化工设备基础知识

（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，
D0 / Di 1.2 / Di 0.1 称为薄壁容器 D0 / Di 1.2 或 / Di 0.1 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。
❖ 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0．5 MPa·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0．2 MPa·m3。
❖ 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
（ p内 p外） 外压容器（ p内 p外 ）；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
❖ （ 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 ）轻度危害（Ⅳ级）最高允许浓度大于或等于 10mg / m3，如氢氧化钠、四氟乙烯、丙酮等介质。
❖ 易燃介质是指与空气混合的爆炸下限小于 10 % ，或爆炸上 限、下限之差大于或等于 20 ％的气休，如一甲胺、乙烯、 乙烷、丙烷、丁烷、环氧乙烷、三甲胺、丁二烯等。
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
1.3 化工容器与设备有关标准规范简介
❖ 1.3.1 常用材料标准 ❖ 1．钢板 ❖ ⑴ 碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及
专业复设备的基本要求
❖ 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
❖ 上述内容中提到的毒性程度是参照 GB 5044 《 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0.1 mg / 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 ， 如氟化氢、氯等介质。
•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）。
❖ （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。
❖ 3.使用性能要求
简
•结构合理、制造简单
单
•运输与安装方便
地
•操作、控制、维护简便
说
既
❖ 4.经济性能要求
安
在满足安全性、工艺性、使用性的前提下， 全
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。
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
❖ 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50 m3）； ❖ ⑾低温液体储存容器（容积大于 5 m3 ）。
❖ 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。