化工设备概述

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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。
液位计
管口
人孔
封头
支座
筒体
图1-1 卧式容器.的结构简图
1.1.2 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。
代表设备:分离器、过滤器、缓冲器、干燥器等。 (4)储存压力容器(C,球罐B):主要用于储存或盛装气体、液体、
液化气体等介质的压力容器。 代表设备:液化石油气储罐、液氨储罐、球罐、槽车等
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反应压力容器
图1-3 合成塔
图1-2 高压反应器
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图1-4 吸收塔
换热压力容器
图1-5 列管式换热器
图1-6 大型集成换热器
非易燃 无/轻毒
易燃、中度毒性 ≥0.5 ≥10 一类 容器
二类容器
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高度、极度毒性 ≥0.2
三类 容器
4)、按容器壁温分类
(1)、常温容器 壁温-20℃~200℃ (2)、高温容器 指壁温达到材料蠕变温度下工作的容器。
碳钢>420℃;合金钢>450℃;奥氏体不锈钢 >550℃ (3)、中温容器 指壁温在常温和高温之间的容器; (4)、低温容器 指壁温低于-20℃条件下工作的容器。
下图用以说明第一、第二、第三类压力容器对容器的设计、 制造、检验、使用和管理要求愈来愈高。
Ι


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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
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1.2.2 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。
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D0 ——容器外径
Di ——容器内径
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1.2化工生产对化工设备的基本要求
许多化工生产过程在高温、高压下进行,处理的物料也 多为有毒、有害、易燃、易爆的,故为了保证化工生产能安 全正常的进行,必须要求化工设备具有足够的安全可靠性。 1.2.1安全方面的要求: (1)、强度:指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力。 (2)、刚度:指设备及其零部件抵抗外力作用变形的能力。 (3)、稳定性:指设备及其零部件在外力作用下维持原有 的能力。 (4)、耐蚀性:指设备抗腐蚀的能力。 (5)、密封性:指设备阻止介质泄漏的能力。
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2).按压力容器的工艺用途分类
(1)反应压力容器(R):主要用于完成介质的物理、化学反应的压 力容器。 代表设备:反应器、分解塔、合成塔
(2)换热压力容器(E):主要用于介质热量交换的压力容器。 代表设备:换热器、余热或废热锅炉、冷凝器、蒸发器等。
(3)分离压力容器(S):主要用于介质的流体压力平衡缓冲和气体 净化分离的压力容器。
图1-7 蒸发器
图1-8 废(余)热锅炉
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分离压力容器
图1-9 双介质过滤器
图1-10 旋膜式除氧器
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储存Fra Baidu bibliotek力容器
图1-11 液氨储罐
图1-13 球形储罐
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图1-12 高位储罐
3).按安全综合分类 按照《压力容器安全技术监察规程》,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,将压力容器分为:第一、第二、第三类压力容器。
第一章 化工设备概述
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1.1容器的基本结构
1.1.1 化工容器的基本结构
由于化工设备的适用场合不同,设备内部的结构也不同,但它们都 有一外壳,这一外壳称为容器,故化工设备又称为化工容器。
化工容器的特点:经常在高温、高压场合下工作,内部的介质通常 易燃、易爆、有毒、有害且具有腐蚀性。 化工设备的基本要求: (1)、具备足够的强度和稳定性。 (2)、有良好的密封性、耐蚀性。
其中壁温在-20 ℃ ~ -40 ℃称为浅冷容器。 壁温低于-40℃者为深冷容器。
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5)、按容器壁厚分类
根据容器器壁的厚度不同,将压力容器又可分为:薄壁 容器和厚壁容器。 判别条件如下: (1)、 径比 K= D0/Di ≤ 1.2 为薄壁容器
(2)、 径比 K= D0/Di > 1.2 为厚壁容器
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。
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1).按压力容器承压等级分类
(1)、内压容器:容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受 的压力。 低压容器(L) 0.1MPa ≤ P<1.6MPa 中压容器(M) 1.6MPa ≤ P<10.0MPa 高压容器(H) 10.0MPa ≤ P<100MPa 超高压容器(U) P≥100MPa (2)、外压容器:容器器壁外部的压力大于内部所承受压力。 容器的内压力小于一个大气压(0.1MPa)时称为真空容器
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