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2014年化工工程师专业基础重点辅导(5)

发表时间:2014/6/3 11:24:19 来源:互联网 点击关注微信:关注中大网校微信
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为了更有效的学习2014年注册化工工程师考试科目,小编为大家准备了详细的《专业基础》辅导资料,希望对大家2014年注册化工工程师考试取得好的成绩有所帮助!

一、磁力泵的优缺点及操作要求

一)磁力泵的优点

1.由于传动轴不需穿入泵壳,而是利用磁场透过空气隙和隔离套薄壁传动扭矩,带动内转子,因此从根本上消除了轴封的泄漏通道,实现了完全密封。

2.传递动力时有过载保护作用。

3.除磁性材料与磁路设计有较高要求外,其余部分部分技术要求不高。

4.磁力泵的维护和检修工作量小。

二)磁力泵的缺点

1.磁力泵的效率比普通离心泵低。

2.对防单面泄漏的隔离套的材料及制造要求较高。如材料选择不当或制造质量差时,隔离套经不起内外磁钢的摩擦很容易磨损,而一旦破裂,输送的介质就会外溢。

3.磁力泵由于受到材料及磁性传动的限制,因此国内一般只用于输送100℃以下,1.6mpa以下的介质。

4.由于隔离套材料的耐磨性一般较差,因此磁力泵一般用于输送不含固体颗粒的介质。

5.联轴器对中要求高,对中不当时,会导致进口处轴承的损坏和防单面泄漏隔离套的磨损。

三)磁力泵的操作要求

1.磁力泵在正常操作条件下,不存在随时间推移而老化退磁的现象。但当泵过载、堵转或操作温度高于磁钢许用温度时就会发生退磁。因此磁力泵必须在正常操作条件下运行。

2.磁力泵禁忌空运转,以避免滑动轴承和隔离套烧坏。磁力泵输送的介质中不允许含有铁磁性杂质与硬质杂质。磁力泵不允许在小于30%的额定流量下工作。

3.磁力泵不需要任何方法保养,但应经常检查电流、温升和出口压力是否正常,是否渗漏运行,是否平稳,振动和噪声是否正常。一般情况下建议2~3个月检查一次。必要时应随时检查,发现异常情况及时处理。但是价格较高,修理成本高。

二、真空泵的定义及分类

凡是从设备中抽出气体,使设备内部达到真空的机械称为真空抽气机或真空泵。

从结构上真空泵大致可分为:往复式真空泵、回转式真空泵和射流式真空泵等。

1.往复式真空泵。往复式真空泵适用于抽送不含固体颗粒、无腐蚀性的气体。这种真空泵的抽气速率较大,真空度较高。故在化工厂中广泛应用。但其结构复杂,维修量大。

2.水环式真空泵。水环式真空泵是回转真空泵的一种。

3.射流式真空泵。射流式真空泵是利用一种压力较高的工作流体来输送另一种流体。

射流式真空泵工作流体可分为高压蒸汽、空气或高压水,射流式真空泵与所输送的流体(液体或气体)混合,共同排出。

射流式真空泵的优点是:射流式真空泵结构简单,工作可靠,便于操作,不需要任何原动机,在化工生产中常用以抽送有毒或腐蚀性气体。

水环式真空泵的工作原理是:水环式真空泵圆柱形泵缸内注入一定量的水,星形叶轮偏心地装在泵缸内,当叶轮旋转时,水受离心力作用被甩向四周而形 成一个相对于叶轮为偏心的封闭水环。水环式真空泵中被抽吸的气体沿吸气管及接头由吸气孔进入水环与叶轮之间的空间,右边月牙形部分,由于叶轮的旋转,这个 空间容积由小逐渐增大,因而产生真空抽吸气体。水环式真空泵随着叶轮的旋转,气体进入左边月牙形部分。因叶轮是偏心旋转的,此空间逐渐缩小,气体逐渐受到 压缩升压,气与水便由排气孔经接头沿排气管进入水箱中,自动分离后再由放气管放出。水环式真空泵中废弃的水和空气一起被排到水箱里。

水环式真空泵的特点是结构紧凑、工作平衡可靠和流量均匀,所以化工生产中多用来输送或抽吸易燃、易爆和有腐蚀性的气体。水环式真空泵由于叶轮搅拌液体,损失能量大,故其效率很低。

三、辐射传热干燥设备的适用范围

辐射干燥机主要有远红外干燥机、高频干燥机、超声波干燥机等。各种电磁辐射源波长在太阳光谱到微波范围内,太阳光辐射只能穿透物料的表面。根据 太阳辐射的波长,物料只能够吸收一部分入辐射。在粉粒包衣、片状、胶膜等物料的干燥中常使用红外线辐射。尽管大多数潮湿物料在50~60hz频率的电流中 是不良导体,但在高频中阻抗会急剧下降。这种辐射可以用来加热颗粒,减少对内部传热的阻力。吸收的能量由水分子来选择,物料的干燥过程达到节能作用。但因 这种干燥方式运行费用高,所以只有贵重物料才可采用。辐射传热干燥是依靠加热板的热辐射能量达到干燥物料的过程。这类装置的关键是辐射能强的辐射加热板和 选择物料容易吸收的波长。相当一段时期,都是用3μm以下的近红外波段,但近年来,改为用有机物吸收能较高的远红外(大于4μm)陶瓷加热板。远红外加热 表面吸收较好,所以作为涂膜的干燥效果较好。实验表明,离表面1mm之内的物料可以吸收大部分远红外能,再厚就很难做到均匀传热。微波干燥近年来也得到了 越来越多的应用,它是用微波作为电磁波直接进入导电体内,使物料中的极性分子和极性基团振动回转,经分子间的内部摩擦,在内部产生热量,达到干燥的目的。 这是由电能转变为热能的过程,热效率可达到60%~70%。纯粹用微波干燥运转成本很高,但在减速干燥期间,当水分很难用热空气干燥和传导传热除去时,微 波干燥可以作为辅助手段提高干燥速率。在冷冻干燥中,残留的冰也可以用微波干燥法除去。

(1)远红外干燥机。用电能产生的红外线,就会产生从表面向内部吸收渗透的效果。因此干燥速率较高,热效率也较高。但其性质与光相同,所以照射时不能留有阴影。

(2)高频干燥机。物料置于高频高电压的电场时就会随着水分子运动在物料内部产生均匀摩擦热。这种方法适用于厚板及导热性能差的物料,主要用于木材加工业。

(3)超声波干燥机。以适当频率的声波撞击物料,随着激烈的分子运动使空穴作用得以充分发挥,加快了干燥速率,适用于不耐热物料的干燥。

四、化工生产的特点

化工生产具有易燃、易爆、易中毒,高温、高压,有腐蚀等特点。因而,较其他工业部门有更大的危险性。

化工生产有四个特点:

(1)化工生产使用的原料。半成品和成品种类繁多,绝大部分是易燃、易爆、有毒害、有腐蚀的危险化学品。这给生产中的这些原材料、燃料、中间产品和成品的贮存和运输都提出了特殊的要求。

(2)化工生产要求的工艺条件苛刻。有些化学反应在高温、高压下进行,有的要在低温、高真空度下进行。如由轻柴油裂解制乙烯、进而生产聚乙烯的 生产过程中,轻柴油在裂解炉中的裂解温度为800℃;裂解气要在深冷(-96℃)条件下进行分离;纯度为99.99%的乙烯气体在294kPA压力下聚 合,制取聚乙烯树脂。

(3)生产规模大型化。近20多年来,国际上化工生产采用大型生产装置是一个明显的趋势。以化肥为例,20世纪50年代合成氨的最大规模为6万 t/A;60年代初为12万t/A;60年代末,发展到30万t/A;70年代发展为54万t/A。乙烯装置的生产能力也从50年代的10万t/A,发展 到70年代的60万t/A。裂解炉单台炉的生产能力从4.5万t/A达到10万t/A。采用大型装置可以明显降低单位产品的建设投资和生产成本,提高劳动 生产能力,降低能耗。因此,世界各国都积极发展大型化工生产装置。但大型化会带来重大的潜在危险性。

(4)生产方式的高度自动化与连续化。化工生产已经从过去落后的手工操作、间断生产转变为高度自动化、连续化生产;生产设备由敞开式变为密闭 式;生产装置从室内走向露天;生产操作由分散控制变为集中控制,同时,也由人工手动操作变为仪表自动操作,进而又发展为计算机控制。连续化与自动生产是大 型化的必然结果,但控制设备也有一定的故障率。据美国石油保险协会统计,控制系统发生故障而造成的事故占炼油厂火灾爆炸事故的6.1%。

20世纪70年代初,我国陆续从日本、美国、法国等国家引进了一批大型现代化的石油化工装置。如30万t级乙烯、合成氨、化纤等,使我国的化工 生产水平和技术水平有了很大的提高。特别是使我国的化工原料基础由粮食和煤转为石油和天然气,使我国的化学工业结构、生产规模和技术水平都发生了根本性的 变化。

正因为化工生产具有以上特点,安全生产在化工行业就更为重要。一些发达国家的统计资料表明,在工业企业发生的爆炸事故中,化工企业占了1/3。此外,化工生产中,不可避免地要接触有毒有害的化学物质,化工行业职业病发生率明显高于其他行业。

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(责任编辑:中大编辑)

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