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　1.机械设备及其分类

　　机械设备种类很多，分类方法也不尽相同，通常按其功用可分为：

切削设备、锻压设备、铸造设备、起重设备、输送设备、电梯、风机、泵、压缩机、工业炉、煤气发生设备及其他机械等。

（1）切削设备，如车床、钻床、镗床、磨床、铣床、数控机床、齿轮加工机床等。

（2）锻压设备，如机械压力机、液压机、自动锻压机、锻锤、剪切机、弯曲矫正机等。

　　（3）铸造设备，如砂处理设备、造型及造芯设备、落砂及清理设备、金属型铸造设备、抛丸清理室等。

　　（4）起重设备，包括各种桥式起重机、吊钩门式起重机、梁式起重机、电动葫芦等。

　　（5）输送设备，如斗式提升机、刮板输送机、悬挂输送机、固定式胶带输送机等。

　　（6）电梯，如交流电梯、直流电梯、小型杂货电梯、观光电梯、自动扶梯等。

　　（7）风机，如离心式通风机、离心式引风机、轴流通风机、回转式鼓风机、离心式鼓风机等。

　　（8）泵，如离心式泵、旋涡泵、柱塞泵、齿轮油泵、计量泵等。

　　（9）压缩机，如活塞式压缩机、回转式螺杆压缩机、离心式压缩机等。

　　（10）工业炉，如电弧炼钢炉、电阻炉、高频及中频感应炉、冲天炉、热处理炉等。

　　（11）煤气发生设备，如煤气发生炉、洗涤塔、电气滤清器等。

　　（12）其他机械，如溴化锂吸收式制冷机、制冰设备、柴油发电机组等。

2.锅炉的分类和设备组成

一、锅炉的分类

　　锅炉按其用途不同，通常可以分为动力锅炉和工业锅炉两大类。

　　二、锅炉设备组成

　　锅炉设备包括锅炉本体及辅助设备两部分。

（一）锅炉本体锅炉本体主要是由“锅”与“炉”两大部分组成。

“锅”是指容纳锅水和蒸汽的受压部件，包括锅筒（又称汽包）、对流管束、水冷壁、集箱（联箱）、蒸汽过热器、省煤器和管道组成的封闭汽水系统，其任务是吸收燃料燃烧释放出的热能，将水加热成为规定温度和压力的热水或蒸汽。

　　“炉”是指锅炉中使燃料进行燃烧产生高温烟气的场所，是包括煤斗、炉排、炉膛、除渣板、送风装置等组成的燃烧设备。

其任务是使燃料不断良好地燃烧，放出热量。

“锅”与“炉”一个吸热，一个放热，是密切联系着的一个整体设备。

　　此外，为了保证锅炉正常工作、安全运行，还必须设置一些附件和仪表，如安全阀、压力表、温度表、水位警报器、排污阀、吹灰器等，还有构成锅炉围护结构的炉墙，以及支撑结构的钢架。

（二）锅炉辅助设备

（1）运煤、除灰系统。

其作用是连续供给锅炉燃烧所需的燃料，及时排走灰渣。

通常煤由煤场运来，经碎煤机破碎后，用皮带输送机送入锅炉前部的煤仓，再经其下部的溜煤管进入炉前煤斗中，依靠自重落入炉排上；煤燃尽后生成的灰渣则由灰渣斗落到刮板除渣机中，由除渣机将灰渣输送到室外灰渣场。

（2）通风系统。

其作用是供给锅炉燃料燃烧所需要的空气，排走燃料燃烧所产生的烟气。

空气经送风机增压后，先送人预热器，预热后的热风经风道送到炉排下的风室中，热风穿过炉排缝隙进入燃烧层，供煤燃烧之用。

　　（3）水、汽系统。

其作用是不断向锅炉供给符合质量要求的水，将蒸汽或热水分别送到各个热用户。

为了保证锅炉要求的给水质量，通常要设水处理设备（包括软化、除氧）

　　（4）仪表控制系统为了使锅炉安全、经济地运行，除了锅炉本体上装有的仪表外，锅炉房内还装设各种仪表和控制设备，如蒸汽流量计、温度计、压力表、风压计、水位表以及各种自动控制设备。

　　锅炉的工作包括三个同时进行着的过程：

即燃料的燃烧过程、高温烟气向水或蒸汽的传热过程，以及蒸汽的产生过程。

3.　锅炉的主要性能指标

　　为了表明锅炉的构造、容量、参数和运行的经济性等特点，通常用下述指标来表示锅炉的基本特性。

（一）蒸发量

（二）压力和温度

　　（三）受热面蒸发率和受热面发热率锅炉受热面蒸发率或发热率是反映锅炉工作强度的指标，其数值越大，表示传热效果越好，锅炉所耗金属量越少。

（四）锅炉热效率锅炉效率，用符号η表示。

它是表明锅炉热经济性的指标，一般工业燃煤锅炉热效率在60%—82%左右。

工业锅炉的煤水比一般为l：

6～1：

7.5。

4.锅炉本体安装

　　锅炉按结构装置可分为火管锅炉和水管锅炉。

　　水管锅炉是在锅筒的外面设置了很多根管子（称为受热面），通常这些管子的上端与锅筒相连，下端与集箱（或下锅筒）相连。

水管锅炉的型式较多，构造也有差异，按锅筒的数目和锅筒的放置形式，可分为单纵锅筒水管锅炉、单横锅筒水管锅炉、双纵锅筒水管锅炉和双横锅筒水管锅炉等，现以双横锅筒水管锅炉的安装为例。

　　双横锅筒水管锅炉属于散装锅炉，安装比较复杂，其安装主要程序为：

锅炉钢架，上下锅筒，胀管，附属设备安装，水压试验，筑炉、烘炉、煮炉，定压和试运行等。

（一）锅炉钢架安装

（二）锅筒安装

　　（三）受热面管子（对流管束）的安装

　　（四）省煤器安装

　　省煤器通常由支承架、带法兰的铸铁翼片管、铸铁弯头或蛇形管等组成，安装在锅炉尾部烟管中，水进入省煤器后，经与高温烟气换热使水温提高。

　　每根铸铁省煤器管上破损的翼片数不应大于总翼片数的5%，整个省煤器中有破损翼片的根数不应大于总根数的10%。

　　（五）空气预热器安装

　　空气预热器分为板式、管式和回转式三种结构形式，常采用的是钢管式和回转式预热器。

　　（六）过热器安装

　　（七）炉排安装

　　（八）锅炉安全附件的安装

　　锅炉安全附件主要指的是压力表、水位计和安全阀。

　　1.压力表安装（3）当锅炉工作压力低于2.5MPa表压时，压力表精度不应低于1.5级。

压力表盘直径不得小于lOOmm，表盘刻度极限值应为工作压力的1.5～3.0倍（最好为2倍），刻度盘上应标有表示工作压力的红线。

　　2.水位计安装汽包水位高低直接关系到锅炉的安全运行。

锅炉上必须安装两个彼此独立的水位计，以保证正确地指示锅炉水位的高低。

中、低压工业锅炉常用平板玻璃水位计和电接点水位计，小型锅炉常用玻璃管式水位计。

水位计上装有三个管路阀，即蒸汽通路阀、水通路阀和放水冲洗阀。

水位计安装时应注意以下几点：

　　（5）水位计与汽包之间的汽、水连接管上不能安装阀门，更不得装设球形阀。

如装有阀门，在运行时应将阀门全开，并予以铅封。

　　3.安全阀安装锅炉内气体压力达到安全阀开启压力时，安全阀自动打开，排出汽包中的一部分蒸汽，使压力下降，避免过压造成事故。

中、低压锅炉常用的安全阀主要有弹簧式和杠杆式两种。

　　蒸发量大于0.5t/h的锅炉，至少应装设两个安全阀（不包括省煤器上的安全阀）。

　　安全阀必须垂直安装，安全阀的阀座内径应大于25mm）几个安全阀共同装设在一根与汽包相连的短管上时，短管通路截面积应大于所有几个安全阀门面积总和的1.25倍。

　　同样，排气管的截面积亦至少为安全阀总截面积的1.25倍。

　　4.锅炉水压试验锅炉的汽、水压力系统及其附属设备安装完毕后，必须进行水压试验。

　　锅炉水压试验的范围包括锅筒、联箱、对流管束、水冷壁管、过热器、锅炉本体范围内管道及阀门等。

安全阀应单独做水压试验。

　　（九）炉墙的砌筑

　　（十）烘炉

　　烘炉的目的是为了将炉墙中的水分慢慢烘干，以防锅炉投入运行时，由于炉膛内火焰温度高，使炉墙内的水分急剧蒸发而产生裂纹。

　　（十一）煮炉

　　煮炉，就是将选定的药品先调成一定浓度的水溶液，而后注入锅炉内进行加热。

其目的是为了除掉锅炉中的油污和铁锈等。

5.　电气照明系统

（一）照明系统分类

　　照明按其用途可分为正常照明、值班照明、彩灯和装饰照明、事故照明、障碍照明。

　　正常照明分为一般照明、局部照明和混合照明。

（二）常用电光源及特性

　　常用的电光源有：

热致发光电光源（如白炽灯、卤钨灯等）；气体放电发光电光源（如荧光灯、汞灯、钠灯、金属卤化物灯等）；固体发光电光源（如LED和场致发光器件等）。

6.　动力设备

　　1.电动机分类2.电动机的型号及选择。

（2）电动机的选择。

　　电动机型式的选择关系着安全运行和设备成本。

根据环境条件确定电动机型式中的开启式、防护式、封闭式、密闭式或防爆式。

　　功率的选择：

负载转矩的大小是选择电动机功率的主要依据，功率选得大固然安全，但功率因数低，会增加投资和运转费用。

电动机铭牌标出的额定功率PN是指电动机轴输出的机械功率。

为了提高设备自然功率因数，应尽量使电动机满载运行，电动机的效率一般为80%以上。

　　（3）电动机的启动方法。

　　1）直接启动。

直接启动也称全压启动，仅用一个控制设备即可。

其特点为：

　　①启动电流大，一般为额定电流的4～7倍。

　　②启动方法简单，但一般仅适用于小于lOkW的电动机。

具体接线方法有星形连接和三角形连接。

　　2）减压启动。

当电动机容量较大时，为了降低启动电流，常采用减压启动。

　　①星一三角启动法（Y—△）当电动机正常工作必须用三角形连接时，先用星形连接启动。

由于定子电压降低了倍，从而降低了启动电流，启动后立刻改为三角形连接运行。

　　②自耦减压启动控制柜（箱）减压启动。

　　③绕线转子异步电动机启动方法。

　　④软启动器。

　　⑤变频启动。

7.　热力管道敷设形式

　　1.布置形式

　　热力管道的平面布置主要有枝状和环状两类。

　　2.敷设方式

（1）架空敷设

　　将热力管道敷设在地面上的独立支架、桁架以及建筑物的墙壁上。

架空敷设不受地下水位的影响，且维修、检查方便。

适用于地下水位较高、地质不适宜地下敷设的地区，是一种比较经济的敷设形式。

其缺点是占地面积大，管道热损失较大。

　　架空敷设按支架的高度不同，可分为低支架、中支架和高支架三种敷设形式。

　　低支架敷设时，管道保温层外壳距地面的净高不宜小于0.3m；中支架敷设时，其距离一般为2.0～4.0m；高支架敷设时，应不低于4.5m.管道架空有困难或影响美观以及在寒冷地区管道热损失过大，或需采取保温防冻措施，使其在经济上不合理时，采用地下敷设的方式。

（2）地沟敷设

　　地沟敷设分为通行地沟、半通行地沟和不通行地沟三种敷设形式。

　　1）通行地沟敷设。

当热力管道通过不允许开挖的路面处时、热力管道数量多或管径较大、地沟内任一侧管道垂直排列宽度超过1.5m时，采用通行地沟敷设。

通行地沟净高不应低于1.8m，通道宽度不应小于0.7m.2）半通行地沟敷设。

当热力管道通过的地面不允许开挖且采用架空敷设不合理时，或管道数量较多、采用不通行地沟管道单排水平布置的沟宽受到限制时，可采用半通行地沟敷设。

半通行地沟一般净高为1.2～1.4m，通道净宽为0.5～0.6m，长度超过60m应设检修出入口。

　　3）不通行地沟敷设。

管道数量少、管径较小、距离较短，以及维修工作量不大时，宜采用不通行地沟敷设。

不通行地沟内管道一般采用单排水平敷设。

　　地沟内管道敷设时，管道保温层外壳与沟壁的净距宜为200～150mm，与沟底的净距宜为100～200mm，与沟顶的净距：

不通行地沟为50～1OOmm，半通行和通行地沟为200～300mm.地沟内管道之间的净距应有利于安装和维修。

　　如地沟内热力管道的分支处装有阀门、仪表、疏排水装置、除污器等附件时，应设置检查井或人孔。

　　在热力管沟内严禁敷设易燃易爆、易挥发、有毒、腐蚀性的液体或气体管道。

如必须穿越地沟，应加装防护套管。

　　（3）直接埋地敷设

　　热力管道在土壤腐蚀性小、地下水位低（低于管道保温层底部0.5m以上）、土壤具有良好渗水性以及不受腐蚀性液体侵入的地区，可采用直接埋地敷设。

　　直接埋地敷设要求管道保温结构具有低的导热系数、高的耐压强度和良好的防火性能。

管子与保温材料之间应尽量留有空气间层，以利管道的自由胀缩。

在补偿器和自然转弯处应设不通行地沟，沟的两端宜设置导向支架，保证其自由位移。

在阀门等易损部件处，应设置检查井。

8.　　热力管道的安装

　　1.管道安装

（1）热力管道应设有坡度。

汽水同向流动的蒸汽管道坡度一般为0.003，汽水逆向流动时坡度不得小于0.005.热水管道应有不小于0.002的坡度，坡向放水装置。

（2）蒸汽支管应从主管上方或侧面接出，热水管应从主管下部或侧面接出。

不同压力的疏水管不能接人同一管道内。

　　（3）水平管道变径时应采用偏心异径管连接。

当输送介质为蒸汽时，取管底平，以利排水；输送介质为热水时，取管顶平，以利排气。

　　（4）蒸汽管道一般敷设在其前进方向的右边，凝结水管道在左边。

热水管道敷设在右侧，而回水管在左侧。

　　（5）管道穿墙或楼板应设置套管。

　　（6）直接埋地管道穿越铁路、公路时交角不小于45°，管顶距铁路轨面不小于1.2m，距道路路面不小于0.7m，并应加设套管，套管伸出铁路路基和道路边缘不应小于1m.（7）减压阀应垂直安装在水平管道上，安装完毕后应根据使用压力调试。

减压阀组一般设在离地面1.2m处，如设在离地面3m左右处时，应设置永久性操作平台。

　　（8）管道安装完毕后，按设计或规范要求进行试压、冲洗。

　　2.补偿器安装

　　补偿器有不同类型，见第一章第三节。

（1）拼装方形补偿器应在平地上进行，四个弯头应在同一平面内，平面歪扭偏差不得大于3mm/m，全长不得大于10mm.补偿器悬臂的长度偏差不应大于±10mm。

（2）方形补偿器安装时需预拉伸。

对于输送介质温度低于250℃的管道，拉伸量为计算伸长量的50%；输送介质温度为250～400℃时，拉伸量为计算伸长量的70%.实际拉伸量与规定的偏差应不大于±10mm。

　　（3）水平安装的方形补偿器应与管道保持同一坡度，垂直臂应呈水平。

垂直安装时，应有排水、疏水装置。

　　（4）方形补偿器两侧的第一个支架宜设置在距补偿器弯头起弯点0.5～1.0m处，支架为滑动支架。

导向支架只宜设在离弯头40DN以外处。

　　（5）填料式补偿器活动侧管道的支架应为导向支架，使管道不致偏离中心线，并保证能自由伸缩。

单向填料式补偿器应装在固定支架附近，外壳一端连接固定支架处管道，内套管一端连接热膨胀管道。

双向填料式补偿器安装在固定支架中间，补偿器外壳应固定。

9.热力管道敷设形式

　　1.布置形式

　　热力管道的平面布置主要有枝状和环状两类。

　　2.敷设方式

（1）架空敷设。

将热力管道敷设在地面上的独立支架、桁架以及建筑物的墙壁上。

架空敷设不受地下水位的影响，且维修、检查方便。

适用于地下水位较高、地质不适宜地下敷设的地区，是一种比较经济的敷设形式。

其缺点是占地面积大，管道热损失较大。

　　架空敷设按支架的高度不同，可分为低支架、中支架和高支架三种敷设形式。

　　低支架敷设时，管道保温层外壳距地面的净高不宜小于0.3m；中支架敷设时，其距离一般为2.0～4.0m；高支架敷设时，应不低于4.5m.管道架空有困难或影响美观以及在寒冷地区管道热损失过大，或需采取保温防冻措施，使其在经济上不合理时，采用地下敷设的方式。

（2）地沟敷设。

地沟敷设分为通行地沟、半通行地沟和不通行地沟三种敷设形式。

　　1）通行地沟敷设。

当热力管道通过不允许开挖的路面处时、热力管道数量多或管径较大、地沟内任一侧管道垂直排列宽度超过1.5m时，采用通行地沟敷设。

通行地沟净高不应低于1.8m，通道宽度不应小于0.7m.。

　　2）半通行地沟敷设。

当热力管道通过的地面不允许开挖且采用架空敷设不合理时，或管道数量较多、采用不通行地沟管道单排水平布置的沟宽受到限制时，可采用半通行地沟敷设。

半通行地沟一般净高为1.2～1.4m，通道净宽为0.5～0.6m，长度超过60m应设检修出入口。

　　3）不通行地沟敷设。

管道数量少、管径较小、距离较短，以及维修工作量不大时，宜采用不通行地沟敷设。

不通行地沟内管道一般采用单排水平敷设。

　　地沟内管道敷设时，管道保温层外壳与沟壁的净距宜为200～150mm，与沟底的净距宜为100～200mm，与沟顶的净距：

不通行地沟为50～100mm，半通行和通行地沟为200～300mm.地沟内管道之间的净距应有利于安装和维修。

　　如地沟内热力管道的分支处装有阀门、仪表、疏排水装置、除污器等附件时，应设置检查井或人孔。

　　在热力管沟内严禁敷设易燃易爆、易挥发、有毒、腐蚀性的液体或气体管道。

如必须穿越地沟，应加装防护套管。

　　（3）直接埋地敷设。

热力管道在土壤腐蚀性小、地下水位低（低于管道保温层底部0.5m以上）、土壤具有良好渗水性以及不受腐蚀性液体侵入的地区，可采用直接埋地敷设。

　　直接埋地敷设要求管道保温结构具有低的导热系数、高的耐压强度和良好的防火性能。

管子与保温材料之间应尽量留有空气间层，以利管道的自由胀缩。

在补偿器和自然转弯处应设不通行地沟，沟的两端宜设置导向支架，保证其自由位移。

在阀门等易损部件处，应设置检查井。

10.　静置设备的分类

　　静置设备分类方法较多，通常可按以下方法进行分类：

（一）按设备的设计压力分类

（二）按设备在生产工艺过程中的作用原理分类

（1）反应设备

（2）换热设备

　　（3）分离设备

　　（4）储存设备

　　（三）按《压力容器安全技术监察规程》（即按设备的工作压力、温度、介质的危害程度）分类

　　1.一类容器

（1）非易燃或无毒介质的低压容器；

（2）易燃或有毒介质的低压分离器外壳或换热器外壳。

　　2.二类容器

　　3.三类容器

　　（四）按结构材料分类

　　制造设备所用的材料有金属和非金属两大类。

　　（五）按介质安全性质分级

　　1.易燃、易爆介质

　　易燃介质亦即爆炸危险介质，系指其气体或液体的蒸汽、薄雾与空气混合形成爆炸混合物，且其爆炸下限小于10%（体积百分数），或爆炸上限与下限之差值不小于20%的介质。

如氢的爆炸下限为4.00%.上限为74.20%；乙醇（蒸气）的爆炸下限为3.28%，上限为18.95%.2.介质毒性的分级

　　化学介质的毒害程度以国家有关标准规定的指标为基础进行分级，可分为极度危害、高度危害、中度危害和轻度危害四级。

11.　设备框架、管廊柱子、桁架结构、联合平台

　　1.设备框架

　　设备框架可以支承静置设备或传动设备在某些特定环境中安装使用，框架有矩形的或正方形的，具有一定跨度、高度。

　　2.管廊柱子

　　在石油、化工生产装置中，各种管线纵横交错，管线（不同规格、直径）支承于管廊架上，成排的柱子支承着管架。

管廊有单层结构，多种规格的排管安装其上；也有双层结构的，多种规格的排管分上、下两层安装。

　　3.桁架结构

　　桁架结构是由上弦、下弦和腹杆等构件连接起来的格构式体系。

有三角形、梯形、多边形和平行等多种形式。

　　4.联合平台

　　为便于多台设备的操作、维护和检修，统一安设有联合平台。

联合平台有的是在一个水平标高位置上，有的则高低错落，然后由梯子联通起来。

这种平台多见于非标容器或塔类设备。

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1、积金遗于子孙，子孙未必能守；积书于子孙，子孙未必能读。

不如积阴德于冥冥之中，此乃万世传家之宝训也。

2、积德为产业，强胜于美宅良田。

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