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05
1.2
机电工程
常用
设备
1.2 机电工程常用设备
1.2.2 专用设备的类型和性能
知识点二、专用设备
1、电力设备的分类和性能
1)锅炉设备
(3)锅炉主要参数
蒸发量、压力、温度、受热面蒸发率、受热面发热率、锅炉热效率。
工作强度指标:受热面发热率或受热面蒸发率,数值越大,表示传热效果越好。
【例-单选题】反映锅炉工作强度的指标是( ),其数值越大,表示传热效果越好。
A.压力和温度
B.蒸发量
C.受热面蒸发率或受热面发热率
D.锅炉热效率
答案:C
2)汽轮机设备
按工作原理
冲动式、反动式、冲动反动联合
按热力过程
凝汽式、背压式、抽气式、抽气背压式、中间再热式
按新蒸汽参数高低
低压汽轮机、中压汽轮机、高压汽轮机、超高压汽轮机、亚临界压力汽轮机、超临界压力汽轮机、超超临界压力汽轮机等。
蒸汽流动方向
轴流式、辐流式汽轮机
汽轮机的性能主要有:功率、主汽压力、主汽温度、进气量、排气压力、汽耗、转速等。
3)发电机设备
(1)定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
(2)转子主要由转子锻件、励磁绕组、护环、中心环和风扇等组成。
4)核能发电设备
(1)核岛设备:包括反应堆堆芯、燃料转运装置、反应堆压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、蒸汽发生器、主泵、主管道、安注箱、棚注箱和稳压器等。核岛设备是承担热核反应的主要部分。
(2)常规岛设备:包括主变压器、汽轮机、发电机、主给水泵、凝结水泵、循环水泵、除氧器、凝汽器、汽水分离再热器、高低压加热器等。
(3)辅助系统设备:包括核蒸汽供应系统之外的部分,即化学制水、海水、制氧、压缩空气站等。
【例-多选题】下列不属于核岛设备的是( )。
A.蒸汽发生器
B.反应堆堆芯
C.高低压加热器
D.主泵
E.循环水泵
答案:CE
5)风力发电设备
(1)风力发电设备的分类
风力发电设备
分类
按安装场地分
陆上风电机组、海上风电机组
按叶片数量分
单叶片风电机组、双叶片风电机组
三叶片风电机组、多叶片风电机组
按驱动方式分
直驱式风电机组、双馈式风电机组
按风叶的可调性分
定桨距风电机组、变桨距风电机组
(2)风力发电机组的组成
双馈式风电机组:在叶轮与发电机之间增加了变速箱,避免了发电机直接与叶轮直接连接而增加叶片的冲击载荷,并且将其直接传递到发电机上,降低了发电机的故障率。
(3)风力发电机组的性能
额定功率和叶轮直径是风力发电机组的最重要的参数。
6)光伏发电设备
1.光伏发电系统的分类
独立
也叫离网式光伏发电
并网
按是否具备调度性分
带蓄电池的和不带蓄电池的
按规模分
集中式大型和分散式小型
分布式
又称分散式发电或分布式供能
优点
无资源枯竭危险,能源质量高,安全可靠,无噪声,无污染排放。可利用建筑屋面的优势。
缺点
照射的能量分布密度小,即要占用巨大面积;获得的能源受季节、昼夜及阴晴等气象条件的影响较大。
光伏发电系统的主要性能参数:光伏发电厂发电功率,kW
【例-多选题】下列关于光伏发电特点说法错误的是( )。
A.无噪声,无污染排放
B.建设周期短,获取能源花费的时间短
C.占面积小,安全可靠,不受资源分布地域的限制
D.受季节、昼夜及阴晴等气象条件的影响较大
E.光伏板的制造过程简单,耗费资源较少。
答案:CE
7)光热发电设备
(1)光热发电的分类
光热发电有4种形式,即槽式光热发电、塔式光热发电、蝶式光热发电和菲捏尔式光热发电,目前国内常见为槽式光热发电设备和塔式光热发电设备。
(2)光热发电系统
槽式光热发电系统
通过跟踪系统,控制槽式太阳能聚光集热器聚集太阳辐射能加热换热工质,再经热交换器加热水,产生过热蒸汽,驱动汽轮机带动发电机发电。槽式太阳能聚光集热器的结构主要由槽型抛物面反射镜、集热管、跟踪机构组成。
塔式光热发电系统
通过定日镜将光能反射到塔顶集热器上加热工质,热工质经热交换器与水进行热量交换,将水加热成过热蒸汽,驱动汽轮机带动发电机发电。塔式光热典型设备有定日镜和塔顶吸热器。
(3)光热发电系统的特点
太阳辐射情况受到地理维度、季节、气候等因素的影响较大。
占地面积大,且对场地平整度的要求较高。
槽式光热的集热管管系长、散热面积大,环境温度对系统热耗影响较大。
槽式光热的集热器抗风性能相对较差。
【例-单选题】下列关于槽式光热发电特点说法错误的是( )。
A.占地面积大
B.集热管管系长、散热面积大
C.受到季节、气候等因素的影响较小
D.抗风性能相对较差
答案:C
2、石油化工设备的分类和性能
1)静置设备的分类和性能
(1)静置设备的分类
作为存储、反应、分离、换热等工艺过程的核心设备。
按设备在生产工艺过程中的作用原理分类:容器、反应器、塔、换热器、储罐等。
静置设备
设计压力
真空设备
P<0
常压设备
P<0.1MPa
低压设备
0.1MPa≤P<1.6MPa
中压设备
1.6MPa≤P<10MPa
高压设备
10MPa≤P<100MPa
超高压设备
P≥100MPa
(2)容器。按特种设备目录可分为:固定式压力容器、移动式压力容器、气瓶和氧舱。
(3)反应器。包括釜式反应器、管式反应器、固定床反应器、流化床反应器。
根据石油化工生产产品不同,可以分为:加氢反应器、裂化反应器、重整反应器、歧化反应器、异构化反应器等。
(4)塔设备
按操作压力
加压塔、常压塔、减压塔
按单元操作
精馏塔、吸收塔、解吸塔、淬取塔、反应塔、干燥塔
按内件结构
板式塔(塔盘结分)
泡罩塔、浮阀塔、筛板塔、舌形塔及浮动舌形塔、穿流式栅板塔、导向筛板塔。
填料塔(填装方分)
散装填料塔和规整填料塔
(5)换热器。
加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器和再沸器等。
(7)静置设备的性能
静置设备的性能主要由其功能来决定,
主要作用有:贮存、均压、热交换、反应、分离、过滤等。
主要性能参数有:容积、压力、温度、流量、液位、换热面积、效率等。
2)动设备的分类和性能
动设备的种类
压缩机、粉碎设备、混合设备、
分离设备、制冷设备、包装设备、
输送设备、运输设备、成型设备
动设备的性能
主要由其功能来决定,其主要作用有:气体压缩、粉碎、混合、分离、制冷、干燥、包装、输送、储运和成型等。
粉碎设备的性能指标有生产能力(t/d)、产品粒径、最大粉碎硬度。
制冷设备的性能指标有工作温度、制冷量、功率制冷系数。
输送设备的性能指标有输送能力(t/h)、电机功率、输送速度、线路布置、主要工作部件特征尺寸等。
【例-单选题】下列静置设备中不属于塔类的是( )。
A.板式塔
B.填料塔
C.反应塔
D.合成塔
答案:D