① 我想设计一个装置,但不知道电控自动伸缩杆是怎么设计的,有高人指点一下吧。还有设计原理依据,越详细越
申缩机构一般可以选择使用“电动推杆”、“电液推杆”、“气动推杆”内和“液压推杆”等。如果水平安容装、力量不大,行程长,并且可以安置导轨,则可以考虑使用“直线电机”。
电动推杆是利用机械能转换成往复运动的设备,它的行程有限,而且需要使用限位开关来控制申止点和缩止点,以防过载。
电液推杆和电动推杆差不多,无非是电机带动油泵,使用推杆做往复运动。
气动推杆和液压推杆它们本身不带动力机构,需要使用气泵和油泵,通过阀门和管道连接,使之做往复运行。
液压推杆的力矩比气动的更大,但气动的成本相对较低,而且往复速度比液压推杆快。电动(液)推杆则于已经集成了动力装置,所以使用起来非常简单,无需额外配置动力机构。
你做装置设置的时候,只需根据伸缩行程,力矩,安装方式等参数来选择合适的推杆就可以了。
② 关于仿生学的发明
1、蝙蝠与雷达:蝙蝠会释放出一种超声波,这种声波遇见物体时就会反弹回来,而人类听不见。雷达就是根据蝙蝠的这种特性发明出来的。在各种地方都会用到雷达,例如:飞机、航空等。
2、薄壳建筑:蛋壳呈拱形,跨度大,包括许多力学原理。虽然它只有2 mm的厚度,但使用铁锤敲砸也很难破坏它。建筑学家模仿它进行了薄壳建筑设计。这类建筑有许多优点:用料少,跨度大,坚固耐用。
3、蛛丝:生物学家通过对蛛丝的研究制造出高级丝线,抗撕断裂降落伞与临时吊桥用的高强度缆索。船和潜艇来自人们对鱼类和海豚的模仿。
4、响尾蛇:响尾蛇导弹等就是科学家模仿蛇的“热眼”功能和其舌上排列着一种似照相机装置的天然红外线感知能力的原理,研制开发出来的现代化武器。
5、苍蝇:苍蝇的后翅退化成一对平衡棒,当它飞行时,平衡棒以一定的频率进行机械振动,可以调节翅膀的运动方向,是保持苍蝇身体平 衡的导航仪。科学家据此原理研制成一代新型导航仪——振动陀螺仪。
参考资料来源:网络-仿生学
③ 铸造工艺设计的依据是什么
设计者应掌握生产任务和要求,熟悉工厂和车间的生产条件,这些是铸造工艺设计的基本依据,同时应具有一定的生产和设计经验,并了解铸造先进生产技术。
1.生产任务
(1)铸造零件图纸:应认真审查图纸、零件的结构是否适合铸造工艺性,如需修改,应与图纸提供者研究并取得一致意见后修改。
(2)零件技术要求:应满足金属牌号、金相组织、机械兆察性能、尺寸偏差等要求。
(3)产品数量和生产早猜正期限:大批量产品应采用先进技术,生产期限要求紧的产品艺装备尽可能简单。
2.生产条件
(1)设备能力:起重机吨位、熔炉形式、造型机种类、热处理能陆悔力、厂房高度、机械化程度、地坑尺寸等。
(2)车间原材料的应用和供应情况。
(3)工人技术水平和生产经验。
(4)模具等工艺装备、车间的加工能力等。
3.生产经济性
了解各种原材料价格、金属液成本、工时费用等,掌握生产工艺的经济性。
④ 环境设计中的装置艺术
关于环境设计中的装置艺术
环境设计是指对于建筑室内外的空间环境,通过艺术设计的方式进行设计和整合的一门实用艺术。下面我为大家搜索整理了关于环境设计中的装置艺术,欢迎参考阅读,希望对大家有所帮助!想了解更多相关信息请持续关注我们应届毕业生培训网!
一、装置艺术的概念及其独特性
装置艺术(Installation), 架下的创意组合与放大。它始于20世纪60年代,它作为雕塑的一种崭新的形式,横空出世。
装置艺术源自于雕塑,但是却也有着不同的地方。装置艺术在诞生时就使用了与雕塑相同的物质材料和多维度空间。不同的是它利用了现成物象置换后互为动因文化意义,这是与雕塑相区别的地方。
在环境艺术设计范畴里,室内装饰与装置艺术有一定的区别。室内环境的设计往往更注重的是室内装饰,对室内墙壁、天花、门、窗、家具等的修饰,而装置更注重的是对空间的分割和意境的渲染。
二、装置艺术的主题性
《招魂》,作者吕胜中以人形剪纸为元素,“疯狂地”复制再复制,运用装置的手段,将自己的思想、个性以一个“招魂”作为主题,用装置的手段展现在世人面前。在环境设计中,装置艺术的主题性,给装置艺术在环境设计中的运用提供了很好的条件,它广泛的主题选择,涉及了当代人生活和思想的很多方面:如宗教、多种风俗、多种文化等等,这些使它无论是在怎样的环境空间中,设计者都能根据各式各样的主题变化来得到想要得到的效果。
三、装置艺术的实用性
一般来说,装置艺术供短期展览,不是供收藏的艺术。正因装置艺术不是供收藏的艺术,它更具备实用价值,他缤纷的出现形式,同样也具备了艺术品的美感和震撼力,同时,它在付出低、效果好的前提之下,设计者更能放开自己的创作思维,毫无保留的.实验自己的创意,在艺术品和实用品之间来一个结合,通过实用的作品给于人们艺术品般的精神享受。
四、装置艺术的迷惑性
为了激活观众,有时是为了扰乱观众的习惯性思维,那些刺激感官的因素往往该经过夸张,强化或异化。在《丧宴》作品中,登昆燕玩了把“装置小把戏”,在宴会场地里,他大胆地利用白色花球和蜡烛的装置,与以往人们常见的丧场不同,这样的装置效果削弱了丧场内原本悲伤的气氛,增添了一份浓浓的缅怀亲人的柔情。
在环境设计中,往往出现一些特定氛围的场所,它特定的内容、涵义、氛围,都要求设计者在创意上去突破、去创新。装置艺术的迷惑性,让它在这样的一些环境场合中,得到运用。就像灯光、声效等等这些普通的元素一样,装置艺术做为这些环境中的一员,可以在设计者的创意思维下,通过不规则的,刻意性的摆设、铺装和放置,改变原本环境物语。装置艺术变成环境的魔术转轮。
五、装置艺术的感受性
装置艺术创造的环境,是用来包容观众、促使甚至迫使观众在界定的空间内由被动观赏转换成主动感受。
当装置艺术成为设计,我们可以从作品中体味到不同的思想。一个作品的成与败,要看观众在作品中感受到了一些什么,这个作品是否与观众形成共鸣。“借实有以喻虚无,使现代象征以巨大的神秘性、模糊性、多解性,以及观众参与的见仁见智、莫衷一是而获得了更奇伟的审美效果”。每个人对于某一事物的感受都会不同,设计者可以运用装置艺术来引导观众在环境中“感同身受”,体会作品,体会作者。
六、装置艺术的可参与性
观众介入和参与是装置艺术不可分割的一部分。苹果社区展厅,在展厅内外,设计者搬来数以万计的苹果,创作了建筑装置《能吃的房子》,能吃的房子是一个大众参与性极强的装置作品,强调参与者与装置的存在关系,苹果作为材料在完成对空间的围合后又成为信息的载体进入参与者的思想与身体,并且构成话题。在苹果被吃掉的同时,装置的视觉效果又回到虚的状态,用这样的一个过程,强调了这一装置作品的可参与性。
环境设计中的装置艺术鼓励参与,加大了人们与环境的互动,让环境不仅仅是冰冷的环境,让人们与环境的互动中得到更多更好的感受。
七、装置艺术的可变性
装置艺术是可变的艺术。艺术家既可以在展览期间改变组合,也可在异地展览,增减或重新组合。正是因为装置艺术具备了这样的一种特征,所以它在以商业为社会运转和生存基础的时代里,频频以商业行为的形式出现。在商业空间环境里,有的商家用装置艺术作为哗众取宠的门面装饰,有的在 商铺里用激光制造任何形体和图案,制造相应的室内气氛,制造空间幻觉。大胆地运用了装置艺术的可变性。
总之,环境设计里的装置艺术有着独特性、主题性、感受性、可参与性和迷惑性,我们要在做设计的过程中去认识它、研究它、运用它。它能在很大程度上满足环境设计的精神需要和物质载体需求,同时,在很多成功的作品中,它还承载了作品的灵魂 ,将环境设计作品得到更高层次的提升。装置艺术的种种特性,在标新立异,不断变革的环境设计界里,被环境设计师们看中,在环境设计领域,设计师们纷纷拜倒在了装置艺术的石榴裙下。愈来愈多的设计者用装置的构置方式来充实和美化空间环境,他们把装置艺术与环境空间氛围进行了完美的结合,让空间结构更为丰富,独特,让环境更富于个性化。
;⑤ 机械制造与自动化专业参考论文
作为国民经济的支柱性产业,机械制造行业对经济发展的推动作用巨大,是提升国家竞争力的重要因素。随着资讯科技的飞速发展,机械制造自动化和智慧化研究成为行业早此关注的热点。下文是我为大家蒐集整理的关于的内容,欢迎大家阅读参考!
篇1浅析自动化机械装置设计及机械制造
摘 要 随着我国科学技术的不断发展,装置的自动化程度越来越高。人们生活方式的转变,使人们对一些装置质量以及工作效率的要求也是越来越严格。因此,如何在保证这些装置自动化的基础之上加强设计以及制作质量,成为相关部门应该率先思考的问题。本文从自动化装置的设计原理出发,简单地探讨一下关于这些装置在设计以及制作时应该遵循的步骤和需要注意的问题。
关键词 自动化装置 机械装置 设计原理 制作过程
一、前言
就我国目前的经济文化以及科学水平的发展状况来看,对于自动化装置的掌握情况还是值得赞誉的。虽然如此,一些机械设计以及制作部门却也不能够放松警惕,尤其是对于一些比较特殊的装置。时代的不同,市场竞争也是愈演愈烈,因此,在保证这些自动化装置原有功能的基础之上再对其进行创新是十分有必要的事情。只有这样,才可以保证相关企业的综合竞争实力,才能够使其在社会中得到更好的发展。
二、关于自动化装置设计时应该遵循的原则介绍
不管是什么样的装置在进行设计的时候都有其必须遵循的原则,自动化机械装置也不会例外。接下来,我就简单地分析一下自动化装置在设计时应该遵循哪些原则。
一需要工程师具备机械和电气方面的知识
通常情况下,在设计自动化装置时所需要的步骤涉及机械和电气领域,因此这也就需要一些具有专业素质的人员来对其进行设计以及制作。而且,在设计自动化装置的时候不仅仅需要使其达到国家的质量标准,更重要的是要保证它能够在符合国家标准的同时进行高效的执行,也就是需要其具备质量以及效率这两种重要成分。除此之外,这里的国家标准其实也是复杂的,除了一些类似于使用年限、使用功率以及强度之外,还需要符合一些硬性标准,比如说它工作时的效率、抗磨损性以及其他的一些效能等等。所以,仅仅是从这些复杂的指标来讲,也需要设计自动化装置的人员具有高素质的专业技能。
二保证装置设计时的完整性及可靠性
一般来讲,在设计自动化装置的时候往往会因为一些因素而导致所生产的装置功能并不完全一样,因此,只能够在设计时使其遵循完整性这一原则。一方面是要保证自动化装置内部零件的完整性,而另一方面则是要求这些装置在具体工作的时候能够从一而终。也就是说,这些装置必须具备超高的质量,以免影响相关装置的工作质量以及效率。
三保证装置的安全性
虽然说保证这些装置工作时的质量以及效率很重要,但是,更重要的却是这些装置在运转时的安全性。而这一效能主要受以下三个方面的影响。第一便是装置内部零件的影响,一般来讲,如果这些装置内部的零件出现了损坏或是缺失,很容易使自动化装置在工作的时候出现故障,更有甚者是会危害操作人员的健康。第二个方面则是这些装置在设计的时候也容易受到工作环境的影响,如周边的噪音、废弃污染等。因此,保证设计环境的安全性以及稳定性十分重要。第三方面的影响则主要来自设计时的操作方式。
三、自动化装置在进行设计以及制作时应该采取的步骤分析
在分析完设计以及制作这些装置应该遵循的原则之后,接下来,笔者简单地介绍一下这些装置在具体设计以及制作时应该采取的步骤。
握派一前期的设计开发工作
既然是设计、制作装置,那么第一步自然是设计。一般来讲,在对其进行设计的时候应该先进行市场调研的工作,尤其是需要这些装置的企业所提出的工艺输入条件和技术要求。而且,在进行设计的时候不仅仅需要对所需要的制作材料以及完工时的形象进行模拟设计,还需要对制作这些装置的价格进行预算,以便能够在保证其工作质量以及效率的同时达到节省成本的目的。另外,对于具体制作的操作人员名单也应该包含在设计这一步骤当中。除此之外,如果设计通过稽核之后还应该派遣专门的人员对其进行具体的分工。
二中期陆皮迅加工装配工作
在设计工作之后,接下来就是这些装置具体的加工制作。通常情况下,在进行设计之后会保留一份施工图纸,一方面是为了后期的制作工作,另一方面也是为了方便日后的监督检查工作。当然,在进行中期的加工制作时还需要设计人员和具体的加工和装配人员进行沟通,以便能够达到最优的设计以及制作效果。如果不这样做的话,很容易使得加工和装配人员根据自身的理解来进行制作。这样一来,在出现理解偏差的时候就很难能够得到及时的解决,从而浪费了施工单位的人力、物力以及财力。
三装置除错工作
磁性开关,气缸感分前感和后感。调前感应将前感推至气缸的最前端,气缸形成也应在最前端,此时感应器应处于灭灯状态,将感应器从前端往后推至灯亮则为合适,调后感方法同上。
四后期交付验收工作
在经过设计以及制作之后,如果施工单位所制作的装置能够符合国家以及相关企业的要求,就可以进行最后一步的交付验收工作。一般来讲,在装置制造完工之后,相关的技术人员会对其进行质量检测。比如工作时的效率以及抗压效能等。只有检测合格,才可以投入使用。
四、关于自动化装置在进行设计以及制作时应该格外注意的地方
在介绍完这些机械装置在设计以及制作时应该遵循的原则以及施工步骤之后。笔者简单地介绍一下在对其进行设计以及制作的时候应该注意的地方。
和应该遵循的原则以及制作步骤不同,这些需要注意的地方更应该称为能够提高设计以及制作质量的方法。首先,在对这些装置进行设计的时候一定要注意所选取的设计方案是否最适合所需企业的要求。这主要是因为每一种型别的自动化装置都具有自己的特性,因此,为了满足不同顾客的需求,也应该设计不同的方案供其选择。当然,设计装置的工作人员也应该根据自身的专业性知识来提出一定的参考意见。而且,因为不同的设计方案会出现不同的装置质量,所以一定要对这方面格外注意。除此之外,在选择设计方案的时候也要注意这些方案的科学性以及合理性。
为了保证这些装置的质量以及效率,相关的设计以及制作单位还应该注意技术的创新,如整合化、数字化以及智慧化等。
五、结语
在进行自动化机械装置的设计以及制作的时候,应该根据国家所规定的步骤以及标准,而且还不能够违背其设计原则。另外,为了保证这种自动化装置的工作质量以及效率,在对其进行设计以及制作的时候还需要采用一些技巧。除此之外,虽然我国的科学技术以及经济发展水平不是最高,但我国的科研力量仍不容小觑。因此,在保证这些装置原有工作质量以及效率的基础之上,使其得到进一步的提升也是有可能的。
参考文献
[1] 刘海松.自动化机械装置设计研发与制造思路探索[J].矽谷,201502:75.
[2] 张月雷.机械系统可监测性设计理论及在船舶机械中的应用[D].武汉理工大学,2015:45.
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[4] 赵京.用现代设计方法树立机械设计新理念[J].中国电力教育,201411:92.
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⑥ 如何进行食品工厂的设备选用和设计
这个说起来很简单。也很复杂。我没做过食品工厂。不过关于设备选版型,一般而言先要明白这权个食品工厂主要生产的产品是什么。产能是多少,施工工艺等才能经行设备选型,不然的话容易造成产能过剩或者产能不足。
食品工厂的设计主要有:
1.厂区环境及其他因素的的确认与收集
2.厂址选择与平面规划
3.食品加工工艺设计
4.生产安全
5.冷链系统、通风系统设计
6.给排水设计
7.电气设计
把这些小的设计模块都弄好了。完整的食品工厂就设计的差不多了。。
⑦ 生产技术辅导:化工安全技术
第二节化工安全技术
石油、化工生产是危险性较大的行业,所处理的物料(原料、中间产物及成品等)大多具有易燃、易爆、毒性和腐蚀性的特性;工艺过程复杂,工艺条件苛刻;作业方式多样化;生产装置规模大型化、连续化、自动化。这些特点决定了化工生产具有较高的危险性。
石油、化工生产的潜在的主要危险是火灾、爆炸、致人中毒、化学灼伤等。石油、化工生产一旦发生事故,往往会带来严重的后果,造成众多人员伤亡、巨额的财产损失,还会严重污染环境。
一、典型设备安全技术与车间布置
(一)典型设备工艺安全分析
设备运行设计的基本内容主要是在满足安全运行的条件下,对定型(或标准)设备的选择和非定型(非标准)设备的工艺计算等。定型设备的选择除了要符合基本要求外,还要注意根据设计项目规定的生产能力和生产周期确定设备的台数。运转设备要按其负荷和规定的工艺条件进行选型;静止设备则要计算其主要参数,如传热面积、蒸发面积等,再结合工艺条件进行选型。
l. 泵
泵是化学工业等流程工业运行中的主要流体机械。泵的安全运行涉及流体的平衡、压力的平衡和物系的正常流动。选用泵要依据流体的物理化学特性,一般溶液可选用任何类型泵输送;悬浮液可选用隔膜式往复泵或离心泵输送;黏度大的液体、胶体溶液、膏状物和糊状物时可选用齿轮泵、螺杆泵或高黏度泵;毒性或腐蚀性较强的可选用屏蔽泵;输送易燃易爆的有机液体可选用防爆型电机驱动的离心式油泵等。
2.换热器
换热器的运行涉及工艺过程中的热量交换、热量传递和热量变化,过程中如果热量积累,造成超温就会发生事故。化工生产中换热器是应用最广泛的设备之一。选择换热器形式时,要根据热负荷、流量的大小,流体的流动特性和污浊程度,操作压力和温度,允许的压力损失等因素,结合各种换热器的特征与使用场所的客观条件来合理选择。
目前,国内使用的管壳交换热器系列标准有:固定管板式换热器、立式热虹吸式再沸器、钢制固定式薄管板列管换热器、浮头式换热器、冷凝器、U形管式换热器。
3.精蒸馏塔
精馏过程涉及热源加热、液体沸腾、气液分离、冷却冷凝等过程,热平衡安全问题和相态变化安全问题是精馏过程安全的关键。
精馏设备是应用最广泛的非定型设备。由于用途不同,操作原理不同,所以塔的结构形式、操作条件差异很大。精馏设备的安全运行主要决定于精馏过程的加热载体、热量平衡、气液平衡、压力平衡以及被分离物料的热稳定性以及填料选择的安全性。精馏设备的形式很多,按塔内部主要部件不同可以分为板式塔与填料塔两大类型。板式塔又有筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、浮动喷射塔等多种形式,而填料塔也有多种填料方式。在精馏设备选型时应满足生产能力大,分离效率高,体积小:可靠性高,满脊侍枯足工艺要求,结构樱洞简单,塔板压力较小的要求。
4.反应器
反应器安全问题最为复杂,涉及反应器物系配置、投料速度谈虚、投料量、升温冷却系统、检测、显示、控制系统以及反应器结构、搅拌、安全装置、泄压系统等。反应器是化工生、产中的关键设备,合理选择设计好的反应器能够有效利用原料,提高效率,减少分离装置的负荷,节省分离所需的能量。
反应器应该满足反应动力学要求、热量传递的要求、质量传递过程与流体动力学过程的要求、工程控制的要求、机械工程的要求、安全运行要求。
反应器的种类很多,按基本结构可分为:管式反应器、釜式反应器、固定床反应器和流化床反应器。
5.搅拌器
搅拌器的安全可靠是许多放热反应、聚合过程等安全运行的必需条件。搅拌器的中断或突然失效可以造成物料反应停滞、分层、局部过热等。搅拌器的形式有桨式、涡轮式、推进式、框式(或锚式)、螺杆式及螺带式等。选择时,首先根据搅拌器形式与釜内物料容积及黏度的关系进行大致的选择,搅拌器的材质可根据物料的腐蚀性、黏度及转数等确定。
6.轴密封装置
防止反应釜的跑、冒、滴、漏,特别是防止有毒害、易燃介质的泄漏,选择合理的密封装置非常重要。密封填料可能选择错误,与反应物反应导致反应器爆炸;机械密封由于安装缺陷,大量溶剂泄漏发生爆炸。密封装置主要有如下两种。
(1)填料密封。优点是结构简单,填料拆装方便,造价低。但使用寿命短,密封可靠性差。
(2)机械密封。优点是密封可靠,使用寿命长,适用范围广、功率消耗少。但其造价高.安装精度要求高。
7.蒸发设备
蒸发设备的选型主要考虑被蒸发溶液的性质,如黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性和是否容易结晶或析出结晶等因素。
蒸发热敏性物料时,应选用膜式蒸发器,以防止物料分解;蒸发黏度大的溶液,为保证物料流速应选用强制循环回转薄膜式或降膜式蒸发器;蒸发易结垢或析出结晶的物料,可采用标准式或悬筐式蒸发器或管外沸腾式和强制循环型蒸发器;蒸发发泡性溶液时,应选用强制循环型和长管薄膜式蒸发器;蒸发腐蚀性物料时应考虑设备用材;如蒸发废酸等物料应选用浸没燃烧蒸发器;处理量小的或采用间歇操作时,可选用夹套或锅炉蒸发器,以便制造、操作和节约投资。
8.存储设备
化工生产中需要存储的有原料、中间产品、成品、副产品以及废液和废气等。常见的存储设备有罐、桶、池等。有敞口的也有密封的;有常压的也有高压的;可根据存储物的性质,数量和工艺要求选用。
一般固体物料,不受天气影响的,可以露天存放。大量液体的存储一般使用圆形或球形储槽;易挥发的液体,为防物料挥发损失,而选用浮顶储罐;蒸气压高于大气压的液体,要视其蒸气压大小专门设计储槽;可燃液体的存储,要在存储设备的开口处设置防火装置。容易液化的气体,一般经过加压液化后存储于压力储罐或承压钢瓶中,近些年,用低温法将液化后的物料储存于常压低温储罐中也得到了应用;难于液化的气体,大多数经过加压后存储于气柜高压球形储槽或柱形容器中。易受空气和湿度影响的物料应存储于密闭的容器内。
(二)车间设备布置的安全分析
l.设备布置
车间设备布置是确定各个设备在车间中的位置;确定场地与建筑物的尺寸;确定管理、生产仪表管线、采暖通风管线的走向和位置。
的设备布置应做到:经济合理,节约投资,操作维修方便、安全,设备排列紧凑,整齐美观。
设备布置时一般采用流程式布置,以满足工艺流程路径,保证工艺流程在水平和垂直方向的连续性。在不影响工艺流程路径的原则下,将同类型的设备或操作性质相似的有关设备集中布置,可以有效地利用建筑面积,便于管理、操作与维修。还可以减少备用设备或互为备用。如塔体集中布置在塔架上,换热器、泵组成布置在一处等。充分利用位能,尽可能使物料自动流送,一般可将计量设备、高位槽布置在层,主要设备(如反应器等)布置在中层,储槽、传动设备等布置在底层。考虑合适的设备间距。设备间距过大会增加建筑面积,拉长管道,从而增加建筑和管道投资;设备间距过小导致操作、安装与维修的困难,甚至发生事故。设备间距的确定主要取决于设备管道的安装、检修、安全生产以及节约投资等几个因素。
2.设备布置的安全技术要求设备布置应尽量做到工人背光操作,高大设备避免靠近窗户布置,以免影响门窗的开启、通风与采光。
有爆炸危险的设备应露天或半露天布置,室内布置时要加强通风,防止爆炸性气体的聚集;危险等级相同的设备或厂房应集中在一个区域,这样可以减少防爆电器的数量和减少防火、防爆建筑的面积;将有爆炸危险的设备布置在单层厂房或多层厂房的顶层或厂房的边沿都有利于防爆泄压和消防。
加热炉、明火设备与产生易燃易爆气体的设备应保持一定的距离(一般不小于18m),易燃易爆车间要采取防止引起静电现象和着火的措施。
处理酸碱等腐蚀性介质的设备,如泵、池、罐等分别集中布置在底层有耐蚀铺砌的围堤中,不宜放在地下室或楼上。
产生有毒气体的设备应布置在下风向,储有毒物料的设备不能放在厂房的死角处;有毒、有粉尘和有气体腐蚀的设备要集中布置并做通风、排毒或防腐处理,通风措施应根据生产过程中有害物质、易燃易爆气体的浓度和爆炸极限及厂房的温度而定。
笨重设备或运转时产生很大振动的设备,如压缩机、离心机、真空泵等,应尽可能布置在厂房底层,以减少厂房的荷载与振动。有剧烈振动的设备,其操作台和基础不得与建筑物的柱、墙连在一起,以免影响建筑物的安全。厂房内操作平台必须统一考虑,以免平台支柱零乱重复。
3典型设备的布置
(1)塔。塔的布置形式很多,常在室外集中布置,在满足工艺流程的前提下,可把高度相近的塔相邻布置。
单塔或特别高大的塔可采用独立布置,利用塔身设操作平台,供工作人员进出人孔、操作、维修仪表及阀门之用。塔或塔群布置在设备区外侧,其操作侧面对道路,配管侧面对管廊,以便施工安装、维修与配管。塔顶部常设有吊杆,用以吊装塔盘等零件。填料塔常在装料人孔的上方设吊车粱,供吊装填料。
装几个塔的中心排列一条直线,高度相近的塔相邻布置,通过适当调整安装高度和操作点就可以采用联合平台,既方便操作,又节省投资。采用联合平台时应考虑各塔有不同的伸长量,以防止拉坏平台。相邻小塔间的距离一般为塔径的3~4倍。
数量不多、结构与大小相似的塔可成组布置,将四个塔合为一个整体,利用操作台集中布置:如果塔的高度不同,只要求将第一层操作平台取齐,其他各层可另行考虑。这样,几个塔组成一个空间体系,增加了塔群的刚度。塔的壁厚就可适当降低。
塔通常安装在高位换热器和容器的建筑物或框架旁,利用容器或换热器的平台作为塔的人孔、仪表和阀门的操作与维修的通道。将细而高的或负压塔的侧面固定在建筑物或框架的适当高度,这样可以增加刚度,减少壁厚。
直径较小(1m以下)的塔常安装在室内或框架中,平台和管道都支承在建筑物上,冷凝器可装在屋顶上或吊在屋顶梁下,利用位差重力回流。
(2)换热器。换热器的热量平衡由于涉及到传热效果,换热面积、流动温差、流动强度等一系列问题,因此,换热器在运行过程中由于热量积累、局部过热、流体结焦或气化而引起的事故比较多。
化工厂中使用最多的是列管换热器和再沸器,其布置原理也适用于其他形式的换热器。
设备布置的主要任务是将换热器布量在适当的位置,确定支座、安装结构和管口方位等。必要时在不影响工艺要求的前提下调整原换热器的尺寸及安装方式(立式或卧式)。
换热器的布置原则是顺应流程和缩小管道长度,其位置取决于它密切联系的设备布置。塔的再沸器及冷凝器因与塔以大口径的管道连接,故应采取近塔布置,通常将它们布置在塔的两侧。热虹吸式再沸器直接固定在塔上,还要靠近回流罐和回流泵。自容器(或塔底)经换热器抽出液体时,换热器要靠近容器(或塔底),使泵的吸入管道最短,以改善吸入条件。
(3)容器(罐,槽)。容器按用途可以分为原料储罐、中间储罐和成品储罐;按安装形式可以分为立式和卧式。容器布置时一般要注意以下事项。
立式储罐布置时,按罐外壁取齐,卧式储罐按封头切线取齐。在室外布置易挥发液体储罐时,应设置喷淋冷却设施;易燃、可燃液体储罐周围应按规定设置防火堤坝;储存腐蚀性物料罐区除设围堰外,其地坪应作防腐处理。液位计、进出料接管、仪表尽可能集中在储罐的一侧,另一侧供通道与检修用。罐与罐之间的距离应符合国家标准的有关规定,以便操作、安装与检修。储罐的安装高度应根据安管需要和输送泵的净正吸人压头的要求决定。同时,多台大小不同的卧式储罐,其底部宣布置在同一标高上。原料储罐和成品储罐一般集中布置在储罐区,而中间储罐要按流程顺序布置在有关设备附近或厂房附近。
(4)反应器。反应器形式很多,可以根据结构形式按类似的设备布置。塔式反应器可按塔的方式布置;固定床催化反应器与容器相类似;火焰加热的反应器则近似于工业炉:搅拌釜式反应器实质上是设有搅拌器和传热夹套的立式容器。
釜式反应器一般用挂耳支承在建(构)筑物上或操作台的梁上;对于体积大、质量大或振动大的设备,要用文脚直接支承在地面或楼板上。两台以上相同的反应器应尽可能排成一直线。反应器之间的距离,根据设备的大小、附属设备和管道具体情况而定。管道阀门应尽可能集中布置在反应器一侧,以便操作。
间歇操作的釜式反应器布置时要考虑便于加料和出料。液体物料通常是经高位槽计量后靠压差加入釜中;固体物料大多是用吊车从人孔或加料口加入釜内,因此,人孔或加料口离地面、楼面或操作平台面的高度以800mm为宜。
因多数釜式反应器带有搅拌器,所以上部要设置安装及检修用的起吊设备,并考虑足够的高度,以便抽出搅拌器轴等。
连接操作釜式反应器有单台和多台串联式,布置时除考虑前述要求外,由于进料、出料都是连接的,因此在多台串联时必须特别注意物料进、出口问的压差和流体流动的阻力损失。
(5)泵与压缩机。泵应尽量靠近供料设备以保证良好的吸人条件。它们常集中布置在室外、建筑物底层或泵房。室外布置的泵一般在路旁或管廊下排成一行或两行,电机端对齐排在中心通道两侧,吸入与排出端对着工艺罐。泵的排列次序由相关的设备与管道的布置所决定。当面积受限制或泵较小时,可成对布置,使两泵共用一个基础,在一根支柱上装两个开关。
离心压缩机的布置原理与离心泵相似,但较为庞大、复杂,特别是一些附属设备(润滑油与密封油槽、控制台、冷却器等)要占据很大的空间。为电动机或背压透平带动的离心压缩机的常用布置方案。
管道从顶部连接的压缩机可以安装在接近地面的基础上.在拆卸上盖时要同时拆去上部接管。管道从底部连接的压缩机拆卸上盖时比较方便,这种压缩机要装在抬高的框架上,支柱靠近机器,环绕机器设悬壁平台,压缩机的基础要与建筑物的基础分离。离心压缩机常布置在敞开式的框架结构(有顶)或压缩机室内,顶部要设吊车粱或行车以供检修时起吊零部件。
往复压缩机的工作原理与往复泵相似,但机器复杂很多,振动及噪声都很大。往复式压缩机结构复杂、拆装时间长,所以都布置在压缩机室内,并配有起重装置,其周围要留出足够大的空地。
(三)化工生产管路与管系安全技术
化工管路主要由管子、管件和阀件构成,也包括一些附属于管路的管架、管卡、管撑等辅件。化工生产中输送的流体是多种多样的,化工管路也各不相同,以适应不同输送任务的要求。管路及管件的标志是管系安全生产的基本条件。化工管路的标准化是指制定化工管路主要构件,包括管子、管件、阀件(门)、法兰、垫片等的结构、尺寸、连接、压力等的标准并实施的过程。其中,压力标准与直径标准是制定其他标准的依据,也是选择管子、管件、阎件(门)、法兰、垫片等附件的依据,已由国家标准详细规定。管子标准的参数包括压力标准(又分公称压力、试验压力和工作压力)、直径(口径)标准(也称公称直径或通称直径)。
1化工管路布置的原则
(1)应合理安排管路,使管路与墙壁、柱子、场地、其他管路等之间应有适当的距离,并尽量采用标准件,以便于安装、操作、巡查与检修。
管道尽量架空敷设,平行成列走直线,少拐弯、少交叉以减少管架的数量;并列管线上的阀门应尽量错开排列;从主管上引出支管时,气体管从上方引出,液体管从下方引出。
(2)输送有毒或有腐蚀性介质的管道,不得在人行道上空设置阀体、伸缩器、法兰等,若与其他管道并列时应在外侧或下方安装;输送易燃、易爆介质的管道不应敷设在生活间、楼梯和走廊等处;配置安全阀、防爆膜、阻火器、水封等防火防爆安全装置,并应采取可靠的接地措施;易燃易爆及有毒介质的放空管应引至室外指定地点或高出层面2 m以上。
(3)管道敷设应有坡度,以免管内或设备内积液,坡度方向要根据介质流动方向和生产工艺特点确定。
(4)对于温度变化较大的管路要采取热补偿措施,有凝液的管路要安排凝液排出装置,有气体积聚的管路要设置气体排放装置。长距离输送蒸气的管道要在一定距离处安装疏水阎,以排除冷凝水。
2化工管路的连接
管子与管子、管子与管件、管子与阀件、管子与设备之间连接的方式主要有4种,即螺纹连接、法兰连接、承插式连接及焊接。
3管路的热补偿
化工管路的两端是固定的,当温度发生较大的变化时,管路就会因管材的热胀冷缩而承受压力或拉力,严重时将造成管子弯曲、断裂或接头松脱。因此必须采取措施消除这种应力,这就是管路的热补偿。热补偿的主要方法有两种:其一是依靠弯管的自然补偿,通常,当管路转角不大于150•时,均能起到一定的补偿作用;其二是利用补偿器进行补偿.主要有方形、波形及填料3种补偿器。
4化工管路的试压与吹扫
化工管路在投入运行之前,必须保证其强度与严密性符合设计要求,因此,当管路安装完毕后,必须进行压力试验,称为试压,试压主要采用液压试验。少数特殊的也可以采用气压试验。另外,为了保证管路系统内部的清洁,必须对管路系统进行吹扫与清洗,以除去铁锈、焊渣、土及其他污物,称为吹洗,管路吹洗根据被输送介质不同,有水冲洗、空气吹扫、蒸汽吹洗、酸洗、油清洗和脱脂等。
5化工管路的防静电措施
当粉尘、液体和气体电解质在管路中流动,或从容器中抽出或注入容器时,都会产生静电。这些静电如不及时消除,很容易产生电火花而引起火灾或爆炸。管路的抗静电措施主要是静电接地和控制流体的流速。
6管道标志
化工厂中的管路是很多的,为了方便操作者区别各种类型的管路,常常在管外(保护层外或保温层外)涂上不同的颜色,称为管路的涂色。有两种方法,其一是整个管路均涂上一种颜色(涂单色),其二是在底色上每间隔2 m涂上一个50~100 mm的色圈。常见化工管路的颜色可参阅相关手册。如给水管为绿色,饱和蒸汽为红色。
【例题】非腐蚀性毒性危险化学品经口引起急性中毒,应迅速用()的高锰酸钾溶液或1%~2%的碳酸氢钠溶液洗胃,然后用硫酸镁溶液导泄。
A. 1/5000
B. 1/1000
C. 1/500
D. 1/100
【答案】A