炼化设备简介及发展趋势课件.ppt

1、1炼化设备简介及发展趋势2目录炼油化工设备分类 3-17第一部分 容器类 18-33第二部分 换热设备类 34-83第三部分 加热炉 84-116第四部分 泵类 117-154第五部分 压缩机组 155-215第六部分 汽轮机 216-227介绍CTST塔盘 228-232炼化设备发展趋势 233-2363炼油化工设备分类4炼油化工设备分类 2002年中国石油天然气股份有限公司颁发的中国石油天然气股份有限公司炼油化工企业设备管理规定（试行）中对石油化工设备的分类标准又重新进行了规定，其中共分为十三大类、其中又分别进行了小类划分。目前中石油各地区公司对炼油化工设备的分类及相关统计、汇总、报表上报

2、均执行此标准。5中石油石油化工设备分类大类一 炉类八通用机械类二 塔类九动力设备三 反应设备类 十仪器、仪表类四 贮罐类十一 机修设备类五 换热设备类 十二 起重运输和施工机械类六 化工机械类 十三 其他七 化纤机械类前12大类共分108小类6大类1炉类1加热炉（包括箱式、管式、圆筒式）2煤气（油）发生炉3干馏炉4裂解炉5转化炉6脱氢炉7制氢炉8其它7大类2塔类1筛板塔2浮阀塔3泡罩塔4填料塔5焦炭塔6冷却塔7合成塔8其它8大类3反应设备类1聚合反应器2加氢反应器3裂化反应器4重整反应器5歧化反应器6异构化反应器7其他9大类4贮罐类1金属贮罐2球形罐3非金属贮罐4气柜5带搅拌罐6其他10大类5

3、换热设备类1固定管板式换热器 6 蒸发器2浮头式换热器7 空冷器3U形管式换热器8 废热锅炉4板式换热器9 其它5套管式换热器11大类6化工机械类1离心机8挤压机2真空过滤机 9切粒机3叶片过滤机 10 输送机4板式过滤机 11 搅拌机5振动机12 干燥机6成型机13 结晶机7混炼机14 包装机12大类7化纤机械类1抽（纺）丝机9拉毛机2牵伸机10 牵伸机3水洗机11 切断机4柔软处理机12 针梳机5烘干机13 打包机6卷曲机14 假捻机7卷绕（折叠）机 15 其他8加捻机13大类8通用机械类1泵(9)屏蔽泵(2)罗茨鼓风机(1)离心泵 2压缩机(3)轴流式风机(2)往复泵(1)离心式压缩机

4、4冰机(3)比例泵(2)往复式压缩机(4)齿轮泵(3)螺杆式压缩机(5)真空泵(4)回转式压缩机(6)螺杆泵(5)其他(7)旋涡泵 3鼓风机(8)刮板泵(1)离心式鼓风机14大类9动力设备1离心机8挤压机2真空过滤机 9切粒机3叶片过滤机 10 输送机4板式过滤机 11 搅拌机5振动机12 干燥机6成型机13 结晶机7混炼机14 包装机15石油化工主要设备 中国石油天然气股份有限公司炼油化工企业设备管理规定（试行）中对石油化工主要设备划分方法做出了详细规定要求。16中石油石油化工主要设备分类序号 主要设备种类序号 主要设备种类1炼油厂7(6)其他石化装置 72化工厂3化纤厂(1)化肥厂21(1

5、)化纤机械7(2)氯碱装置3(2)纺织机械5(3)聚氯乙烯装置 24主要通用机械及贮运设备18(4)合成橡胶装置 10(5)乙烯装置115起重运输设备 517炼油厂主要设备1加热炉41000MJ/h(1000万大卡及以上)2分馏塔(3200mm及以上)3反应器(塔)4焦炭塔(5400mm及以上)5真空过滤机(50m2及以上)6加氢高压容器7烟气透平18第一部分 容器类19概述 炼油化工生产中物料的储存，各种生产过程基本上都是在各类容器中进行的。压力容器是内部或外部承受气体或液体压力、并对安全性有较高要求的密封容器。20概述1、强度：所有零部件均按照有关规定计算，保证足够的强度。2、刚度：设计中

6、考虑构件刚度，避免出现失稳现象。3、耐久性：指压力容器要求使用年限。4、密封性：防止易燃、易爆、有毒物料的泄漏。容器的基本要求21容器的结构 容器筒体封头其他零部件法兰支座接管人孔、手孔视镜液面计22容器的分类 容器按形状分（圆筒形容器、球形容器、矩形容器）按承压情况分（内压容器、外压容器）按材料分（钢制、铸铁制、铝制、石墨制、塑料制等）23容器的分类 压力容器根据容器承受压力分根据容器压力高低和介质危害程度及在生产过程中的重要性分根据压力容器在生产过程中的作用原理分根据容器结构形式分24容器的分类 压力容器按容器承受压力分内压容器外压容器低压容器(0.1P 1.6MPa)中压容器(1.6P

7、10MPa)高压容器(10P 100MPa)超高压容器(P 100MPa)25容器的分类 根据容器压力高低和介质危害程度及在生产过程中的重要性分压力容器一类容器三类容器二类容器26容器的分类 压力容器反应容器换热容器贮运容器根据压力容器在生产过程中的作用原理分分离容器27容器的分类 压力容器厚板卷焊式根据容器结构形式分多层式绕板式型槽绕带式热套式锻焊式28容器的分类 若干个多层筒节组焊而成，各筒节由内筒和在外面包扎的层板组成。多层式压力容器结构制造设备较筒单，材料的选用有较大的灵活性。安全性高：即使在某一层钢板中出现裂缝，裂缝也只能在该层层板中扩展，不会扩展到其他层板上生产工序多、劳动生产率低

8、。优点缺点29容器的分类 将成卷的薄钢板连续地缠绕在内筒外面，达到所需要壁厚为止，不必逐层包扎层板和焊接每层层板的纵焊缝。绕板压力容器结构30容器的分类 在绕带机床上，对型槽钢带通电加热到红热状态，再用压辊将钢带压合到内筒表面预先加工出的螺旋沟槽内，使之相互啮合，每绕完一层钢带后再绕下一层，直到所需的筒体厚度为止。型槽绕带式压力容器结构 型槽钢带层层啮合，可使钢带层承受容器的一部分轴向力。筒体上没有贯穿整个壁厚的环焊缝；使用安全性高。需要使用特殊轧制的型槽钢带和专用机床。优点缺点31容器的分类 在内筒外面套合上一至数层外筒，组成筒节。通常先将外层筒体加热，使其直径增大，以便套在内层筒体上。冷却

9、后的外层筒体就能紧贴在内筒上，同时对内筒产生一定的预加压缩应力。热套压力容器结构热套压力容器用的钢板比多层压力容器的层板厚，层数少，所以生产效率较高。优点32容器的分类 由锻造的筒节经组焊而成，结构上只有环焊缝而无纵焊缝。热套压力容器结构轻水反应堆压力容器、石油工业加氢反应器和煤转化反应器的主要结构形式。制造水平应用随着冶炼、锻造和焊接等技术的进步，已可供应570吨重的大型优质钢锭，并能锻造最大外径为10米、最大长度为4.5米的筒体锻件，因而大型锻焊式压力容器得到了发展。33容器的选型使用1、由于高温环境对材料的性能有重大的影响，对于高温压力容器必须按持久强度进行计算。压力容器选型使用注意事项

10、2、对于操作压力或温度频繁变动的压力容器，压力或温度的反复升降还可能引起疲劳失效，对这类压力容器应当进行疲劳强度设计。3、在设备存在缺陷的情况下，还应根据疲劳裂纹扩展理论对容器的使用寿命作出估算。4、针对介质的成分、温度和压力等操作条件，充分考虑各种破坏机理，合理选材。34第二部分 换热器35概述 换热器是石油、化工、动力、轻工、食品和原子能等许多工业部门所广泛应用的工艺设备，而且也是重要的节能设备之一。据统计，在石油炼制和石油化工装置中，换热器约占装置工艺设备总重量的40%投资的20%左右（不包括空气冷却器）。36换热器的分类37换热器分类 换热器按材料种类分按传热方式分按使用压力分按设备结

11、构分38换热器分类 金属材料换热器 按材料种类分非金属材料换热器碳素钢换热器、低合金钢换热器、不锈钢换热器和有色金属换热器（如铜、钛等）石墨、玻璃钢、陶瓷换热器等 39换热器分类 按传热方式分 混合式换热器（直接接触换热器）传热方式：通过冷热两种流体直接接触进行热量交换而实现传热 凉水塔洗涤塔气液混合式冷凝器其他40换热器分类 按传热方式分 蓄热式换热器传热方式：采用由耐火砖构成的蓄热室。在传热过程中，冷热两种流体交替通过蓄热室。当热流体通过时，蓄热体吸收了热流体的热量而升温，热流体放出热量而降温；然后再让冷流体通过蓄热体，蓄热体把热量释放给冷流体而降温，冷流体吸收热量而升温。通过切换阀使冷热

12、流体交替留过蓄热室实现换热的目的。应用:冶金工业中的炼钢等场合合成氨厂的造气过程 41换热器分类 按传热方式分 间接式换热器（表面式换热器）传热方式：冷热两种流体被一固体壁隔开，不能直接接触，热量的传递通过固体壁进行。管壳式换热器套管式换热器板式换热器水浸式换热器42换热器分类 管壳式换热器固定管板换热器浮头管板换热器 U型管式换热器填料函式换热器釜式重沸器特点：1、应用最为广泛，是石油炼制和化工生产中换热器的主要型式。2、结构牢固、易于制造、生产成本较低、适应性强、处理量大 3、在高温、高压和大型换热器中占有绝对优势 43换热器分类 套管式换热器中小流量、传热面积不大。结构形式将传热管以同心

13、圆状插入外管中，传热管内介质与内外管环状空间内的介质以全逆流方式进行热交换。优点传热效果好，结构简单，制造容易，管内不易堵塞，且便于拆卸和清洗。缺点适用环境单位传热面积的金属消耗量大，阻力降大，管子接头多，易漏。44换热器分类 板式换热器结构形式基本换热元件：板厚为0.20.8mm厚的传热板片。基本结构：将压制成凹凸形的传热板片重迭放置，通过增减传热板的数量来调节换热面积。活动式联接（采用密封垫片）固定式联接（采用焊接结构）45换热器分类 板壳式换热器主要应用在催化重整装置结构形式将“板片”传热元件装在圆筒形外壳内。优点较好地解决了耐温、抗压与高效之间的矛盾，兼有管壳式与板式换热器的优点 缺点

14、适用环境制造工艺比较复杂，焊接技术要求高 46换热器分类 水浸式换热器结构形式管束和水箱两大部分组成。管束沉浸在盛有流动冷水的水箱内，当热流流经管束时，热量被管外流动的冷水带走而使温度降低。优点在短期停电断水时，仍能工作一段时间。且结构简单，造价低，制造、安装、清洗和检修方便 缺点单位传热面积的金属消耗量大，占用空间大，传热系数低，并易对空气和水造成污染 47常用换热器的结构特点48常用换热器结构 管壳式换热器前端管箱（A、B、C、N、D）壳体（E、F、G、H、I、J、K、O）后端管箱(包括壳体)（L、M、N、P、S、T、U、W）管壳式换热器49常用换热器结构 管壳式换热器主要部件分类及代号5

15、0常用换热器结构 BEM立式固定管板换热器51管壳式换热器型号表示方法 52固定管板换热器结构 BEM立式固定管板换热器53固定管板式换热器结构 多管程管壳式换热器54浮头式换热器结构 AES、BES浮头式换热器55浮头式换热器结构 内浮头结构图56浮头式换热器结构 外浮头结构图57U型管换热器结构 BIU U型管式换热器58填料函式换热器结构 AFP填料函式换热器59填料函式换热器结构 AJW填料函分流式换热器60釜式重沸器结构 AKT釜式重沸器61高压螺纹锁紧环换热器结构 适用于高压场合。如炼油厂加氢裂化装置用的高压换热器，其设计压力多为18MPa。高压条件下常规的大法兰结构存在的问题：(

16、1)高压下的管箱大法兰结构笨重，费材料；(2)大法兰八角垫密封槽因直径太大，机加工精度无法达到密封要求；(3)大法兰的主螺栓直径粗大，有时会大于100mm；操作过程中若发生泄漏，用人工或用机械都难以上紧。适用环境开发原因62高压螺纹锁紧环换热器结构 螺纹锁紧环密封结构63其他形式换热器结构 板式换热器64其他形式换热器结构 板壳式换热器65其他形式换热器结构 套管式换热器66其他形式换热器结构 水浸式冷凝冷却器67其他形式换热器结构 螺旋板式换热器68管壳式换热器设计选用的关键点与注意事项69设计制造中的注意事项 1、优先选用锻件；2、拼焊管板焊缝检测；3、复合管板超声波检测。4、合理选择大法

17、兰结构形式。管箱及壳体法兰盖、管板、大法兰1、合理选材；2、消除应力热处理；3、密封面在热处理后加工。4、严格控制壳体制造误差；5、壳体有关焊缝打磨处理。70设计制造中的注意事项 适当选配换热管螺栓、螺母1、选用冷拔管或石油裂化用无缝钢管；2、换热管拼接技术要求；3、通球试验；4、U形罐采用冷弯加工；5、按要求进行U形管弯管段消除应力等热处理。垫片铁包垫、缠绕垫、金属膨胀石墨复合垫、波齿垫71设计制造中的注意事项 换热管在管板上的排布1、布管限定圆；2、换热管中心距；3、换热管排列方式4、壳程设置挡管、中间挡板与旁路挡板。换热管与管板上的连接方式1、胀接（贴胀、强度胀）2、焊接（强度焊、密封焊

18、）3、胀焊结合72设计制造中的注意事项 横向折流板（弓形折流板）1、折流板的缺口及布置方向。2、折流板与壳体之间的间隙。3、折流板间距。4、折流板厚度。5、折流板上的穿孔。6、折流板的形状。纵向折流板1、折流板与壳体之间的密封。2、主要应用在双壳程换热器上，如加氢装置高压双壳程换热器。73设计制造中的注意事项 纵向折流板74设计制造中的注意事项 折流杆换热器优点：1、壳体压降明显降低。2、传热效率大大提高。3、改善流体力学性能，整体传热性能明显提高。4、基本消除管束振动。缺点：应用上仍存在较大局限性75设计制造中的注意事项 折流杆换热器76设计制造中的注意事项 换热管防冲设施防冲板防冲杆内导流

19、筒外导流筒77设计制造中的注意事项 78设计制造中的注意事项 其他零部件拉杆定距管滑道浮头及钩圈1、设计应同时考虑管、壳程介质的特性与腐蚀情况。2、双头螺栓和螺母的选材重点考虑壳程介质的腐蚀情况。3、焊后消除应力热处理。4、浮头部分的预紧。79设计制造中的注意事项 80设计制造中的注意事项 管束振动破坏介质流动引起的各种激振频率与管子的固有频率相同而引起共振破坏；管子间距过小，造成管子振动时与相临管子的碰撞破坏；折流板孔与管子之间的磨损破坏。81设计制造中的注意事项 管束振动破坏对策减少管子与折流板孔之间的间隙 降低壳程流速增加管子的固有频率变更折流板形式改善进、出口流动状态82新型高效换热元

20、件介绍83新型高效换热元件 螺纹管和低齿管螺纹槽管内插物内波纹外螺旋管折流杆T形表面翅片管84第三部分 加热炉85概述 管式加热炉是石油炼制、石油化工、化肥、化纤工业中使用的重要加热设备。对整个装置的生产质量，产品收率，能耗和操作周期等起着重要作用。管式加热炉在生产工艺过程中的作用，是利用燃料在炉膛内燃烧时产生的高温火焰与烟气作为热源，加热炉管中高速流动的物料，使其在管内进行化学反应，或达到后续工艺过程所要求的温度。86概述 管式加热炉的基建费用，一般约占炼油装置总投资的10%，在重整制氢和裂解等装置中约占25%。炼油厂加热炉消耗的燃料占全厂燃料总消耗的65-80%。87概述1、被加热物质通常

21、都是易燃、易爆的烃类物质，危险性大且操作条件苛刻。2、加热方式为直接受火式。3、主要烧气体或液体燃料。4、长周期连续运转，不间断操作。管式加热炉的特点88管式加热炉的分类89加热炉分类 管式加热炉箱式炉立式炉圆筒炉大型方箱炉按外型分类90加热炉分类 箱式炉91加热炉分类 立式炉92加热炉分类 立式炉93加热炉分类 圆筒炉94加热炉分类 圆筒炉95加热炉分类 大型方箱炉96加热炉分类 管式加热炉炉管内进行化学反应加热液体加热气体加热混相流体按用途分类97管式加热炉的构成98加热炉结构 管式加热炉辐射室对流室余热回收系统燃烧及通风系统钢结构炉管炉墙(内衬)燃烧器孔类配件99加热炉结构 100管式加

22、热炉的节能措施101加热炉的节能措施 管壳式空气预热器 （钢管、玻璃管、热管、铸铁翅片管）1、增设空气预热器，回收烟气余热板式空气预热器2、充分利用对流室，增加对流室传热面积 对流管采用强化对流传热结构 在对流段炉壁内表面上增设折流板（折流砖），防止烟气短路 用好吹灰设施，及时清除灰垢 102加热炉的节能措施3、冷进料、热油预热空气 5、严密封堵漏风，合理控制过剩空气系数 及时封堵漏风，杜绝空气窜入炉内 加强火嘴维修，停用火嘴严防漏风 采用科学方法，确定“三门一板”开度，并按燃烧状况变化随时调整。4、加强隔热保温，减少散热损失 耐火陶瓷纤维103加热炉的节能措施6、设置有效监控系统，保证优化运

23、行 Y、GX-II、T、SJ、TMC、Q-100、LB等新型燃烧器。抚顺石油二厂研制的FD-900大能量火嘴 含氧量-CO含量自控系统 7、研制高效新型火嘴，合理配置选用燃烧器 104管式加热炉的技术发展105加热炉的技术发展 回转蓄热式冷凝中和换热器1、低温余热回收(解决低温露点腐蚀)列管换热器(硼硅酸玻璃管、聚四氯乙烯管和石墨管)热管式换热器(搪玻璃涂层)板式换热器(搪玻璃涂层)106加热炉的技术发展 107加热炉的技术发展 108加热炉的技术发展 在加热炉的燃油与雾化蒸汽管线上，设置永久磁铁磁化器(重油节油磁化器)2、磁化技术与辐射涂料的应用炉膛内表面喷涂高温辐射涂料(例:HK-81涂料

24、)3、圆筒形扰流管式空气预热器 109加热炉的技术发展 110加热炉的技术发展 4、多孔介质强化辐射传热及在圆筒炉中应用的研究 111加热炉的技术发展 目标：高效，低耗，低过剩空气系数，低NOx，能烧劣质燃料，结构简单，操作方便，易维修，寿命长。5、新型燃烧器的研制热棒型陶瓷纤维燃烧器 112炼厂常见的管式加热炉113常压炉 炼油厂中常压炉的热负荷最大 中、小型常压炉通常选用圆筒型 立管立式炉一般在较大型的常压炉上采用 大型圆筒炉炉管排布 （1）敷墙炉管+炉膛中间双面辐射炉管 （2）敷墙炉管+炉膛中间十字形辐射炉管 （3）敷墙炉管+炉膛中间其它型式管排114常压炉 115减压炉 在同一个常减压

25、装置内，减压炉的热负荷约相当于常压炉的一半。加热温度高，油品重，易结焦。需考虑空气蒸汽烧焦的设施 靠近出口选用铬钼材质的辐射炉管。116催化重整炉 根据装置反应器数量一般设置34台加热炉要求管内的流体压力降小，故盘管均采用了多路并联的型式（多管程、低流速）。设置空气预热器，或将几个炉子的烟气集中通过余热锅炉发生蒸汽 国内重整炉一般均采用Cr5Mo炉管（抗硫和硫化氢的腐蚀）117第二部分 泵类118概述 泵的作用在炼油化工生产中主要是进行液体物料的输送，通过增加液体能量达到向下一流程输送水、油品、化工物料的目的。119概述 1、能够适应各种工艺条件（稳定输送物料、高效运行）。炼油化工用泵的特殊要

26、求2、选用适当材料,耐腐蚀、磨损及冲刷。3、耐受高温、低温工艺环境。4、无泄漏.120炼油化工用泵的分类121泵的分类 炼油化工用泵容积式泵（往复泵、活塞泵、齿轮泵、螺杆泵等）叶片泵（离心泵、旋涡泵、混流泵、轴流泵等）液体动力泵（喷射泵、空气升液器等）122离心泵123离心泵 工作原理叶轮转动流体产生离心力驱使流体一起转动流体沿叶片流道被甩出（叶轮转动的机械能转换为流体流动能）扩压器（动能转换为压力能）蜗壳出口管124离心泵 工作原理叶轮转动流体产生离心力驱使流体一起转动叶轮中心入口压力显著下降叶轮中心形成瞬间真空入口管内流体经吸入室进入叶轮中心125离心泵 特性流量及口径扬程(实际扬程、总扬

27、程)转速及比转数特性曲线(Q-H、Q-P、Q-)汽蚀特性的改变(改变转速、切削叶轮）轴向力平衡(双吸叶轮、平衡孔、平衡管、平衡盘或平衡鼓、多级叶轮对称布置）径向力平衡(双蜗壳设计、导叶、同心圆泵体）126离心泵 主要部件及结构吸入、排出部分叶轮及转轴轴密封扩压器泵壳分类单吸泵、双吸泵单级泵、多级泵立式泵、卧式泵蜗壳泵、透平泵127离心泵 128离心泵 129离心泵 主要部件及结构叶轮径流式叶轮按比转数分类混流式叶轮斜流式叶轮轴流式叶轮按叶轮结构分类闭式叶轮开式叶轮诱导轮全开式叶轮半开式叶轮130离心泵 131离心泵 132离心泵 主要部件及结构泵壳水平剖分式按剖分形式分垂直剖分式倾斜剖分式筒体

28、式双层壳体按支承形式分标准支承式中心支承式悬臂式管道式悬挂式133离心泵 主要部件及结构密封压盖式填料密封带液封环式双重压盖式带节流环式机械密封带水套式单端面、双端面、多端面内装式、外装式单端面、双端面、多端面内装式、外装式单弹簧、多弹簧非平衡式、平衡式134离心泵 135其他类型泵136往复泵 特点适用于小流量高扬程工作条件。适用于需要准确计量的场所（计量泵；一般采用柱塞、隔膜两种形式，可以设置手动、电动、气动调节机构）。137往复泵 电动直动隔膜蒸汽气动机械作用液压作用凸轮曲柄液动活塞柱塞活塞柱塞单隔膜双隔膜双作用单作用双作用单作用138往复泵 主要部件及结构叶轮径流式叶轮按比转数分类混流

29、式叶轮斜流式叶轮轴流式叶轮按叶轮结构分类闭式叶轮开式叶轮诱导轮全开式叶轮半开式叶轮139往复泵 140流体动力泵 特点泵内没有运动部件，结构简单，工作可靠。制作、安装、维护简便，密封性能好，可兼作混合反应设备。可以使用各种带压汽、气、液体作为工作动力。141流体动力泵 142螺杆泵 特点依靠螺杆相互啮合空间的容积变化输送液体，属于容积式泵。流量、压力脉动小，噪声不大，使用寿命长，有自吸能力。泵出口设置安全阀、入口设置过滤器。新研制的奈莫泵，可以实现液体、气体、固体的多相混输。143螺杆泵 144螺杆泵 145齿轮泵 特点依靠齿轮在相互啮合过程中引起的工作空间容积变化输送液体。结构简单、维修方便

30、。广泛用于输送不含颗粒的各种液体，常用用途：润滑油泵、燃油泵、液压传动装置液压泵。146齿轮泵 147旋涡泵 特点通过叶轮运动使液体通过离心力的作用产生液体纵向旋涡流动，液体压力逐级提高。小流量时，压力高（相同叶轮直径和转速下，扬程是离心泵的24倍）。性能曲线程陡降式（启动时必须打开出口阀）。具有自吸功能,可输送气、液混合物和易挥发性液体。效率低148旋涡泵 149真空泵 特点利用机械、物理、化学或物理化学方法对腔体进行抽气，以获得真空。常用种类：容积真空泵、射流真空泵。150磁力泵 特点首台由英国HMD公司于20世纪40 年代开发。采用强大的磁力联轴器驱动(设置外磁环和内磁体组件)。适用于有

31、毒有害流体介质。151磁力泵 152高速泵 特点153高速泵 154多级锅炉给水泵 155第七部分 压缩机类156概述 炼油化工厂中广泛地使用多种速度式压缩机和容积式压缩机，输送各种单一气体和混合气体以满足繁杂生产过程的需要。这些压缩机多是工厂的关键设备、装置的核心部位。157概述 1、轴封严密(严格控制泄漏量并将泄漏气安全排放或回收。压缩机的性能要求2、整机效率高(达到节能降耗的目的)。3、安全可靠(长周期运行,减少维护检修费用)。4、配备先进的控制设施（保证机组安全）。5、整机性能优良（主机及配套设备、辅助设备整体优质）。158压缩机的分类159压缩机的分类 压缩机速度式压缩机容积式压缩机

32、按工作原理及结构分离心式压缩机轴流式压缩机混流式压缩机往复式压缩机（活塞式、隔膜式）回转式压缩机（滑片式、螺杆式、转子式）160压缩机的分类 压缩机低压压缩机按排气压力分0.2MPaPd1.0MPa 中压压缩机高压压缩机超高压压缩机1.0MPaPd10MPa 10MPaPd100MPa 161压缩机的分类 压缩机小型压缩机按轴功率分10KWPa50KW 中型压缩机大型压缩机50KWPa250KW 162压缩机的分类 压缩机选型参考163离心压缩机164离心压缩机炼油化工厂常用离心压缩机165离心压缩机 特点易损件少、维修方便、体积小排气量较大，气流平稳无脉动，气体不易被润滑油污染压力流量曲线较

33、平坦，可在较宽的流量区稳定操作工业汽轮机驱动，可充分利用热能，便于调节压缩机转速气体性质对操作影响较大166离心压缩机 炼厂用离心风机分类输送工艺气体输送空压站的动力风和仪表用风以及空分装置的空气1、结构和润滑油系统复杂2、轴封要求严密3、密封油系统庞大和复杂4、机组的配套组成型式种类多、复杂。167离心压缩机 主要部件及结构叶轮机壳固定元件转子轴承密封168离心压缩机 叶轮机壳后弯型、径向型、前弯型闭式、半开式、开式闭式后弯型半开式径向型轴向剖分（中低压压缩机）径向剖分（高压压缩机或输送低分子量气体）169离心压缩机 水平剖分结构170离心压缩机 径向剖分结构171离心压缩机 固定元件进气室

34、扩压器弯道和回流器排气室172离心压缩机 转子轴叶轮平衡盘止推盘半联轴器刚性转子挠性转子173离心压缩机 轴承径向轴承止推轴承圆柱轴承椭圆轴承多油叶轴承多油楔轴承可倾瓦轴承米楔尔轴承金斯伯雷轴承磁力轴承174离心压缩机 可倾瓦轴承175离心压缩机 米楔尔轴承176离心压缩机 金斯伯雷轴承177离心压缩机 密封级间密封轴端密封迷宫密封充气密封迷宫密封抽气密封干气密封油膜螺旋槽密封机械密封干气密封178离心压缩机 迷宫密封179离心压缩机 充气密封180离心压缩机 浮环密封181离心压缩机 机械密封182离心压缩机 机械密封183离心压缩机 油膜螺旋槽端面机械密封184离心压缩机 油膜螺旋槽端面机

35、械密封185离心压缩机 干气密封186离心压缩机 改变转速流量调节进口节流出口节流旁路或放空187离心压缩机 电动机驱动机配备汽轮机烟气轮机188离心压缩机 汽轮机189离心压缩机 烟气轮机190轴流压缩机191轴流压缩机 轴流式压缩机一般用于低、中压力下输送大流量的空气。在炼油化工生产中主要用作催化裂化装置主风机。目前国产轴流压缩机组均为陕西鼓风机厂引进瑞士苏尔寿公司生产的AV型轴流式压缩机。目前催化裂化装置中使用的主要是AV45、AV50、AV56、AV71型，级数为11-16，全部为静叶可调。192轴流压缩机 193轴流压缩机 主要部件机壳静叶承缸(内缸)调节承缸(中缸)转子轴承水平剖分

36、型多级动叶、不锈钢迷宫密封金斯伯雷、椭圆轴承或可倾瓦轴承联轴器刚性、齿式、膜片194轴流压缩机 配套系统润滑油系统动力油系统调节控制与监测系统管线系统195轴流压缩机 性能特点流道短，气流转向变化小，基本上沿轴向流动，阻力损失小，多变效率比离心式压缩机高5-10%。轴流式压缩机的性能曲线很陡，流量变化较小，压力变化大。调节范围比离心式压缩机窄。196轴流压缩机 197轴流压缩机 198轴流压缩机 操作中注意事项机组采用变转速进行流量调节时，应注意轴流式压缩机的叶片等部件的自振频率是否在调节转速下发生共振。机组采用入口静叶进行流量调节时，静叶角度14-22为禁止运行区，此区为机组旋转失速区，此区

37、运行会扩展产生机组喘振。199轴流压缩机 操作中注意事项机组采用入口静叶进行流量调节时，机组进气温度对机组流量影响较明显，且会造成机组喘振点的变化。机组出现持续逆流时，出口流量降至零，压缩机内气体高速旋转、摩擦，气体在短时间内温度升至1000以上，烧坏密封、叶片表面熔化，造成转子损坏。200活塞式压缩机201活塞式压缩机 活塞式压缩机的工作原理是：由原动机带动的传动机构将活塞在气缸内作往复运动，使气体在气缸内完成进气、压缩、排气和膨胀过程，由进、排气阀控制气体进入与排出气缸，实现容积的周期性变化来输送气体。活塞式压缩机主要用于输送中小流量和高压的各种气体，炼油厂和石油化工厂用的活塞式压缩机，有

38、D型、M型、L型和Z型等。202活塞式压缩机 活塞式压缩机的分类根据压缩机气缸中心线的相对位置分根据气缸润滑方式分卧式立式对称平衡式对置式角度式润滑式无润滑式203活塞式压缩机 活塞式压缩机的分类204活塞式压缩机 205活塞式压缩机 主要部件气缸活塞部件进排气阀中体曲轴活塞十字头活塞杆活塞环支承环连杆缓冲罐冷却器气液分离器轴封206活塞式压缩机 活塞部件207活塞式压缩机 进排气阀环状阀网状阀组合阀气垫阀208活塞式压缩机 209活塞式压缩机 210活塞式压缩机 中体短形单室中体长形单室中体加长型双室中体长短形双室中体211活塞式压缩机 曲轴212活塞式压缩机 轴封平面填料密封锥形填料密封2

39、13活塞式压缩机 截止进气流量调节间断调节连续调节进排气管连通连通不变补助容积全行程顶开进气阀进气节流进排气管节流连通连通可变补助容积部分行程顶开进气阀改变转速214活塞式压缩机 215活塞式压缩机 216第六部分 汽轮机217概述 汽轮机是将蒸汽的能量转换为机械功的旋转式动力机械，是蒸汽动力装置的主要设备之一。汽轮机是一种透平机械，又称蒸汽透平。汽轮机转速高、功率大、转速容易控制，运转安全可靠，在各行业得到广泛应用。218汽轮机的分类219汽轮机的分类 汽轮机冲动式汽轮机按工作原理分蒸汽主要在喷嘴叶栅内膨胀反动式汽轮机组合式汽轮机蒸汽在静叶栅和动叶栅内膨胀转子各级动叶片既有冲动级又有反动级2

40、20汽轮机的分类 汽轮机按热力特性分背压式汽轮机抽气式汽轮机凝汽式汽轮机饱和蒸汽汽轮机供热式汽轮机221汽轮机的分类 汽轮机按蒸汽初压分高压汽轮机超高压汽轮机低压汽轮机亚临界汽轮机中压汽轮机超临界汽轮机5.88-9.8MPa11.77-13.73MPa1.18-1.47MPa15.69-17.65MPa1.96-3.92MPa大于22.16MPa222汽轮机的发展研究方向223汽轮机技术研究方向研究目标:提高汽轮机热效率1、不断改进汽轮机本身的效率，包括改进各级叶片的叶型设计(以减少流动损失)和降低阀门及进排汽管损失2、逐步提高新蒸汽温度、压力。3、降低汽轮机排汽压力。4、采用回热循环、采用再

41、热循环、采用供热式汽轮机等。224汽轮机技术研究方向研究目标:汽轮机组大型化1、发展大型汽轮机的一个关键是研制更长的末级叶片.2、开发新能源领域的工业应用。3、继续深入基础理论研究和试验研究225汽轮机的发展研究方向226汽轮机技术研究方向研究目标:提高汽轮机热效率1、不断改进汽轮机本身的效率，包括改进各级叶片的叶型设计(以减少流动损失)和降低阀门及进排汽管损失2、逐步提高新蒸汽温度、压力。3、降低汽轮机排汽压力。4、采用回热循环、采用再热循环、采用供热式汽轮机等。227汽轮机技术研究方向研究目标:汽轮机组大型化1、发展大型汽轮机的一个关键是研制更长的末级叶片.2、开发新能源领域的工业应用。3

42、、继续深入基础理论研究和试验研究228立体传质塔盘CTST 229大通量高效塔盘立体传质塔盘CTSTCTST：立体传质塔盘(Combined Trapezoid Spray Tray)CTST塔盘研究开发单位：河北工业大学化学工程研究所（塔器技术研究推广中心）230大通量高效塔盘立体传质塔盘CTSTCTST塔盘塔盘采用矩形开孔梯形喷射罩带筛孔的喷射板梯形端板分离板底隙液体通道气液通道231大通量高效塔盘立体传质塔盘CTST塔板气体板上清液层气体分离板喷射板气液通道CTST塔板操作工况示意拉膜提升破碎碰顶返回喷射互喷分离 232大通量高效塔盘立体传质塔盘CTSTCTST塔盘的优点1、生产能力大。

43、2、塔板 效率高。3、板压降低，能耗低。4、操作弹性大。5、抗堵性能强，可处理特殊物料。6、具有消泡性能，特别适于处理易发泡物料。7、板上液面梯度对操作影响小。8、液体提升量大。233炼化设备发展趋势 234炼化设备发展趋势1、设备新型防腐材料与新型防腐技术的开发与应用。（主要针对各类设备腐蚀失效问题提出）2、新型耐高温、耐冲蚀材料的开发与应用。（高温陶瓷材料在设备制造中的应用）4、设备设计制造使用要求适应恶劣工作环境及大的操作弹性。（主要针对新生产工艺开发与生产操作条件变化提出）3、设备制造加工的大型化趋势。（主要针对装置生产加工规模扩大提出）235炼化设备发展趋势5、对设备提出更严格的高效

44、节能要求。（减少电耗、汽耗、水耗、物耗；减少能量损失）6、对设备运行可靠性提出更高的要求（促进了设备结构改进）。8、特殊工况非标设计的要求越来越高，常规设备标准化，特种设备专利化。（如板式空冷器、表面蒸发空冷器、特种塔盘结构、特种泵等）7、设备结构设计要求为设备维修创造有利条件（结构设计简化、人性化）。236炼化设备发展趋势9、进口设备国产化、进口技术消化吸收能力逐步加强。（原材料质量、制造技术水平、制造加工机具手段的提高）237谢 谢 238讲座试题1、中国石油天然气股份有限公司炼油化工企业设备管理规定（试行）中将石油化工设备分为13大类、其中前12类又分108小类。2、中国石油天然气股份有限公司炼油化工企业设备管理规定（试行）中规定的石油化工主要设备中炼油厂主要设备有7种，包括：加热炉、分馏塔、反应器（塔）、焦炭塔、真空过滤机、加氢高压容器、烟气透平。3、压力容器的结构形式有多层式、绕板式、型槽绕带式、热套式、厚板卷焊式和锻焊式等。4、汽轮机按照按热力特性分，有凝汽式、供热式、背压式、抽汽式和饱和蒸汽汽轮机等类型。5、新型高效换热元件有螺纹管（或低齿管）、螺纹槽管、内插物、内波纹外螺旋管、折流杆、T形表面翅片管等。