化工设备机械基础(基础知识)

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1、1、化工设备基础知识1化工容器的基本结构(生产过程:工艺和设备)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

2、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、化工容器的分类1）.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。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、

3、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(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2）.按压力容器承压等级分类3）、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

4、>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。其中壁温在-20℃～-40℃称为浅冷容器。壁温低于-40℃者为深冷容器。4）、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、

5、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。Ι对容器的设计、制造、检验、使用和管理要求愈高。ⅡⅢ3.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）、安全方面的要求:Example:(CNGV)（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

6、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。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。