五化工设备概述.ppt

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1、第一页，编辑于星期六：十五点 二十二分。目目 录录1 12 23 3第二页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 常用的典型化工设备有五类常用的典型化工设备有五类。这是反应器这是反应器第三页，编辑于星期六：十五点 二十二分。这是换热器这是换热器第四页，编辑于星期六：十五点 二十二分。这是塔器这是塔器第五页，编辑于星期六：十五点 二十二分。这是容器这是容器第六页，编辑于星期六：十五点 二十二分。加热炉第七页，编辑于星期六：十五点 二十二分。一、化工设备的应用一、化工设备的应用 典型炼油、化工生产装置所需的化工设备典型炼油、化工生产装置所需的化工设备 序号序号 生产装置名称生产装置名称 所需的主要设备

2、所需的主要设备 1 1 常减压常减压 加热炉、分馏塔、换热器加热炉、分馏塔、换热器 空气冷却器、空气冷却器、 各种油泵各种油泵 2 2 催化裂化催化裂化 加热炉、反应器、沉降器、加热炉、反应器、沉降器、 再生器、旋风分离器、分馏塔、再生器、旋风分离器、分馏塔、 空气冷却器、离心式鼓风机、空气冷却器、离心式鼓风机、 各种油泵、各类容器各种油泵、各类容器第八页，编辑于星期六：十五点 二十二分。序号序号 生产装置名称生产装置名称 所需的主要设备所需的主要设备 3 3 催化重整催化重整 加热炉、分馏塔、反应器、加热炉、分馏塔、反应器、 抽提塔、各种换热器、各种油泵抽提塔、各种换热器、各种油泵 4 4

3、溶剂脱沥青溶剂脱沥青 加热炉、抽提塔、蒸发器、加热炉、抽提塔、蒸发器、 丙烷压缩机、各种油泵丙烷压缩机、各种油泵 5 5 润滑油脱蜡润滑油脱蜡 加热炉、各类塔器、转鼓式真加热炉、各类塔器、转鼓式真 空过滤机、套管结晶器、离心式空过滤机、套管结晶器、离心式 空气压缩机、各种泵空气压缩机、各种泵 6 6 合成氨合成氨 加热炉、反应器、分馏塔、加热炉、反应器、分馏塔、 压缩机、换热设备、各种泵压缩机、换热设备、各种泵 7 7 丁烯氧化脱氢生产丁二烯丁烯氧化脱氢生产丁二烯 反应器、各种塔器、蒸发器、反应器、各种塔器、蒸发器、 空气压缩机、混合器、废热锅空气压缩机、混合器、废热锅 炉、各种泵炉、各种泵

4、8 8 乙烯催化水合生产乙醇乙烯催化水合生产乙醇 加热炉、反应器、压缩机、加热炉、反应器、压缩机、 分馏塔、洗涤塔、各种泵分馏塔、洗涤塔、各种泵第九页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 化工设备的应用化工设备的应用 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。药、食品、冶金、能源、交通等工业部门也有着广泛的应用。 二、化工设备的特点二、化工设备的特点 功能原理多样化功能原理多样化 外壳多为压力容器外壳多为压力容器 化工化工机械机械电气一体化电气一体化 设备结构大型化设备结构大型化第十页，编

5、辑于星期六：十五点 二十二分。三、化工设备的基本要求三、化工设备的基本要求 工艺性能要求工艺性能要求 工艺性能要求通常包括：工艺性能要求通常包括：反应设备的反应速度、换热设反应设备的反应速度、换热设备的传热量、塔设备的传质效率、储存设备的储存量等。备的传热量、塔设备的传质效率、储存设备的储存量等。 安全性能要求安全性能要求 化工设备必须具有足够的强度和刚度，良好的韧性、耐腐蚀化工设备必须具有足够的强度和刚度，良好的韧性、耐腐蚀性和可靠的密封性。性和可靠的密封性。 使用和经济性能要求使用和经济性能要求 在满足工艺要求和安全可靠运行的前提下，要尽量在满足工艺要求和安全可靠运行的前提下，要尽量作到适

6、用和经济合理。作到适用和经济合理。第十一页，编辑于星期六：十五点 二十二分。四、化工设备的类型四、化工设备的类型 加热设备加热设备 换热设备换热设备 传质设备传质设备 反应设备反应设备 塔设备塔设备 储存设备储存设备 第十二页，编辑于星期六：十五点 二十二分。一、压力容器用钢的基本要求一、压力容器用钢的基本要求 较高的强度，良好的塑性、韧性，良好的焊接性和较高的强度，良好的塑性、韧性，良好的焊接性和耐腐蚀性。耐腐蚀性。二、常用钢材介绍二、常用钢材介绍 钢板钢板 碳素结构钢钢板碳素结构钢钢板 在压力容器中可供选用的牌号有在压力容器中可供选用的牌号有Q235-AF、Q235-A、Q235-B、Q2

7、35-C第十三页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 压力容器用碳素钢和低合金钢钢板压力容器用碳素钢和低合金钢钢板 这类材料属于一般压力容器专用钢板这类材料属于一般压力容器专用钢板，常见的有常见的有 20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、 18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR等 低温压力容器用低合金钢钢板低温压力容器用低合金钢钢板 常见的有常见的有 16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、07MnNiCrMoVDR等等 不锈钢钢板不锈钢钢板 常见的有常见的有 0Cr13、0Cr18Ni9 、0Cr18Ni10Ti 、 0Cr17Ni1

8、2Mo2Ti 、0Cr19Ni13Mo3等等 第十四页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 钢管钢管 钢管在化工设备中应用也是很多的，如钢管在化工设备中应用也是很多的，如容器壳体上容器壳体上各种接管，管壳式换热器上的换热管、加热炉的炉各种接管，管壳式换热器上的换热管、加热炉的炉管管等。这些都要求使用无缝钢管，另外大直径的无缝等。这些都要求使用无缝钢管，另外大直径的无缝钢管还可直接用来制作容器的壳体。钢管还可直接用来制作容器的壳体。 锻件锻件 压力容器的某些零部件，如锻焊结构的容器的筒节、压力容器的某些零部件，如锻焊结构的容器的筒节、压力容器法兰、换热器的管板、锻制平封头、锻制紧缩压力容器法兰、换

9、热器的管板、锻制平封头、锻制紧缩口等，都要求用锻件来制造。常用锻件的毛坯用筒形、口等，都要求用锻件来制造。常用锻件的毛坯用筒形、环形、饼形、碗形、长颈法兰专用锻件、条形等环形、饼形、碗形、长颈法兰专用锻件、条形等 。第十五页，编辑于星期六：十五点 二十二分。第十六页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 螺栓、螺母常用材料螺栓、螺母常用材料 螺栓、螺母用材料的要求螺栓、螺母用材料的要求 材料机械强度要高，材料要具有良好的塑性、韧性以及良好材料机械强度要高，材料要具有良好的塑性、韧性以及良好的机械加工性能；对高温和高强度螺栓用钢，还必须具有良好的的机械加工性能；对高温和高强度螺栓用钢，还必须具有良好

10、的抗松弛性、良好的耐热性以及较低的缺口敏感性；同时，螺栓与抗松弛性、良好的耐热性以及较低的缺口敏感性；同时，螺栓与螺母需要配套使用，通常螺栓用材料的强度和硬度应略高于螺母螺母需要配套使用，通常螺栓用材料的强度和硬度应略高于螺母用材料。用材料。 螺栓、螺母常用材料螺栓、螺母常用材料 见附表见附表 第十七页，编辑于星期六：十五点 二十二分。三、压力容器用钢的选用原则三、压力容器用钢的选用原则l设备的使用和操作条件；设备的使用和操作条件；l材料的力学性能；材料的力学性能；l材料的焊接和冷热加工性能；材料的焊接和冷热加工性能；l设备的使用功能和制造工艺；设备的使用功能和制造工艺；l国家或行业的相关标准

11、；国家或行业的相关标准；l材料的来源与价格材料的来源与价格。第十八页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 化工容器常见的结构由：筒体、封头、支座、密封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装置、开孔以及各种工艺接管和附件等。封头人孔支座筒体管口液位计图图1-11-1 卧式容器的结构简图卧式容器的结构简图第十九页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 不同类型的化工容器虽然服务对象不同、操作条件各异、结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

12、闭容器，密闭容器，化工容器化工容器又称又称压力容器压力容器。 为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设计、制造、为了了解各种压力容器的结构特点、适用场合以及设计、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压力容器安全技术监察规程中的分类方法中的分类方法。1.1.2 1.1.2 化工容器的分类化工容器的分类第二十页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 (1)(1)、内压容器：容器器壁内部的压力高于容器外表面所承受、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。的压力。低压容器（低

13、压容器（L L） 0.1MPa P1.6MPa0.1MPa P1.6MPa中压容器（中压容器（M M） 1.6MPa P10.0MPa1.6MPa P10.0MPa高压容器（高压容器（H H） 10.0MPa P100MPa10.0MPa P420;420;合金钢合金钢450;450;奥氏体不锈钢奥氏体不锈钢550 550 （3 3）、中温容器）、中温容器 指壁温在常温和高温之间的容器；指壁温在常温和高温之间的容器； （4 4）、低温容器）、低温容器 指壁温低于指壁温低于-20-20条件下工作的容器。条件下工作的容器。 其中壁温在其中壁温在-20 -20 -40 -40 称为浅冷容器。称为浅冷

14、容器。 壁温低于壁温低于-40-40者为深冷容器。者为深冷容器。第二十九页，编辑于星期六：十五点 二十二分。5 5）、按容器壁厚分类）、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。容器和厚壁容器。判别条件如下：判别条件如下：（1 1）、）、 径比径比 K= DK= D0 0/D/Di i 1.2 1.2 为薄壁容器为薄壁容器（2 2）、）、 径比径比 K= DK= D0 0/D/Di i 1.2 1.2 为厚壁容器为厚壁容器 D D0 0 容器外径容器外径 D Di i 容器内径容器内径第三十页，编辑于星期六：

15、十五点 二十二分。1.21.2化工生产对化工设备的基本要求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。全正常的进行，必须要求化工设备具有足够的安全可靠性。1.2.11.2.1安全方面的要求：安全方面的要求：（1 1）、强度：指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力。）、强度：指设备及其零部件抵抗外力破坏的能力。（2 2）、刚度：指设备及其零部件抵抗外力作用变形的能力

16、。）、刚度：指设备及其零部件抵抗外力作用变形的能力。（3 3）、稳定性：指设备及其零部件在外力作用下维持原有）、稳定性：指设备及其零部件在外力作用下维持原有的能力。的能力。（4 4）、耐蚀性：指设备抗腐蚀的能力。）、耐蚀性：指设备抗腐蚀的能力。（5 5）、密封性：指设备阻止介质泄漏的能力。）、密封性：指设备阻止介质泄漏的能力。第三十一页，编辑于星期六：十五点 二十二分。1.2.2 1.2.2 经济方面要求经济方面要求 化工设备除了要满足安全可靠性之外，还需满足化工设备除了要满足安全可靠性之外，还需满足经济方面经济方面要求。要求。（1 1）、尽量降低设备成本：通过节约材料、优化加工制造）、尽量降

17、低设备成本：通过节约材料、优化加工制造工艺等。工艺等。（2 2）、操作维修方便：考虑设备在使用过程中便于拆装、）、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。检修、清洗等操作。第三十二页，编辑于星期六：十五点 二十二分。二、压力容器规范介绍二、压力容器规范介绍 中国主要的压力容器标准和管理规范中国主要的压力容器标准和管理规范 GB1501998钢制压力容器钢制压力容器 GB1501998GB1501998是中国压力容器方面一部最重要的国家标准，是中国压力容器方面一部最重要的国家标准，该标准规定了钢制压力容器在设计、制造、检验与验收方面的该标准规定了钢制压力容器在设计、制造、检

18、验与验收方面的要求。要求。 GB1511999管壳式换热器管壳式换热器 GB1511999GB1511999是管壳式换热器的国家标准，是管壳式换热是管壳式换热器的国家标准，是管壳式换热器设计、制造、检验与验收、安装、试车和维护的基本依据器设计、制造、检验与验收、安装、试车和维护的基本依据。第三十三页，编辑于星期六：十五点 二十二分。 JB47102000钢制塔式容器钢制塔式容器 JB47102000JB47102000是压力容器方面的行业标准，是塔式容器是压力容器方面的行业标准，是塔式容器设计、制造、检验与验收的直接依据。设计、制造、检验与验收的直接依据。 压力容器安全技术监察规程压力容器安全技术监察规程 该规范是压力容器安全管理的一个技术法规，同该规范是压力容器安全管理的一个技术法规，同时也是政府对压力容器实施技术监督和管理的依据时也是政府对压力容器实施技术监督和管理的依据第三十四页，编辑于星期六：十五点 二十二分。