèi)抽液，吸管底部要設(shè)底閥，泵啟動時要有灌入吸入高度的液柱高度。 泵出口切斷閥應(yīng)盡量考慮用阻力比較小的閥門如閘閥盡量不要用截止閥，以降低壓力降，防止對泵造成損傷。 泵出口壓力表，應(yīng)安裝在泵出口與第一個切斷閥之間。 泵的軸承一般需要冷卻水冷卻，冷卻水管應(yīng)設(shè)檢流器或漏斗，觀察水流情況，防止斷流，冬天要注意防凍。 離心泵（如水泵）的泵體上部應(yīng)設(shè)放空口，底部應(yīng)設(shè)放凈口。 化工用泵的選

14、擇 在泵的選擇上，要考慮到不同泵的特點(diǎn)。泵的分類按照泵作用于液體的原理分為葉片式和容積式兩大類，葉片式泵是由泵內(nèi)的葉片在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的離心力作用將液體吸入或排出。容積式泵是由泵的活塞或轉(zhuǎn)子在往復(fù)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動產(chǎn)生擠壓作用將液體吸入或壓出。葉片式泵因泵內(nèi)葉片結(jié)構(gòu)不同分為離心泵、軸流泵、旋渦泵。容積式泵又分為活塞（柱塞）泵、轉(zhuǎn)子泵。 4.1.1 離心泵 輸送溫度下液體粘度不大于650mm2/S，否則泵的效率下降較大。（當(dāng)粘度大于650mm2/S時，離心泵的性能下降很大，一般不選用離心泵，但由于離心泵輸液無脈動，不須要安全閥且流量調(diào)節(jié)簡單，因此在化工生產(chǎn)中也罷?？吹诫x心泵用于輸送粘度達(dá)

15、1000mm2/S的液體）。 流量較大，而揚(yáng)程相對教低 液體中溶解或夾帶的氣體 不大于5%（體積） 液體中含有固體顆粒時，宜選用特殊離心泵（如泥漿泵） 要求流量變化大、揚(yáng)程變化小，宜選用平坦的流量---揚(yáng)程曲線的離心泵，要求流量變化小、揚(yáng)程變化大，宜選用陡降的流量---揚(yáng)程曲線的離心泵。 4.1.2 容積式泵 輸送溫度下液體粘度大于650mm2/S， 流量較小而揚(yáng)程相對較高，宜選用往復(fù)泵。 液體中溶解或夾帶的氣體允許稍大于5%（體積） 液體需要準(zhǔn)確計量時，可選用柱塞式計量泵，液體要求嚴(yán)格不漏時，可選用隔膜計量泵

16、潤滑性能差的液體不應(yīng)選用齒輪泵和三螺桿泵，可選用往復(fù)泵。 流量較小，溫度較低、壓力要求穩(wěn)定的，宜選用轉(zhuǎn)子泵或雙螺桿泵。 4.2 根據(jù)裝置所需流量和揚(yáng)程,按泵的分類及適用范圍初步確定泵的選型,因離心泵結(jié)構(gòu)簡單,輸液無脈動、流量調(diào)節(jié)簡單，因此除離心泵難以勝任的場合外，盡可能選用離心泵。泵的選型確定后，就可以根據(jù)工藝裝置參數(shù)和介質(zhì)特性選擇泵的系列和材料。然后再根據(jù)泵廠提供的樣本和有關(guān)技術(shù)資料確定泵的具體型號（規(guī)格）。 4.3 對于特殊介質(zhì)的輸送 ?? ?? 類型 適用粘度范圍mm2/s 葉片式泵 離心泵 ＜150 旋渦泵 ＜37.5 容

17、積式泵 往復(fù)泵 ＜850 計量泵 ＜800 旋轉(zhuǎn)活塞泵 200~10000 單螺桿泵 10~560000 雙螺桿泵 0.6~100000 三螺桿泵 21~600 齒輪泵 ＜2200 泵輸送含氣液體時,泵的流量、揚(yáng)程、效率均有所下降。含氣量愈大，效率下降愈快。隨著含氣量的增加，泵出現(xiàn)額外的噪聲、振動，嚴(yán)重時加劇腐蝕或出現(xiàn)斷流、斷軸現(xiàn)象。為保證泵的運(yùn)轉(zhuǎn)可靠，可采取措施降低液體內(nèi)的含氣量： 4.3.1、吸液池的結(jié)構(gòu)型式和泵吸入管的布置應(yīng)使各并聯(lián)泵能等量吸入液體，泵吸入量口在吸液池內(nèi)應(yīng)具有一定的淹沒深度，離池底有一定的懸空高度。

18、 4.3.2吸液池的進(jìn)液管、回流管、廢液收集管要遠(yuǎn)離泵的吸入管口，以免氣泡尚未消失時就被泵吸入。同時吸入管不能放在池中央，也不能太靠近池壁，一般要離池壁大于1。5D，以免產(chǎn)生旋渦或抽空。 保證管路接頭處密封良好，避免空氣漏入。 吸入管路布置時應(yīng)避免形成空氣囊的部位。 4.3.3輸送含固體顆粒的液體時，懸浮在液體中的固體顆粒既不能象液體那樣吸收、貯存或傳遞能量，又不能將動能傳遞給液體。固體顆粒的存在使泵揚(yáng)程、效率均較輸送清水時低。 4.3.4輸送易汽化液體，主要考慮易汽化液體的特點(diǎn)對泵的影響： 4.3.4.1泵入口壓力高 4.3.4.2汽化壓力隨溫度

19、而劇變。 4.3.43對泵的軸封要求嚴(yán)，及泵的吸入壓力對物料汽化的影響。 4.3.5對于輸送不允許泄漏的液體,應(yīng)采用無密封泵(磁力驅(qū)動泵和屏蔽泵)或帶泄漏收集、報警等裝置的機(jī)械密封泵。磁力驅(qū)動泵與屏蔽泵比較： 項目 磁力驅(qū)動泵 屏蔽泵 隔離套（或屏蔽套）厚度 3倍于屏蔽泵屏蔽套的厚度 ?? 隔離套（或屏蔽套）破壞的后果 介質(zhì)漏向大氣 有第二防泄漏套（電機(jī)外殼）可阻止介質(zhì)漏向大氣，但易損壞電機(jī)定子 效率 稍低 稍高 遙控操作 目前沒有 可以 制造技術(shù)和設(shè)備 要求較低 要求較高 驅(qū)動機(jī) 標(biāo)準(zhǔn)電機(jī)或汽輪機(jī)

20、 專用電機(jī) 噪音 稍大（電機(jī)帶風(fēng)扇） 稍?。姍C(jī)不帶風(fēng)扇） 軸向長度 較長 較短 聯(lián)軸器 有聯(lián)軸器，需對中找正 無聯(lián)軸器 軸承磨損監(jiān)視器 處于試用階段 有 價格 基本相近 基本相近 正常維護(hù)檢修 易 難 適用范圍 功率KW/溫度℃/壓力MPA 良好 良好 常壓常溫、清潔不易汽化的介質(zhì) 一般不適用 有專用型號 含固體顆粒的介質(zhì) 一般不適用含固體顆粒稍高的場合，尤其不適用于含鐵粒子的場合 有專用于含固體顆粒介質(zhì)的型號（需外部清洗沖洗液） 高融點(diǎn)易結(jié)晶的介質(zhì) 一般不適用 有專

21、用型號 強(qiáng)腐蝕性介質(zhì) 良好 不適用（由于屏蔽套的限制） 4.3.6對于輸送腐蝕性介質(zhì)應(yīng)選用耐腐蝕泵，其特點(diǎn)是其過流部分采用耐腐蝕性材料，其余不耐腐蝕的零件，如托架應(yīng)防止受到腐蝕。密封環(huán)（口環(huán)）間隙比水泵大些，避免在小流量下工作，以免液體溫度升高加劇腐蝕。停車時應(yīng)及時關(guān)閉吸入閥，或采用停車密封以免介質(zhì)漏出泵體。常用的金屬泵，其過流部件的材質(zhì)有：普通鑄鐵、高硅鑄鐵、不銹鋼、高合金鋼、鈦及其合金等，可根據(jù)介質(zhì)特性和溫度范圍選用不同的材質(zhì)。高合金鋼、鈦及其合金的價格高，除萬不得已一般應(yīng)避免選用。金屬泵的耐溫、耐壓及工作穩(wěn)定性一般優(yōu)于非金屬泵。非金屬泵過流部件材質(zhì)有：聚氯乙烯、玻璃鋼、聚

22、丙烯、F46、氟合金、PVDF、超高分子量聚乙烯、石墨、陶瓷、搪玻璃等。也應(yīng)根據(jù)介質(zhì)的特性和溫度范圍選用材質(zhì)。一般非金屬的耐溫、耐壓一般比金屬差。因此常用于流量不大且溫度、使用壓力較低和場合。 4.3.7真空泵的選用： 真空泵是為了獲取低于常壓的真空度而使用的一種泵，通常它的分類是通過真空度的大小或抽氣速率的多少來確定泵的類型。通?？煞譃樾?、容積式（活塞式、螺桿式）、水環(huán)式。 有幾種指標(biāo)可以說明真空泵的性能： A、真空度：以絕對壓力P表示，單位Kpa、Tor、 mmHg （1個大氣壓=101.325Kpa=1Torr=760mmHg=1.01325bar B、抽氣速

23、率：指在單位時間內(nèi)，真空泵吸入口吸入的氣體體積（指常溫常壓下的體積流量）。單位立方：立方米/小時、升/秒。真空泵的抽氣速率與吸入壓力有關(guān)，吸入壓力愈高，抽氣速率愈大。 C、極限真空：是指真空泵抽氣時間能達(dá)到的穩(wěn)定最低壓力值，也稱最大真空度。 D、各種泵的選用： 機(jī)械泵 活塞泵 僅適用于真空度低，含水蒸氣少的場合 如W型往復(fù)式真空泵 葉片泵 排氣量大的場合，必需加輔助泵 旋片式真空泵，抽氣速率較低 分子泵 適用于工作精度高場合 ?? 水環(huán)泵 適用真空度低，如排除水蒸氣的場合 ?? 噴射泵 水噴射泵 以0.2~0.3MPA水為動力

24、，適用于排除水蒸氣和冷凝性氣體 是利用流體流動時靜壓能與動壓能相互轉(zhuǎn)換的原理來吸送流體的。 蒸汽噴射泵 對各種氣體均能適應(yīng)，按不同要求可選擇不同級數(shù) 油擴(kuò)散泵 適合于高真空度 ?? 分子離心泵 適合于高真空度 ?? 　 閥門分類與選擇 閥門是介質(zhì)流通或壓力系統(tǒng)中的一種設(shè)施，它用來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流量或壓力。其功能包括切斷或接通介質(zhì)，控制流量，改變流量，改變介質(zhì)流向，防止介質(zhì)回流，控制壓力或泄放壓力。 4.1 依照閥門的用途和作用來分，可分為：切斷閥類（其作用是接通和截斷管路內(nèi)的介質(zhì)，如球閥、閘閥、截止閥、蝶閥和隔膜閥）；調(diào)節(jié)閥類（其作用是用來調(diào)節(jié)介質(zhì)的流

25、量、壓力的參數(shù)，如調(diào)節(jié)閥、節(jié)流閥和減壓閥等）；止回閥類（其作用是防止管路中介質(zhì)倒流，如止回閥和底閥）；分流閥類（其作用是用來分配、分離或混合管路中的介質(zhì)，如分配閥、疏水閥等）；安全閥類 依驅(qū)動形式來分，可分為：手動閥；動力驅(qū)動閥（如電動閥、氣動閥）；自動類（此類不手須外力驅(qū)動，而利用介質(zhì)本身的能量來使閥門動作，如止回閥、安全閥、自力式減壓閥和疏水閥等） 依公稱壓力分類可分為：真空閥門（工作壓力低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓）；低壓閥門（公稱壓力小于或等于1.6Mp）;中壓閥門（公稱壓力為2.5MPA、4.0MPA、6.4MPA）；高壓閥門（公稱壓力10MPA—80MPA）；超高壓閥門（大于100MPA

26、） 按溫度等級分類可分為：超低溫閥門（工作溫度低于—80℃）；低溫閥門（工作溫度介于—40℃~—80℃）；常溫閥門（工作溫度高于—40℃，而低于或等于120℃）；中溫閥門（工作溫度高于120℃，而低于450℃）；高溫閥門（工作溫度高于450℃） 通常分類法是按照既考慮工作原理和作用，又考慮閥門結(jié)構(gòu)，此為國內(nèi)通常分類法，可分為：閘閥；蝶閥；截止閥；止回閥；旋塞閥；球閥；夾管閥；隔膜閥；柱塞閥等。 4．2下面介紹一下各種閥門的優(yōu)缺點(diǎn)： 閘閥：閘閥是指關(guān)閉件（閘板）沿通道軸線的垂直方向移動的閥門，在管路上主要作為切斷介質(zhì)用，即全開或全關(guān)使用。一般，閘閥不可作為調(diào)節(jié)流量使用。它可以適用

27、低溫壓也可以適用于高溫高壓，并可根據(jù)閥門的不同材質(zhì)。但閘閥一般不用于輸送泥漿等介質(zhì)的管路中。 優(yōu)點(diǎn)：①流體阻力??；②啟、閉所需力矩較??；③可以使用在介質(zhì)向兩方向流動的環(huán)網(wǎng)管路上，也就是說介質(zhì)的流向不受限制；④全開時，密封面受工作介質(zhì)的沖蝕比截止閥??；⑤形體結(jié)構(gòu)比較簡單，制造工藝性較好；⑥結(jié)構(gòu)長度比較短。 缺點(diǎn)：①外形尺寸和開啟高度較大，所需安裝的空間亦較大；②在啟閉過程中，密封面人相對摩擦，摩損較大，甚至要在高溫時容易引起擦傷現(xiàn)象；③一般閘閥都有兩個密封面，給給加工、研磨和維修增加了一些困難；④啟閉時間長。 蝶閥：蝶閥是用圓盤式啟閉件往復(fù)回轉(zhuǎn)90°左右來開啟、關(guān)閉和調(diào)節(jié)流體通道的一

28、種閥門。 優(yōu)點(diǎn)：①結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，耗材省，別用于大口徑閥門中；②啟閉迅速，流阻??；③可用于帶懸浮固體顆粒的介質(zhì)，依據(jù)密封面的強(qiáng)度也可用于粉狀和顆粒狀介質(zhì)?？蛇m用于通風(fēng)除塵管路的雙向啟閉及調(diào)節(jié)，廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工系統(tǒng)的煤氣管道及水道等。 缺點(diǎn)：①流量調(diào)節(jié)范圍不大，當(dāng)開啟達(dá)30%時，流量就將進(jìn)95%以上。②由于蝶閥的結(jié)構(gòu)和密封材料的限制，不宜用于高溫、高壓的管路系統(tǒng)中。一般工作溫度在300℃以下，PN40以下。③密封性能相對于球閥、截止閥較差，故用于密封要求不是很高的地方。 球閥：是由旋塞閥演變而來，它的啟閉件是一個球體，利用球體繞閥桿的軸線旋轉(zhuǎn)90°實(shí)現(xiàn)開啟

29、和關(guān)閉的目的。球閥在管道上主要用于切斷、分配和改變介質(zhì)流動方向，設(shè)計成V形開口的球閥還具有良好的流量調(diào)節(jié)功能。 優(yōu)點(diǎn)：①具有最低的流阻（實(shí)際為0）；②因在工作時不會卡?。ㄔ跓o潤滑劑時），故能可靠地應(yīng)用于腐蝕性介質(zhì)和低沸點(diǎn)液體中；③在較大的壓力和溫度范圍內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)完全密封；④可實(shí)現(xiàn)快速啟閉，某些結(jié)構(gòu)的啟閉時間僅為0.05~0.1s，以保證能用于試驗臺的自動化系統(tǒng)中?？焖賳㈤]閥門時，操作無沖擊。⑤球形關(guān)閉件能在邊界位置上自動定位；⑥工作介質(zhì)在雙面上密封可靠；⑦在全開和全閉時，球體和閥座的密封面與介質(zhì)隔離，因此高速通過閥門的介質(zhì)不會引起密封面的侵蝕；⑧結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕，可以認(rèn)為它是用于低溫介質(zhì)系

30、統(tǒng)的最合理的閥門結(jié)構(gòu)；⑨閥體對稱，尤其是焊接閥體結(jié)構(gòu)，能很好地承受來自管道的應(yīng)力；⑩關(guān)閉件能承受關(guān)閉時的高壓差。⑾全焊接閥體的球閥，可以直埋于地下，使閥門內(nèi)件不受浸蝕，最高使用壽命可達(dá)30年，是石油、天然氣管線最理想的閥門。 缺點(diǎn)：①因為球閥最主要的閥座密封圈材料是聚四氟乙烯，它對幾乎所有的化學(xué)物質(zhì)都有是惰性的，且具有摩擦系數(shù)小、性能穩(wěn)定、不易老化、溫度適用范圍廣和密封性能優(yōu)良的綜合性特點(diǎn)。但聚四氟乙烯的物理特性，包括較高的膨脹系數(shù)，對冷流的敏感性和不良的熱傳導(dǎo)性，要求閥座密封的設(shè)計必須圍繞這些特性進(jìn)行。所以，當(dāng)密封材料變硬時，密封的可靠性就受到破壞。而且，聚四氟乙烯的耐溫等級較低，只能在

31、小于180℃情況下使用。超過此溫度，密封材料就會老化。而考慮長期使用的情況下，一般只會在120℃不使用。②它的調(diào)節(jié)性能相對于截止閥要差一些，尤其是氣動閥（或電動閥）。 截止閥：是指關(guān)閉件（閥瓣）沿閥座中心線移動的閥門。根據(jù)閥瓣的這種移動形式，閥座通口的變化是與閥瓣行程成正比例關(guān)系。由于該類閥門的閥桿開啟或關(guān)閉行程相對較短，而且具有非?？煽康那袛喙δ?，又由于閥座通口的變化與閥瓣的行程成正比例關(guān)系，非常適合于對流量的調(diào)節(jié)。因此，這種類型的閥門非常遷合作為切斷或調(diào)節(jié)以及節(jié)流用。 優(yōu)點(diǎn)：①在開啟和關(guān)閉過程中，由于閥瓣與閥體密封面間的磨擦力比閘閥小，因而耐磨。②開啟高度一般僅為閥座通道的1/4，

32、因此比閘閥小得多；③通常在閥體和閥瓣上只有一個密封面，因而制造工藝性比較好，便于維修。④由于其填料一般為石棉與石墨的混合物，故耐溫等級較高。一般蒸汽閥門都用截止閥。 缺點(diǎn)：①由于介質(zhì)通過閥門的流動方向發(fā)生了變化，因此截止閥的最小流阻也較高于大多數(shù)其他類型的閥門；②由于行程較長，開啟速度較球閥慢。 旋塞閥：是指關(guān)閉件成柱塞形的旋轉(zhuǎn)閥，通過90°的旋轉(zhuǎn)使閥塞上的通道口與閥體上的通道口相通或分開，實(shí)現(xiàn)開啟或關(guān)閉的一種閥門。閥塞的形狀可成圓柱形或圓錐形。其原理與球閥基本相似，球閥是在旋塞閥的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其主要用于油田開采，同時也用于石油化工。 隔膜閥：是指在閥體和閥蓋內(nèi)裝有一撓性膜或

33、組合隔膜，其關(guān)閉件是與隔膜相連接的一種壓縮裝置。閥痤可以堰形，也可以是直通流道的管壁。 優(yōu)點(diǎn)：①操縱機(jī)構(gòu)與介質(zhì)通路隔開，不但保證了工作介質(zhì)的純凈，同時也防止管路中介質(zhì)沖擊操縱機(jī)構(gòu)工作部件的可能性,閥桿處不需要采用任何形式的單獨(dú)密封，除非在控制有害介質(zhì)中作這安全設(shè)施使用；②由于工作介質(zhì)接觸的僅僅是隔膜和閥體，二者均可以采用多種不同的材料，因此該閥能理想控制多種工作介質(zhì)，尤其適合帶有化學(xué)腐蝕或懸浮顆粒的介質(zhì)。③結(jié)構(gòu)簡單，只由閥體、隔膜和閥蓋組合件三個部件構(gòu)成。該閥易于快速拆卸和維修，更換隔膜可以在現(xiàn)場及短時間內(nèi)完成。 缺點(diǎn)：①由于受閥體襯里工藝和隔膜制造工藝和限制，較大的閥體襯里和較大的隔

34、膜制造工藝都很難，故隔膜不宜用于較大的管徑，一般應(yīng)用在DN≤200mm以下的管路上。②由于受隔膜材料的限制，隔膜閥適用于低壓及溫度不高的場合。一般不超過180℃；③調(diào)節(jié)性能相對較差，只在小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)（一般在關(guān)閉至2/3開度時，可用于流量調(diào)節(jié)）。 安全閥：是指在受壓容器、設(shè)備或管路上，作為超壓保護(hù)裝置。當(dāng)設(shè)備、容器或管路內(nèi)的壓力升高超過允許值時，閥門自動開啟，繼而全量排放，以防止設(shè)備、容器或管路和壓力繼續(xù)升高；當(dāng)壓力降低到規(guī)定值時，閥門應(yīng)自動及時關(guān)閉，從而保護(hù)設(shè)備、容器或管路的安全運(yùn)行。 蒸汽疏水閥：在輸送蒸汽、壓縮空氣等介質(zhì)中，會有一些冷凝水形成，為了保證裝置的工作效率和安全運(yùn)轉(zhuǎn)，就應(yīng)

35、及時排放這些無用且有害的介質(zhì)，以保證裝置的消耗和使用。它有以下作用：①能迅速排除產(chǎn)生的凝結(jié)水；②防止蒸汽泄露；③排除空氣及其他不凝性氣體。 減壓閥：是通過調(diào)節(jié)，將進(jìn)口壓力減至某一需要的出口壓力，并依靠介質(zhì)本身的能量，使出口壓力自動保持穩(wěn)定的閥門。 止回閥：又稱逆流閥、逆止閥、背壓閥和單向閥。這些閥門是靠管路中介質(zhì)本身的流動產(chǎn)生的力自動開啟和關(guān)閉的，屬于一種自動閥門。止回閥用于管路系統(tǒng)，其主要作用是防止介質(zhì)倒流、防止泵及驅(qū)動電動機(jī)反轉(zhuǎn)，以及容器介質(zhì)的泄放。止回閥還可用于給其中的壓力可能升至超過系統(tǒng)壓的輔助系統(tǒng)提供補(bǔ)給的管路上。主要可分為旋啟式（依重心旋轉(zhuǎn)）與升降式（沿軸線移動）。 流

36、量系數(shù)的定義： 1、 C：在閥門全開情況下，溫度為5~40℃的水，閥兩端壓差為1kgf/cm2 時，每小時流經(jīng)閥的體積（以m3表示）。C是流量系數(shù)的通用符號，我國過去長期使用。 2、 Kv：在閥門全開情況下，溫度為5~40℃的水，閥兩端壓差為100KPA時，每小時流經(jīng)閥的體積（以m3表示）。Kv=1.01C，目前我國推薦使用。 3、 Cv：在閥門全開情況下，溫度為15℃（華氏60度）的水，閥兩端壓差為1lb/in2 時每小時流經(jīng)閥的體積（以m3表示）。Cv=1.167C 化工材料 材料：分為金屬材料與非金屬材料 5．1金屬材料：一般可分為黑色金屬（鑄鐵、鋼等）和

37、有色金屬（銅、鋁）。金屬材料具有強(qiáng)度、硬度、沖擊韌性等機(jī)械性能。金屬材料是由各種元素組成的。我們主要用的是黑色金屬鐵、鋼、合金鋼。含碳量在0.1%~2%范圍的鐵碳合金稱為鋼（俗稱熟鐵），含碳量＞2%稱為鑄鐵（俗稱生鐵）。鋼中除含有鐵和碳外，還有硅（Si）、錳（Mn）、磷（P）、硫（S）等元素。鋼按化學(xué)成分不同可分為碳素鋼和合金鋼；按用途不同可分為結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼和特殊性鋼；按質(zhì)量優(yōu)劣（含磷、硫雜質(zhì)的多少）可分為普通鋼、優(yōu)質(zhì)鋼和高級優(yōu)質(zhì)鋼；不銹鋼是指鉻的百分?jǐn)?shù)大于12%的鐵碳合金。按組織形態(tài)可分為馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼。從鋼的牌號可看出鋼的特性（化學(xué)成分、質(zhì)量和型號），例如常用的

38、A3表示普通碳素鋼中甲類第一流種鋼；又如1Cr18Ni9不銹鋼，其化學(xué)成分含量為碳0.10%、鉻18%、鎳9%，它在冷磷酸、稀硝酸中很有耐腐蝕性。在這類鋼中加入少量鈦（不足1%），就可變?yōu)?Cr18Ni9Ti，可進(jìn)一步提高耐腐蝕能力，若再加入少量的鉬（2%~3%），即可變?yōu)?Cr18Ni12Mo2Ti、1Cr18Ni12Mo3Ti，能顯著地提高不銹鋼在尿素、稀硫酸等介質(zhì)中的化學(xué)穩(wěn)定性。 5．2非金屬材料：分為無機(jī)非金屬材料和有機(jī)非金屬材料。一般我們用的是有機(jī)非金屬材料中的塑料和橡膠。 常用的塑料是聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯。①聚氯乙烯的耐腐蝕性能尚可，但不耐有機(jī)溶劑。一般

39、使用溫度不超過50℃，但其較高的強(qiáng)度、和良好的焊接成型性能，是化工防腐中應(yīng)用最廣，用量最大的一種材料。②聚乙烯的耐腐蝕性能與聚氯乙烯相比要好一些，主要體現(xiàn)在除耐其它腐蝕外，還幾乎不溶于任何有機(jī)溶劑，在甲酸、氫氟酸介質(zhì)中的耐腐蝕性也優(yōu)于聚氯乙烯。但聚乙烯的環(huán)境應(yīng)力開裂現(xiàn)象較嚴(yán)重，在較低應(yīng)力或應(yīng)變下，浸在某些介質(zhì)中會發(fā)生突然開裂，另外室溫脂肪烴、鹵代烴和芳香烴等到能使其發(fā)生溶脹。③聚丙烯是目前商品塑料中最輕的一種，一般為0。9，與聚氯乙烯相比，它的優(yōu)點(diǎn)是具有較高的使用溫度，缺點(diǎn)是線膨脹系數(shù)大、彈性模數(shù)小、成型收縮率大、低溫下的脆性大。它的耐腐蝕性能優(yōu)良，但對于強(qiáng)氧化劑如濃硝酸、發(fā)煙硫酸、氯磺酸等在

40、常溫下也不能使用。常溫下，幾乎所有的有機(jī)溶劑均不能溶解聚丙烯，但某些氯代烴、芳香烴和高沸點(diǎn)脂肪烴能使聚丙烯發(fā)生溶脹，而且隨著溫度的上升，其溶脹度和溶解度也增加。④聚四氟乙烯是氟塑料的一種，其耐腐蝕性能超過現(xiàn)有的一切工程塑料，有塑料王之稱，幾乎任何濃度的強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、強(qiáng)氧化劑和溶劑，即使在高溫下也對它不起作用。只有熔融堿金屬或它的氨溶液、三氟化氯及元素氟會對它發(fā)生作用，但也只有在高溫下才明顯地表現(xiàn)出來。聚四氟乙烯的長期使用溫度在180℃左右。它的主要缺點(diǎn)是成型加工困難。 冷凍與冷卻設(shè)備 冷凍機(jī)：制冷的目的是獲得低于環(huán)境的溫度，而為生產(chǎn)提供工藝所需的冷量。利用冷凍機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理不同可分為活

41、塞式與螺桿式、離心式、吸收式。由于離心式壓縮機(jī)大都用在大型制冷系統(tǒng)，并用于壓縮大摩爾質(zhì)量的制冷劑蒸汽，與我行業(yè)相去較遠(yuǎn)。我們主要介紹容積式（活塞式與螺桿式）。其工作原理為：壓縮機(jī)壓縮制冷劑，使之體積迅速減小，壓力增加，勢能降低，而放出大量的熱，通過冷卻水使之溫度下降。然后通過節(jié)流閥，使之由高壓區(qū)通過低壓區(qū)，體積迅速增加，從而使之勢能增加，溫度卻急劇下降。從而吸收大量的熱，通過載冷劑達(dá)到熱交換的目的。再由載冷劑進(jìn)入工藝區(qū)，與工藝介質(zhì)進(jìn)行熱交換。 制冷劑：是指制冷系統(tǒng)中的制冷工質(zhì)。在低濁溫下，由于蒸發(fā)而吸收熱量；在高溫下，經(jīng)過冷凝而放出熱量。由于這個作用，它能使熱量從低溫處轉(zhuǎn)移至高溫處而產(chǎn)生低

42、溫。常用的制冷劑有氨、氟利昂。氨（R717）的優(yōu)點(diǎn)是標(biāo)準(zhǔn)沸騰溫度低，在冷凝器和蒸發(fā)器中壓力適中，單位容積制冷量大，異熱系數(shù)大，汽化潛熱大，節(jié)流損失小，有漏氣現(xiàn)象時，易被發(fā)現(xiàn)，價格低廉。缺點(diǎn)是有毒，有刺激性味道，當(dāng)有水時對銅及其合金有腐蝕性，與空氣混合成一定比劃后有爆炸危險。氟利昂（常用是R12—二氯二氟甲烷CF2CL2、R22—一氯二氟甲烷）的優(yōu)點(diǎn)是無毒，對金屬不腐蝕，不易燃燒，不易爆炸，相對分子量在，比熱容大，凝固點(diǎn)低。缺點(diǎn)是昂貴，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)低，單位體積制冷量小，對臭氧層有破壞，易引起溫室效應(yīng)。其中R11、R12、R113等在2030禁用。 化學(xué)名稱 符號 分子式 摩爾質(zhì)量 常

43、壓下的沸點(diǎn)℃ 臨界溫度℃ 臨界壓力（絕壓）MPA 臨界比容（L/KG） 凝固溫度℃ 常壓下的氣化 熱（KJ/KG） 三氯三氟乙烷 R113 C2F3CL3 187 48 214 3．4 1．7 -36.6 144．6 二氯四氟乙烷 R114 C2F4CL2 171 3．5 146 3．3 1．7 -94 137．3 一氯二氟甲烷 R22 CHF2CL 87 -41 96 5．9 1．9 -160 235 二氯二氟甲烷 R12 CF2CL2 121 -30 112 4．1 1．8 -155 167．2

44、一氯三氟甲烷 R13 CF3CL 104 -81 29 3．9 1．7 -180 150 二氯一氟甲烷 R21 CHFCL2 103 8．9 178．5 5．2 1．9 -135 ?? 三氯一氟甲烷 R11 CFCL3 137 23．7 197．8 4．4 1．8 -111 182．3 氨 R717 NH3 17 -33。4 132．4 11．3 4．1 -77。7 1368．2 ?? 載冷劑：是間接傳熱制冷系統(tǒng)中用以傳遞冷量的中間介質(zhì)。理想的載冷劑應(yīng)具有①在使用溫度范圍內(nèi)不凝固、不氣化②比熱容大③密度小，粘度小

45、④熱導(dǎo)率大⑤不腐蝕設(shè)備，無毒，化學(xué)穩(wěn)定性好⑥價格便宜。常見的載冷劑有水、無機(jī)鹽水溶液、有機(jī)載冷劑。它們的特點(diǎn)是： A、 水：只能用作0℃以上的載冷劑 B、 無機(jī)鹽水溶液：在中低溫場合，一般用鹽水溶液作為載冷劑，常用的有氯化鈣和氯化鈉的水溶液。 C、 在一些不允許使用有腐蝕性載冷劑的場合可采用乙二醇、二氯甲烷等水溶液。 6．2螺桿壓縮機(jī)與往復(fù)式活塞壓縮、吸收式、離心式比較： 活塞式壓縮機(jī)使用歷史悠久，是目前國內(nèi)用得最多的制壓縮機(jī)。由于其壓力范圍廣，能夠適應(yīng)較寬的能量范圍，有高速、多缸、能量可調(diào)、熱效率高、適用于多種制冷等優(yōu)點(diǎn)；其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，易損件多，檢修周期短，

46、對濕行程敏感，有脈沖振動，運(yùn)行平穩(wěn)性差。中國對此機(jī)種的加工制造已有幾十年的經(jīng)驗，加工較容易，價格也較便宜應(yīng)用較廣。隨著能源緊張，公害嚴(yán)重，因而對制冷機(jī)的要求更高，在這種形勢下，活塞式制冷機(jī)的使用范圍有逐漸縮小的趨勢。 螺桿壓縮機(jī)是一種新的壓縮裝置，它與往復(fù)式相比，優(yōu)點(diǎn)是①機(jī)器結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，占地面積少，重量輕。②熱效率高，加工件少，壓縮機(jī)的零件總數(shù)只有活塞式的1/10。機(jī)器易損件少，運(yùn)行安全可靠，操作維護(hù)簡單。③氣體沒有脈動，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，機(jī)組對基礎(chǔ)不高不需要專門基礎(chǔ)④運(yùn)行中向轉(zhuǎn)子腔噴油，因此排氣溫度低，氨制冷劑一般不超過90℃。⑤對濕行程不敏感，濕蒸汽或少量液體進(jìn)入機(jī)內(nèi)，沒有液擊危險。⑥可

47、在較高壓比下運(yùn)行，單級壓縮時，氨蒸汽溫度可達(dá)-40℃。⑦可借助滑閥改變壓縮有效行程，可進(jìn)行10~100%的無級冷量調(diào)節(jié)。缺點(diǎn)是：需要復(fù)雜的油處理設(shè)備，要求分離效果很好的油分離器及油冷卻器等設(shè)備，噪聲較大，一般都在85分貝以上，需要隔聲措施。 6．3另外還有一種吸收制冷，它可利用熱源直接驅(qū)動，尤其是可以利用在石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量廢熱來驅(qū)動。它與壓縮制冷相比，都是利用制冷劑在低壓時蒸發(fā)吸熱和在高壓時冷凝放熱，所不同的是壓縮制冷采用機(jī)械壓縮的方法來提高蒸汽壓力，而吸引制冷則采用低壓吸收和高壓解吸（熱壓縮）的方法來提高蒸氣壓力，因此在吸收制冷循環(huán)中除蒸發(fā)器和冷凝器外，還有再生器、吸收器等。

48、如溴化鋰制冷機(jī)。優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，運(yùn)行平穩(wěn)，振動小，噪音低，安全等。缺點(diǎn)是：溴化鋰對鋼材的腐蝕較強(qiáng)；冷卻水消耗太大，約為壓縮式的2倍，如得不到廉價的熱源選用這種制冷機(jī)就不如壓縮式經(jīng)濟(jì)。 6．4離心式與活塞式相比，有轉(zhuǎn)速高，制冷量大，機(jī)械磨損小，易損件少，維護(hù)簡單，連續(xù)工作時間長，振動小，運(yùn)行平穩(wěn)，對基礎(chǔ)要求低，在大制冷量時，單位功率機(jī)組的質(zhì)量輕、體積小，占地面積少，制冷量可在30%~100%的范圍內(nèi)無級調(diào)節(jié)，易于多級壓縮和節(jié)流，可在各發(fā)器內(nèi)得到各種溫度以滿足某些化工流程的要求，易于實(shí)現(xiàn)自動化，對于大型制冷機(jī)，可以采用經(jīng)濟(jì)性較高的工業(yè)汽輪機(jī)直接拖動，這對有廢熱淚盈眶蒸汽的企業(yè)有經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢。缺

49、點(diǎn)是：效率較低于活塞式制冷機(jī)，噪聲頻率較高，冷卻水消耗大，操作不當(dāng)時會產(chǎn)生喘振。 7、冷卻塔 冷卻塔是在塔內(nèi)將熱水噴射成水滴或水膜狀從上向下流動，空氣由下而上或水平方向在塔內(nèi)流動，利用水的蒸發(fā)及空氣和水的傳熱帶走水中熱量的設(shè)備或構(gòu)筑物?；S循環(huán)水系統(tǒng)采用和冷卻塔一般為機(jī)械通風(fēng)逆流式冷卻塔和機(jī)械通風(fēng)橫流式冷卻塔。 冷卻塔的大、中、小型界限按下列劃分：單格冷卻水量負(fù)荷大于1500m3/h為大型；單格冷卻水量負(fù)荷大于500m3/h，但小于和等于1500 m3/h為中型；單格冷卻水量小于和等于500 m3/h為小型； 冷卻塔由淋水裝置、配水系統(tǒng)、空氣分配裝置、風(fēng)筒、除水器

50、、風(fēng)機(jī)和塔體組成。 冷卻塔選型應(yīng)注意：A、塔體結(jié)構(gòu)材料—結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、經(jīng)久耐用、耐大氣和水腐蝕，組裝配合精確。B、配水均勻、壁流較少、噴濺裝置選用合理，不易堵塞。C、淋水填料的型式符合水質(zhì)、水溫要求，淋水填料已經(jīng)過科學(xué)鑒定。D、除水器效果達(dá)到國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。E、風(fēng)機(jī)匹配，能長期正常運(yùn)行，無振動和異常噪聲。葉片耐水侵蝕性好并有足夠的強(qiáng)度。E、電耗低，經(jīng)常維護(hù)方便。F、造價低、中小型鋼骨架玻璃冷卻塔還要求質(zhì)量輕。 在熱交換過程中，80%的熱交換是依靠飽和蒸氣壓的不同，通過蒸發(fā)。只有20%的熱交換是通過溫壓的不同，以接觸傳熱的方式來獲得的。 化工儀表與化工自動化 在化工生產(chǎn)中，僅靠

51、肉眼、感覺、經(jīng)驗來進(jìn)行正確的操作和判斷生產(chǎn)中的異常是不夠的，還必需依靠大量的自動化儀表來實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)的控制。依照功能與測量的內(nèi)容不同，大致可分為：溫度計、流量計、壓力計、物位計等。 8．1 溫度計是我們溫量溫度的元件，在化工生產(chǎn)中起到非常重要的作用。依照其測量原理不同可分直接式和間接式，我們常用的大都是直接式，可分為玻璃管溫度計、壓力式溫度計、雙金屬溫度計、熱電阻溫度計、熱電偶溫度計等。間接式有光學(xué)溫度計、輻射溫度計等。直接式與間接式相比，優(yōu)點(diǎn)是：簡單、可靠、價廉，精確度較高，一般能測得真實(shí)溫度。缺點(diǎn)是：滯后時間長，易受腐蝕。不能測極高溫度。 玻璃管溫度計是利用熱脹冷縮的原理來實(shí)現(xiàn)溫度

52、的測量的。由于測溫介質(zhì)的膨脹系數(shù)與沸點(diǎn)及凝固點(diǎn)的不同，所以我們常見的玻璃管溫度計主要有：煤油溫度計、水銀溫度計、紅鋼筆水溫度計。他的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，測量精度相對較高，價格低廉。缺點(diǎn)是測量上下限和精度受玻璃質(zhì)量與測溫介質(zhì)的性質(zhì)限制。且不能遠(yuǎn)傳，易碎。 壓力式溫度計是利用封閉容器內(nèi)的液體，氣體或飽和蒸氣受熱后產(chǎn)生體積膨脹或壓力變化作為測信號。它的基本結(jié)構(gòu)是由溫包、毛細(xì)管和指示表三部分組成。它是最早應(yīng)用于生產(chǎn)過程溫度控制的方法之一。壓力式測溫系統(tǒng)現(xiàn)在仍然是就地指示和控制溫度中應(yīng)用十分廣泛的測量方法。壓力式溫度計的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單，機(jī)械強(qiáng)度高，不怕震動。價格低廉，不需要外部能源。缺點(diǎn)是：

53、測溫范圍有限制，一般在-80~400℃；熱損失大響應(yīng)時間較慢；儀表密封系統(tǒng)（溫包，毛細(xì)管，彈簧管）損壞難于修理，必須更換；測量精度受環(huán)境溫度、溫包安裝位置影響較大，精度相對較低；毛細(xì)管傳送距離有限制； 雙金屬溫度是利用兩種膨脹系數(shù)不同，彼此又牢固結(jié)合的金屬受熱產(chǎn)生幾何位移作為測溫信號的一種固體膨脹式溫度計。優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，價格低；維護(hù)方便；比玻璃溫度計堅固、耐震、耐沖擊；視野較大。缺點(diǎn)是：測量精度低，量程和使用范圍均有限，不能遠(yuǎn)傳。 熱電阻溫度計是利用金屬導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而變化的特性來進(jìn)行溫度測量的。作為測溫敏感元件的電阻材料，要求電阻與溫度呈一定的函數(shù)關(guān)系，溫度系數(shù)大，電阻率大

54、，熱容量小。在整個測溫范圍內(nèi)應(yīng)具有穩(wěn)定的化學(xué)物理性質(zhì)，而且電阻與溫度之間關(guān)系復(fù)現(xiàn)性要好。常有的熱電阻材料有鉑、銅、鎳。成型儀表是鎧裝熱電阻。鎧裝熱電阻是將溫度檢測原件、絕緣材料、導(dǎo)線三者封焊在一根金屬管內(nèi)，因此它的外徑可以做得較小，具有良好的機(jī)械性能，不怕振動。同時具有響應(yīng)時間快、時間常數(shù)小的優(yōu)點(diǎn)。鎧裝熱電阻除感溫元件外其他部分都可制纜狀結(jié)構(gòu)，可任意彎曲，適應(yīng)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)場合中的溫度測量。熱電阻在化工生產(chǎn)中應(yīng)有最廣泛。它的優(yōu)點(diǎn)：測量精度高；再現(xiàn)性好，右保持多年穩(wěn)定性、精確度；響應(yīng)時間快；與熱電偶相比不需要冷端補(bǔ)償。缺點(diǎn)是：價格比熱電偶貴陽市；需外接電源；熱慣性大；避免使用在有機(jī)械振動的場合。

55、 熱電偶溫度計是由兩種不同材料的導(dǎo)體A、B（熱電極）焊接而成的。熱端插入被測介質(zhì)中，另一端與導(dǎo)線連接，形成回路。若兩端溫度不同，回路中就會產(chǎn)生熱電勢，熱電勢兩端的函數(shù)差即反映溫度。熱電偶在工業(yè)測溫中占了較大比重，生產(chǎn)過程遠(yuǎn)距離測溫很大部分使用熱電偶。它的優(yōu)點(diǎn)是：體積小，安裝方便；信號可遠(yuǎn)傳作指示、控制用；與壓力式溫度計相比響應(yīng)時間少；測溫范圍寬，尤其體現(xiàn)在測高溫；價格低，再現(xiàn)性好，精度高。缺點(diǎn)是：熱電勢與溫度之間呈非線性關(guān)系；精度比熱電阻低；在同樣條件下，熱電偶接點(diǎn)容易老化；冷端需要補(bǔ)償。 8．2流量儀表 在化工生產(chǎn)中，往往要對介質(zhì)的量進(jìn)行計量，或者想確定介質(zhì)的流速，這就需要流量

56、儀表。通過流量計結(jié)構(gòu)不同，大致可分為：轉(zhuǎn)子流量計；容積流量計；電磁流量計；壓差式流量計；渦輪流量計；渦接式流量計；質(zhì)量流量計。我們簡要敘述一下他們的結(jié)構(gòu)與適合的環(huán)境及選型的要求。 轉(zhuǎn)子流量計又稱浮子流量計，是較簡單的一種流量計，它主要用于中小口徑流量測量且要求相對不高的地方。一般使用在口徑小于ф50的范圍，量程比較寬，一般為10：1，最低5：1。壓損低。它的檢測元件是一根由下向上擴(kuò)大的垂直錐管和一只隨著流體流量變化沿著錐管上下移動的浮子，流體自下而上流過浮子時，在浮子上作用有差壓、流體動壓及磨擦力等，它與浮子向下的重量相平衡。浮子在錐管中的不同位置代表著不同的流量。常用轉(zhuǎn)子流量計共有玻璃管

57、轉(zhuǎn)子流量計與金屬管浮子流量計。玻璃管轉(zhuǎn)子流量計結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，安裝使用方便，是生產(chǎn)與科研實(shí)驗用量較大的一種流量計。但由于玻璃管材料的限制，不能在易碎及高溫高壓場所使用。且不能遠(yuǎn)傳。金屬管子流量計與玻璃管子流量計相比，還有耐高壓高溫、結(jié)構(gòu)牢固、不會破碎的特點(diǎn)。它可以適應(yīng)惡劣的工作條件。并且可以遠(yuǎn)傳，有標(biāo)準(zhǔn)信號輸出。缺點(diǎn)就是價格較貴。 容積式流量計是在全部流量計中屬于最準(zhǔn)確的一類流量計。主要有橢圓齒輪式、腰輪式、螺桿式（雙轉(zhuǎn)子式）、刮板式、活塞式和旋葉式、轉(zhuǎn)筒式、膜式（測氣體用）。容積式流量計的工作原理是由兩個具有相互滾動的進(jìn)行接觸（或不接觸）旋轉(zhuǎn)的特殊形狀測量元件，以橢圓齒輪為例，就是兩

58、個相互嚙合的齒輪，一個為主動輪，一個為從動輪。當(dāng)物料進(jìn)入時，主動輪由于受到壓力的作用，帶動從動輪工作，轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周，就排出四個由轉(zhuǎn)子與殼壁圍成的初月形空腔的流體體積。通過其與時間的關(guān)系，就可算出瞬時流量與累積流量。容積式流量計的主要優(yōu)點(diǎn)是：計量精度高；安裝直管段對計量精度影響不大；可用于高粘度場合；量程比較寬，一般在5：1至10：1，特殊可達(dá)30：1或更大；可借助介質(zhì)動力，無需外部能源，可直讀，簡單方便。缺點(diǎn)是：一般只適用于中小口徑；價格較昂貴；由于受零件變形的影響，一般不適用于在高低溫下使用，在-30~160℃；在容積式流量計的測量當(dāng)中，要杜絕顆粒性雜質(zhì)，所以一般情況下，流量計前要裝過濾器

59、，但可管路阻力會增大；而且要杜絕氣液混合；由于間隙較小，檢測元件易卡死，安全性較差。 電磁流量計是利用流體導(dǎo)電的特性來測量流體流量的。其特點(diǎn)是該儀表測量流體流量時，不受溫度、壓力、密度、粘度及流體組分的影響。由于管內(nèi)無突出部分和可動部件，適合于對含有懸浮固體粒子的污水、煤漿的測量。特別適合于對腐蝕性介質(zhì)的測量。量程范圍寬，并能測量正反方向流體的流量。按照目前的技術(shù)，要求被測介質(zhì)的電導(dǎo)率必需達(dá)到或超過0.01u S/cm。 差壓式注量計用途較為廣泛，其中雙以節(jié)流式差壓流量計最為普及。它的工作原理是：充滿管道的流體，當(dāng)它流經(jīng)管道內(nèi)的節(jié)流件時，流束將在節(jié)流件處形成局部收縮。此時流速增大靜壓降

60、低，在節(jié)流件前后產(chǎn)生差壓，流量愈大，差壓愈大，因而可依據(jù)差壓來衡量流量的大小。按結(jié)構(gòu)形式來分，可分為標(biāo)準(zhǔn)孔板式、標(biāo)準(zhǔn)噴嘴式、經(jīng)典文丘里管式、文丘里噴嘴式、1/4圓孔板式、錐形入口孔板、圓缺孔板、偏心孔板等。它的優(yōu)缺點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)較為簡單，性能穩(wěn)定，使用期長，價格低廉；品種齊全，類型較多；重復(fù)性、精度尚屬于一般，范圍窄，一般為3：1~4：1；壓頭損較大；安裝要求較高，如需較長的直管段等。 渦輪式流量計是葉輪式流量計中的主要品種，還包括風(fēng)速計與水表。它的原理是：當(dāng)被測流體流過傳感器時，在流體的作用下，葉輪受力旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與管道平均流速成正比，葉輪轉(zhuǎn)動改變磁電轉(zhuǎn)換器的磁阻值，檢測線圈中的磁通發(fā)生周期性

61、變化，產(chǎn)生周期性的感應(yīng)電勢，即脈沖信號，經(jīng)放大器放大后，送至二次儀表進(jìn)行顯示。它的優(yōu)點(diǎn)是：準(zhǔn)確度高，可達(dá)±0.25%~±0.5%R，精密度可達(dá)±0.15%R（液體）；重復(fù)性好；無零點(diǎn)飄移，抗干擾能力強(qiáng)；結(jié)構(gòu)緊湊輕巧，安裝維護(hù)方便，流通能力大；安全性好（葉輪發(fā)生故障被卡信，也不會斷流）；缺點(diǎn)是：流體的特性（密度、粘度）的變化對注量計的影響較大，需采取補(bǔ)償措施；儀表受流速分布和旋轉(zhuǎn)流影響較大，故傳感器的上下游必須保持必要的直管段；對介質(zhì)的清潔度要求較高；DN50mm以下流量計受物性影響較嚴(yán)重，難以保持優(yōu)良的特性。 渦街流量計的工作原理是在流體中設(shè)置旋渦發(fā)生體，從而發(fā)生體兩側(cè)交替地產(chǎn)生有規(guī)則的旋

62、渦，旋渦列在旋渦發(fā)生體下游非對稱地排列，產(chǎn)生一定的頻率，通過公式f=St*v/（1-1.27d/D）*d，（St為斯特勞哈爾數(shù)，為無量綱數(shù)，與旋渦發(fā)生體及雷諾數(shù)有關(guān)；v為流速；d為發(fā)生體迎面寬度；D為公稱通徑）即可得出流速。一般的來說，渦街流量計輸出信號（頻率）不受流體物性和組分變化的影響，是指儀表系數(shù)僅與旋渦發(fā)生體形狀和尺寸以及雷諾數(shù)有關(guān)。它的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單牢固，安裝維護(hù)方便；適用多種類流體，液、氣、蒸汽及部分混合相皆適用；精確度較高，一般達(dá)±1%R左右；流量范圍寬，可達(dá)10：1或20：1或更大；壓頭損失??；無零點(diǎn)飄移；價格相對便宜；缺點(diǎn)是：不適于低雷諾數(shù)Re＜20000 的情況，對高粘度

63、、低流速、小口徑的使用有限制；對環(huán)境的要求較高，應(yīng)盡量杜絕有振動的場所，且上游側(cè)需要有較長的直管段；儀表系數(shù)較低，口徑愈大愈低。信號分辨率降低，故口徑不宜過大，一般應(yīng)用于DN25~DN300mm。 質(zhì)量流量計是一種新型的流量測量儀表，它可以直接用于測量介質(zhì)的質(zhì)量流量、密度，具有測量精度高、量程比寬、穩(wěn)定性好、維護(hù)量低等特點(diǎn)，在石化行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。分為科里奧利質(zhì)量流量計與熱式質(zhì)量流量計。比較常用的是科里奧利質(zhì)量流量計。它是基于希臘人科里奧利力原理制成的流量計。在傳感器的外殼內(nèi)有一對平行的測量管，該管在安裝于管子端部的電磁驅(qū)動線圈作用下，做近似于音叉的振動。當(dāng)流體通過兩個平行的測量管時，會

64、產(chǎn)生一個與流速方向橫向的加速度及相應(yīng)的科里奧利力，該力使測量管振蕩而發(fā)生扭曲，這一扭曲現(xiàn)象稱為科里奧利現(xiàn)象。測量管扭曲的大小是完全與流經(jīng)測量管的質(zhì)量流量的大小成正比的。質(zhì)量流量計的特點(diǎn)是：具有很高的精度；所測的質(zhì)量流量與流體的溫度、壓力、粘度、電導(dǎo)率和流動狀態(tài)無關(guān)，但流體必須充滿；應(yīng)保證測量管無腐蝕與磨損及結(jié)垢，這都會影響測量準(zhǔn)確度；零點(diǎn)飄移較大，且壓頭損失較大；忌液氣混合；傳感器法蘭前后必需加裝具有足夠強(qiáng)度的支架以避免管道振動干擾，引起測量誤差。 其他還有超聲波流量計等。 8.3 壓力測量儀表 在化工生產(chǎn)中，壓力往往是重要的操作參數(shù)之一。經(jīng)常會遇到壓和真空度的測量。測量壓力的儀

65、表通?？煞譃樗拇箢悾阂褐綁毫τ?、彈性壓力計、壓力（壓差）變送器、活塞式壓力計。 液柱式壓力計是根據(jù)靜力學(xué)原理，將被測壓力轉(zhuǎn)換為液柱高度進(jìn)行測量的。按其結(jié)構(gòu)形式的不同，有U形管壓力計、單管壓力計和斜管壓力計等。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉。缺點(diǎn)是：體積大，讀數(shù)不便、玻璃管易碎、精度較低。它只限于測量低壓或微壓、壓差和負(fù)壓不大，要求不高，且環(huán)境不復(fù)雜的條件。液柱式壓力計的工作液體通常選用汞、水、酒精。 彈性式壓力表：是將被測壓力轉(zhuǎn)換成彈性元件變形的位移進(jìn)行測量的。按彈性元件的不同可分為彈簧管式、膜盒式、膜片式、波紋管式、板簧式。它的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，價格低廉，若增設(shè)附加

66、機(jī)構(gòu)（如記錄機(jī)構(gòu)、控制元件、電氣轉(zhuǎn)換裝置）可制成壓力記錄本儀、電接點(diǎn)式壓力表、壓力控制報警器等。它主要用來測量真空度、壓力、可以就地指示、遠(yuǎn)傳集中控制、記錄、報警或發(fā)信。若采用膜片式或隔膜式結(jié)構(gòu)也尚可測量結(jié)晶及腐蝕性介質(zhì)。 壓力傳感器是將被測壓力轉(zhuǎn)換成各種形式的電量進(jìn)行測量的。按其工作原理可分為電阻式、電容式、壓阻式、電感式、壓電式、霍而式等。輸出信號根據(jù)不同形式可以是電阻、電流、電壓和頻率。由于其響應(yīng)快、抗環(huán)境干擾能力強(qiáng)、耐腐蝕、精度高、壓力和真空度范圍寬、等到特點(diǎn)而成為壓力檢測儀表中的重要品種。它多用于壓力信號的遠(yuǎn)傳達(dá)室、發(fā)信或集中控制，如和顯示、調(diào)節(jié)、記錄儀表聯(lián)合使用則可組成自調(diào)系統(tǒng)。廣泛用于工業(yè)生產(chǎn)自動化和航空工業(yè)中。最常用的是電容式傳感器：是利用檢測電容的方法測量壓力的，當(dāng)被測壓力或壓差推動極板，使極板之間距離發(fā)生變化，從而使電容量發(fā)生變化，經(jīng)變換電路將其轉(zhuǎn)換成電流、電壓或頻率信號輸出 活塞式壓力計是將被測壓力轉(zhuǎn)換成活塞上所加平衡砝碼的質(zhì)量進(jìn)行測量。按其形式可分為單活塞式、雙活塞式兩種。特點(diǎn)是測量精度高，但其測量精度受溫度、重力加速度的影響，使用時需較正，并且結(jié)構(gòu)較復(fù)