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静设备基本知识 烯烃联合车间 王春红 2011年7月18日 第一节 压力容器 在石油化工生产中，需要用到很多设备，在这些设备中，有的用来贮存物料，如各种贮罐；有的用来进行化学反应，如反应器；有的用来进行物理过程，如换热器等。这些设备虽然尺寸大小各不相同，形状构造各异，内部结构各种各样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫做容器。在这些容器中，有相当多一部分在工艺过程中需要承受一定的压力，凡承受规定以上压力的容器，我们称为压力容器。 一、压力容器基本概念 “容规”规定，凡同时具备下列三个条件的压力容器，均属于“容规”的监督范围，必须由专门的机构——劳动部门进行监督，并按规定的技术管理规范进行设计、制造、安装、使用、检验、修理和制造。 同时具备的三个条件为： 1、工作压力大于等于0.1Mpa (不含液体静压力)。 2、内直径（非圆形截面指断面的最大尺寸）大于等于0.15米，且容积（V）大于等于0.025立方米。 3、介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体。 二、压力容器的基本要求 1、强度 2、刚度 3、稳定性 4、耐久性 5、密封性 三、压力容器的结构 压力容器一般由筒体、封头、法兰、支座、接口管组成，有的还设有人孔、手孔、视镜、液面计等。 四、压力容器的分类 1、按容器的承载方式分为： （1）内压容器：容器的内部工作压力大于外部压力。 （2）外压容器：容器的内部工作压力小于外部压力。 2、内压容器按承压（表压）大小分为： 常压容器：工作压力P＜0.1MPa； 低压容器：工作压力0.1≤P＜1.6 MPa； 中压容器：工作压力1.6≤P＜10MPa； 高压容器：工作压力10≤P＜100MPa； 超高压容器：工作压力P≥100 MPa. 3、按容器的操作条件分为： 一类容器： a:非易燃或介质无毒副作用的低压容器； b :易燃、易爆、有毒介质的低压分离器和换热器。 二类容器： a: 非易燃或介质无毒副作用的中压容器； b :易燃介质或毒性程度为危害介质的低压反应容器或储存容器； c：毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器； d:低压管壳式废热锅炉； e：搪玻璃压力容器。 三类容器： a: 毒性程度为极度和高度危害介质中压容器； b :易燃或毒性程度为中度危害介质的中压反应容器； c：高压、中压管壳式废热锅炉； d：非易燃或介质无毒副作用的高、超高压容器。 4、容器按形状可分为：圆筒形、圆锥形、球形等。 5、按容器的放置方式分为：卧式容器、立式容器。 第二节 换热设备 换热设备的分类 1、按用途分 换热器：即两种温度不同的流体进行热量交换，使一种液体降温而另一种液体升温，以满足各自的需要。 冷凝器：即两种不同的流体进行热量交换时，有一种流体是从气态被冷凝成液态，而温度变化并不很大，故称为冷凝器。 蒸发器：和冷凝相反，它是把一种液体加热，而蒸发成气体。 冷却器：凡热量不回收利用，单纯只是一种流体冷却的换热设备。 加热器：凡利用一种热源，单纯只是为了一种液体加热升温的换热设备。 2、按传热原理和实现热交换的型式不同可分为以下三种 间壁式换热器：管式换热器、板式换热器 混合式换热器 蓄热式换热器 二、列管式换热器 列管式换热器主要由壳体、管束、管板、封头等部件构成。 固定管板式换热器 两块管板均固定在外壳圆筒上，其上胀接或焊接着许多小管子，称为管束。固定管板式是最简单的一种结构，但当冷热流体的温差较大时，管束与外壳的热膨胀量不一样大，管子就会被拉脱而泄漏。所以它只适用冷热两流体的平均温差较低（不超过60—80℃）的场合。如果冷热流体的平均温差较大，可用带膨胀节的固定管板式换热器，就是在壳体上设有一个或数个波形膨胀节的结构。安装在壳体上的波形膨胀节，可以补偿部分膨胀量。换热管采用￠25×2.5正三角形排列。 2、浮头式换热器 一端管板被夹持在壳体上，另一端管板则做成浮头式，可以在壳体内自由滑动。这样，就不受冷、热流体温度及压力不同的限制了。而且整个管束可以从壳体内部抽出，管内管外均可清洗，对流体也没有什么特殊的限制。其缺点是结构较复杂，造价高，浮头处泄漏不易被检查出来。换热管采用￠19×2正三角形排列￠25×2.5正三角形排列。 3、U型管式换热器 只有一个管板，管子全部弯成U型管，管子的两端分别安装在同一固定管板的两侧，并用隔板将封头隔成两室，管子可以自由膨胀，也可以从壳体内抽出，以便于清洗。只是管子内壁在U型弯头处不易清洗，管子更换困难。它主要用于管内流体压力较高，而且较干净的场合。 三、板式换热器 板式换热器的热量传递是通过不同形状的板面来实现的，其性能比管式换热器优越，由于结构上的特点，使流体在较低的流速下能达到湍流状态，从而强化了传热作用。 结构：板式换热器由传