化工静设备知识
化工设备基础知识
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化工设备基础知识 第一节、 第一节、化工静设备基础知识 一、化工设备的概念 化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置， 主要用于完成 传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类 １、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床 或液态化床）和管式炉等。
２、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶 瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷 等）其中碳钢设备最为常用。
３、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设 备（操作压力小于 １ｋｇｆ／ｃｍ２）、低压设备（操作压力在 １～１６ ｋｇｆ／ｃｍ２ 之间）、中压 设备 （操作压力在 １６～１００ ｋｇｆ／ｃｍ２ 之间） 高压设备 、 （操作压力在 １００～１０００ ｋｇｆ／ｃｍ２ 之间）和超高压设备（操作压力大于 １０００ ｋｇｆ／ｃｍ２） 三、化工容器结构与分类 １、基本结构 在化工类工厂使用的设备中， 有的用来贮存物料， 如各种储罐、 计量罐、 高位槽； 有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反应，如聚 合釜，反应器，合成塔等。
尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大 小千差万别， 内部构件更是多种多样， 但它们都有一个外壳， 这个外壳就叫化工容器。
所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。
由于化工生产中，介质通常具 有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。
化工容器一般由筒体、封头、支座、法 兰及各种开孔所组成，见图１－１。
图１－１化工容器的总体结构 １—法兰； ２—支座； ３—封头拼接焊缝； ４—封头； ５—环焊缝； ６—补强圈； ７—人孔； ８—纵焊缝； ９—筒体； １０—压力表； １１—安全阀； １２—液面计 １）筒体 筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间， 是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
化工静设备知识
化工设备知识第一节、化工静设备基础知识一、化工静设备的概念化工静设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于0.1Mpa）、低压设备（操作压力在0.1〜1.6Mpa^间）、中压设备（操作压力在1.6〜10Mp＜a＞间）、高压设备（操作压力在10〜100Mpa＞间）和超高压设备（操作压力大于100Mpa .三、化工容器化工容器一般由筒体、封头、支座（基本件）、接管、法兰（对外连接件）、人孔、手孔、液面计（附件）以及一些内构件等零部件组成。
1.筒体、封头：就如同房子四周的墙，它是构成容器空间的主要部件（属主要受压元件）。
壳体按形状的不同，可以分为圆筒壳体、圆锥壳体、球壳体、椭圆壳体、矩形壳体等。
而封头有椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头及平板封头等。
2.接管：是介质进出容器的通道。
3.法兰：是容器及接管的可拆连接装置，分为设备法兰和管法兰 (属主要受压元件)。
4.支座：是用于支承容器的部件。
5.人孔、手孔：是为便于制造、检验和维护管理而设置的部件 (属主要受压元件)。
6.液面计：用于观察或监控液位的部件(属安全附件，此外还有安全阀、压力表等)。
2、化工容器的分类：容器的分类方法很多，可以按生产过程中的作用原理分，也可以按容器形状、承压性质、结构材料、设计压力高低及安全监察要求分。
按材料分类：金属容器、非金属容器、复合材料容器等 .按容器形状分类：矩形容器、球形容器、圆筒形容器等。
石化-静设备(1)
❶对于第一组介质，压力容器的分类见图A-1；
❷对于第二组介质，压力容器的分类见图A-2。
3.3
压力容器分类
2.3.4 按安全技术管理分类
3.3
压力容器分类
2.3.4 按安全技术管理分类
四、储运压力容器
4.1 卧式圆柱形储罐 卧式圆柱形储罐简称卧式储罐或卧罐，可分为地
A、毒性
3.3
压力容器分类
介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧 化性等，其中影响压力容器分类的主要是毒性和易燃 性。
B、易燃性
可燃气体或蒸汽与空气的混合物遇着明火能够发 生爆炸的浓度范围称爆炸浓度极限，爆炸时的最低浓 度称为爆炸下限，最高浓度称为爆炸上限，爆炸极限 一般用可燃气体或蒸汽在混合物中的体积分数表示。 爆炸下限小于10%，或爆炸上限和下限之差值大于等于 20%的介质，一般称为易燃介质。
四、储运压力容器
4.4 压力容器的安全附件
Ｂ、防爆片 防爆片又称防爆膜、防爆板，是一种断裂型的安
全泄压装置。防爆片具有密封性能好、反应动作快以 及不易受介质中粘污物的影响等优点。但它是通过膜 片的断裂来泄压的，所以泄后不能继续使用，容器也 被迫停止运行。因此它只是在不宜装设安全阀的压力 容器上使用。
一、化工生产的特点
（2）介质的腐蚀性强、设备维护难度大
化工生产过程中，有很多介质具有腐蚀性。例如， 酸、碱、盐一类的介质，对金属或非金属物件的腐蚀 ，使机器与设备的使用寿命大为降低。腐蚀生成物的 沉积，可能堵塞机器与设备的通道，破坏正常的工艺 条件，影响生产的正常进行。
一、化工生产的特点
（3）原料品种多、大多是危险化学品
化工生产中所用的机器和设备的总称。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 一系列化工过程，过程要通过各种单元操作来现实， 实现这些过程所用的机械，常常都被划归为化工设备
化工设备基础知识
化工设备基础知识第一节、化工静设备差不多常识一、化工设备的概念化工设备是指化工临盆中静止的或配有少量传念头构构成的装配，重要用于完成传热、传质和化学反响等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按构造特点和用处分为容器、塔器、换热器、反响器（包含各类反响釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按构造材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及珐琅等）个中碳钢设备最为常用。
3、按受力情形分为外压设备（包含真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于1kgf/cm2）、低压设备（操作压力在1～16 kgf/cm2之间）、中压设备（操作压力在16～100 kgf/cm2之间）、高压设备（操作压力在100～1000 kgf/cm2之间）和超高压设备（操作压力大年夜于1000 kgf/cm2）三、化工容器构造与分类1、全然构造在化工类工厂应用的设备中，有的用来贮存物料，如各类储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反响，如聚合釜，反响器，合成塔等。
尽管这些设备感化各不雷同，外形构造差别专门大年夜，尺寸大年夜小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，那个外壳就叫化工容器。
因此化工容器是化工临盆中所用设备外部壳体的总称。
因为化工临盆中，介质平日具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。
化工容器一样由筒体、封头、支座、法兰及各类开孔所构成，见图1-1。
图1－1化工容器的总体构造1—法兰； 2—支座； 3—封头拼接焊缝； 4—封头； 5—环焊缝；6—补强圈； 7—人孔； 8—纵焊缝； 9—筒体； 10—压力表； 11—安稳阀； 12—液面计1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反响所须要的工作空间，是化工容器最重要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺运算确信。
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化工静设备基础知识目录1. 化工静设备基础知识概述 (3)1.1 静设备的定义与分类 (4)1.2 化工静设备的重要性 (4)2. 化工静设备的常见类型 (6)3. 化工静设备的材料选择与要求 (7)3.1 材料的分类 (9)3.2 材料的选择原则 (10)3.3 材料的化学稳定性与机械性能 (11)3.4 材料的焊接与热处理要求 (12)4. 化工静设备的设计与计算 (13)4.1 设计基础 (15)4.2 强度计算 (16)4.3 疲劳与断裂计算 (18)4.4 温度与热应力分析 (19)4.5 振动与噪声控制 (21)4.6 流体动力学分析 (22)5. 化工静设备的制造与安装 (23)5.1 制造工艺 (25)5.2 焊接工艺 (26)5.3 管道安装技术 (27)5.4 设备的吊装与固定 (27)5.5 质量检验与验收 (29)6. 化工静设备的维护与检修 (30)6.1 维护计划与实施 (31)6.2 检修技术与工具 (33)6.3 腐蚀与防护 (34)6.4 故障诊断与修复 (35)7. 化工静设备的环保要求与节能措施 (37)7.1 环保设施的安装与管理 (38)7.2 节能技术与设备更新 (39)7.3 减少废物排放与循环经济 (41)8. 化工静设备的国际标准与规范 (42)8.1 国际标准简介 (43)8.2 各国法规与标准差异 (44)8.3 标准的应用指南 (46)9. 化工静设备的安全管理 (47)9.1 安全规范与操作规程 (48)9.2 风险评估与预防措施 (50)9.3 应急准备与响应 (51)9.4 安全培训与持续改进 (52)10. 化工静设备的未来发展趋势 (54)10.1 高性能材料的应用 (55)10.2 智能化与自动化 (57)10.3 数字化设计与仿真 (58)10.4 可持续发展的设备设计 (59)1. 化工静设备基础知识概述化工静设备是指在化工生产过程中用来储存、混合、分离、过滤、加热冷却等操作的固定设备。
化工静设备知识
化工设备知识第一节、化工静设备基础知识一、化工静设备的概念化工静设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备(衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用.3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备,内压设备又分为常压设备（操作压力小于0。
1Mpa）、低压设备（操作压力在0。
1~1。
6Mpa之间）、中压设备（操作压力在1.6～10Mpa之间）、高压设备（操作压力在10～100Mpa之间)和超高压设备(操作压力大于100Mpa）.三、化工容器化工容器一般由筒体、封头、支座(基本件）、接管、法兰(对外连接件）、人孔、手孔、液面计（附件）以及一些内构件等零部件组成。
1．筒体、封头：就如同房子四周的墙,它是构成容器空间的主要部件(属主要受压元件）。
壳体按形状的不同，可以分为圆筒壳体、圆锥壳体、球壳体、椭圆壳体、矩形壳体等。
而封头有椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头及平板封头等。
2．接管：是介质进出容器的通道.3．法兰：是容器及接管的可拆连接装置，分为设备法兰和管法兰（属主要受压元件）。
4．支座：是用于支承容器的部件.5．人孔、手孔：是为便于制造、检验和维护管理而设置的部件(属主要受压元件）。
6．液面计：用于观察或监控液位的部件（属安全附件，此外还有安全阀、压力表等）。
2、化工容器的分类:容器的分类方法很多，可以按生产过程中的作用原理分,也可以按容器形状、承压性质、结构材料、设计压力高低及安全监察要求分。
按材料分类：金属容器、非金属容器、复合材料容器等.按容器形状分类：矩形容器、球形容器、圆筒形容器等。
化工设备基础知识
化工设备基础知识第一节、第一节、化工静设备基础知识一、化工设备的概念化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于1kgf/cm2）、低压设备（操作压力在1～16 kgf/cm2 之间）、中压设备（操作压力在16～100 kgf/cm2 之间）高压设备、（操作压力在100～1000 kgf/cm2 之间）和超高压设备（操作压力大于1000 kgf/cm2）三、化工容器结构与分类1、基本结构在化工类工厂使用的设备中，有的用来贮存物料，如各种储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反应，如聚合釜，反应器，合成塔等。
尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。
所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。
由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。
化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成，见图1-1。
图1－1化工容器的总体结构1—法兰；2—支座；3—封头拼接焊缝；4—封头；5—环焊缝；6—补强圈；7—人孔；8—纵焊缝；9—筒体；10—压力表；11—安全阀；12—液面计1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
化工静设备资料
四、反应设备
4.4 管式反应器 管式反应器的应用条件：需要的反应时间较长；反应过程放
出或吸入的热量较大；或反应过程在高温、高压条件下进行。 一种呈管状、长径比很大的连续操作反应器。这种反应器可
以很长，如丙烯二聚的反应器管长以公里计。反应器的结构可以 是单管，也可以是多管并联；可以是空管，如管式裂解炉，也可 以是在管内填充颗粒状催化剂的填充管，以进行多相催化反应。
二、化工设备的概念
化工设备
指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械，如各种 容器（槽、罐等）、反应釜、换热器、塔器、普通干燥器、蒸发 器，反应炉、电解槽、结晶设备、吸附设备、普通分离设备以及 离子交换设备等，又称“静设备”。
化工机器（化工机械）
指主要作用部件为运动的机械，如各种粉碎机，过滤机，离 心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及流体输送机械等， 又称“动设备”。
黔西县黔希煤化工投资有限责任公司
化工静设备 基础知识
主讲人
2014年07月
一、化工生产及特点
二、化工设备的概念
目 录
三、压力容器及分类 四、反应设备 五、塔设备
六、换热设备
七、储存压力容器及
其它设备
一、化工生产及特点
化工生产与每个公民的生活息息相关，大到国防、航天、火箭， 小到涉及到每一个人的衣、食、住、行等等。在当今的信息化时代， 化工生产任在国民经济中占有很大的比例。可以说，化工生产的水 平的高低是衡量一个国家综合国力的表现。化工生产尤其重要，其 本身又具有其以下特点： 生产的连续性很强 介质的腐蚀性强、设备维护难度大 原料品种多、大多是危险化学品 工艺条件苛刻、温度和压力的变化大 单元操作多，设备种类复杂 生产技术含量高、管理难度大
化工静设备知识
化工设备知识第一节、化工静设备基础知识一、化工静设备的概念化工静设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于0.1Mpa）、低压设备（操作压力在1～1.6Mpa之间）、中压设备（操作压力在1.6～10Mpa之间）、高压设备（操作压力在10～100Mpa之间）和超高压设备（操作压力大于100Mpa）.三、化工容器结构与分类1、基本结构化工容器的总体结构1—法兰；2—支座；3—封头拼接焊缝；4—封头；5—环焊缝；6—补强圈；7—人孔；8—纵焊缝；9—筒体；10—压力表；11—安全阀；12—液面计1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
圆柱形筒体（即圆筒）和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。
2）封头根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。
封头与筒体的连接方式有可拆连接与不可拆连接（焊接）两种，可拆连接一般采用法兰连接方式。
3）密封装置化工容器上需要有许多密封装置，如封头和筒体间的可拆式连接，容器接管与外管道间可拆连接以及人孔、手孔盖的连接等，可以说化工容器能否正常安全2、填料塔填料塔是化学工业中最常用的气液传质设备之一，在塔内设置填料使气液两相能够达到良好传质所需的接触面积。
填料塔具有结构简单，便于用耐腐蚀材料制造，适应性较好。
化工设备基础知识
化工设备基础知识第一节、第一节、化工静设备基础知识一、化工设备的概念化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于1kgf/cm2）、低压设备（操作压力在1～16 kgf/cm2 之间）、中压设备（操作压力在16～100 kgf/cm2 之间）高压设备、（操作压力在100～1000 kgf/cm2 之间）和超高压设备（操作压力大于1000 kgf/cm2）三、化工容器结构与分类1、基本结构在化工类工厂使用的设备中，有的用来贮存物料，如各种储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反应，如聚合釜，反应器，合成塔等。
尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。
所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。
由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。
化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成，见图1-1。
图1－1化工容器的总体结构1—法兰；2—支座；3—封头拼接焊缝；4—封头；5—环焊缝；6—补强圈；7—人孔；8—纵焊缝；9—筒体；10—压力表；11—安全阀；12—液面计1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
化工装置静设备基础知识
依据工艺流程、操作条件和物料特性等要求，结合设备的功 能、用途和使用环境等条件，综合分析设备的性能、价格和 售后服务等因素进行选择。
计算及校核方法
计算方法
根据物料平衡和热量平衡计算设备的产率 和效率；根据压力平衡和流体动力学计算 设备的流体阻力和能耗；根据结构设计标 准进行设备结构强度和稳定性计算等。
作用与特点
作用
静设备在化工生产中起着非常重要的作用，它们可以实现化学反应、传热、 传质分离等工艺过程，是化工生产的核心设备之一。
特点
静设备具有结构简单、操作稳定、制造方便、易于维护等优点。同时，由于 静设备的制造和安装精度要求高，因此其制造成本和维护费用也较高。
静设备在化工生产中的重要性
实现化工生产过程
静设备是化工生产过程中必不可少的设备之一， 它们可以完成化学反应、传热、传质分离等工艺 过程，实现化工生产的工业化。
提高产品质量
静设备的结构和设计可以影响化工产品的质量和 产量。例如，精馏塔的板数和结构可以影响精馏 效果，从而影响产品的质量和产量。
保证生产安全
静设备在高温、高压等极端条件下运行，因此其 质量和安全性直接关系到化工生产的安全。如果 静设备出现故障或损坏，可能会导致泄漏、爆炸 等事故，给企业和员工带来严重损失。
控制环境污染
静设备也是化工生产中控制环境污染的重要设备 之一。例如，冷却器可以用来冷却工艺流体，减 少废气的排放；吸收塔可以用来吸收废气中的有 害物质，减少对环境的污染。
02
静设备的构成及特点
分类及构成
静设备按其功能主要分为容器 、塔器、反应器和储罐等。
每种设备按其结构特点又可细 分为多种类型，例如容器按其 形状可分为球形、立式和卧式
化工静设备知识
化工设备知识第一节、化工静设备基础知识一、化工静设备得概念化工静设备就是指化工生产中静止得或配有少量传动机构组成得装置，主要用于完成传热、传质与化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备得分类1、按结构特征与用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）与管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）与非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）与内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于0、1Mpa）、低压设备（操作压力在0、1～1、6Mpa之间）、中压设备（操作压力在1、6～10Mpa之间）、高压设备（操作压力在10～100Mpa之间）与超高压设备（操作压力大于100Mpa）、三、化工容器化工容器一般由筒体、封头、支座（基本件）、接管、法兰（对外连接件）、人孔、手孔、液面计（附件）以及一些内构件等零部件组成。
1．筒体、封头：就如同房子四周得墙，它就是构成容器空间得主要部件（属主要受压元件）。
壳体按形状得不同，可以分为圆筒壳体、圆锥壳体、球壳体、椭圆壳体、矩形壳体等。
而封头有椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头及平板封头等。
2．接管：就是介质进出容器得通道。
3．法兰：就是容器及接管得可拆连接装置，分为设备法兰与管法兰（属主要受压元件）。
4．支座：就是用于支承容器得部件。
5．人孔、手孔：就是为便于制造、检验与维护管理而设置得部件（属主要受压元件）。
6．液面计：用于观察或监控液位得部件（属安全附件，此外还有安全阀、压力表等）。
2、化工容器得分类：容器得分类方法很多，可以按生产过程中得作用原理分，也可以按容器形状、承压性质、结构材料、设计压力高低及安全监察要求分。
按材料分类：金属容器、非金属容器、复合材料容器等、按容器形状分类：矩形容器、球形容器、圆筒形容器等。
化工设备基础知识
化工设备基础知识第一节、第一节、化工静设备基础知识一、化工设备的概念化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于1kgf/cm2）、低压设备（操作压力在1～16 kgf/cm2 之间）、中压设备（操作压力在16～100 kgf/cm2 之间）高压设备、（操作压力在100～1000 kgf/cm2 之间）和超高压设备（操作压力大于1000 kgf/cm2）三、化工容器结构与分类1、基本结构在化工类工厂使用的设备中，有的用来贮存物料，如各种储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反应，如聚合釜，反应器，合成塔等。
尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。
所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。
由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。
化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成，见图1-1。
图1－1化工容器的总体结构1—法兰；2—支座；3—封头拼接焊缝；4—封头；5—环焊缝；6—补强圈；7—人孔；8—纵焊缝；9—筒体；10—压力表；11—安全阀；12—液面计1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。
化工静设备基础知识解读
二、化工设备的概念
化工设备
指主要作用部件是静止的或者只有很少运动的机械， 如各种容器（槽、罐等）、反应釜、换热器、塔器、普 通干燥器、蒸发器，反应炉、电解槽、结晶设备、吸附 设备、普通分离设备以及离子交换设备等，又称“静设 备”。
化工机器（化工机械）
指主要作用部件为运动的机械，如各种粉碎机，过 滤机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及 流体输送机械等，又称“动设备”。
液相反应器：如生产乙酸乙酯的设备就是液相反 应器
气—液：苯烃化制乙苯是采用气—液相反应器 气—固：乙烯直接氧化制环氧乙烷是采用气— 固相反应器
液—液 液—固 气—液—固
b) 按反应器结构形式分类
反应器
槽形（釜式） 管式 塔式 固定床 流化床 移动床
釜 式 搅 拌 反 应 器
➢ 槽形（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。
介质危害性指介质的毒性、易燃性、腐蚀性、氧化性等， 其中影响压力容器分类的主要是毒性和易燃性。 A、毒性
B、易燃性 可燃气体或蒸汽与空气的混合物遇着明火能够发生爆炸
的浓度范围称爆炸浓度极限，爆炸时的最低浓度称为爆炸下 限，最高浓度称为爆炸上限，爆炸极限一般用可燃气体或蒸 汽在混合物中的体积分数表示。爆炸下限小于10%，或爆炸上 限和下限之差值大于等于20%的介质，一般称为易燃介质。
机械维修公司
2015年08月××日
目 录
一、化工生产及特点
化工生产与每个公民的生活息息相关，大到国防、航天、火箭， 小到涉及到每一个人的衣、食、住、行等等。在当今的信息化时 代，化工生产任在国民经济中占有很大的比例。可以说，化工生 产的水平的高低是衡量一个国家综合国力的表现。化工生产尤其 重要，其本身又具有其以下特点： 生产的连续性很强 介质的腐蚀性强、设备维护难度大 原料品种多、大多是危险化学品 工艺条件苛刻、温度和、管理难度大
化工静设备基础知识
指主要作用部件为运动的机械，如各种粉碎机，过 滤机，离心分离机、旋转窑、搅拌机、旋转干燥机以及 流体输送机械等，又称“动设备”。
静设备
1、常压容器 2、压力容器
化工 设备
动设备
1.各种物料泵 2.各种风机 3.各种空压机 4.各种冷冻机 5.各种真空泵
三、压力容器及分类
Ⅰ、压力容器的定义
压力容器一般是指在工业生产中用来完成反应、传热、传质、 分离、贮存等工艺过程，并承受 0.1MPa 表压以上压力的密闭容 器。 《特种设备安全监察条例》中明确指出压力容器的定义为： 压力容器，是指盛装气体或者液体，承载一定压力的密闭设 备， 其范围规定为最高工作压力大于或者等于 0.1MPa （表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa·L的气体、液化气体 和最高工作温度高于或者等于标准沸点的液体的固定式容器和 移动式容器； 盛装公称工作压力大于或者等于 0.2MPa （表压）， 且压力与容积的乘积大于或者等于1.0MPa·L的气体、液化气体 和标准沸点等于或者低于60℃液体的气瓶；氧舱等。
固定床反应器在石油加工、石油化工工业应用 十分广泛，例如：乙烯氧化制环氧乙烷、乙苯脱氢 制苯乙烯等都在固定床反应器中进行。 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。
固定床反应器根据换热方式不同,可分为三种型式:
1、传热差，反应放热量很大时，即使是列管式反应器也可能出现飞温（反应温度失 去控制，急剧上升，超过允许范围）。 2、操作过程中催化剂不能更换，催化剂需要频繁再生的反应一般不宜使用，常代之 以流化床反应器或移动床反应器。固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催 化剂早已应用于工业上。目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。
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化工设备知识第一节、化工静设备基础知识一、化工静设备的概念化工静设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。
二、化工设备的分类1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。
2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备最为常用。
3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于O.IMpa）、低压设备（操作压力在0.1〜1.6Mpa 之间）、中压设备（操作压力在1.6〜1OMp之间）、高压设备（操作压力在10〜100Mp之间）和超高压设备（操作压力大于iooMpa .三、化工容器化工容器一般由筒体、封头、支座（基本件）、接管、法兰（对外连接件）、人孔、手孔、液面计（附件）以及一些内构件等零部件组成。
1.筒体、封头：就如同房子四周的墙，它是构成容器空间的主要部件（属主要受压元件）。
壳体按形状的不同，可以分为圆筒壳体、圆锥壳体、球壳体、椭圆壳体、矩形壳体等。
而封头有椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头及平板封头等。
2.接管：是介质进出容器的通道。
3.法兰：是容器及接管的可拆连接装置，分为设备法兰和管法兰（属主要受压元件）。
4.支座：是用于支承容器的部件。
5.人孔、手孔：是为便于制造、检验和维护管理而设置的部件主要（属受压元件）。
6.液面计：用于观察或监控液位的部件（属安全附件，此外还有安全阀、压力表等）。
2、化工容器的分类：容器的分类方法很多，可以按生产过程中的作用原理分，也可以按容器形状、承压性质、结构材料、设计压力高低及安全监察要求分。
按材料分类：金属容器、非金属容器、复合材料容器等.按容器形状分类：矩形容器、球形容器、圆筒形容器等。
按承压性质分类：内压容器和外压容器两种。
（1）外压容器是指容器外部压力大于内部压力的情况，特别地，当外压为常压时的外压容器，又称为真空容器。
（2）内压容器是指容器内部的压力大于外部压力的容器。
按设计压力高低分类：内压容器按其设计压力高低，可分为：低压容器、中压容器、高压容器、超高压容器着县viZmf按照在生产过程中的作用原理分类：反应容器、换热容器、分离容器和储存容器四种（1）反应容器：完成介质的物理、化学反应。
如：合成塔、反应釜、聚合釜、反应器、发生器等。
（2）换热容器：完成介质的热量交换。
如：热交换器、加热器、冷却器、冷凝器、废热锅炉等。
（3）分离容器：完成介质的压力平衡和气体净化等。
女口：分离器、过滤器、缓冲器、洗涤器、吸收塔等。
（4）储存容器：盛装生产生活用的原料气体、液体、液化气体等。
如：各种贮槽、贮罐、高位槽、槽车等。
四、化工塔器设备塔设备是化工、石油化工和炼油等生产中最重要的设备之一。
它可使气（或汽）液和液液两相之间进行紧密接触，达到相际传质及传热的目的。
可在塔设备中完成的常见的单元操作有：精馏、吸收、解吸和萃取等。
此外，工业气体的冷却与回收、气体的湿法净制和干燥，以及兼有气液两相传质和传热的增湿、减湿等。
这些过程都是在一定的压力、温度、流量等工艺条件下，在一定的设备内完成的。
由于其过程中两种介质主要发生的是质的交换，所以也将实现这些过程的设备叫传质设备；从外形上看这些设备都是竖直安装的圆筒形容器，且长径比较大，形如“塔”，故习惯上称其为塔设备。
塔设备的分类及一般构造随着炼油、化工生产工艺的不断改进和发展，与之相适应的塔设备也形成了形式繁多的结构和类型，以满足各种特定的工艺要求。
为了便于研究和比较，人们从不同的角度对塔设备进行分类。
如按工艺用途分类，按操作压力分类，也可按其内部结构进行分类。
1、按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔。
塔设备根据其完成的工艺操作不同，其压力和温度也不相同。
但当达到相平衡时，压力、温度、气相组成和液相组成之间存在着一定的函数关系。
在实际生产中，原料和产品的成分和要求是工艺确定的，不能随意改变，压力和温度有选择的余地，但二者之间是相互关联的，如一项先确定了，另一项则只能由相平衡关系求出。
从操作方便和设备简单的角度来说，选常压操作最好，从冷却剂的来源角度看，一般宜将塔顶冷凝温度控制在30〜40C以便采用廉价的水或空气作为冷却剂。
所以塔设备根据具体工艺要求，设备及操作成本综合考虑，有时可以在常压下操作、有时需要在加压下操作，有时还需要减压操作。
2、按塔的内件构成结构分为板式塔和填料塔。
塔设备尽管其用途各异，操作条件也各不相同，但就其构造而言都大同小异，主要由塔体、支座、内部构件及附件组成。
根据塔内部构件的结构可以将其分为板式塔和填料塔两大类。
塔体是塔设备的外壳，由圆筒和两封头组成；封头可以是半球形、椭圆形、碟形等；支座是将塔体安装在基础上的连接部分，一般采用裙式支座，有圆筒形和圆锥形两种，常采用圆筒形。
裙座与塔体采用对接銲接或搭接焊接连接，裙座的高度由工艺要求的附属设备（如再沸器、泵）及管线的布置情况而定。
2、填料塔填料塔是化学工业中最常用的气液传质设备之一，在塔内设置填料使气液两相能够达到良好传质所需的接触面积。
填料塔具有结构简单，便于用耐腐蚀材料制造，适应性较好。
填料塔广泛的应用在蒸馏、吸收和解吸操作，而在大型装置中，填料塔的使用范围正在扩大。
六十年代后期，直径超过3米的填料塔已十分普遍。
目前，填料塔不仅可以大型化，而且在某些方面超过了板式塔的规模。
所以，近代化学、石油工业中，填料塔的地位变得日益重要。
近来，由于塔内采用接触面积较大的矩鞍型或聚丙烯鲍尔环填料，经实践证明，已克服大型填料塔的不足，显示出效率高，处理量大，压力降小等优点。
填料塔结构：1—支座；2—液体出口；3—填料支承；4—卸料孔；5—塔体；6—填料；7—液体再分布器；8—喷淋装置1）塔体塔体是塔设备的主要部件，大多数塔体是等直径、等壁厚的圆筒体，顶盖以椭圆形封头为多。
塔体材质常采用的有：铸铁、碳素钢、低合金钢、不锈耐酸钢（复层、衬里）等。
2）塔体支座塔设备常采用裙式支座。
它应当具有足够的强度和刚度，来承受塔体操作重量、风力、地震等引起的载荷。
塔体支座的材质常采用碳素钢，也有采用铸铁的。
？3）塔体附件？①接管；②人孔和手孔；③吊耳；④吊柱；⑤平台和爬梯。
3、常用填料的特性①拉西环拉西环使用历史悠久，各种参数比较完整；设计与操作经验丰富，--------------------------- 着县vizmf----- ----- --------------- 外形简单、制造方便；取材容易、造价低廉，适用于非金属耐腐蚀材料制造等优点。
但拉西环由于表面积利用率低，因而使塔的生产能力降低，阻力较大，加上自身的形状决定了它沟流和壁流严重，使气液分布不均匀，气一液接触不良。
②鲍尔环鲍尔环除钢制外，还有用陶瓷和塑料制成的。
具有如下优点：对于同样的空隙率而言，阻力比拉西环小，因而可提高气速，生产能力可以提高。
由于小窗叶片向环中心弯，液体分布较为均匀，所以沟流和壁流情况比拉西环好。
开小窗后表面积比拉西环要大，且环内表面得以充分利用，以进行气液传质，而拉西环内表面利用率较低。
操作弹性范围大。
在一般情况下，当同样压降时，处理量比拉西环大50%以上；在同样处理量时，压降可降低，传质效率能提高20 %左右。
③鞍形填料鞍形填料又分弧鞍形和矩鞍形两种。
此种填料常用于吸收操作，处理腐蚀性介质较为适宜，且成本低。
近来，又对矩鞍形填料予以改进。
它是目前瓷制填料中处理量大，效率较高的一种2）塔设备喷淋装置在塔顶部装设喷淋装置，可使塔顶引入的液体能沿塔截面均匀分布进入填料层，避免部分填料得不到湿润，降低填料层的有效利用率，影响传质效果。
喷淋装置的类型很多，常用的如下表：管式、喷淋型、莲蓬头式、盘式、溢流式、槽式、3）填料的支承结构填料的支承结构不但要有足够的强度和刚度，而且须有足够的自由截面积，否则会增大塔的压力降，使在支承处不致首先发生液泛。
4）除沫器除沫器是用来捕集夹带在气相中液滴的装置，装在塔内顶部，它能起到保证传质效率，降低物料损失，改善塔后压缩机或真空泵的操作状况以及减少对环境污染的作用。
常见的除沫器有折板除沫器、填料除沫器及丝网除沫器，其中丝网除沫器采用最多，它适用于分离5微米的液滴，其除沫率可达99%丝网由一定规格编织成的丝网带卷制成盘状物，再用支承板加以固定，丝网带可用金属或非金属材料制成，丝网支承栅板的自由截面积应大于90% 适用于洁净气体。
若在气液中含有粘结物时，则易堵塞网孔，影响塔的正常操作。
二）板式塔板式塔因空塔速度比填料塔高，所以生产强度比填料塔大。
板式塔的塔板结构有多种，它是决定塔特性的主要因素。
1、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体由上一层塔板流到下一层塔板。
2）出口堰出口堰具有维持板上液层高度及使液流均匀的作用。
3）入口堰其作用是使上一层板流入的液体能在板上均匀分布，并减少进入处液体水平冲出。
降液管与下层塔板至入口堰处称为受液盘，这种结构便 -------------------------- 着县vizmf----- ----- ---------------- 于液体的侧线抽出。
在低液流量时，仍能造成正液封，具有改变液体流向的缓冲作用。
4）塔板塔板有整块式或分块式两种。
（1）整块式塔板此种塔板一般用于塔径小于800mm人不便进入安装和检修的塔内。
塔体由若干塔节组成，塔节与塔节之间用法兰连接。
塔板与塔板之间用管子支承。
塔板与塔壁间隙用填料来密封。
（2）分块式塔板分块式塔板用于塔径在900m以上，人可以进入的塔内。
塔体为一焊制整体圆筒，不分塔节，而塔板是分成数块，通过人孔送入塔内，装到焊在塔内壁的塔板固定件上。
为了进行塔内清洗和检修，在塔板中央设置一块内部通道板，通道板应为上、下均可拆的。
塔板上的鼓泡构件型式很多，常用鼓泡构件为泡罩、浮阀等。
下节分别叙述。
（3）泡罩塔板泡罩塔板所用的泡罩有圆形和条形两类，其主要特点是鼓泡元件各具有升气管。
上升气体经升气管由泡罩齿缝吹入液层，两相接触密切，加之板上液层较高，两相接触时间较长，分离效果较好。
但由于气体通过泡罩的路线曲折及液层较高，导致压降及雾沫夹带增高等缺点。
同时, 由于塔板上液面梯度较大，气相分布不均，影响传质效率，这也是泡罩结构所造成的。
（4）浮阀塔板及特点①生产能力大，比泡罩塔板约提高20〜40 %，与筛板塔相近。
--------------------------- 着县vizmf----- ----- ---------------②操作弹性大，在较宽的气速变化范围内，板效率变化较小，其弹性范围（即最大负荷与最小负荷之比）为7〜9。