¿Cuáles son las clasificaciones de la maquinaria química?

Los equipos químicos se pueden dividir en los siguientes equipos generales según sus funciones: La primera categoría son los equipos de reacción química, que es uno de los equipos principales en las plantas químicas, en el que las materias primas sufren reacciones químicas para generar nuevos productos; la segunda categoría son equipos de transporte de materiales, incluidos equipos de transporte de fluidos y equipos de transporte de sólidos, donde los equipos de transporte de fluidos incluyen equipos de transporte de líquidos y equipos de transporte de gases; la tercera categoría son equipos de separación, incluidos equipos de separación de sólidos y líquidos; -Equipos de separación de líquidos, equipos de separación de gas y gas, equipos de separación de sólido-líquido, equipos de separación de gas-sólido y equipos de separación de gas-líquido; la cuarta categoría son los equipos de transferencia de calor, que se utilizan para calentar y enfriar materiales. también tiene la función de utilizar el calor residual; la quinta categoría es el equipo de trituración, que puede triturar o moler materias primas sólidas y productos terminados en partículas finas; la sexta categoría son los contenedores, que se utilizan para almacenar materias primas y productos intermedios; y productos terminados, y se utilizan como carcasas para grandes reactores.

(1) Equipos de transporte de fluidos.

Equipo de transporte de fluidos se refiere a equipos que proporcionan energía para transportar fluidos, incluidos equipos de transporte de líquidos y equipos de transporte de gases. La mayoría de las reacciones químicas ocurren en estado fluido. Por lo tanto, existen muchos tipos de equipos de transporte de fluidos, incluidas bombas centrífugas, sopladores, compresores, bombas de vacío, etc. En la producción química, se utiliza comúnmente electricidad u otras fuentes de energía para impulsar la maquinaria de transporte de fluidos.

①Equipo de entrega de líquidos.

El principal equipo para el transporte de líquidos es la bomba. Según las diferentes formas estructurales de las bombas, se pueden dividir en bombas centrífugas, bombas de flujo axial, bombas de vórtice, bombas reciprocantes, bombas rotativas, etc.

Figura 3-50 Diagrama esquemático de una bomba alternativa. Una bomba alternativa se basa en el movimiento alternativo de un pistón para inhalar y descargar líquido. La Figura 3-50 es un diagrama esquemático de una bomba alternativa. La bomba alternativa se caracteriza por su capacidad de succión seca, que es adecuada para lugares con pequeño caudal y alta presión, y se utiliza para transportar líquidos con una viscosidad no demasiado alta.

La bomba centrífuga se basa en la rotación de alta velocidad del impulsor para generar fuerza centrífuga en el agua para aspirar y descargar el líquido, como se muestra en la Figura 3-51 y la Figura 3-52. Se caracteriza por su alta velocidad, flujo uniforme y operación estable, pero no tiene capacidad de succión seca y no es adecuado para su uso en lugares con flujo pequeño y gran presión.

El principio de funcionamiento de la bomba de flujo axial (también llamada bomba de tornillo) se muestra en la Figura 3-53 y en la Figura 3-54. El principio de funcionamiento de la bomba de flujo axial es el mismo que el de la. Ventilador eléctrico Cuando el motor hace girar el impulsor, el líquido se entrega desde la dirección del eje del impulsor. Se caracteriza por su gran flujo, alta eficiencia, estructura simple, peso ligero y puede transportar líquidos sucios.

Figura 3-51 Diagrama simplificado de la bomba centrífuga 1—impulsor; 2—eje de la bomba; 3—cuchilla de drenaje; 5—caja de empaquetadura; 7—válvula inferior; p >

Figura 3-52 Bomba centrífuga

Figura 3-53 Bomba de flujo axial

Figura 3-54 Diagrama simplificado de bomba de flujo axial

Figura 3- 55. Diagrama esquemático de una bomba de engranajes El principio de funcionamiento de una bomba de engranajes es inhalar y descargar líquido continuamente mediante la rotación de un par de engranajes que se mueven en direcciones opuestas, como se muestra en la Figura 3-55. Se caracteriza por una estructura simple y no es propenso a fallar. Su desventaja es que tiene un caudal pequeño y es más adecuado para transportar materiales viscosos como la grasa.

②Equipo de entrega de gas.

Los equipos de transporte de gas se utilizan ampliamente en diversos sectores industriales. Sus funciones se reflejan principalmente en tres aspectos: primero, transportar gas del punto A al punto B; segundo, aumentar la presión del gas; , para reducir la presión del gas. La maquinaria de transporte de gas se puede dividir en cuatro categorías según la presión alcanzada:

Ventilador: la presión generada no supera los 1500 mm de columna de agua; soplador: la presión generada es de 0,15 a 2 atmósferas; compresor: el la presión generada es superior a 1 atmósfera bomba de vacío: la presión generada es inferior a la presión atmosférica;

——Los ventiladores se pueden dividir en ventiladores centrífugos y ventiladores de flujo axial. Los ventiladores centrífugos dependen de la rotación de alta velocidad de las aspas del ventilador para generar fuerza centrífuga en el gas para inhalar y descargar el gas continuamente. El principio de funcionamiento del ventilador de flujo axial es el mismo que el del ventilador eléctrico. Impulsa las aspas para empujar el gas mediante la rotación del impulsor, de modo que el gas avanza en la dirección del eje de rotación. Los ventiladores de flujo axial tienen amplias variaciones de flujo y se utilizan principalmente en aplicaciones de baja presión.

——Los sopladores generalmente se pueden dividir en dos tipos: sopladores centrífugos y sopladores Roots.

El soplador centrífugo se basa en la rotación del impulsor para generar fuerza centrífuga sobre el gas, inhalando y descargando así el gas. El principio de funcionamiento de un soplador Roots es similar al de una bomba de engranajes. Se basa en la rotación de un par de rotores de forma especial para transportar gas. Las ventajas de los sopladores Roots y los sopladores centrífugos son las mismas: suministro de aire uniforme, sin necesidad de lubricación del rotor, estructura simple y fácil fabricación. La desventaja del soplador Roots es que hace ruido durante el funcionamiento y es difícil ajustar el espacio durante la instalación.

——Un compresor es un dispositivo de suministro de gas que se utiliza para aumentar la presión del gas. Generalmente se puede dividir en compresor de pistón, compresor centrífugo y compresor de flujo axial. Los compresores de pistón comprimen gas mediante el movimiento alternativo del pistón. En muchos ámbitos ha sido sustituido por compresores centrífugos. El compresor centrífugo logra la compresión paso a paso del gas mediante la rotación de alta velocidad del impulsor para el transporte del gas. Los compresores centrífugos son actualmente los compresores más utilizados. Los compresores de flujo axial logran la compresión del gas paso a paso mediante la rotación de múltiples filas de palas en el rotor. En comparación con los compresores centrífugos, los compresores de flujo axial tienen una alta eficiencia y son adecuados para situaciones de gran flujo.

——Una bomba de vacío, también llamada bomba de aire, es un dispositivo que se utiliza para reducir la presión del gas. Generalmente se divide en bombas de vacío alternativas, bombas de vacío de anillo líquido y bombas de vacío de chorro. La bomba de vacío alternativa realiza la función de distribución de gas mediante el movimiento alternativo del cuerpo de la válvula. Su característica es que puede extraer gases que contienen una pequeña cantidad de polvo. La bomba de vacío de anillo líquido utiliza la rotación del rotor excéntrico para impulsar el líquido en la bomba y generar fuerza centrífuga, de modo que el gas sea aspirado, comprimido y descargado continuamente. Sus ventajas son una estructura simple, un funcionamiento estable y confiable, un volumen de gas uniforme y puede bombear gas que contiene vapor de agua, humedad y partículas sólidas, pero la eficiencia es baja. La bomba de vacío de chorro utiliza el principio del fluido que fluye a alta velocidad para generar presión negativa para aspirar. Se caracteriza por un arranque rápido, una gran capacidad de extracción de aire y puede extraer gases que contienen polvo, corrosivos, inflamables y explosivos, pero la eficiencia de extracción de aire es baja.

(2) Equipos de transporte de sólidos.

El transporte de material sólido requiere una gran carga de trabajo y requiere transporte manual, que requiere mucha mano de obra y baja eficiencia. El uso del transporte mecanizado no sólo puede mejorar enormemente la eficiencia, sino también garantizar la continuidad del proceso de producción. Los equipos de transporte de sólidos más comunes incluyen cintas transportadoras, elevadores de cangilones, transportadores de tornillo y maquinaria de transporte neumático.

①Cinta transportadora.

La cinta transportadora utiliza una cinta móvil para transportar artículos granulados y artículos terminados, como se muestra en la Figura 3-56. Se caracteriza por su funcionamiento continuo, movimiento suave, gran capacidad de transporte, larga distancia de transporte y es adecuado para situaciones horizontales y con pendientes pequeñas.

②Elevador de cangilones.

El elevador de cangilones equivale a un elevador de cinta vertical. Puede transportar materiales desde lugares bajos a lugares altos. Las ventajas de los elevadores de cangilones son su estructura compacta, gran altura de elevación y buen sellado. La desventaja es que la estructura es más compleja que la cinta transportadora, es más sensible a la sobrecarga y la tolva y las piezas de tracción son más fáciles de dañar.

③Sinfín transportador.

El transportador de tornillo se basa en la rotación del tornillo para empujar el material hacia adelante, como se muestra en la Figura 3-57. Se utiliza principalmente para transportar materiales en polvo, granulados y pequeños. No es adecuado para transportar materiales perecederos, muy viscosos y fáciles de aglomerar. Su distancia de transporte no es fácil de ser demasiado larga, generalmente menos de 40 m.

Figura 3-56 Cinta transportadora

Figura 3-57 Sinfín transportador (3) intercambiador de calor.

En la producción química, tanto los procesos físicos como los químicos están relacionados con el calentamiento, el enfriamiento y la preservación del calor. Estos procesos se denominan colectivamente procesos de transferencia de calor. El proceso de transferencia de calor se lleva a cabo en equipos de transferencia de calor. Los equipos de intercambio de calor comunes se denominan intercambiadores de calor, también llamados intercambiadores de calor, como se muestra en la Figura 3-58 y la Figura 3-59. Su principio de funcionamiento se puede dividir en tres categorías según las características de transferencia de calor:

Figura 3-58: Estructura del intercambiador de calor

Figura 3-59: Intercambiador de calor en espiral ①Intercambio de calor de pared divisoria El dispositivo evita que los fluidos fríos y calientes estén en contacto directo, pero está separado por una pared metálica, como el tipo de carcasa, el tipo con camisa, el tipo de inmersión, el tipo de rociado y el tipo de tubo. Entre ellos, los calentadores de intercambiador de tipo tubo son los. más utilizado.

② Los intercambiadores de calor de contacto directo ponen en contacto directo fluidos fríos y calientes para el intercambio de calor, como torres de agua de refrigeración, torres de refrigeración de lavado, condensadores de mezcla de contacto directo, etc.

③El intercambiador de calor regenerativo permite que los fluidos fríos y calientes pasen alternativamente por el mismo regenerador, y el calor se intercambia a través de los ladrillos refractarios del regenerador. Las estufas de aire caliente son intercambiadores de calor regenerativos. Como se muestra en la Figura 3-60, los ladrillos refractarios se instalan en la cámara del regenerador y los gases fríos y calientes ingresan alternativamente a través de los ladrillos refractarios para intercambiar calor.

Figura 3-60 Equipo de torre de alto horno caliente (4).

Los equipos de torre se utilizan ampliamente en la producción química. Se utilizan principalmente en procesos de destilación y absorción. También se pueden utilizar para operaciones unitarias como extracción y adsorción. para reacciones químicas, purificación de gases y eliminación de polvo y equipos de refrigeración. Los equipos de torre comunes incluyen torres empacadas, torres de placas y torres de aspersión.

①Torre empacada.

Como se muestra en la Figura 3-61, la torre empaquetada se llena con empaquetamiento y el gas ingresa desde la parte inferior de la torre y pasa a través de la pared de la capa de empaquetamiento para el intercambio de calor. Sus ventajas son una estructura compacta y un buen efecto de transferencia de calor. Fluye hacia arriba, el líquido fluye hacia abajo desde la parte superior de la torre a lo largo de la superficie de empaque a través del equipo de aspersión y el gas y el líquido entran en contacto para la transferencia de masa en condiciones de contraflujo.

②Torre de burbujas.

La torre de capa de burbuja es una torre de placas, como se muestra en la Figura 3-62. El gas se introduce desde la parte inferior de la torre y el líquido se alimenta desde la parte superior. bandeja, las fases gaseosa y líquida sufren transferencia de masa.

Figura 3-61: Torre empaquetada

Figura 3-62: Torre de burbujas