【正文】 置，可使塔頂引入的液體能沿塔截面均勻分布進(jìn)入填料層，避免部分填料得不到濕潤，降低填料層的有效利用率，影響傳質(zhì)效果。直徑小于600mm的塔可采用多孔直管式如圖14（c）。圖14管式噴淋器（a）直管；（b）彎管；（c）多孔直管式對(duì)于直徑稍大的填料塔（1200mm以下），可以采用多孔環(huán)管噴淋器，如圖15所示。這種噴淋器優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造及安裝方便，但缺點(diǎn)是噴淋面積小，不夠均勻，而且液體要清潔，否則小孔易堵塞。蓮蓬頭可以作成半球形、碟形或杯形，它懸于填料上方中央處，液體經(jīng)小孔分股噴出，蓮蓬頭直徑一般為塔徑的20～30％，小孔直徑為3～15mm，它的安裝位置離填料表面的距離一般約為(～1)Dg，此種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是容易堵塞，液體分布情況與壓頭有關(guān)，所以適用于料液清潔且料液壓頭不變或變化不大的情況，一般用于直徑600mm以下的塔設(shè)備。中央進(jìn)料的盤式分布器如圖1－7所示。圖1－5環(huán)管多孔噴淋器 圖1－6蓮蓬頭式噴淋器 圖1－7盤式分布器④沖擊型噴淋器反射板式噴灑器為沖擊型的一種，利用液流沖擊反射板（可以是平板、凸板或錐形板）以飛濺分布液體。 3）液體再分布裝置由于工藝條件的要求，需要的填料層總高度較大，當(dāng)噴淋液體噴到填料表面后，液體有流向塔壁造成“壁流”的傾向，稱為“干錐體”現(xiàn)象，使液體分布不均，降低了填料塔的效率。分配錐是最簡(jiǎn)單的一種結(jié)構(gòu)，如圖1－8所示?！?5186。圖19所示為槽形液體再分配器，器上的通孔是增加氣體通過的截面積，使氣體通過再分配器時(shí)，速度變化不大，該分布器適用塔徑600mm以上的塔。在工業(yè)填料塔中，最常用的填料支承是柵板，它是用豎扁鋼制成，其結(jié)構(gòu)見圖110。 圖110填料支承結(jié)構(gòu) 圖111 小型除沫器常見的除沫器有折板除沫器、填料除沫器及絲網(wǎng)除沫器，其中絲網(wǎng)除沫器采用最多，它適用于分離5微米的液滴，其除沫率可達(dá)99%。適用于潔凈氣體。圖111是一種小型除沫器，該結(jié)構(gòu)適用于除沫器直徑與塔徑相近的情況。（三）板式塔板式塔因空塔速度比填料塔高，所以生產(chǎn)強(qiáng)度比填料塔大。塔板的主要部件塔板的主要部件有：1）降液管降液管的作用是使液體由上一層塔板流到下一層塔板。 3）入口堰其作用是使上一層板流入的液體能在板上均勻分布，并減少進(jìn)入處液體水平?jīng)_出。在低液流量時(shí)，仍能造成正液封，具有改變液體流向的緩沖作用。（1）整塊式塔板 此種塔板一般用于塔徑小于800mm，人不便進(jìn)入安裝和檢修的塔內(nèi)。塔板與塔板之間用管子支承。（2）分塊式塔板分塊式塔板用于塔徑在900mm以上，人可以進(jìn)入的塔內(nèi)。為了進(jìn)行塔內(nèi)清洗和檢修，在塔板中央設(shè)置一塊內(nèi)部通道板，通道板應(yīng)為上、下均可拆的。下節(jié)分別敘述。上升氣體經(jīng)升氣管由泡罩齒縫吹入液層，兩相接觸密切，加之板上液層較高，兩相接觸時(shí)間較長(zhǎng)，分離效果較好。同時(shí)，由于塔板上液面梯度較大，氣相分布不均，影響傳質(zhì)效率，這也是泡罩結(jié)構(gòu)所造成的。②操作彈性大，在較寬的氣速變化范圍內(nèi)，板效率變化較小，其彈性范圍（即最大負(fù)荷與最小負(fù)荷之比）為7～9。④液面梯度小，蒸汽分配比較均勻，塔板壓降比泡罩塔小。 浮閥塔板結(jié)構(gòu)與泡罩塔板類同。液體則由上一層塔板的降液管流入，經(jīng)進(jìn)口堰均布，再橫向流過塔板與氣相接觸傳質(zhì)后，再經(jīng)溢流堰進(jìn)入降液管，流入下一層塔板。 在化肥、化工、煉油工業(yè)生產(chǎn)中，常常進(jìn)行著各種不同的換熱過程，特別是近年開發(fā)的各種化工工藝，充分進(jìn)行了熱能的綜合利用，各種型式的高效、節(jié)能換熱設(shè)備不斷推出，應(yīng)用到不同的冷換操作單元中。換熱設(shè)備就是在生產(chǎn)過程即化學(xué)反應(yīng)或物理反應(yīng)中實(shí)現(xiàn)熱能傳遞的設(shè)備，使熱量從溫度較高的流體傳給另一種溫度較低的流體。在化工生產(chǎn)中，換熱設(shè)備不但作為一個(gè)單獨(dú)的化工設(shè)備，而且在其他設(shè)備中也常附有換熱設(shè)備或換熱部分，如蒸餾設(shè)備中的回流冷凝器，蒸發(fā)設(shè)備中的加熱，高低變爐和氨合成塔中觸媒的換熱等，均為重要的不可缺少的化工操作設(shè)備。表面式換熱器是溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動(dòng)，通過壁面的導(dǎo)熱和流體在壁表面對(duì)流，兩種流體之間進(jìn)行換熱。蓄熱式換熱器是借助于由固體構(gòu)成的蓄熱體，把熱量從高溫流體傳遞給低溫流體，蓄熱體與高溫流體接觸一定時(shí)間，接受和儲(chǔ)蓄了一定熱量，然后與低溫流體接觸一定時(shí)間，把熱量釋放給低溫流體。流體連接間接式換熱器，是把兩個(gè)表面式換熱器由在其中循環(huán)的熱載體連接起來的換熱器，熱載體在高溫流體熱交換器和低溫流體之間循環(huán)，在高溫流體換熱器接受熱量，在低溫流體換熱器把熱量釋放給低溫流體。另外，換熱器按用途還可分為：加熱器———把流體加熱到必要的溫度，但加熱流體沒有發(fā)生相的變化。（一）化工裝置常用換熱設(shè)備結(jié)構(gòu)、性能和特點(diǎn)管殼式換熱器①管殼式換熱器的類型和優(yōu)缺點(diǎn)常用的管殼式換熱器有固定管板式、浮頭式和“U”形管式。殼程清洗困難，管束制造后有溫差應(yīng)力存在，當(dāng)冷熱兩流體的平均溫差較大，或殼體和傳熱管材料熱膨脹系數(shù)相差較大、熱應(yīng)力超過材質(zhì)的許用應(yīng)力時(shí)，在殼體上應(yīng)設(shè)膨脹節(jié)，由于膨脹節(jié)不能承受較大內(nèi)壓，所以換熱器殼程壓力不能太高。浮頭式換熱器的優(yōu)點(diǎn)是殼體和管束的溫差不受限制，管束清洗和檢修較為方便，管程、殼程均容易清掃。一般在溫差較大的化工單元操作中設(shè)置浮頭式換熱器。U形管換熱器適用于兩種流體溫差較大，且殼程易結(jié)垢的條件。其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是在殼體中設(shè)置有管束，管束兩端用焊接或脹接的方法將管子固定在管板上，兩端管板直接和殼體焊接在一起，殼程的進(jìn)出口管直接焊在殼體上，管板外圓周和封頭法蘭用螺栓緊固，管程的進(jìn)出口管直接和封頭焊在一起。這種換熱器，管程可以用隔板分成任何程數(shù)。近年來，也有設(shè)計(jì)開發(fā)出固定管板的撓性管板，即薄管板式換熱器，這是根據(jù)彈性薄圓板理論，在均勻載荷作用下周邊固定支承的圓平板產(chǎn)生的撓度可被看作在管板布管區(qū)的變形，無論是熱應(yīng)力還是管殼溫差應(yīng)力撓性變形薄管板均能承受，它的應(yīng)用比常規(guī)的固定管板式換熱器更具有優(yōu)點(diǎn)。薄管板的結(jié)構(gòu)一般有三種型式，如圖1－13。它的一端管板固定在殼體與管箱之間，另一端管板可以在殼體內(nèi)自由移動(dòng)，也就是殼體和管束熱膨脹可自由，故管束和殼體之間沒有溫差應(yīng)力。浮頭式換熱器的浮頭也有不同的結(jié)構(gòu)型式，常用的如圖1－15所示，它是用鉗形環(huán)和螺栓使浮頭和管板密封貼合，以使管內(nèi)和管間流體互不滲漏。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，采用了圖1－16所示結(jié)構(gòu)，即浮頭蓋法蘭直接和鉤圈用螺栓緊固，使浮頭法蘭和活動(dòng)的管板密封貼合，雖然減少了管束的有效傳熱面積，但密封性可靠，整體也較緊湊。結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是換熱管做成U形，兩端固定在同一塊管板上，由于殼體和管子分開，可以不考慮熱膨脹，管束可以自由伸縮，不會(huì)因?yàn)榱黧w介質(zhì)溫差而產(chǎn)生溫差應(yīng)力。管束可以自由抽出和裝入，方便清洗。同時(shí)和固定管板式換熱器相比，它的管束的中心部分存有空隙，流體很容易走短路，影響了傳熱效果，管板上排列的管子也比固定管板式換熱器少，體積有些龐大。圖115浮頭結(jié)構(gòu)之一 圖116浮頭結(jié)構(gòu)之二圖117 U形管式換熱器1—吊耳； 2—蓋板； 3—法蘭； 4—接管； 5—接管； 6—隔板； 7—接管；8—短管； 9—?dú)んw；10—折流板； 11—擋板； 12—拉桿； 13—列管；14—放氣管； 15—封頭； 16—接管； 17—支座；18—支座； 19—接管；20—短管；21—法蘭；22—管板。為增加流體介質(zhì)在殼程內(nèi)的流速，可在殼體內(nèi)設(shè)置折流板和縱向隔板，以提高傳熱效果。工作原理如圖118。②、傳熱效率高，可使在低速下強(qiáng)化傳熱。④、熱損失小，不需保溫，熱損失只為1％左右。特別對(duì)于易結(jié)垢的介質(zhì)，板片隨時(shí)拆下清洗。一組板式換熱器，一般可使用5～8年，而后常因橡膠板條老化而泄漏，拆下后重新粘結(jié)板條，組裝板片可繼續(xù)使用。板式換熱器的結(jié)構(gòu)及部件性能：板式換熱器的整體結(jié)構(gòu)如圖1－19，主要有傳熱板片、密封板條、兩端壓板、固定螺栓、支架、進(jìn)出口管等部件組成。按照流體介質(zhì)的不同，傳熱板片的材質(zhì)也不一樣，大多采用不銹鋼和鈦材制作而成。②、密封板條板式換熱器的泄漏多是因?yàn)槊芊獍鍡l壓制錯(cuò)位或者老化引起的，所以在開始組裝或者解體時(shí)必須選擇合適的密封板條，以適用流體介質(zhì)的性能。對(duì)于使用的密封板條應(yīng)有嚴(yán)格的技術(shù)要求，例如：耐溫、彈性好，抗大氣腐蝕、抗陽光紫外線、抗老化等性能。④、固定螺栓固定螺栓一般是通桿螺紋，預(yù)緊螺栓時(shí)，一定用力矩扳手，使固定板片的力均勻。⑤、支架支架是掛傳換板片的，對(duì)于不同型號(hào)的換熱器，支架的高度、長(zhǎng)度也不一樣，同時(shí)，支架下部有和基礎(chǔ)固定的螺栓。⑥、進(jìn)出口管進(jìn)出口管和兩端壓蓋聯(lián)在一起，值得注意的是在進(jìn)出口管內(nèi)襯有橡膠襯套，安裝時(shí)不能被外部壓變形，否則很容易造成泄漏。 （一）、化工用管的種類：按材質(zhì)分： 金屬用管①、鑄鐵管，鑄鐵管是化工管路中常用的管道之一。常用于地下給水管、煤氣總管和下水管道。②、有縫鋼管，有縫鋼管按使用壓力分普通水煤氣管（～）和加厚管（~）。鍍鋅的叫白鐵管或鍍鋅管。其規(guī)格以公稱直徑表示。③、無縫鋼管，無縫鋼管的優(yōu)點(diǎn)是質(zhì)量均勻強(qiáng)度較高。因制造方法不同，分為熱軋無縫鋼管和冷拔無縫鋼管兩種。無縫鋼管常用于輸送各種受壓氣體、蒸氣和液體，能耐較高溫度（約435℃）。無縫鋼管的規(guī)格以Ф內(nèi)徑壁厚（mm）表示。無縫鋼管按用途分為一般無縫管和專用無縫管，如石油裂化無縫管、鍋爐無縫管、化肥無縫管等。因價(jià)格較貴，一般使用在重要場(chǎng)所。鋁管常用于輸送濃硫酸、醋酸、硫化氫及二氧化碳等介質(zhì)，也常用于換熱器。由于鋁管的機(jī)械強(qiáng)度隨著溫度的升高而顯著降低，故鋁管的使用溫度不能超過200℃，對(duì)于受壓管路，使用溫度將更低。⑥、鉛管，鉛管常用作輸送酸性介質(zhì)的管路，％～15％的硫酸、二氧化碳、60％的氫氟酸及濃度低于80％的醋酸等介質(zhì)，不宜輸送硝酸、次氯酸等介質(zhì)。 非金屬用管①、塑料管，塑料管的優(yōu)點(diǎn)是耐蝕性好、質(zhì)量輕、成型方便、容易加工。目前最常用的塑料管有硬聚氯乙烯管、軟聚氯乙烯管、聚乙烯管、聚丙烯管以及金屬管表面噴涂聚烯、聚三氟氯乙烯等。常用的橡膠管一般由天然橡膠或合成橡膠制成，適用于對(duì)壓力要求不高的場(chǎng)合。常用于檢測(cè)或?qū)嶒?yàn)性工作場(chǎng)合。⑤、水泥管，主要用于對(duì)壓力要求、接管密封不高的場(chǎng)合，如地下排污、排水管等。我們通常稱這些構(gòu)件為管路附件簡(jiǎn)稱管件。這里簡(jiǎn)單介紹幾種常用管件。、45186。、360186。180186。彎頭又稱U形彎管。彎頭可用直管彎曲或用管子拼焊而成，也可用模壓后焊接而成，或用鑄造和鍛造等方法制成，如在高壓管路中的彎頭大都是優(yōu)質(zhì)碳鋼或合金鋼鍛制而成的。根據(jù)接入管的角度不同，有垂直接入的正接三通、斜接三通。斜三通等。除常見的三通管件外，還常以接口的多少稱，例如四通、五通、斜接五通等。圖1－23 短接管和異徑管短接管和異徑管圖1－23當(dāng)管路裝配中短缺一小段，或因檢修需要在管路中置一小段可拆的管段時(shí)，經(jīng)常采用短接管。將兩個(gè)不等管徑的管口連通起來的管件稱為異徑管。這種管件有鑄造異徑管，也有用管子割焊而成或用鋼板卷焊而成。法蘭、盲板 圖1－24為便于安裝和檢修，管路中常采用可拆連接，法蘭就是一種常用的連接零件。盲板還可以用來暫時(shí)封閉管路的某一接口或?qū)⒐苈分械哪骋欢喂苈分袛嗯c系統(tǒng)的聯(lián)系。另外在化工設(shè)備和管路的檢修中，為確保安全，常采用鋼板制成的實(shí)心圓片插入兩個(gè)法蘭之間，用來暫時(shí)將設(shè)備或管路與生產(chǎn)系統(tǒng)隔絕。插入盲板的大小可與插入處法蘭的密封面外徑相同。其主要作用有：①啟閉作用———切斷或溝通管路中的流體流動(dòng)；②調(diào)節(jié)作用———調(diào)節(jié)管路內(nèi)流體流速、流量；③節(jié)流作用———流體流過閥門后，產(chǎn)生很大壓力降。此外，根據(jù)制作閥門的材料不同，又分為不銹鋼閥、鑄鋼閥、鑄鐵閥、塑料閥、陶瓷閥等。（1）截止閥（圖125），因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造維修方便，在中低壓管路中應(yīng)用廣泛。閥桿靠螺紋升降可調(diào)節(jié)閥門的開啟程度，起到一定的調(diào)節(jié)作用。截止閥可按使用介質(zhì)特性選用合適的閥頭、閥座、殼體的材料。 圖125 截止閥（2）閘閥（圖126），是靠與介質(zhì)流動(dòng)方向垂直的一塊或兩塊平板，同閥體密封面相配合達(dá)到封閉的目的。平板隨閥桿的旋轉(zhuǎn)而升降，用開啟的大小調(diào)節(jié)流體的流量。根據(jù)閥桿結(jié)構(gòu)不同，有明桿和暗桿之分；根據(jù)閥板的結(jié)構(gòu)形式又分為楔式、平行式等。平行式比楔式容易制造，好修理，使用中不易變形，但不宜用于輸送含有雜質(zhì)的流體管路中，多用于輸送水、干凈氣體，油類等管路中。旋塞根據(jù)密封形式不同，可分填料旋塞、油密封式旋塞和無填料旋塞等。旋塞的密封面大，容易磨損，開關(guān)時(shí)費(fèi)力，不易調(diào)節(jié)流量，但切斷迅速。（4）節(jié)流閥（圖128），屬于截止閥的一種。該閥制作精度要求較高，密封性能好。（5）球閥（圖129），又稱球心閥，是近幾年發(fā)展較快的一種閥門。它和旋塞相仿，但比旋塞的密封圖126 閘板閥圖1－27 旋塞面小，結(jié)構(gòu)緊湊，開關(guān)省力，遠(yuǎn)比旋塞應(yīng)用廣泛。但由于密封材料的限制，目前還不宜用于高溫管路中。這種閥門的啟閉是一塊特制的橡膠膜片，膜片夾置在閥體與閥蓋之間，關(guān)閉時(shí)閥桿下的圓盤把膜片壓緊在閥體上達(dá)到密封。適用于輸送酸性介質(zhì)和帶懸浮物的流體管路中，但一般不宜用于較高壓力或溫度高于60℃的管路，不宜用于輸送有機(jī)溶劑和強(qiáng)氧化介質(zhì)的管路中。安在管路中使流體只能向一個(gè)方向流動(dòng)，不允許反向流動(dòng)。當(dāng)介質(zhì)順流時(shí)流體將閥瓣自動(dòng)頂開；當(dāng)流體倒流時(shí)，流體（或彈簧力）自動(dòng)將閥瓣關(guān)閉。升降式止回閥瓣是垂直于閥體通道升降運(yùn)動(dòng)的，一般用于水平或垂直管道上；旋啟式止回閥的閥瓣常稱為搖板，搖板一側(cè)與軸連接，搖板可繞軸旋轉(zhuǎn)，旋啟式止回閥一般安裝在水平管道上，對(duì)于小口徑的也可以安裝于垂直的管道上，但要注意流量不宜太大。升降式的止回閥封閉性能比旋啟式的好，但旋啟式的止回閥流體阻力比升降式的小。（8）蝶閥（ 圖1－32），是靠管內(nèi)一個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的圓盤（或橢圓盤）來控