化工设备基础知识讲义.ppt

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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、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。 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 1.6 MPa ≤ p<10 MPa; 高压(代号H) 容器 10 MPa ≤ p<100 MPa; 超高压(代号U)容器 p ≥ 100 MPa。 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10 MPa·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.

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