第六章化工设备图

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石油化工第6-7章

石油化工第6-7章

第一节 石油及其馏分的气液平衡
一、气一液相平衡及相平衡常数 热力学第二定律指出:处在相同的温度和压力下的多相体系,其 平衡条件是各相中每一个组分的化学位相等。对于气一液平衡体系: μiv=μiL 由于恒温下逸度fi与化学位μi存在着如下的关系:dμi =RTlnfi 故可导出,fiv=fiL (7-3) (1)当气相和液相都是理想溶液时,按路易士一兰道尔定则, fiv= fiv0yi fiL= fiL0xi 式中fiv0——在体系平衡温度和压力下,纯组分i呈气态时的逸度; fiL0——在体系平衡温度和压力下,纯组分i呈液态时的 逸度,在压力不太高时,等于纯组分i在体系温度及其饱和蒸气压力 下的气态逸度。 因此,在体系达到相平衡时,其气一液关系可写成: fiv0yi= fiL0xi (7—6)
3.K值的内插和外延
会聚压是混合物组成和温度的 函数,因此,在一定的温度下,会 聚压被看成表示混合物特性的一个 因数,它在一定程度上反映了混合 物各组分之间的相互影响。据此, 我们可以利用会聚压作为一个参数, 对按理想溶液计算的相平衡常数进 行校正,以求取非理想溶液的相平 衡常数。 要精确求定会聚压的数值是相 当困难的,通常采用经验方法。得 到了会聚压以后,对相平衡常数进 行校正的方法也各有不同。具体的 方法可参阅有关文献。 会聚压法包含大量比较复杂的 图表,比较麻烦,只适于手工计算 ;此法的精确度也不是很高,这些 是本法的局限性所在。
对于非理想溶液,fiL=γiLfiL0xi,其中γiL为组分i在液相溶液中的活度系数。 在气一液传质过程中,气一液相平衡常数K的应用极为广泛。 Ki=yi/xi pyi=pi0xi Ki=yi/xi=pi0/p
相平衡常数常用一些经验方法来求取相平衡常数。 1.P——T——K列线图法 P-T-K列线图,反映了相平衡常数与压力和温度的关系。此法求得的 相平衡常数值只是温度和压力的函数,而与混合物的组成无关。此法只 适用于气相和液相都是理想溶液的体系。此法的精确度虽然不是很高, 但对一般工程计算是适用、简捷,类似的图表为数不少,可以参阅有关 书刊文献。 2.会聚压法

第六章化工专业图样

第六章化工专业图样
➢化工专业图样主要有化工工艺图和化工设备图。 其中化工工艺图包括工艺流程图 ,设备布置图和管 道布置图。
6.1 工艺流程图
化工工艺流程图用于表述生产过程中物料 的流动程序和生产操作顺序。由于使用要求不 同,根据工艺流程图表达的内容、重点、深度 和广度,可划分为多种。
本节将介绍“总工艺流程图”,“物料 流程图”,和“带控制点的工艺流程图”
第六章 化工专业图样
工艺流程图 设备布置图 管道布置图 化工设备图 练习题
概述
➢ 成套化工生产装置的设计工作,是由多种专业的 工程技术人员合作完成的。完整的化工装置图样 中除化工专业图样之外,还应包括士建、给/排水、 采暖、通风、环境工程以及供电、通讯等多种专 业的图样。化工专业图样 是其核心内容。
概述
设备布置图是在简化了的厂房建筑图上 增加了设备设备布布设置置备图布的与置建图内筑与图建容紧筑,密图联的用系关,系来化:工表设示备布设置 备与 建筑物、图依是据设建。筑工备图 艺的人与前员提根设,据备建工筑艺之图要又求间是,化首的工先相设绘备出对布设置 备位图布的置置,并 能直接指图的导初稿设,对备厂房的内安外分装隔大。小、墙垛、跨度、地
组分、流量、摩尔分率 设备示意图
物料流程线
设备位号 设备名称 特性数据
图2 物料流程图
伐件 管件
管道代号
管道流 程线
图纸续 接标记 仪表
位号 VE 04 01——¢32×3.5 B
设备位号 设备名称被测变量字母代号
P RC
管道材料代号 功能字母代号
壁厚 管道外径
工段代号 序号
管道序号 工段号
图3 施工流程图
三、带控制点的工艺流程图
带控制点的工艺流程图也称生产控制流程 图或施工工艺流程图。同物料流程图相似,它 也是按工艺过程顺序,用流程线将设备示意图 形连接起来的展开图。

化工设备第6章塔设备

化工设备第6章塔设备

第六章塔设备第一节塔设备的应用及类型一、塔设备应用在炼油、化工、轻工及医药等工业生产中,气、液或液、液两相直接接触进行传质传热的过程是很多的,如精馏、吸收、萃取等,这些过程都是在一定的设备内完成的。

由于过程中介质相互间主要发生的是质量的传递,所以也将实现这些过程的设备叫传质设备,从外形上看这些设备都是竖直安装的圆筒形容器,高径比较大,形状如“塔”,故习惯上称其为塔设备。

塔设备为气、液或液、液两相进行充分接触创造了良好的条件,使两相有足够的接触时间、分离空间和传质传热的面积,从而达到相际间质量和热量传递的目的,实现工艺要求。

所以塔设备的性能对整个装置的产品质量、生产能力、消耗定额和环境保护等方面都有着重大的影响。

在化工和石油化工生产装置中,塔设备的投资费用约占全部工艺设备总投资的25%,在炼油和煤化工生产装置中约占35%;其所消耗的钢材重量在各类工艺设备中所占比例也是比较高的,如年产250万吨常减压蒸馏装置中,塔设备耗用钢材重量约占45%,年产30万吨乙烯装置中约占27%。

可见塔设备是炼油、化工生产中最重要的工艺设备之一,它的设计、研究、使用对炼油、化工等工艺的发展起着重要的作用。

二、塔设备的一般要求工业生产上对于塔设备具有一定的要求,概括起来有下列几个方面。

(1)生产能力要大,即单位塔截面上单位时间内的物料处理量要大。

(2)分离效率要高,即达到规定分离要求的塔高要低。

(3)操作稳定,弹性要大,即允许气体和(或)液体负荷在一定的范围内变化,塔仍能正常操作并保持较高的分离效率。

(4)对气体的阻力要小,这对于减压蒸馏尤为重要。

(5)结构简单,易于加工制造,维修方便,耐腐蚀等。

任何塔设备都难以满足上述所有要求,因此必须了解各种塔设备的特点并结合具体的工艺要求,抓住主要矛盾以选择合适的塔型。

三、塔设备的分类从不同的角度认识塔设备有不同的类型。

按工艺用途可分为精馏塔、吸收塔、萃取塔、干燥塔、洗涤塔等;按操作压力可分为常压塔、加压塔和减压塔;按内部构件的结构可分为板式塔和填料塔两大类。

化工设备常用材料PPT课件

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2、淬火和回火
加热至淬火温度(临界点以上30℃~50℃), 并保温一段时间,后投入淬火剂中冷却。
淬火后得到的组织是马氏体。增加硬度、强 度和耐磨性。
淬火剂:空气、油、水、盐水,冷却能力递增。 碳钢在水和盐水中淬火,合金钢在油中淬火。
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回火是淬火后进行的一种较低温度的加热 与冷却热处理工艺。
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三、化学性能
1、耐腐蚀性
金属和合金对周围介质侵蚀的抵抗能力
2、抗氧化性
高温氧化,降低表面硬度和抗疲劳强度 选耐热材料
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四、加工工艺性能
1、可铸性:收缩与偏析 2、可锻性 3、焊接性 4、可切削加工性
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第二节 碳钢与铸铁
液相
符号 表示
F
A
Fe3C L
概念
性能
碳溶于α-Fe中 的间隙固溶体
碳溶于γ-Fe中 的间隙固溶体
具有良好的塑性和韧性, 但强度硬度不高
与溶碳量和晶粒大小有 关,硬度较低而塑性较 高,易于锻压成形
具有复杂晶格的 硬度很高而塑性和韧性
间隙化合物
几乎为零,脆性极大
基本组织: 单相组织: F、A、 Fe3C 莱氏体Ld:(A+ Fe3C )在共晶点上得到,塑性韧性很差,是硬而脆的组织 珠光202体3/1P2/:1 ( F+ Fe3C )在共析点上得到,具有良好的力学性能 22
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3、塑性
延伸率 δ
P
100%
L1 L
L 100%
断面收缩率 ψ A A1 100%

化工设备图

化工设备图

6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
6.5.2 化工设备中焊缝形式和焊接方法
• 常见焊接接头形式有对接接头、搭接接头、T形接头和 角接接头。
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
6.5.3 焊缝的规定画法
• 焊缝可见面用沿焊缝 方向一组细实线圆弧 表示,焊缝不可见面 用粗实线表示,焊缝 的断面涂黑。
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6.4 化工设备图的简化画法
• 液面计的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 螺纹连接件组的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 有规律分布的重复结构的简化画法
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6.4 化工设备图的简化画法
• 按一定规律排列的管束简化画法
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
焊缝形式
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
焊缝形式
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
6.5.4 焊缝符号及其标注
• 为了简化画图,图样中常采用焊缝画法并通过标注 焊缝符号来表示焊缝。焊缝符号通常由基本符号和 指引线组成。必要时还可以加上辅助符号、补充符 号和焊缝尺寸符号。
• 基本符号是表示焊缝横断面形状的符号,近似于焊缝横断面 形状。基本符号用粗实线绘制。
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6.5 化工设备中焊缝形式和焊接方法
• 辅助符号是表示焊缝表面形状特征的符号,用粗实线绘制。
第六章 化工设备图
6.1 概述 6.2 化工设备图的基本内容 6.3 化工设备图的视图特点 6.4 化工设备图的简化画法 6.5 化工设备中焊缝的表示方法

化工制图第6章化工设备图

化工制图第6章化工设备图

注:不同类型的设备,增加的内容不一样。 如容器类,增加全容积(m3) 反应器类,增加全容积和搅拌转速等 换热器类,增加换热面积等
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1、概述
➢技术要求
文字说明图中不能表示出来的内容,包括设备在制造、 试验和验收时应遵循的标准或规范,材料、表面处理及 涂饰、润滑、包装、运输等方面的特殊要求。
化工学院
2020/8/9
2、化工设备图的表达方法
➢局部结构的表达方法
化工设备的某些细小结构,其尺寸与总体结构尺寸相 比相差悬殊,按图样比例绘制很难表达其详细结构。 故采用局部放大的画法。
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2020/8/9
2、化工设备图的表达方法
➢断开和分段(层)的表达方法
当设备总体尺寸很大,又有 相同部分的结构形状相同(或 按规律变化时),可采用断开 画法,即用双点划线将设备 中的重复出现的结构或相同 结构断开,除去相同部分, 使长度减小,简化绘图。
➢零件图
表示化工设备零件的结 构形状、尺寸大小及加 工、热处理、检验等技 术资料的图样。
➢管口方位图
表示化工设备管口方位 位置,并注明管口与支 座、地脚螺栓的相对位 置的简图。
化工学院
1、概述
2020/8/9
1、概述
➢表格图
结构形状相同,尺寸大 小不同的化工设备、部 件、零件,用综合列表 方式表达各自尺寸大小 的图样。
管口表是说明设备上所有管口的用途、规格、连接面形 式等内容的一种表格,供备料、制造、检验或使用时参 考。
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2020/8/9
1、概述
➢技术特性表
技术特性表是表明设备的 主要技术特性的一种表格, 一般安排在管口表的上方。
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化工热力学-第六章

化工热力学-第六章

S C p T p T
说明了任何气体在任何状 态下经绝热膨胀,都可致
T V
冷。这与节流膨胀不同。
S
T p
S
T Cp
T 0 Cp 0
(6-16)
V T
p
0
∴μS衡大于0
将(6-16)式与(6-13)式比较,得
S
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
J
V Cp
∵ 任何气体均有V>0 Cp>0
∴ S J 恒大于零.
S
耗功过程:耗功量最小。
实际过程的耗功量要大于逆向卡诺循环
二.蒸汽压缩制冷循环
1. 工作原理及T-S图 主要设备有: 压缩机 冷凝器 膨胀机(节流阀) 蒸发器 四部分组成。
在制冷过程中,要涉及到相变、工质、压力、沸点等问题
(1)卡诺压缩制冷循环
特点: 传热过程可逆
T
T放 3
T吸 4
压缩、膨胀过程可逆
由热力学第一定律: H Q Ws
2 WS
1
S
H 0 循环过程
Q Ws Q Q放 Q吸
Q放 TH S3 S2 TH(S4 S1)
Q吸 T(L S1 S4) T(L S4 S1)
故:
Q (TH TL)(S4 S1) Ws (TH TL)(S4 S1)
衡量制冷效果好坏的一个技术指标是制冷系数。
(1)工质进汽轮机状态不同
卡诺循环:湿蒸汽 郎肯循环:干蒸汽
(2)膨胀过程不同
卡诺循环:等熵过程 郎肯循环:不可逆绝热过程
(3)工质出冷凝器状态不同 卡诺循环:气液共存
(4)压缩过程不同 (5)工作介质吸热过程不同
郎肯循环:饱和水
卡诺循环:等熵过程 郎肯循环:不可逆绝热过程,若忽 略掉工作介质水的摩擦与散热,可 简化为可逆过程。

化工制图CAD第六章 化工设备图

化工制图CAD第六章 化工设备图

2. 填充物的表示法 当设备中装有同一规格 的材料和同一堆放方法 的填充物时,在剖视图 中,可用交叉的细实线 表示,同时注写规格和 堆放方法;对装有不同 规格的材料或不同堆放 方法的填充物,必须分 层表示,并分别注明填 充物的规格和堆放方法, 如图所示。
3. 管束的表示法 当设备中有密集的 管子,且按一定的规 律排列或成管束时, 在装配图中可只画出 其中一根或几根管子 ,其余管子均用中心 线表示,如图所示。
二、管口方位的表达方法
化工设备上的接管口和附件较多,其方位在设备制造、 安装和使用时都很重要,必须在图样中表达清楚。 由于化工设备图 采用了旋转法表达管 口,所以用管口方位 图,来表示管口在设 备上的真实方位。 管口方位图中以 中心线表明管口方位 ,用单线(粗实线) 示意画出设备管口。 同一管口,在主视图 和方位图中应标注相 同的小写拉丁字母。
七、设备整体的示意画法
为了表达设备的完整形状、有关结构的相对位置和尺寸,可 采用设备整体的示意画法,即按比例用单线(粗实线)画出设备 外形和必要的设备内件,并标注设备的总体尺寸、接管口、人 (手)孔的位置等尺寸,如图所示。
液面计的简化画法
设备的整体示意画法
第三节 化工设备的标准化零部件
一、筒体和封头 (一)筒体 筒体是用来进行化学反应,处理或储存物料的设备主体部
分,一般由钢板卷焊成形,其大小由工艺要求确定。筒体的主要尺寸是直 径、高度(或长度)和壁厚。卷制成形的筒体,其公称直径系指筒体的内 径。采用无缝钢管作筒体时,其公称直径系指钢管的外径(当直径小于500 毫米时,可用无缝钢管作筒体)。筒体直径应在国家标准《压力容器公称 直径》所规定的尺寸系列中选取, 标记示列:筒体 GB/ T 9019—1988 DN1200 表示公称直径为1200毫米 的筒体。在明细栏中,一般采用“DN1200×12,H(L)=2500”来表示公称 直径为1200毫米,高或长为2500毫米的筒体。 表6-9 压力容器公称直径/mm (摘自GB/T9019—1988)

化工设备图分析

化工设备图分析

化工设备图的分析
识别化工设备图的类型和用途 分析化工设备的结构、功能和工作原理 识别化工设备的安全要求和操作规程 分析化工设备的维护和保养方法
化工设备图的分析方法
观察设备图:了解设备的结构、尺寸、 材料等信息
识别设备类型:根据设备图判断设备的 类型和用途
分析设备功能:了解设备的工作原理、 操作流程等
化工设备图的识别
识别化工设备图的类型:如流程图、设 备图、管道图等
识别化工设备的名称和功能:如反应器、 换热器、泵等
识别化工设备的尺寸和规格:如直径、 长度、重量等
识别化工设备的材质和结构:如不锈钢、 碳钢、玻璃钢等
识别化工设备的操作条件和环境:如温 度、压力、介质等
识别化工设备的安全措施和防护措施: 如防爆、防火、防泄漏等
化工设备图是化工生 产过程中必不可少的 工具,用于指导生产 、维修和维护
化工设备图可以帮助 工程师、技术人员和 操作人员更好地理解 和掌握化工生产过程
化工设备图的重要性
化工设备图是化工生产中不可或缺的一部分,它描述了化工设备的结构、尺寸、材料、工艺流程等 信息。
化工设备图可以帮助工程师、技术人员、操作人员等更好地理解和掌握化工设备的工作原理、操作 方法、维护保养等方面的知识。

设备维护:介 绍设备的维护
和保养方法
设备安全:强 调设备的安全 操作和防护措

化工设备图的符号与标注
符号:表示设备、管道、阀门等部件的 图形符号
标注:表示设备、管道、阀门等部件的 尺寸、材质、压力等参数
颜色:表示设备、管道、阀门等部件的 不同状态或功能
箭头:表示流体的流动方向或设备的工 作状态
注释:对设备、管道、阀门等部件进行 说明或解释

化工原理第六章第六节 板式塔

化工原理第六章第六节 板式塔

2013-1-7
2.塔板上的液面落差
液面落差:塔板进出口清液层高度差 减少液面落差的措施: 多溢流。
2013-1-7
当液体横向流过塔板时,为克服板上的摩擦阻力和板
上部件(如泡罩、浮阀等)的局部阻力,需要一定的液位
差,则在板上形成由液体进入板面到离开板面的液面落差。 液面落差也是影响板式塔操作特性的重要因素,液面落差 将导致气流分布不均,从而造成漏液现象,使塔板的效率 下降。因此,在塔板设计中应尽量减小液面落差。
2013-1-7
3.筛孔塔板
2013-1-7
筛孔塔板简称筛板,其结构如图所示。塔板上开有许多均
匀的小孔,孔径一般为3~8mm。筛孔在塔板上为正三角形排
列。塔板上设置溢流堰,使板上能保持一定厚度的液层。 操作时,气体经筛孔分散成小股气流,鼓泡通过液层, 气液间密切接触而进行传热和传质。在正常的操作条件下, 通过筛孔上升的气流,应能阻止液体经筛孔向下泄漏。 筛板的优点是结构简单、造价低,板上液面落差小,气 体压降低,生产能力大,传质效率高。其缺点是筛孔易堵塞, 不宜处理易结焦、粘度大的物料。 应予指出,筛板塔的设计和操作精度要求较高,过去工业 上应用较为谨慎。近年来,由于设计和控制水平的不断提高, 可使筛板塔的操作非常精确,故应用日趋广泛。
2013-1-7
奥康内尔收集了
几十个工业塔的塔板
效率数据,认为对于 蒸馏塔,可用相对挥 发度与进料液体黏度 的乘积αμL作为参数来
表示全塔效率,关联
曲线见图6-56。
图6-56 精馏塔效率关联曲线
2013-1-7
(二)单板效率(莫弗里板效率)
单板效率又称莫弗里(Murphree)板效率。它用汽相(或液相)经过 一实际塔板时组成变化与经过一理论板时组成变化的比值来表示。

化工制图与CAD第6章 化工设备图

化工制图与CAD第6章 化工设备图

法兰
C-A
800-1.6
JB/T4702-2000
名称
断面形状
类型代号
型式参数关系

以内径
EHA

型 封
为基准

以外径
为基准
EHB
DHA 碟型封头 DHB
Ri=1.0Di r=0.15Di DN=Di Ri=1.0Di r=0.10Di DN=Di
封头标注示例:
公称直径为1200mm,名义厚度为了12 mm,材质为0Cr18Ni9的椭 圆形封头,其标记为:
图6-9 按规律排列管子的画法
6.焊缝的表达方法
化工设备图中未剖切到的焊缝不用特别表示,剖到的
焊缝一般涂黑表示;重要焊缝(如筒体的纵环焊缝、主要接 管与筒体的角焊缝等)应画出节点图详细表示,并加以标注; 其余焊缝形式可在技术要求中统一注明。
6.3 化工设备常用的标准零部件
6.3.1 筒体
筒体是化工设备的主体结构。筒体的主要尺寸是直径、
第6章 化工设备图
6.1 化工设备图的作用和内容 6.2 化工设备图的表达方法
6.3 化工设备常用的标准零部件
6.4 化工设备图的标注
6.5 化工设备图的阅读
6.1 化工设备图的作用和内容
6.1.1 化工设备图的作用
化工设备图详细反映了设备结构、制造要求和各零部件装配连接关 系,清楚地列出设备的技术特性参数和技术要求以及对外连接关系。
图6-7填充物的表达方法
(5)按规则排列孔的画法 热交换器中的管板、折流板,或塔器中的塔板上按规则排列的孔, 可以只画几个,其余用细实线表示各孔的中心线位置分布即可,但需注 明其总数。其分布范围(外框线)用粗实线表示。

化工设备图样的基本知识

化工设备图样的基本知识

➢化工设备图样的基本知识➢第二章化工设备图的表达特点➢第三章化工设备的焊接及焊缝表达➢第四章化工设备常用零部件简介➢第五章化工设备图的绘制➢第六章化工设备图的阅读➢第七章工艺流程图➢第八章车间布置设计与建筑图➢第九章设备布置图➢第十章管道布置图➢第一章化工设备图样的差不多知识本节重点:➢图幅布置及各种表格内容➢化工图样包括化工机器、化工设备图样和化工工艺图样。

➢化工设备图样包括化工设备总图、装配图、部件图、零件图、管口方位图、表格图及预焊接图等。

➢化工工艺图样包括化工工艺流程图、设备布置图、管路布置图等。

➢一、化工设备图样:➢1、总图➢2、装配图➢3、部件图➢4、零件图➢5、管口方位图➢6、表格图➢7、标准图➢8、通用图➢二、化工设备图样的安排格式:➢1、装配图兼作总图➢2、装配图附零件图➢3、部件装配图➢4、部件装配图附有零件图➢5、零件图➢6、装配图附数据表三、图幅排列原那么:➢装配图、零件图、部件图可排列在同一张纸上。

➢假如不能排列在同一张图纸上,也可分排在几张纸上,但要保证以下两个条件。

➢第一、要紧视图及所属的技术要求、技术特性表、管口表、明细表、选用表及图纸名目等均应安排在第一张图纸上。

➢第二、在每一张图纸的技术要求下方,应加〝注〞,注明几张图纸之间的相互联系。

四、标题栏:➢1、大主标题栏➢2、小主标题栏➢2、简单标题栏➢3、标准图或通用图标题栏➢五、明细表:➢六、管口表:➢七、技术特性表:➢用于表示设备本身所有的和所能承担的工艺参数等。

➢类别有:换热器专用技术特性表和一样化工设备技术特性表两种。

➢第二章化工设备图的表达特点一、化工设备的差不多结构特点:➢1、回转体形体为主➢2、部件尺寸相差悬殊➢3、壳体上孔和管口多➢4、零部件标准化➢5、焊接结构多➢6、材料专门➢7、密封要求高➢二、化工设备图的视图表达特点:➢1、视图配置➢2、夸大画法➢3、断开画法➢4、分层画法➢5、旋转视图➢6、管口方位图:用来表达化工设备的管口及其它附件分布情形。

第六章化工仪表及自动化-

第六章化工仪表及自动化-
第六章 简单控制系统
目录
➢ 简单控制系统的结构与组成 ➢ 被控变量的选择 ➢ 操纵变量的选择 ➢ 测量元件特性对控制系统的影响 ➢ 控制器控制规律的选择 ➢ 控制器参数的工程整定
第一节 简单控制系统的结构与组成
•又称单回路反馈控制系统; •由一个被控对象、一个测量变送器、一个控制器 和一个执行器组成; •利用反馈闭环进行控制的系统; •其组成方框图为:
测量滞后包括测量环节的容量滞后和信号测 量过程的纯滞后。 1.测量环节容量滞后(时间常数)
测量元件,特别是测温元件,存在热阻和热 容,自身具有一定的时间常数,因而造成测量 滞后。
测量元件时间常数的影响
• 测量元件时间常数越大,上述现象越显著。 导致控制系统不能发挥正确的校正作用, 控制质量达不要求。
别组成控制系统时,则很容易产生系统间的相互关 联现象。
➢ 在精馏操作中,塔顶和塔底的产品纯度存 在关联。 ➢若以两个简单控制系统分别控制塔顶、塔 底温度,势必造成相互干扰,使两个系统都 不能正常工作。 ➢ 采用简单控制系统时,通常只能保证塔顶 或塔底一端的产品质量。 ➢ 如果工艺要求塔顶和塔底产品纯度都要保 正,则通常需要组成复杂控制系统,增加解 耦装置、解决相互关联问题。
要求:T0适当小些,使反应灵敏,控制及时、 减小稳定过渡时间,提高控制质量。
例如,对于提馏段温度的控制。
不同时间常数的影响
y
A
T1
T2
C
D
E
A、B是被控制变量在单位
阶跃干扰作用下系统无
B
校正作用时的响应曲线。
E表示控制器的校正作用
C、D分别表示被控变量
t
在干扰与校正作用同时
作用下的变化曲线。
假设控制与干扰通道时间常数相同

化工仪表第6章简单控制系统

化工仪表第6章简单控制系统

第二节 简单控制系统的设计
影响提馏段灵敏板温度T灵的
因素主要有:
进料流量Q入 进料成分X入 进料温度T入 回流流量Q回 回流温度T回 不可控 不可控 不可控 可控 (不可控)
图6-8 影响提馏段温度各种 因素示意图
加热蒸汽流量QZ
冷凝器冷却温度 塔压P
可控
(不可控) 不可控
通过工艺分析,选择蒸汽流量作为操纵变量。 控制更及时,更显著。
燃料气
3. 变送器是随炉温升高,输出增大, 也是“正”方向。 4. 所以控制器必须为“反方向”, 才能当炉温升高时,使阀门关小, 炉温下降。
加热炉出口温度控制
第五节 控制系统的投运及操作中的常见问题
举例
液位控制系统
控制阀采用了气开阀 1. 当控制阀打开时,液位是下 降的,所以对象的作用方向 是“反”的。
A: 无纯滞后时的校正作用
B: 有纯滞后时的校正作用
C: 不受控下的输出曲线 D: 无纯滞后时的输出曲线 E: 有纯滞后时的输出曲线
在选择控制变量构成控制回路时,应尽量避免控制通道纯滞 后τ0的存在,无法避免时应使之尽可能小。
干扰通道时间常数 Tf
Tf越大越好,干扰对被控变量 的影响越缓慢,越有利于改善 控制质量。
概述
选择被控变量 选择控制变量
处理测量信号
选择调节阀 选择控制规律 系统投运 参数整定
第一节 简单控制系统的结构与组成
简单控制系统通常是指由一个测量元件、变送器、一个 控制器、一个控制阀和一个对象所构成的单闭环控制系统。
图6-1 液位控制系统
图6-2 温度控制系统
第一节 简单控制系统的结构与组成
1—精馏塔;2—蒸汽加热器
图6-5 苯-甲苯溶液 的T-x图

第6章 化工设备零部件简介-2

第6章 化工设备零部件简介-2

6) 对材料有特殊要求 7)防泄漏安全结构要求高
二、化工设备图的视图表达特点
1、视图配置灵活
化工设备图的视图配置灵活,其俯(左)视图可 以配置在图面上任何适当的位置,但必须注明“俯 (左)视图”的字样。 当设备结构复杂,所需视图较多时,允许将部分 视图画在数张图纸上,但主视图及该设备的明细栏、 管口表、技术特性表、技术要求等内容,均应安排在 第一张图样上。 当化工设备结构比较简单,且多为标准件时,允 许将零件图与装配图画在同一张图样上。如果设备图 已经表达清楚,也可以不画零件图。
采用多次旋转的
表达方法时,一般不 作标注。但这些结构 的周向方位以管口方 位图(或俯、左视图)
为准。
5、管口方位的表达方法
化工设备上的接管口和附件较多,其方位可用管口 方位图表示,如右图所示。
同一管口,在主视 图和方位图上必须标注 相同的小写字母。 当俯(左)视图必 须画出,而管口方位在 俯(左)视图上已表达 清楚时,可不必画出管 口方位图。
典型化工设备部分常用零部件
典型化工设备包括:塔设备、反应釜、换热器、容器
化工生产装置中各类工艺设备所占投资的比例
装置名称
化工和石油化工 炼油和煤化工 人造纤维 药物和制药 油脂工业 油漆和涂料 橡 胶 工 艺 设 备 类 别 塔设备 25.39 34.85 44.90 9.87 20.49 11.40 15.11 反应设备 22.91 13.02 2.30 30.60 8.99 22.03 12.04 换热设备 45.55 49.50 40.61 25.92 50.94 12.91 57.47 搅拌设备 6.15 2.63 12.19 33.61 20.49 53.66 15.38 合计 100% 100% 100% 100% 100% 100% 100%
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2. 封头
封头与筒体一起构成设备的壳体。 封头与筒体一起构成设备的壳体。 连接方式:焊接— 连接方式:焊接 不可拆卸 法兰连接—可拆卸连接 法兰连接 可拆卸连接 封头形式: 封头形式: 带折边
过渡弧
S DN 球形封头 圆弧 α <30°无圆弧 α >30°有圆弧
S DN 椭圆形封头 DN α 折边锥形封头 DN 平板封头 DN 碟形封头
(3)断开和分段画法 ) 各类塔、换热器等设备本身过高、过大。 各类塔、换热器等设备本身过高、过大。 · 沿着轴线方向有相当部分 结构相 同,或按一定规律 重复, 重复,这类设备可采用断 开画法。 开画法。 用双点划线将设备结构 相同或重复结构断开, 相同或重复结构断开,便于 采用大比例,并简化了作图。 采用大比例,并简化了作图。
减速机
电 机
填料箱
连轴节
3、示意画法 、 由零部件图、 由零部件图、局部放大图表达清楚的零部件 标准化的零部件 简单结构
封头 带法兰接管
可用粗 实线画 单线示 意图
补强圈 折流板 拉杆与定距管 筒体
××
××
示意画法
4、液位计的简化画法 、 液位计用点划线表示,用粗实线画出“ ” 液位计用点划线表示,用粗实线画出“+”表示安 装位置。在明细栏中注明名称、规格、数量及标准号。 装位置。在明细栏中注明名称、规格、数量及标准号。
LG2
45° °
M
A A
45° °
LG12
规格、用途相同的接管、 规格、用途相同的接管、附件 可共用一个字母, 可共用一个字母,用阿拉伯数字 作角标以示个数。 作角标以示个数。如:LG1·2
(5) 管口方位的表达方法 化工设备壳体上的管口、附件方位的表达必须 化工设备壳体上的管口、 清楚,否则会影响设备的安装。 清楚,否则会影响设备的安装。如果在视图中没有表 达清楚管口方位,则要画管口方位图。 达清楚管口方位,则要画管口方位图。
② 高度 H (high) ( 或长度 long) 长度 ③ 厚度 δ
其中: 按工艺要求计算确定, 其中: DN和H(L) 按工艺要求计算确定,且DN应符合压力容 器公称直径(GB9019—88 88标准 )(P96 P96); 器公称直径(GB9019 88标准 )(P96); 筒体厚度根据强度计算确定。 筒体厚度根据强度计算确定。
(1)管法兰 ) 结构型式:平焊、对焊、插焊、罗纹、活动、整体、和法兰盖。 结构型式
(2)细部结构表达方法 ) 化工设备各部分结构尺寸相差悬殊, 化工设备各部分结构尺寸相差悬殊,因此按总体尺 寸选定的绘图比例,无法将细部的结构尺寸表达清楚。 寸选定的绘图比例,无法将细部的结构尺寸表达清楚。 局部放大(节点祥图) 局部放大(节点祥图)
可画成局部视图、局部剖视图或剖面图。 局部放大图 可画成局部视图、局部剖视图或剖面图。 方法:在基本视图上,将节点用圆圈起, 方法:在基本视图上,将节点用圆圈起,用罗马数字作标记 局部放大图可按比例画图,也可不按比例画图, 局部放大图可按比例画图,也可不按比例画图,但需在节点 图上方注明。 图上方注明。 Ⅰ 或 Ⅰ 如 不按比例 夸大画法 2:1 : 化工设备中的壳体、垫片、挡板、折流板、法兰等较薄, 化工设备中的壳体、垫片、挡板、折流板、法兰等较薄,在 视图中很难表达清楚,常采用适当夸大(不按比例)画法。 视图中很难表达清楚,常采用适当夸大(不按比例)画法。
3.
法兰
法兰是法兰连接的主要零件,法兰连接是由一对法兰、 法兰是法兰连接的主要零件,法兰连接是由一对法兰、 密封垫片和螺栓、螺母、垫圈组成的可拆卸连接。 密封垫片和螺栓、螺母、垫圈组成的可拆卸连接。 法兰主要参数:公称直径、公称压力、密封面形式。 法兰主要参数:公称直径、公称压力、密封面形式。 标准法兰分类:管法兰、设备法兰。 标准法兰分类:管法兰、设备法兰。
化工设备通用零部件
1-液面计 3-补强圈 5-接管 7-筒体 9-下封头 2-人孔 4-管法兰 6-上封头 8-支座
9
1. 筒体
筒体是聚合釜、各种塔类、换热器、过滤器、 筒体是聚合釜、各种塔类、换热器、过滤器、罐等设备的主体 结构,根据不同的工艺要求,选用不同材质的钢板卷焊而成。 结构,根据不同的工艺要求,选用不同材质的钢板卷焊而成。当 直径< 时可用无缝钢管。 直径<500mm时可用无缝钢管。筒体较长时,可用多个筒节焊接 时可用无缝钢管 筒体较长时, 或设备法兰连接)而成。 (或设备法兰连接)而成。 钢板卷焊筒体 内径 主要尺寸 :① 公称直径 DN 钢板卷焊筒体—内径 (nominal diameter) 无缝钢管 外径 无缝钢管—外径
标记 公称直径1000mm,厚度10mm,高度2000mm的筒体 1000mm 10mm 2000mm 公称直径1000mm,厚度10mm,高度2000mm的筒体
标记为: 筒体DN1000×10,H=2000” 标记为:“筒体DN1000×10,H=2000” DN1000 若为卧式罐则用L代替H 若为卧式罐则用L代替H
S
封头多数已经标准化, 封头多数已经标准化, A-与其它封头相比同样体积其表面最小,同样承压 与其它封头相比同样体积其表面最小, 力下壁最薄。深度大,加工困难。 力下壁最薄。深度大,加工困难。 B-加工原因有一段直边,但曲率变化是连续的,应 加工原因有一段直边,但曲率变化是连续的, 力分布均匀,深度浅,易加工。 力分布均匀,深度浅,易加工。 C-有三部分组成,应力不均匀,应用较少。 有三部分组成,应力不均匀,应用较少。 适用于粘度较大的液体或固体颗粒, 30° D 适用于粘度较大的液体或固体颗粒,当α<30°, 上角趋于180 不会形成死角,无需圆弧; 上角趋于180 °不会形成死角,无需圆弧;当α > 30° 上角变小。形成死角物料淤积,需要圆弧。 30°,上角变小。形成死角物料淤积,需要圆弧。 适用于压力低的设备, F—适用于压力低的设备,或是高压的小型设备 适用于压力低的设备 或是高压的小型设备。 标记:公称直径1000mm,厚度10mm的椭圆形封头, 1000mm,厚度10mm的椭圆形封头 标记:公称直径1000mm,厚度10mm的椭圆形封头, 椭圆封头DN1000 DN1000× 4737其标记为 椭圆封头DN1000×10 JB/T 4737-95 椭圆封头的规格尺寸见附录三(1) 椭圆封头的规格尺寸见附录三(1)
0° ° 315° ° 270° 270° 225° °
A B E D C
90° °
用中心线表达管口 位置, 位置,粗实线表达管 口,管口英文代号与 其它视图相同。 其它视图相同。
180° °
管口方位图
二、 化工设备图的简化画法
在不影响视图准确、清晰表达结构形状,又不会 产生误解的情况下,化工设备图中采用简化画法。
1、标准零、部件的简化画法 、标准零、 标准零部件已有标准图, 标准零部件已有标准图,化工设备图中可按比例用 明细栏中写明名称、 粗实线画出外形特征简图。并在明细栏中写明名称 粗实线画出外形特征简图。并在明细栏中写明名称、 规格、标准号。 规格、标准号。
人(手)孔
接管
视镜
2、外购部件的简化法 、 化工设备中, 化工设备中,外购部件只需根据主要尺寸按比例用 明细栏中写明名称、 粗实线画出外形轮廓简图。并在明细栏中写明名称 粗实线画出外形轮廓简图。并在明细栏中写明名称、 规格、主要性能参数和外购字样。 规格、主要性能参数和外购字样。
LG1
LG2
LG12
液面计的简化画法
5、 重复结构的简化画法 、 螺栓连接件
注意:明细栏中写明名称、标准号、 注意:明细栏中写明名称、标准号、 数量、 数量、及材料 螺栓孔用中心 线和轴线表示
螺栓用×表示, 螺栓用×表示, 若均匀分布, 若均匀分布, 可画几个表示 分布方位 零件图中螺栓孔 装配图中螺栓连接
钻孔范围
按角度排列
按同心圆排列
填料
50×50×5 × × 瓷环乱堆 50×50×5 × × 瓷环整齐排列 80×80×5 瓷环整齐排列
50×50×5 瓷环乱堆
相同材料、规格、 相同材料、规格、堆放方式
不同材料、规格、 不同材料、规格、堆放方式
外径×高度×壁厚
6、管法兰的简化画法 、
平焊法兰
对焊法兰
分布器 进水
底座 进风口
集水器

Ⅲ Ⅱ Ⅰ Ⅴ Ⅳ
· 对于不适宜采用断开
画法的设备, 画法的设备,通常采用 分段画法, 分段画法,保证图面布 置合理,比例适当, 置合理,比例适当,图 面清晰。 面清晰。
设备分段表示法
(4) 多次旋转的表达方法 ) 化工设备壳体上分布着许多管口和附件, 化工设备壳体上分布着许多管口和附件,为在主视图 上表达其结构形状、位置,常使用多次旋转的画法。 上表达其结构形状、位置,常使用多次旋转的画法。
化工设备图的种类
图 图 图 图 设备 图
的 的 图 工 的图
化 工 设 备 图
的 设备 图 的图 的 设备 的图 工 工 图 图 设备 的 设备的 设备 设备 图 的 图 图 设备 图

第一节 化工设备图的表达特点
一、 化工设备的图示特点 化工设备图 设备结构、形状、大小 设备结构、形状、
1 、化工设备的基本结构特点 常见的化工设备有罐 反应釜、换热器、和各种塔 常见的化工设备有罐、反应釜、换热器、和各种塔 这些设备形状、大小安装方式各不同, 器,这些设备形状、大小安装方式各不同,但构成设 备的基本体、所采用的零部件都是通用的。 备的基本体、所采用的零部件都是通用的。
注意: 注意:在明细栏和管口表中注明连接面 型式及焊接型式。 型式及焊接型式。
第二节 化工设备中标准化通用零部件
支座、 筒体 封头 法兰 支座、 人孔( 人孔(手) 视镜 液面计 补强圈 --搅拌器 反应釜 --搅拌器 轴封装置 换热器--管板 折流板 换热器--管板 -膨胀节 --栅板 塔盘、 栅板、 塔--栅板、塔盘、 浮阀、 浮阀、泡帽
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