第1章 化工设备结构认识
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（3）储存类设备 主要用于储存生产用的原料气体、 液体、液化气体等，如各种形式的储罐。
（4）塔类设备 主要用于吸收、精馏、萃取等单元操 作。均为直立式，横截面为圆柱形。如吸收塔、干燥 塔和过滤塔等。
1.2 典型化工设备结构
1. 2.1 容器
主要由钢制圆筒体和两端的封头组成，并设有 各种化工工艺接管，以及为检修方便开设的人孔、手 孔，和为保护容器安全而设置的安全装置等。
b．管束
d．封头
e．筒节
f．垫圈 g．分层搁板 h．管箱筒节 i．管板 j．折流板 k．支持板
管壳式换热器装配图
分类
管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换 热器、浮头式换热器、Ｕ型管式换热器、双重管 式换热器、填函式换热器和双管板换热器等。前 3 种应用比较普遍。
卧式容器示意图
1.容器形状
立式容器
卧式容器
方形容器
球形容器
2.容器的受压情况
1）内压容器 当容器内部介质压力大于外部压力 时，称为内压容器。压力小于0.1MPa为常压容器
容器的分类
设计压力p(MPa)
低压容器（代号L） 中压容器（代号M） 高压容器（代号H） 超高压容器（代号U）
0.1≤p﹤1.6 1.6≤p﹤10 10≤p﹤100 p≥100
框式和锚式搅拌器
特殊框式搅拌器
3）推进式搅拌器 通常为两个搅拌叶，第一个桨叶 安装在反应釜的上部，把液体或气体往下压；第二 个桨叶安装在下部，把液体往上推。使物料循环流 动，所起作用以容积循环为主，剪切作用较小，上 下翻腾效果良好。当需要有更大的流速时，反应釜 内设有导流筒。
四叶推进式搅拌器
三叶推进式搅拌器
（1）釜体 为进行化学反 应提供一定的空间的容 器。由圆筒形筒体及上、 下封头组成。
（2）传热装置 常用的传热装 置是在釜体外部设置夹套， 有时也在釜体内部设置蛇管。
（3）搅拌装置 各种物料混合 均匀，接触良好。 搅拌装
置由电动机经减速器减到搅 拌器所需转速后，再通过联 轴器来带动。
搅拌器的型式主要有：
介质危害程度
容积大小以及在生产过程中的作用
压力容器(不包报核能容器、船舶上的专用 容器和直接受火焰加热的容器)可分为三类:
3.容器分类
（1）一类容器
非易燃或无毒介质的低压容器、
易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器
等
3.容器分类
（2）具有下列情况之一的，为第二类压力 容器：
中压容器；
低压容器（仅限毒性程度为极度和高度 危害介质）；
4）涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器型式很多。桨叶又 分为平直叶和弯曲叶两种。涡轮搅拌器的主要优 点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高。因此它 适用于乳浊液、悬浮液等。
六叶开启涡轮式搅拌器 六斜叶开启涡轮式搅拌器 齿形圆盘涡轮式搅拌器
5）特殊型式搅拌器 一种螺带式搅拌器，常用扁钢 按螺旋绕成，直径较大，常做成几条紧贴釜内壁， 与釜壁的间隙很小，所以搅拌时能不断地将粘于釜 壁的沉积物刮下来。对黏稠物料，采用行星传动的 搅拌器。行星传动器的优点是搅拌强度很高，被旋 转部分带动搅拌的物料体积很大，缺点是结构复杂。
机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改变为 不易泄漏的端面密封。
（5）传动装置 通常采用立式布置在罐体的顶部，包括电动机、
减速装置、联轴器及机座等。
1.2.3 换热设备 管壳式换热器
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的换热 器，是目前应用最广的类型。
管壳式换热器工作原理图
换热器主要零部件
a．筒体
桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。
1）桨式搅拌器 桨式搅拌器适用于流动性大，黏度小 的液体物料，桨式搅拌器也适用于纤维状和结晶状 的溶解液，如果液体物料层很深时可在桨式搅拌器 轴上装置数排桨叶。
折叶桨式搅拌器
三宽叶桨式搅拌器
2）框式和锚式搅拌器 框式搅拌器结构比较坚固， 搅动物料量大。
第1章 化工设备结构认识
第1章 化工设备结构认识
1.1 常用化工设备种类 1.2 典型化工设备结构 1.3 化工设备零部件标准化
1.1常用化工设备种类
（1）反应类设备 主要用于使物料在其中进行化学反 应，生成新的物质或使物料进行搅拌、沉降等单元操 作。
（2）换热类设备 主要用来使两种不同温度的物料进 行热交换，达到加热或冷却的目的。如热交换器、冷 凝器、蒸发器、冷却器等。
螺杆式搅拌器 螺带螺杆式搅拌器
（4）轴封装置 搅拌轴是转动的，釜体封头是静止 的，在搅拌轴伸出封头之处必然有间隙，必须进 行密封(轴封)，以保持设备内的压力(或真空度)， 防止反应物料逸出和杂质的渗入。通常采用填料 密封或机械密封。
填料密封结构简单、易于制造，并适用于低压、 低温的场合。
图1-12 填料密封结构
2）外压容器 如真空容器(真空精馏塔)或容器外有夹套。
1MPa=10 kgf / cm²
容器内部压力小于外部压力时，称为外压容 器．其中，内部压力小于一个绝对大气压 (0.1MPa)的外压容器，又叫真空容器。
Βιβλιοθήκη Baidu
3.容器分类(按管理分类)
为了有利于安全技术管理和监督检查，根 据压力容器的
压力高低
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0.5MPa·m3）。
低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且 乘积大于等于0.2MPa·m3 ）。
高压、中压管壳式余热锅炉。
中压搪玻璃压力容器。 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。
移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、 低温液体）、罐式汽车和罐式集装箱（介质为液化气体、 低温液体）等；
球形储罐（容积大于等于50m3）；低温液体储存容 器（容积大于5m3）。
低温液体储存容器（容积大于5m3）
1.2.2 搅拌反应釜
搅拌反应釜主要零件有：搅拌器、内筒、夹套、 搅拌轴、悬挂支座、人孔、轴封装置和传动装置等。
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）；
低压管壳式余热锅炉；
低压搪玻璃压力容器。
3.容器分类
（3）具有下列情况之一的，为第三类压力容器：
高压容器；中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危 害介质）；
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10MPa·m3）。
（4）塔类设备 主要用于吸收、精馏、萃取等单元操 作。均为直立式，横截面为圆柱形。如吸收塔、干燥 塔和过滤塔等。
1.2 典型化工设备结构
1. 2.1 容器
主要由钢制圆筒体和两端的封头组成，并设有 各种化工工艺接管，以及为检修方便开设的人孔、手 孔，和为保护容器安全而设置的安全装置等。
b．管束
d．封头
e．筒节
f．垫圈 g．分层搁板 h．管箱筒节 i．管板 j．折流板 k．支持板
管壳式换热器装配图
分类
管壳式换热器按结构特点分为固定管板式换 热器、浮头式换热器、Ｕ型管式换热器、双重管 式换热器、填函式换热器和双管板换热器等。前 3 种应用比较普遍。
卧式容器示意图
1.容器形状
立式容器
卧式容器
方形容器
球形容器
2.容器的受压情况
1）内压容器 当容器内部介质压力大于外部压力 时，称为内压容器。压力小于0.1MPa为常压容器
容器的分类
设计压力p(MPa)
低压容器（代号L） 中压容器（代号M） 高压容器（代号H） 超高压容器（代号U）
0.1≤p﹤1.6 1.6≤p﹤10 10≤p﹤100 p≥100
框式和锚式搅拌器
特殊框式搅拌器
3）推进式搅拌器 通常为两个搅拌叶，第一个桨叶 安装在反应釜的上部，把液体或气体往下压；第二 个桨叶安装在下部，把液体往上推。使物料循环流 动，所起作用以容积循环为主，剪切作用较小，上 下翻腾效果良好。当需要有更大的流速时，反应釜 内设有导流筒。
四叶推进式搅拌器
三叶推进式搅拌器
（1）釜体 为进行化学反 应提供一定的空间的容 器。由圆筒形筒体及上、 下封头组成。
（2）传热装置 常用的传热装 置是在釜体外部设置夹套， 有时也在釜体内部设置蛇管。
（3）搅拌装置 各种物料混合 均匀，接触良好。 搅拌装
置由电动机经减速器减到搅 拌器所需转速后，再通过联 轴器来带动。
搅拌器的型式主要有：
介质危害程度
容积大小以及在生产过程中的作用
压力容器(不包报核能容器、船舶上的专用 容器和直接受火焰加热的容器)可分为三类:
3.容器分类
（1）一类容器
非易燃或无毒介质的低压容器、
易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器
等
3.容器分类
（2）具有下列情况之一的，为第二类压力 容器：
中压容器；
低压容器（仅限毒性程度为极度和高度 危害介质）；
4）涡轮式搅拌器 涡轮式搅拌器型式很多。桨叶又 分为平直叶和弯曲叶两种。涡轮搅拌器的主要优 点是当能量消耗不大时，搅拌效率较高。因此它 适用于乳浊液、悬浮液等。
六叶开启涡轮式搅拌器 六斜叶开启涡轮式搅拌器 齿形圆盘涡轮式搅拌器
5）特殊型式搅拌器 一种螺带式搅拌器，常用扁钢 按螺旋绕成，直径较大，常做成几条紧贴釜内壁， 与釜壁的间隙很小，所以搅拌时能不断地将粘于釜 壁的沉积物刮下来。对黏稠物料，采用行星传动的 搅拌器。行星传动器的优点是搅拌强度很高，被旋 转部分带动搅拌的物料体积很大，缺点是结构复杂。
机械密封主要是将较易泄漏的轴向密封改变为 不易泄漏的端面密封。
（5）传动装置 通常采用立式布置在罐体的顶部，包括电动机、
减速装置、联轴器及机座等。
1.2.3 换热设备 管壳式换热器
是以封闭在壳体中管束的壁面作为传热面的换热 器，是目前应用最广的类型。
管壳式换热器工作原理图
换热器主要零部件
a．筒体
桨式、推进式、框式、涡轮式、螺杆式和螺带式等。
1）桨式搅拌器 桨式搅拌器适用于流动性大，黏度小 的液体物料，桨式搅拌器也适用于纤维状和结晶状 的溶解液，如果液体物料层很深时可在桨式搅拌器 轴上装置数排桨叶。
折叶桨式搅拌器
三宽叶桨式搅拌器
2）框式和锚式搅拌器 框式搅拌器结构比较坚固， 搅动物料量大。
第1章 化工设备结构认识
第1章 化工设备结构认识
1.1 常用化工设备种类 1.2 典型化工设备结构 1.3 化工设备零部件标准化
1.1常用化工设备种类
（1）反应类设备 主要用于使物料在其中进行化学反 应，生成新的物质或使物料进行搅拌、沉降等单元操 作。
（2）换热类设备 主要用来使两种不同温度的物料进 行热交换，达到加热或冷却的目的。如热交换器、冷 凝器、蒸发器、冷却器等。
螺杆式搅拌器 螺带螺杆式搅拌器
（4）轴封装置 搅拌轴是转动的，釜体封头是静止 的，在搅拌轴伸出封头之处必然有间隙，必须进 行密封(轴封)，以保持设备内的压力(或真空度)， 防止反应物料逸出和杂质的渗入。通常采用填料 密封或机械密封。
填料密封结构简单、易于制造，并适用于低压、 低温的场合。
图1-12 填料密封结构
2）外压容器 如真空容器(真空精馏塔)或容器外有夹套。
1MPa=10 kgf / cm²
容器内部压力小于外部压力时，称为外压容 器．其中，内部压力小于一个绝对大气压 (0.1MPa)的外压容器，又叫真空容器。
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3.容器分类(按管理分类)
为了有利于安全技术管理和监督检查，根 据压力容器的
压力高低
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0.5MPa·m3）。
低压容器（仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且 乘积大于等于0.2MPa·m3 ）。
高压、中压管壳式余热锅炉。
中压搪玻璃压力容器。 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。
移动式压力容器，包括铁路罐车（介质为液化气体、 低温液体）、罐式汽车和罐式集装箱（介质为液化气体、 低温液体）等；
球形储罐（容积大于等于50m3）；低温液体储存容 器（容积大于5m3）。
低温液体储存容器（容积大于5m3）
1.2.2 搅拌反应釜
搅拌反应釜主要零件有：搅拌器、内筒、夹套、 搅拌轴、悬挂支座、人孔、轴封装置和传动装置等。
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）；
低压管壳式余热锅炉；
低压搪玻璃压力容器。
3.容器分类
（3）具有下列情况之一的，为第三类压力容器：
高压容器；中压容器（仅限毒性程度为极度和高度危 害介质）；
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10MPa·m3）。