化工设备基础知识
化工设备基础知识汇总
填料的种类：1、乱堆部分 反应设备
按反应器结构型式分类
反应器
釜式（槽式） 塔式
管式 固定床 流化床
釜式反应器：主要用于液相均相、液相非均相或气液相反应。 可间歇操作，也可连续操作。由壳体、搅拌器和换热装置等 组成。
塔式反应器：指高径比较大的反应设备。广泛用于气－液相 反应、液－液相反应。
特征：反应器内填充有固定不动的固体颗粒。 可以 是催化剂，也可以是固体反应物。 适用于气固催化反应，固相加工反应，应用非常广 泛。
固定床反应器的结构型式
换热式固定床反应器
列管式固定床反应器 管内装填催化剂，反应物料自上而下通过床层；管间为载热
体，与管内物料进行换热，以维持所需的温度条件。
5、流化床反应器
组合后，泵的特性曲线由单泵同一H下Q的 倍数确定。
离心泵的类型与选用
（2）离心泵的选用
①根据被输送液体的性质确定泵的类型。 ②确定输送系统的流量和所需压头。流量由生产 任务来定，所需压头由管路的特性方程来定。 ③根据所需流量和压头确定泵的型号。 A、查性能表或特性曲线，要求流量和压头与管 路所需相适应。 B、若生产中流量有变动，以最大流量为准来查找， H也应以最大流量对应值查找。 C、若H和Q与所需要不符，则应在邻近型号中找H 和Q都稍大一点的。
液体再分布装置包括液体收集器和液体再分布器 两部分，上层填料流下的液体经液体收集器收集后， 送到液体再分布器，经重新分布后喷淋到下层填料上。
填料塔具有生产能力大，分离效率高，压降小， 持液量小，操作弹性大等优点。
填料塔也有一些不足之处，如填料造价高；当液 体负荷较小时不能有效地润湿填料表面，使传质效率 降低；不能直接用于有悬浮物或容易聚合的物料；对 侧线进料和出料等复杂精馏不太适合等。
化工设备基础知识
化工设备基础知识1. 引言化工设备是化学工业生产过程中的核心部分，它们扮演着将原料转化成产品的重要角色。
了解化工设备的基础知识对理解化学工业生产过程以及维护和管理化工设备都十分关键。
本文将介绍化工设备的基本概念、常见类型以及其工作原理和应用。
化工设备是指用于进行化学反应、混合物分离、质量传递或能量传递的设备。
它包括了各种容器、管道、反应器、分离器、换热器以及其他配套设备。
化工设备通常由耐腐蚀的材料制成，如不锈钢、玻璃钢和塑料等。
3.1 反应器反应器是进行化学反应的核心设备，可以用于合成新化合物、转化原料或达到其他化学目的。
常见的反应器类型包括：•批量反应器：适用于小规模实验室研究以及小批量生产。
•连续流动反应器：适用于大规模连续生产，具有高效性和稳定性。
•固定床反应器：反应物在固定的催化剂床上进行反应。
•搅拌式反应器：通过搅拌装置将反应物混合并提供充分的反应接触。
3.2 分离器分离器用于将混合物中的组分分离出来。
常见的分离器类型包括：•蒸馏塔：利用不同组分的沸点差异，通过蒸馏将混合物分离成纯组分。
•萃取塔：利用不同组分在溶剂中的溶解度差异，通过溶剂的流动将混合物分离。
•结晶器：通过调节温度和压力，使溶液中的某些组分结晶从而分离出来。
•过滤器：通过过滤设备将固体颗粒从流体中分离出来。
3.3 换热器换热器用于将热能从一个介质传递到另一个介质。
常见的换热器类型包括：•管壳式换热器：具有管束和外壳两部分，通过管道将热能传递给另一个介质。
•板式换热器：由一系列平行的金属板组成，通过板间流动的介质进行热量交换。
•空气冷却器：利用空气对介质进行冷却，常用于冷却剂回收或冷却过程中的热量排放。
4. 化工设备的工作原理和应用化工设备的工作原理和应用与其类型密切相关。
以下是一些常见化工设备的工作原理和应用举例。
4.1 批量反应器的工作原理和应用批量反应器是一种适用于小规模化学反应的设备。
它的工作原理是将反应物加入到反应器中，然后进行反应，最后将产物取出。
化工设备基本知识
化工设备基本知识目录1. 化工设备概述 (2)1.1 化工设备的定义与分类 (2)1.2 化工设备在化工生产中的重要性 (4)1.3 化工设备的发展趋势 (4)2. 常用化工设备 (6)2.1 反应设备 (8)2.1.1 反应釜 (9)2.1.2 搅拌器 (10)2.1.3 传质设备 (12)2.2 储存设备 (12)2.2.1 液体储罐 (14)2.2.2 气体储罐 (14)2.3 过滤设备 (16)2.3.1 过滤器 (17)2.3.2 离心分离器 (19)2.4 蒸发设备 (20)2.4.1 蒸发器 (21)2.4.2 冷却器 (22)3. 化工设备材料 (23)3.1 常用材料及其特性 (25)3.2 材料选择原则 (26)3.3 材料的腐蚀与防护 (27)4. 化工设备安全与环保 (28)4.1 设备安全操作规程 (29)4.2 设备的安全防护措施 (30)4.3 化工废弃物的处理与环保 (31)5. 化工设备的维护与检修 (32)5.1 设备的日常检查与维护 (35)5.2 设备的故障诊断与排除 (36)5.3 设备的检修与保养 (37)6. 化工设备的管理与操作 (38)6.1 设备管理的重要性 (40)6.2 设备操作人员的培训与管理 (41)6.3 设备运行的监控与调整 (43)1. 化工设备概述化工设备是化工行业生产核心设施，指用于进行化工反应、分离、提纯、混合等操作的专门设备。
它们广泛应用于各种化工生产领域，包括石油化工、肥料、农药、医药、电子化学品等。
化工设备种类繁多，主要包括反应器、分离器、输送设备、加热、冷却设备等。
每个设备都具有独特的结构设计和工作原理，旨在满足特定化工生产工艺的需求。
化工设备的安全性、可靠性、节能效率、环境友好性等方面都对其应用品质至关重要。
随着化工工艺不断发展，对化工设备性能的要求也越来越高，例如更高的工作压力、更低的能量消耗、更强的抗腐蚀性能等。
化工设备基本知识
• 5.支座 • 化工容器靠支座支承并固定在基础上。随安装位置不同，化工容器支 座分立式容器支座和卧式容器支座两类，其中立式容器支座又有腿式 支座、支承式支座、耳式支座和裙式支座四种。大型容器一般采用裙 式支座。卧式容器支座有支承式、鞍式和圈式支座三种；以鞍式支座 应用最多。而球形容器多采用柱式或裙式支座。 • 6.安全附件 • 由于化工容器的使用特点及其内部介质的化学工艺特性，往往需要在 容器上设置一些安全装置和测量、控制仪表来监控工作介质的参数， 以保证压力容器的使用安全和工艺过程的正常进行。 • 化工容器的安全装置主要有安全阀、爆破片、紧急切断阀、安全联锁 装置、压力表、液面计、测温仪表等。 • 上述筒体、封头、密封装置、开孔接管、支座及安全附件等即构成了 一台化工设备的外壳。对于储存用的容器，这一外壳即为容器本身。 对用于化学反应、传热、分离等工艺过程的容器而言，则须在外壳内 装入工艺所要求的内件，才能构成一个完整的产品。
• （二）按原理与作用分 • 根据化工容器在生产工艺过程中的作用，可分为反应容器、换热容器、 分离容器、储存容器。 • 1.反应容器（代号R）主要是用于完成介质的物理、化学反应的容器， 如反应器、反应釜、聚合釜、合成塔、蒸压釜、煤气发生炉等。 • 2.换热容器（代号E）主要是用于完成介质热量交换的容器。如管壳式 余热锅炉、热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器等。 • 3.分离容器（代号S）主要是用于完成介质流体压力平衡缓冲和气体净 3. S 化分离的容器。如分离器、过滤器、蒸发器、集油器、缓冲器、干燥 塔等。 • 4.储存容器（代号C，其中球罐代号B）主要是用于储存、盛装气体、 液体、液化气体等介质的容器。如液氨储罐、液化石油气储罐等。 • 在一台化工容器中，如同时具备两个以上的工艺作用原理时，应按工 艺过程的主要作用来划分品种。
化工企业设备基础知识问答
化工企业设备基础知识问答1、化工泵的定义是什么？答：泵是将原动机（内燃机、电动机、透平等）的机械能转化为静压能和动能，达到输送介质的作用的设备。
2、化工泵是怎样分类的？答：按照工作原理，可分为以下几类：容积式泵：依靠工作容积的不断发生变化，从而吸入或排除液体。
常见的有往复泵、柱塞泵等。
速度式泵：依靠叶轮的高速旋转，将能量传递给液体，从而使液体产生压强和流动。
根据液体流动情况又分为离心泵、轴流泵旋涡泵等。
其他类型泵：喷射泵、空气升压器等。
3、离心泵的工作原理是什么？答：原动机带动叶轮高速旋转时，充满在泵体内的液体在离心力的作用下，从叶轮的中心被抛向叶轮的外缘，在此过程中，液体获得了能量，提高了静压能，同时由于流速增加，动能也增加。
液体离开叶轮进入泵壳，由于流道逐渐增加，流体速度降低，部分动能转化为静压能，液体以较高的压强进入压出导管。
当液体从叶片中心抛出时，叶轮中心处就造成了低压，而液面处的压强较此处更高，在压差的推动下，液体经过吸入管进入泵内。
当叶轮不停的旋转时，液体就不停的从叶轮中心吸入，并以一定的压强连续不断的排出。
4、离心泵由那些主要的部件组成？答：离心泵由泵壳、泵体、叶轮、吸入室、排出室构成。
5、离心泵有哪些主要性能参数？答：⑴流量：泵在单位时间内排出的液体量，也称送液能力。
单位为m3/s。
工程上常用m3/h或L/s。
流量的大小取决于结构、尺寸、转速。
⑵扬程，也叫泵压头，单位重量液体通过泵实际获得的能量。
其单位可用[m液柱]表示。
⑶功率，泵在单位时间内所作的功。
在单位时间内经泵实际得到的功，也叫有效功率。
泵从原动机得到功率叫轴功率。
⑷效率，有效功率与轴功率之比。
效率恒小于1。
6、离心泵的汽蚀现象是怎样产生的，有何危害？如何防止汽蚀？答：当泵的吸入口处的压强降到低于泵内液体在该温度下的饱和蒸气压时，液体就会沸腾，从而形成大量汽泡。
与此同时，溶解在液体中的某些气体，也会因为压强降低而逸出形成气泡。
化工设备基础知识
第五章设备基础5.1化工设备图5.1.1 概述在石油化工业的生产中，使用如容器、反应罐、热交换器及塔器等各种设备，以进行如加热、冷却、吸收、蒸馏等各种化工单元操作，这些设备通常称为化工设备。
化工设备的设计、制造以及安装、检修和使用，均需通过图样来进行。
因此，石化工业的技术人员必须具有绘制及阅读化工设备图样的能力。
完整成套的化工设备施工图样，通常包括化工设备的装配图、部件图、零件图等。
本章所述的化工设备图是化工设备装配图的简称。
化工设备图用来表示一台设备的结构形状、技术特性、各零部件间的装配联接关系，以及必要的尺寸等。
与机械装配图一样有一组图形、必要的尺寸、零部件序号、技术要求、明细表及标题栏等内容，另外还有两项内容：1)接管口序号和管口表。
设备上所有的接管口均用英文字母顺序编号，并用管口表列出各管口的有关数据及用途等内容。
2)设备技术特性表。
用表格形式列出设备的设计压力、设计温度、物料名称、设备容积等设计参数，用以表达设备的主要工艺特性。
5.1.2 化工设备的视图化工设备的视图表达方法要适应化工设备的结构特点，因此在叙述表达方法前，首先必须了解化工设备的基本结构及特点。
5.1.2.1化工设备的结构特点不同种类的化工设备其构造不同，选用的零部件也不完全一致，但不同设备的结构却有若干共同的特点。
现以图5—1所示的容器为例说明如下：1) 设备主壳体以回转体为主，且尤以圆柱体居多，如图1中所示的6号筒体。
2) 设备主体上有较多的开孔和接管口，为联接管道和装配各种零部件。
如图1中所示，容器顶盖的2号人孔和5号接管口，筒体上则有l号液面计的4个接管口。
3) 设备中的零部件大量采用焊接结构。
如图1中简体由钢板弯卷后焊接成形，筒体与封头、接管口、支座、人孔等的连接也都采用焊接结构。
4) 常采用较多的通用化标准化零部件。
如图1中的8号封头、4号法兰、是标准化的零部件。
常用的化工零部件的结构尺寸可在相应的手册中查到。
化工机械设备基础
第一章刚体的受力分析及平衡规律一、基本概念1、刚体：在任何情况下都不发生变形的物体。
约束：限制非自由体运动的物体。
（三种约束）二、力的基本性质三、二力平衡定律三力平衡定理三力平衡定理：如果一物体受三个力作用而处于平衡时，若其中两个力的作用线相交于一点，则第三个力的作用线必交于同一点。
四、平面汇交力系、平面一般体系五、力的平移定理力的平移定理:作用在刚体上的力可以平移到刚体内任意指定点，要使原力对刚体的作用效果不变，必须同时附加一个力偶，此附加力偶的力偶矩等于原力对新作用点的力矩，转向取决于原力绕新作用点的旋转方向。
第二章金属的力学性质⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧===∑∑∑omYX一基本概念弹性模量：材料抵抗弹性变形的能力拉伸试件的横向线应变与纵向线应变之比的绝对值。
线应变：反应杆的变形程度，杆的相对伸长值。
蠕变：金属试件在高温下承受某已固定的应力时，试件会随着时间的延续而不断发生缓慢增长的塑性形变。
应力松弛：总变形量保持不变，初始的弹性变形随时间的推移逐渐转化为塑性变形并引起构件内应力减小的现象二拉伸曲线(重要，看书！！！)第四章直梁的弯曲中性层：梁内纵向长度既没有伸长也没有缩短的纤维层。
中性轴：中性层与横截面的交线。
剪力与弯矩的计算剪力：抵抗该截面一侧所有外力对该截面的剪切作用，大小应该等于该截面一侧所有横向外力之和。
弯矩：抵抗该截面一侧所有外力使该截面绕其中性轴转动，大小应等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取距之和。
εεμ'=μεε-='泊松比横向线应变剪力的符号约定计算剪力的法则：梁的任一横截面上的剪力等于该截面一侧所有横向外力的代数和；截面左侧向上的外力和截面右侧向下的外力取正值，截面左侧向下的外力和截面右侧向上的外力取负值。
据此法则：截面左侧 Q 左=R A －P 1截面右侧 Q 右=P 2 + P 3 －R B弯矩的符号约定计算弯矩法则：梁在外力作用下，其任意指定截面上的弯矩等于该截面一侧所有外力对该截面中性轴取矩的代数和；凡是向上的外力，其矩取正；向下的外力，其矩取负值。
化工设备基础知识
化工设备基础知识油罐附件油罐附件是油罐自身的重要组成部分。
它的设置按其作用可分成4种类型：1、保证完成油料收发、储存作业，便于生产、经营管理。
2、保证油罐使用安全，防止和消除各类油罐事故。
3、有利油罐清洗和维修。
4、能降低油品蒸发损耗。
油罐除一些通用附件外，盛装不同性质油品，用于不同结构类型的油罐，还应配置具有专门性能的附件，以满足安全与生产的特殊需要。
1、油罐一般附件在各种油罐上，通常都装有下列一般油罐附件。
（1）扶梯和栏杆扶梯是专供操作人员上罐检尺、测温、取样、巡检而设置的。
它有直梯和旋梯两种。
一般来说，小型油罐用直梯，大型油罐用旋梯。
（2）人孔人孔是供清洗和维修油罐时，操作人员进出油罐而设置的。
一般立式油罐，人孔都装在罐壁最下层圈板上，且和罐顶上方采光孔相对。
人孔直径多为600mm，孔中心距罐底为750 mm。
通常3000立方米以下油罐设人孔1个，3000~5000立方米设1~2个人孔，5000立方米以上油罐则必须设2个人孔。
（3）透光孔透光孔又称采光孔，是供油罐清洗或维修时采光和通风所设。
它通常设置在进出油管上方的罐顶上，直径一般为500mm，外缘距罐壁800~1000mm，设置数量与人孔相同。
（4）量油孔量油孔是为检尺、测温、取样所设，安装在罐顶平台附近。
每个油罐只装一个量油孔，它的直径为150mm，距罐壁距离多在1m。
（5）脱水管脱水管亦称放水管，它是专门为排除罐内水杂和清除罐底污油残渣而设的。
放水管在罐外一侧装有阀门，为防止脱水阀不严或损坏，通常安装两道阀门。
冬天还应做好脱水阀门的保温，以防冻凝或阀门冻裂。
（6）消防泡沫室消防泡沫室又称泡沫发生器，是固定于油罐上的灭火装置。
泡沫发生器一端和泡沫管线相连，一端带有法兰焊在罐壁最上一层圈板上。
灭火泡沫在流经消防泡沫室空气吸入口处，吸入大量空气形成泡沫，并冲破隔离玻璃进入罐内（玻璃厚度不大于2mm），从而达到来火目的。
（7）接地线接地线是消除油罐静电的装置。
化工设备基础知识(化工生产入门培训)
常用化工设备种类及简介一、动设备动设备定义、种类（1）石油化工动设备定义石油化工动设备是指在石油化工生产装置中具有转动机构的工艺设备。
（2）石油化工动设备种类石油化工动设备种类可按其完成化工单元操作的功能进行分类，一般可分成流体输送机械类、非均相分离机械类、搅拌与混合机械类、冷冻机械类、结晶与干燥设备等。
动设备（容积泵、离心泵、往复式压缩机、离心式压缩机等）的结构及工作原理（1）容积泵的结构及工作原理容积泵又称“正位移泵”。
通过若干封闭的充满液体的空间（如缸体），周期性地将能量施加于液体，使液体压力直接增加到所需值的泵，包括往复泵、转子泵等。
1）往复泵往复泵是活塞泵、柱塞泵和隔膜泵的总称，它是容积式泵中应用比较广泛的一种。
按驱动方式，往复泵可分为机动泵（电动机驱动）、直动泵（蒸汽、气体或液体驱动）和手动泵三大类。
往复泵是通过活塞的往复运动直接以压力能的形式向液体提供能量的液体输送机械。
①活塞泵活塞泵的主要部件是泵缸、活塞、活塞杆、单向开启的吸入阀和排出阀。
泵缸内活塞与阀门间的空间为工作室。
②计量泵计量泵又称比例泵，其装置特点是通过改变柱塞的冲程大小来调节流量，当要求精确输送流量恒定的液体时，可以方便而准确地借助调节偏心轮的偏心距离，改变柱塞的冲程来实现。
有时，还可通过一台电机带动几台计量泵的方法将几种液体按比例输送或混合。
③隔膜泵当输送腐蚀性液体或悬浮液时，可采用隔膜泵。
隔膜泵实际上就是柱塞泵。
隔膜式计量泵可用来定量输送剧毒、易燃、易爆和腐蚀性液体。
2）转子泵转子泵又称回转泵，属正位移泵，它们的工作原理是依靠泵内一个或多个转子的旋转来吸液和排液的。
石油化工中较为常用的有齿轮泵和螺杆泵。
①齿轮泵目前石油化工中常用的外啮合齿轮泵的结构泵壳内有两个齿轮，其中一个为主动轮，它由电机带动旋转；另一个为从动轮，它是靠与主动轮的相啮合而转动。
两齿轮将泵壳内分成互不相通的吸入室和排出室。
当齿轮旋转时，吸入室内两轮的齿互相拨开，形成低压而将液体吸入；然后液体分两路封闭于齿穴和壳体之间随齿轮向排出室旋转，在排出室两齿轮的齿互相合拢，形成高压而将液体排出。
化工设备基础知识汇总
化工设备基础知识汇总1. Introduction化工设备是进行化工生产过程中必不可少的设备。
它们包括顶盖、底座、封头、密封装置、进出口管道和搅拌装置等组成部分。
本文将介绍化工设备的基础知识，包括常见的类别、设计原则、选择考虑因素等。
2. 化工设备的分类化工设备可分为反应器、蒸馏塔、提取塔、吸收塔、结晶器、干燥器、储罐等不同的类别。
2.1 反应器反应器是进行化学反应的设备，根据反应方式可分为批式反应器和连续反应器。
批式反应器是在固定时间内注入反应物完成一次反应，适用于小规模生产。
连续反应器则可以在一定程度上实现连续生产，适用于大规模生产。
蒸馏塔是进行分馏过程的设备，可分为塔式蒸馏和板式蒸馏两种形式。
塔式蒸馏主要通过填料来增加表面积，提高蒸馏效率。
板式蒸馏则通过堆叠板层来增加传质面积，达到分离目的。
2.3 提取塔提取塔用于从混合物中分离出有用成分，常见的应用是从草药中提取有效成分。
提取塔的设计考虑因素包括溶剂的选择、溶剂流速、萃取温度等。
吸收塔用于气体吸收液体的过程，常见的应用是将废气中的有害物质吸收到液体中。
吸收塔的设计考虑因素包括气体和液体的物理性质、接触时间、传质系数等。
2.5 结晶器结晶器用于将溶液中的溶质结晶出来，获得纯度较高的晶体。
结晶器的设计考虑因素包括溶液的浓度、温度、冷却速度等。
2.6 干燥器干燥器用于将湿润物料中的水分去除，使得物料达到所需干燥程度。
干燥器的设计考虑因素包括湿润物料的性质、温度、湿度、干燥速度等。
2.7 储罐储罐用于储存液体或气体，它们可以是常压储罐，也可以是高压储罐。
储罐的设计考虑因素包括储罐容量、操作压力、材料选择等。
3. 化工设备的设计原则化工设备的设计原则是确保其安全、可靠、经济和环保。
在设计过程中，需要考虑以下因素：3.1 安全性化工设备在使用过程中必须具备良好的安全性能，能够承受额定工作条件下的压力和温度。
设计过程中需要进行强度计算和安全阀的选择，确保设备在正常和异常情况下都能够安全运行。
化工设备基础知识
1986年4月28日前苏联切尔诺贝利 核电站压力壳发生核泄漏，31人死亡 ，20个国家4亿人受害。
化工生产对化工设备基本要求
安全可靠性
工艺性能要求
使用性能要求 经济性能要求
优良的环境性能
安全可靠性
影响过程设备安全可靠性的因素主要有： 材料的强度、韧性和与介质的相容性； 设备的刚度、抗失稳能力和密封性能。
• 设备主要作用部件是静止的或者只有很少的运动。
• 在化工企业，许多设备维修人员又把化工设备称为化 工机械，动设备称为化工机器，静设备称为化工设备。 • 化工设备 • 化工机械 • 动设备 化工机器 静设备 化工设备
（压缩机、泵）（加热炉、换热器、塔设备、反应釜、储罐）
流体输送设备 加热设备
换热设备
1979年9月7日国内某电化厂415升液氯 钢瓶爆炸，击穿5个，爆炸5个，10200公斤液 氯外泄，波及7公里范围，59人死亡，779人 严重中毒。 1979年12月18日国内某液化气站400M3储 罐爆炸，引发3个球罐和一个卧罐爆炸，5000 只气瓶爆炸，600吨液化气燃烧，32人死亡， 54 人伤。
• 化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品，往往需要经过原料预 处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化学工艺过程， 实现这些过程所用的机械，常常都被划归为化工设备。
• 2.化工设备的分类
• 化工设备通常可分为两大类 • 化工备分为动设备和静设备。• 设备的主要作用部件是运动的，所以叫动设备。
二、化工生产对设备的要求
化工生产的特点
1、生产的连续性强 化工生产处理流体传质、传热、可连续性工艺流程， 以提高工作效率。 2、生产条件苛刻 介质腐蚀性强：酸、碱影响寿命； 温度压力变化大，合理选择设备材料。 3、介质多为易燃、易爆、有毒性 易燃：CH4、H2； 有毒：SO2、NO2、CO、H2S。 4、生产原理多样性 传质、传热、传能、化学反应 5、生产技术含量高 先进生产工艺、先进的生产设备、先进的控制检测手段。
化工设备设计基础知识
化工设备设计基础知识1. 介绍化工设备设计是化工工程领域中至关重要的一部分。
它涉及到各种化工过程中所需的设备设计和选择，以满足生产需求并确保工艺的稳定和安全运行。
本文将介绍化工设备设计的基础知识，包括设备选择、设备设计准则、材料选择等。
2. 设备选择在化工设备设计过程中，选择合适的设备对于工艺的成功运行至关重要。
以下是一些常见的设备选择准则：•反应器：反应器是化工过程中最常见的设备之一。
它用于进行化学反应，并根据反应类型和条件选择适当的反应器。
常见的反应器类型包括批式反应器、连续流动反应器、固定床反应器等。
•蒸馏塔：蒸馏塔用于分离液体混合物中的组分。
在选择蒸馏塔时，需要考虑混合物的组成、分离的目标和运行条件等。
•干燥器：干燥器用于脱除固体物料中的水分。
在选择干燥器时，需要考虑物料的性质、水分含量和所需的干燥程度等因素。
•离心机：离心机用于液固分离或液液分离。
在选择离心机时，需要考虑分离的目标、物料的性质和流量等。
3. 设备设计准则在进行化工设备设计时，需要遵守一些基本的设计准则，以确保设备的可靠性和安全性。
以下是一些常见的设备设计准则：•材料选择：选择适当的材料对设备的耐久性和性能至关重要。
常见的材料选择准则包括化学兼容性、温度和压力限制以及耐腐蚀性等。
•结构设计：设备的结构设计应考虑到其所需的强度和刚度。
常见的结构设计准则包括静态和动态负荷分析、应力和变形分析等。
•传热和传质：在化工过程中，传热和传质是非常重要的。
设备的传热和传质性能应根据所需的热流量和物质传递速率进行设计。
•安全性：设备的安全性设计是至关重要的一部分。
设备应考虑到防爆和泄露的风险，并采取适当的安全措施，如安全阀和泄漏检测设备等。
4. 设备维护和检修设备的维护和检修是确保设备长期稳定运行的关键。
以下是一些常见的设备维护和检修准则：•定期检查：定期检查设备的工作状况，包括检查设备的运行参数、润滑系统的工作状态和泄漏等。
•清洁和保养：保持设备的清洁和保养，包括定期清洁设备的内部和外部，检查阀门和管道的漏损等。
化工设备机械基础基础知识
Ι
Ⅱ
Ⅲ
对容器的设计、制造、检验、使用和管理要求愈 高。
压力容器类别简易判断表
介质性质
PV值 MPa·m3
低压 (MPa) 0.1≤p <1.6
换热 分离 储存 反应
中压 (MPa) 1.6≤p <10
换热 分离 储存 反应
高压(MPa) 10≤p<100
非易燃 无/轻毒
易燃、中度毒性 ≥0.5 ≥10 一类 容器
D0 ——容器外径
Di ——容器内径
5）、按安全综合分类（国家质量监督检验检疫总局） 1999年修订颁发《压力容器安全技术监督规程》， 综合考虑了设计压力、几何容积、材料强度、应用 场合和介质危害程度等影响因素。根据容器所受压 力大小、介质毒性和易燃、易爆程度以及压力和体 积乘各的大小将压力容器分为三类。
化工容器的结构组成
化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封装置、开 孔以及各种工艺接管和附件等。
图1-1 卧式容器的结构简图
2 、化工容器的分类
不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件 各异、结构形式多样，但大多是能承受一定压力且容 积达到一定数值的密闭容器，化工容器又称压力容器。
为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设 计、制造、管理等方面的要求，需对压力容器进行分 类，本课程着重介绍中国《压力容器安全技术监察规 程》中的分类方法。
2）、 经济方面要求
化工设备除了要满足安全可靠性之外，还需满足经济方面 要求。 （1）、尽量降低设备成本：通过节约材料、优化加工制造 工艺等。 （2）、操作维修方便：考虑设备在使用过程中便于拆装、 检修、清洗等操作。
其中壁温在-20 ℃ ～ -40 ℃称为浅冷容器。 壁温低于-40℃者为深冷容器。
化工设备基础知识
化工管路的组成
化工管路的组成
化工管路的组成
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
化工管路的组成
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化工管路的组成
阀门型号：DN15、DN20、DN25、DN40等多种 。 螺丝种类：普通螺丝、高强度螺丝、双头螺丝、 不锈钢螺丝、方头螺丝等。 螺丝型号：例如M12*50代表，螺栓直径为 φ12mm，螺栓长度为50mm，其他略同。 法兰与阀门型号为配套尺寸。例如：DN50法兰， 与之配套阀门型号为50型，螺丝为M16*65mm。 连接件有：油印、弯头、对丝、管箍、变径。如 图：
化工管路的组成
化工管路的组成
2、管件 管件是用来连接管子、改变管路方向、变化管路 直径、接出支路、封闭管路附件的总称。 例如：弯头、法兰、三通或者四通、丝堵、变径 管、吹扫接头等。 3、阀件 阀件是用来开启、关闭和调节流量及控制安全 的机械装臵，也称阀门、截门或者节门。在化工 生产中，通过阀门可以调节流量、系统压力、流 动方向，从而确保工艺条件的实现和安全生产。
化工管路的组成
按照构造及作用可以分为以下几种：
1、旋塞阀（又名考克）主要部件为一个空心的铸 铁阀体中插入一个可旋转的圆形旋塞。优点：结 构简单启闭迅速。缺点：不能准确调节流量。 2、截止阀：阀体内有一Z形隔层，隔层中央有一 圆孔。当阀盘将圆孔堵住，管路内流体即被切断 。优点：可以准确调节流量。缺点：结构复杂， 流体阻力较大。注意安装时流体流向与阀门进出 口一致。
化工管路的组成
弯头的型号与管径是配套的。例如：φ57配套管 径为57型， 内径为50mm。φ76配套管径为76型 ，内径为65mm。 液体流速：水一般为1-1.5m/s，过热蒸汽为3050m/s。简单计算公式为管径约合尺寸的2*5为管 道的流量。（通用于水） 连接方式有：1、螺纹连接 2、法兰连接3、焊接 连接等。 由于管道内介质温度、环境温度的变化，必然引 起管道产生热胀冷缩而变形，所以常对管道进行 热补偿，安装补偿器。
常用化工设备基础知识汇总
化工设备基础知识第一章轴轴的主要作用是用来支撑和固定旋转传动零件，常见的轴有直轴和曲轴两种。
一、直轴的分类：根据承受荷载的情况不同，直轴可分为心轴、转轴和传动轴三类。
1、心轴：心轴工作时主要用来支撑转动零件，承受弯矩而不传递运动，也不传递动力。
心轴随零件转动的（如火车轮轴）称为活动心轴，不随零件一起转动的（如自行车轴、滑轮轴）称为固定心轴，它们承载时均产生弯曲变形。
2、转轴：转轴既要支承旋转零件还要传递运动和动力，如机床主轴、减速机齿轮轴、搅拌轴等。
这类轴在外力作用下将产生弯曲变形和扭转变形。
3、传动轴主要用来传递扭矩，它不承受或承受较小的弯矩，如汽车、拖拉机变速箱与后轮轴间的传动轴。
轴的材料：选取轴用材料主要取决于轴的工作条件载荷和加工工艺等综合因素，除满足强度、刚度、耐磨性外，还要求对应力集中敏感性小，常用碳素钢、合金钢的锻件和轧制圆钢做为轴的毛坯。
碳素钢对应力集中的敏感性较小，其机械性能可通过热处理进行调整，比合金钢价廉，所以应用最广，常用30、40、45、50号钢，其中45号钢最常用。
对于非重要或受载荷较小的轴可用Q235、Q237等普通碳素结构钢。
合金钢可淬性好，且具有较高的机械性能，常用于传递较大功率并要求减小尺寸和重量以及提高轴颈耐磨性的场合。
合金铸铁和球墨铸铁也常用来做轴的原因是铸造成型容易得到较复杂且更合理的形状，铸造材料吸振性高，并可用热处理的方法提高耐磨性，对应力敏感性较低，且价廉。
但铸造质量不易控制，可靠性较差，需慎用。
二、轴的结构轴的外形通常作成阶梯形的圆柱体。
轴上供安装旋转零件的部位叫轴头，轴与轴承配合部分叫轴颈，轴的其他部分叫轴身轴的设计与选择要考虑很多因素的影响，在满足不同截面的强度和刚度要求的同时，还要便于轴上零件的固定、定位、拆装、调整，尽可能减小应力集中以提高轴整体的疲劳强度，以及轴本身的加工工艺性。
旋转零件一般要随轴旋转传递运动和动力，零件在圆周方向和轴线方向都需要确定他们之间的相对位置以保证各零件正常的工作关系。
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❖ 2.按原理与作用分 ❖ ①反应容器（代号R）主要是用于完成介质的物
理、化学反应的容器。如反应器、反应釜、聚合 釜、合成塔、蒸压釜、煤气发生炉等。 ❖ ②换热容器（代号E）主要是用于完成介质热量 交换的容器。如管壳式余热锅炉、热交换器、冷 却器、冷凝器、蒸发器、加热器等。 ❖ ③分离容器（代号S）主要是用于完成介质流体 压力平衡缓冲和气体净化分离的容器。如分离器。 过滤器、蒸发器、集油器、缓冲器、干燥塔等。 ❖ ④储存容器（代号C，其中球罐代号B）主要是 用于储存、盛装气体、液体、液化气体等介质的 容器。如液氨储罐、液化石油气储罐等。
❖ 3.按相对壁厚分 ❖ 按容器的壁厚可分为薄壁容器和厚壁容器，
D0 / Di 1.2 / Di 0.1 称为薄壁容器 D0 / Di 1.2 或 / Di 0.1 称厚壁容器
❖ 4. 按支承形式分 ❖ 当容器采用立式支座支承时叫立式容器； ❖ 用卧式支座支承时叫卧式容器。
❖ 5. 按材料分 ❖ 当容器由金属材料制成时叫金属容器； ❖ 用非金属材料制成时，叫非金属容器。
❖ ①高压容器；
❖ ②中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介 质）；
❖ ③中压储存容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害 介质，且pV乘积大于等于10 MPa·m3；
❖ ④中压反应容器（仅限易燃或毒性程度为中度危害 介质，且PV乘积大于等于0．5 MPa·m3；
❖ ⑤低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质， 且pV乘积大于等于0．2 MPa·m3。
❖ 1.2.2化工容器与设备的分类
❖ 1.按压力等级分
❖ 按承压方式分类，化工容器可分为内压容器
（ p内 p外） 外压容器（ p内 p外 ）；内压容
器又可按设计压力大小分为四个压力等级
❖ 低压（代号 L）容器 0.1MPa ≤p＜ 1.6MPa； ❖ 中压（代号M）容器 1.6 MPa ≤ p＜10 MPa； ❖ 高压（代号H） 容器 10 MPa ≤ p＜100 MPa； ❖ 超高压（代号U）容器 p ≥ 100 MPa。 ❖ 外压容器中，当容器的内压小于一个绝对大气压
❖ （ 3 ）中度危害（ Ⅲ 级）最高允许浓度为 1 .0～ 10mg / m3 ，如二氧化硫、氨、一氧化碳、 甲醇等。
❖ （ 4 ）轻度危害（Ⅳ级）最高允许浓度大于或等于 10mg / m3，如氢氧化钠、四氟乙烯、丙酮等介质。
❖ 易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于 10 % ，或爆炸上 限、下限之差大于或等于 20 ％的气休，如一甲胺、乙烯、 乙烷、丙烷、丁烷、环氧乙烷、三甲胺、丁二烯等。
化工设备基础
培训课程
主讲教师 张祥兰
授课计划
化工设备基础
第一讲 化工设备基础知识
第1章 化工设备基本知识
❖ 1.1 化工生产对化工设备的基本要求 ❖ 1.1.1 化工生产的特点
1、生产的连续性性强 为了提高生产效率，节约成本，化工生产过程
一般采用连续的工艺流程。 2、生产条件的苛刻性
化工生产的特点：高温、高压、易燃、易爆、 剧毒、强腐蚀性等。 3、生产原理的多样性 4、生产技术含量高
1.3 化工容器与设备有关标准规范简介
❖ 1.3.1 常用材料标准 ❖ 1．钢板 ❖ ⑴ 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及
专业复设备的基本要求
❖ 1.安全性能要求
•足够的强度——抵抗破坏能力 •良好的韧性——断裂前吸收变形能量的能力 •足够的刚度和抗失稳能力——抵抗变形能力和保 持原有平衡状态的能力
•良好的抗腐蚀性——金属与周围介质发生化学或 电化学作用而引起的破坏
❖ 上述内容中提到的毒性程度是参照 GB 5044 《 职业性毒物 危害程度分级 》 的规定，按介质毒性最高允许的浓度值分 为 4 级。
❖ （1）极度危害（ I 级）最高允许浓度小于0.1 mg / m3 ，如 氟、氢氟酸、光气等介质．
❖ （ 2 ）高度危害（Ⅱ 级）最高允许浓度为0.1～1.0mg / m3 ， 如氟化氢、氯等介质。
•可靠的密封性——防止介质泄漏的能力。
❖ 2.工艺性能要求
•工艺指标 如储罐的储存量、换热器的传热 量、反应器的反应速率、塔设备的传质效率 等。
•生产效率高、消耗低 化工设备的生产效 率用单位时间内单位体积（或面积）所完成 的生产任务来衡量。消耗是指生产单位质量 或体积产品所需要的资源（如原料、燃料、 电能等）。
❖ （2）第二类压力容器 ❖ 具有下列情况之一的为第二类压力容器。 ❖ ①中压容器； ❖ ②低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害
介质）；
❖ ③低压反应容器和低压储存容器（仅限易燃介 质或毒性程度为中度危害介质）；
❖ ④低压管壳式余热锅炉； ❖ ⑤低压搪玻璃压力容器。 ❖ 3．第一类压力容器 ❖ 除上述规定以外的低压容器为第一类压力容器。
❖ 3.使用性能要求
简
•结构合理、制造简单
单
•运输与安装方便
地
•操作、控制、维护简便
说
既
❖ 4.经济性能要求
安
在满足安全性、工艺性、使用性的前提下， 全
应尽量减少化工设备的基建投资和日常维 护、操作费用，并使设备在使用期内安全 运行，以获得较好的经济效益。
又 经
济
1.2化工容器结构与分类
❖ 1.2.1 化工容器的基本结构
❖ ⑥高压、中压管壳式余热锅炉；
❖ ⑦中压搪玻璃压力容器；
❖ ⑧使用强度级别较高（指相应标准中抗拉强度 规定值下限大于等于540MPa）的材料制造的 压力容器；
❖ ⑨移动式压力容器，包括铁路罐车、罐式汽车 车、低温液体运输车、永久气体运输车和罐式 集装箱等；
❖ ⑩球形储罐（容积大于等于50 m3）； ❖ ⑾低温液体储存容器（容积大于 5 m3 ）。
❖ 6. 按几何形状分 ❖ 按容器几何形状，可分为圆柱形、球形、
椭圆形、锥形、矩形、方形等容器。
❖ 7.按安全技术管理分 《压力容器安全技术监察规程》采用既考虑容器压力与 容积乘积大小，又考虑介质危害程度以及容器品种的综 合分类方法，有利于安全技术监督和管理。该方法将压 力容器分为三类。
❖ （1）第三类压力容器 具有下列情况之一的为第三类压力容器。