化工设备基础知识.ppt

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1、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、生产技术含量高专业复合，化、机、电一体化的发展势态。1.1.2化工生产对化工设备的基本要求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

2、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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）。3.使用性能要求结构合理、制造简单运输与安装方便操作、控制、维护简便4.经济性能要求在满足安全性、工艺性、使用性的前提下，应尽量减少化工设备的基建投资和日常维护、

3、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。简单地说既安全又经济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（）外压容器（）；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1.6MPa≤p＜10MPa；高压（代号H）容器10MPa≤p＜100MPa；超高压（代号U）容器p≥100MPa。外压容器中，当容器的内压小于一个绝对大气压（约0．IMPa）时又称为真空容器。2.按原理与作用

4、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，称为薄壁容器或称

5、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。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。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

6、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；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0．2MPa·m3。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50m3）；⑾低温液体储存容器（容积大于5m

7、3）。（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。上述内容中提到的毒性程度是参照GB5044《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0.1mg/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

8、氟化氢、氯等介质。（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