第一章化工设备基础知识.ppt

化工设备基础知识 学习目标 1.了解化工设备的基本要求 2.掌握化工设备的分类 3.了解化工容器标准 课程性质 本课程是一门技术基础课。 课程内容 化工生产过程不仅取决于化学工艺过程，而且与化工机械装备密切相关。化工机械通常分为化工设备和化工机器两大类，化工设备指静止设备，如各种容器（反应容器、储存容器、分离容器等）、塔器、换热器等；化工机器指动设备，如各种压缩机、泵等。本书主要介绍化工设备。 化工设备及其应用 任何一种石油、化工产品，都是人们利用一定的生产技术和按照特定的工艺要求，将原料经过一系列物理或化学加工处理后得到的。这一系列加工处理的步骤称为化工生产过程。 实现某种化工生产过程，就需要有相应的机器和设备。如：对物料进行混合、分离、加热和化学反应等操作，就需要有混合搅拌设备、分离设备、传热和反应设备； 对流体进行输送，就需要有管道、阀门和储存设备等。 化工机器及设备是实现化工生产的重要工具，没有相应的机器和设备，任何化工生产过程都将无法实现。 ● 化工设备的应用 化工设备不仅用于化工和炼油生产中，而且在轻工、医药、食品、冶金、能源、交通等工业部门也有着广泛的应用。 二、化工设备的特点 ＊ 功能原理多样化 ＊ 外壳多为压力容器 ＊ 化工—机械—电气一体化 ＊ 设备结构大型化 国内最大的板式塔 第一章 化工设备基本知识 第一节 化工生产对化工设备的基本要求 一、化工生产的特点 1、生产的连续性强 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。 二、化工生产对化工设备的基本要求简单地说：既安全又经济 （一）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。 （二）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）。 （三）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 （四）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。 第二节化工容器结构与分类 一、化工容器的基本结构 二、化工容器与设备的分类 （一）按承压性质（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 常压容器 p ＜ 0.1MPa ； 低压容器 （代号 L） 0.1MPa ≤p＜ 1.6MPa； 中压容器（代号M） 1.6 MPa ≤p ＜10 MPa； 高压容器 （代号H） 10 MPa ≤p ＜100 MPa； 超高压容器 （代号U） p ≥ 100 MPa。 （二）按工艺过程中的作用不同分 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。 （三）按相对壁厚分 按容器的壁厚可分为薄壁容器和厚壁容器，