设备培训教材（下篇） - 图文

AN & OSBL操作培训教材—机械设备 AN & OSBL TRAINING MATERIAL

第七章 换热器

7.1 概述

换热器是许多工业部门广泛应用的通用工艺设备，对于迅速发展的化工、石油化工工业来说，换热器尤为重要。它的先进性、合理性和运转可靠性将直接影响产品的质量、数量和成本。

由于使用条件的不同，换热器有各种各样的形式和结构：固定管板式，U型管式，浮头式，填函式和板式换热器等。

换热器的形式和类别虽多，但是衡量一台换热器好坏的标准是相同的：传热效率高，流体阻力小，强度足够；结构可靠，材料节省；成本低，制造、安装、检修方便。

任何一种换热器总不可能十全十美，板式换热器换热效率高，但流体阻力大，制造检修困难。而列管式换热器的可靠性高，适应性大，强度大。一般占企业的化工设备的40%左右。

7.2 管壳式换热器的种类及结构

管壳式换热器的种类很多，但它的主要组合部件都有前端管箱、壳体和后端结构（包括管束）。详细分类以及代号见图7-1所示。

换热器的分类：

1）固定管板式换热器：这种换热器结构较简单，但有局限性。见图7-2其外形结构。极限为65oC，二种流体之间没有防止膨胀措施。壳程不能清洗，要求壳程的介质有一定的清洁度。

2）浮头式换热器：允许换热器中由于温差产生管子膨胀，一端管板在壳体内移动。见图7-3所示。这个浮板在壳体内用浮头盖封着，以使管程介质回到管箱的一端。大多数换热器属于这一种。

3）U型管式换热器：管子成为一体，可作为特殊换热器。管子能膨胀和收缩，并只要一块管板。如图7-4所示。

4） 填料函式换热器：它分为外填料函浮头式、单填料函滑动管板式和双填料函滑动管板式三种。填料函式换热器一般不适用于易挥发、易燃、易爆、有毒和贵重介质场合。

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图7-1 换热器主要部件的分类及代号

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图7-2 固定管板式换热器

图7-3 浮头式换热器

图7-4 U型管式换热器

图7-5 填料函双壳程换热器

7.3 换热器投用的一般步骤

1） 为了投用换热器，应先仔细检查换热器，确保所有的接口和堵头都得到确认； 2） 所有的阀门应在关闭位置；

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3） 打开冷、热流体放空阀；

4） 稍微开点冷流体进口阀，当液体充满时排除全部气体，关闭冷流体放空阀； 5） 稍微开点热流体出口阀，当液体充满时排除全部气体，关闭热流体放空阀。在这阶段，换热器充满冷、热两种流体——全开冷流体进口阀和热流体出口阀；

6） 慢慢打开冷流体的出口阀，直到流体流通换热器； 7） 开始慢慢打开热流体进口阀；

8） 冷流体出口阀和热流体进口阀都慢慢地打开到全开为止。全部操作应慢慢地进行，并注意不应发生温度突变。

7.4 换热器停用的一般步骤

1） 先关热流体，后关冷流体。要渐渐地关，使换热器慢慢地冷下来； 2） 在换热器的进出口中热流体切断后，并温度降到冷流体温度时，关闭冷流体的进出口阀；

3） 壳程和管程两侧的介质分别排到指定的容器内；

4） 对一些特殊介质的换热器，还要用汽油或其他化学剂进行浸泡； 5） 为了安全起见，在进、出口管线上装上盲板。

7.5 换热器的泄漏检查

虽然，所有的换热器在制造厂已进行过常规试验，而在有些场合，在设备投用前要用水压试验作泄漏检查。同时，在运行期间，由于换热器管子的泄漏引起产品出现污染时也应该检查。其检查的方法不同形式的换热器有不同的方法。

7.6 列管式换热器的维护

1） 换热器不得在超过名牌规定的条件下运行； 2） 应经常对管、壳程介质的温度及压降进行监督，分析换热器的泄漏和结垢情况。在压降增大和传热系数降低超过一定值时，应根据介质和换热器的结构，选择有效的方法进行清洗。

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第八章 反应器

8.1 概述

进行任何过程，都需要一定的空间场所，化学反应也不例外。化工过程都是在一定的设备或装置中进行的，这些化工设备或装置就是进行化工过程的空间场所。用于进行化学反应的设备或装置叫做反应设备或反应装置，简称反应器。

在单位时间内，反应器所能处理的原料量或生产的产品量叫做反应器的生产能力，常用公斤（原料量或产品量）/时或吨（原料量或产品量）/年表示。它表示该反应器在1小时或1年之内能处理多少公斤或吨原料或者多少公斤或吨产品量。可见，反应器的生产能力是反应器的主要特征之一。它体现着一个车间或一个工厂的生产规模。它对进行工程设计和经济核算等都是必不可少的数据。

比较两个反应器的优劣，单看生产能力是不够的，还需了解他们的生产率。所谓反应器的生产率，就是在单位时间内单位反应器体积所能处理的原料或所能生产的产品量；常用公斤/时·升或公斤分子/时·米3表示。

反应器的生产率也是反应器的重要指标之一。反应器的生产率高，意味着小设备可实现大生产。这一点对于大型反应器、高压下操作的反应器和贵重材料制成的反应器特别有意义。因为，对大型反应器而言，其生产率略有提高都会产生较大的经济效益；对贵重材料制成的反应器而言，节省其材料消耗对产品的成本有较大的影响，特别是对于用进口材料制成的反应器。此外，提高反应器的生产率还可节约能源，减少占地。

为使反应器有较好的性能，需要什么条件呢？或者说影响反应器的生产率、转化率、收率、选择性和反应速度等因素有哪些呢？化学工业中的化学反应有数百种，即或把他们分类也不下几十类。如氧化、加氢、裂解、聚合、卤化、磺化、硝化等反应。这些反应的特点不同，所需条件各异。有的反应需高温高压，有的反应只要常温常压；有的反应需几十小时才能完成，有的反应只需要几秒钟完成；有的反应需要催化剂，有的反应不需要等。显然，欲对数百种反应的反应条件逐个去研究，不是研究问题的好方法。在一般情况下进行化学反应的主要条件如下。

8.1.1 温度

一般来讲，提高反应温度，可以加快反应速度，也可提高反应物的转化率。粗略地讲，通常反应温度升高10oC，反应速度约加快2—10倍。反应速度比较广义的表示方法是在单位时间内单位反应器容积所消耗掉的反应物量。可见，单从反应速度加快这一点只能说明反应物消耗得快了，但不一定能说明目的产物的生产速度加快了，这其中涉及到选择性和收率的问题。

反应温度对反应器的性能影响很大，它是一个重要的反应条件。对于一个特定反应，总应有一个最合适的反应温度。

也应当指出，某些情 …… 此处隐藏：987字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……