化工机械设备 机械设备包含哪些范围

追忆似水年华2022-06-24 19:52:263391

化工设备有哪些 化工机械设备介绍,化工机械的分类怎样?机械设备包括哪些。

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化工设备分类大全

①化工机器。指主要作用部件为运动的机械,如各种过滤机,破碎机,离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等。

②化工设备。指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械,如各种容器(槽、罐、釜等)、普通窑、塔器、反应器、换热器、普通干燥器、蒸发器,反应炉、电解槽、结晶设备、传质设备、吸附设备、流态化设备、普通分离设备以及离子交换设备等。化工机械的划分是不严格的,一些流体输送机械(如泵、风机和压缩机等)在化工部门常被称作化工机械,但同时它们又是各种工业生产中的通用机械。近代化工机械的设计和制造,除了依赖于机械工程和材料工程的发展外,还与化学工艺和化学工程的发展紧密相关。化工机械主要研究机械的耐腐蚀等,还有电化学等范围。

化工机械设备是化学工业生产中所用的机器和设备的总称。化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品,往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程,实现这些过程所用的机械,常常都被划归为化工机械。

化工机械简介

化工设备按其功用,可以分为以下几种通用设备:第一类为化工反应设备,这是化工厂的主要设备之一,在其中原料发生化学反应而生成新的产物;第二类为物料输送设备,包括流体输送设备和固体输送设备,其中流体输送设备包括液体输送设备和气体输送设备;第三类为分离设备,包括固—固分离设备、液—液分离设备、气—气分离设备、固—液分离设备、气—固分离设备和气—液分离设备;第四类为传热设备,其作用是将物料加热和冷却,除此之外还同时具有利用废热的作用;第五类为粉碎设备,它可将固体原料和成品破碎或研磨成细颗粒;第六类为容器,是储存原料、中间产品和成品,以及用作大型反应器的壳体。

(1)流体输送设备。

流体输送设备指为输送流体提供能量的设备,包括液体输送设备和气体输送设备两类。大多数化学反应是在流体状态下进行的。因此流体输送设备种类很多,包括离心泵、鼓风机、压缩机、真空泵等。在化工生产中,常用电力或其他能源来拖动流体输送机械。

①液体输送设备。

输送液体的主要设备是泵。按泵的结构形式的不同可分为离心泵、轴流泵、旋涡泵、往复泵、回转泵等。

图3-50 往复泵原理图往复泵是靠活塞的往复运动而实现液体的吸入和排出的,图3-50是往复泵原理图。往复泵的特点是具有干吸能力,适用于流量小而压力大的地方,并用于输送粘度不太大的液体。

离心泵是靠叶轮的高速旋转使水产生离心力而进行液体的吸入和排出的,如图3-51和图3-52所示。它的特点是转速高,流量均匀,工作稳定,但无干吸能力,不宜用在流量小而压头大的地方。

轴流泵(又叫螺旋泵)的工作原理如图3-53和图3-54所示,轴流泵的工作原理同电风扇相同,当电动机带动叶轮旋转时,液体便从叶轮轴方向输送出来。它的特点是流量大,效率高,结构简单,重量轻,可以输送脏污液体。

图3-51 离心泵简图1—叶轮;2—泵轴;3—排水管;4—叶片;5—填料箱;6—泵壳;7—底阀

图3-52 离心泵

图3-53 轴流泵

图3-54 轴流泵简图

图3-55 齿轮泵简图齿轮泵的工作原理是靠一对相向运动的齿轮的旋转来不断进行液体的吸入和排出,如图3-55所示。它的特点是结构简单,不易出故障,缺点是流量小,较适合于输送粘稠性物料,如油脂等。

②气体输送设备。

气体输送设备在各工业部门应用极为广泛,其作用主要体现在三方面:一是将气体由甲处输送到乙处;二是提高气体的压力;三是降低气体的压力。气体输送机械按所达到的压力可分为四类:

通风机:所产生的压力不高于1500mm水柱;鼓风机:所产生的压力为0.15~2个大气压;压缩机:所产生的压力大于1个大气压;真空泵:所产生的压力低于大气压力。

——通风机可分为离心式通风机和轴流式通风机。离心式通风机是靠风机叶片的高速转动使气体产生离心力而将气体不断吸入和排出。轴流式通风机与电风扇工作原理相同,它通过叶轮旋转带动叶片推动气体,使气体沿转动轴方向前进。轴流式通风机的流量变化宽,主要用于低压场合。

——鼓风机通常可分为离心式鼓风机和罗茨式鼓风机两种。离心式鼓风机是靠叶轮转动使气体产生离心力,从而进行气体的吸入和排出。罗茨式鼓风机的作用原理同齿轮泵相似,它是靠一对特殊形状的转子的转动来进行气体的输送。罗茨式鼓风机与离心式鼓风机的优点是相同的,即送气均匀,转子不需润滑,构造简单,易于制造。罗茨式鼓风机的缺点是运行中噪声大,安装时调整间隙较难。

——压缩机是用来提高气体压力的气体输送设备。通常可分为活塞式压缩机、离心式压缩机和轴流式压缩机。活塞式压缩机是通过活塞的往复运动来实现气体的压缩。它在许多领域已被离心式压缩机所取代。离心式压缩机是通过叶轮的高速旋转来实现气体的逐级压缩而进行气体输送。离心式压缩机是目前使用最广泛的压缩机。轴流式压缩机是通过转子上多排叶片的转动来实现气体的逐级压缩。与离心式压缩机相比,轴流式压缩机效率高,适于大流量场合。

——真空泵也称为抽气机,是用来降低气体压力的设备。通常分为往复式真空泵、液环式真空泵和喷射真空泵。往复式真空泵是通过阀体的往复运动实现配气作用。它的特点是可以抽取含有少量灰尘的气体。液环式真空泵是通过偏心转子的旋转带动泵内液体产生离心力,从而将气体不断地吸入压缩后而排出。它的优点是结构简单,工作平稳可靠,气量均匀,可以抽送含有水蒸气、水分和固体微粒的气体,但是效率较低。喷射真空泵是利用高速流动的流体产生负压的原理进行抽真空。它的特点是启动快,抽气量大,能抽出含有灰尘、具有腐蚀性和易燃易爆的气体,但是抽气效率较低。

(2)固体输送设备。

固体物料运输工作量较大,采用手工运输工具,劳动强度大,工作效率低。采用机械化运输,不仅可以极大地提高效率,而且可以保证生产过程的连续性。固体输送设备较常见的有带式输送机、斗式提升机、螺旋输送机和气动运输机械。

①带式输送机。

带式输送机是借助一条移动的带子来运输粒状物品和成件物品,如图3-56所示。它的特点是操作连续,动作平稳,运输能力强,输送距离长,适合于水平和坡度较小的情况。

②斗式提升机。

斗式提升机相当于竖直的带式提升机。它可将物料从低处运送到高处。斗式提升机的优点是结构紧凑,提升高度大,有良好的密封性。缺点是结构比带式输送机复杂,对过载的敏感性大,料斗和牵引件较易损坏。

③螺旋输送机。

螺旋输送机是靠螺旋的旋转运动推动物料向前移动,如图3-57所示。它主要用以输送粉状、颗粒状和小块物料,不适宜输送易变质的、粘度大的和易结块的物料,其运输距离不易太长,一般小于40m。

图3-56 带式输送机

图3-57 螺旋输送机(3)换热器。

化工生产中,无论是物理过程还是化学过程,都与加热、冷却和保温有关,这些过程统称为传热过程。传热过程是在传热设备中进行的,常见的换热设备称为换热器,也称热交换器,如图3-58和图3-59所示。其工作原理按照传热特征可分为三类:

图3-58 换热器的结构

图3-59 螺旋式换热器①间壁式换热器使冷热两种流体不直接接触,而是用一金属壁隔开,如套管式、加套式、沉浸式、喷淋式、列管式均属此类,其中以列管式换热器应用最为广泛。

②直接接触式换热器使冷热两种流体直接接触进行热量交换,如凉水塔、洗涤冷却塔、直接接触混合冷凝器等。

③蓄热式换热器使冷热两种流体交替通过同一蓄热室,通过蓄热室的耐火砖进行热量交换。热风炉属于蓄热式换热器。如图3-60所示,蓄热室内装有耐火砖,冷热两种气体交替进入通过耐火砖交换热量。

图3-60 热风炉(4)塔设备。

塔设备在化工生产中的应用极为广泛,主要用于蒸馏和吸收过程,也可用于萃取、吸附等单元操作,此外还可作为物料进行化学反应、气体的净化、除尘和冷却等所用的设备。塔设备中常见的有填料塔、板式塔和喷淋塔。

①填料塔。

如图3-61所示,填料塔内装满填料,气体由塔底进入,穿过填料层壁进行热交换。其优点是结构紧凑,传热效果好。向上流动,液体由塔顶通过喷淋设备沿填料表面流下,气体和液体在逆向流动情况下接触进行传质。

②泡罩塔。

泡罩塔属于板式塔,如图3-62所示,气体由塔底引入,液体由顶部送入,气体通过塔盘时,气液两相即进行传质。

图3-61 填料塔

图3-62 泡罩塔

机械设备包含哪些范围

机械设备种类繁多,机械设备运行时,其一些部件甚至其本身可进行不同形式的机械运动。机械设备由驱动装置、变速装置、传动装置、工作装置、制动装置、防护装置、润滑系统、冷却系统等部分组成。

包装机械根据包装物与包装材料的供给方式,可分为全自动包装机械及半自动包装机械;若按包装物的使用范围划分,可分为通用包装机、兼用包装机及专用包装机;而依包装种类可分为个包装机、内包装机及外包装机等。用于加工包装材料和容器的包装机械包括复合材料加工机械、制袋机械、塑料中空容器加工机械等。

包装机械是包装工业的一大门类产品,它给行业提供必要的技术设备,以完成所要求的产品包装工艺过程。

包装设备包括合成包装材料制造、印刷和容器成型等工序的机械和设备,是将原料经加工、印刷、成型等转换成包装容器的机器。该类设备大多数是成套生产线,与工艺和原料关系十分密。

机械行业的主要产品包括以下12类:

⑴、农业机械:拖拉机、播种机、收割机械等。

⑵、重型矿山机械:冶金机械、矿山机械、起重机械、装卸机械、工矿车辆、水泥设备、窑炉设备等。

⑶、工程机械:叉车、铲土运输机械、压实机械、混凝土机械等。

⑷、石化通用机械:石油钻采机械、炼油机械、化工机械、泵、风机、阀门、气体压缩机、制冷空调机械、造纸机械、印刷机械、塑料加工机械、制药机械等。

⑸、电工机械:发电机械、变压器、电动机、高低压开关、电线电缆、蓄电池、电焊机、家用电器等。

⑹、机床:金属切削机床、锻压机械、铸造机械、木工机械等。

⑺、汽车:载货汽车、公路客车、轿车、改装汽车、摩托车等。

⑻、仪器仪表:自动化仪表、电工仪器仪表、光学仪器、成分分析仪、汽车仪器仪表、电料装备、电教设备、照相机等。

⑼、基础机械:轴承、液压件、密封件、粉末冶金制品、标准紧固件、工业链条、齿轮、模具等。

⑽、包装机械:包装机、装箱机、输送机等。

⑾、环保机械:水污染防治设备、大气污染防治设备、固体废物处理设备等。

⑿、其他机械。

冲压设备

冲压设备必须具备以下安全设施:

⒈冲压设备上应有铭牌、各种操作指示、安全与警告性指示;

⒉电源接线应规范,设备的电缆不应有损伤,防止老化;

⒊冲压设备上的配电箱门锁应带钥匙,开门自动切断电源;

⒋单次、连续、脚踏冲压等操作的转换应采用带钥匙锁定的转换开关;

⒌冲压设备单次行程操作时,不得出现连续冲压行程;

⒍对选用连续行程操作时,应在操作过程中设有预控动作环节;

⒎冲压设备上必须有紧急停止按钮,并应能自锁;

⒏脚踏操作与手操作间应具有连锁控制;

⒐对露于机身外和机身顶部的传动齿轮、皮带轮、飞轮、杠杆等传动零部件,均应装设防护罩;

⒑脚踏操作装置采用脚踏板式,以脚踏进行电气开关控制,并能自动复位;

⒒脚踏板的上部及两侧应有防护罩,踏板应防滑;

⒓冲压设备必须具有防止手进入模具闭合区的安全防护措施,使用单位应根据冲压设备种类、生产产品工件形状等不同情况,采取自动进出料、加装安全防护装置、安全模具及使用取送料专用工具等冲压作业安全措施。

定期对电气系统的三项试验(保护接地、绝缘、耐压试验),进行测试,并有测试报告。

每台冲压设备都应取得《冲压设备安全准用证》,并在有效期内。

特种设备

特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器(含气瓶)、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施、场(厂)内专用机动车辆。特种设备包括其所用的材料、附属的安全附件、安全保护装置和与安全保护装置相关的设施。

锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源,将所盛装的液体加热到一定的参数,并承载一定压力的密闭设备,其范围规定为容积大于或者等于30L的承压蒸汽锅炉;出口水压大于或者等于0.1MPa(表压),且额定功率大于或者等于0.1MW的承压热水锅炉;有机热载体锅炉。

压力容器是指盛装气体或者液体,承载一定压力的密闭设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和移动式容器;盛装公称工作压力大于或者等于0.2MPa(表压),且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·L的气体、液化气体和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶;氧舱等。

压力管道是指利用一定的压力,用于输送气体或者液体的管状设备,其范围规定为最高工作压力大于或者等于0.1MPa(表压)的气体、液化气体、蒸汽介质或者可燃、易爆、有毒、有腐蚀性、最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体介质,且公称直径大于25mm的管道。

电梯是指动力驱动,利用沿刚性导轨运行的箱体或者沿固定线路运行的梯级(踏步),进行升降或者平行运送人、货物的机电设备,包括载人(货)电梯、自动扶梯、自动人行道等。

起重机械是指用于垂直升降或者垂直升降并水平移动重物的机电设备,其范围规定为额定起重量大于或者等于0.5t的升降机;额定起重量大于或者等于1t,且提升高度大于或者等于2m的起重机和承重形式固定的电动葫芦等。

客运索道是指动力驱动,利用柔性绳索牵引箱体等运载工具运送人员的机电设备,包括客运架空索道、客运缆车、客运拖牵索道等。

大型游乐设施是指用于经营目的,承载乘客游乐的设施,其范围规定为设计最大运行线速度大于或者等于2m/s,或者运行高度距地面高于或者等于2m的载人大型游乐设施。

场(厂)内专用机动车辆是指除道路交通、农用车辆以外仅在工厂厂区、旅游景区、游乐场所等特定区域使用的专用机动车辆。

结构

机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷入等多种伤害。其主要危险部位如下:

⑴、旋转部件和成切线运动部件间的咬合处,如动力传输皮带和皮带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。

⑵、旋转的轴,包括连接器、心轴、卡盘、丝杠和杆等。

金属刨床

金属刨床

⑶、旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的,如风扇叶、凸轮、飞轮等。

⑷、对向旋转部件的咬合处,如齿轮、混合辊等。

⑸、旋转部件和固定部件的咬合处,如辐条手轮或飞轮和机床床身、旋转搅拌机和无防护开口外壳搅拌装置等。

⑹、接近类型,如锻锤的锤体、动力压力机的滑枕等。

⑺、通过类型,如金属刨床的工作台及其床身、剪切机的刀刃等。

⑻、单向滑动部件,如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。

⑼、旋转部件与滑动之间,如某些平板印刷机面上的机构、纺织机床等。

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