第一章化工設備概述.

1、化工人才的搖籃第一第一章章 化工設備概述化工設備概述課件設計：汪柳青課件設計：汪柳青化工人才的搖籃一、化工設備的概念一、化工設備的概念 化工設備是指化工生產中靜止的或配有少量傳動機構組成的裝置，主要用于完成傳熱，傳質和化學反應等過程，或用于儲存物料。 靜設備 ：工作時其本身零部件之間沒有或很少有相對運動的設備 。 動設備：在正常工作時其本身零部件之間具有相對運動的設備。 本課程名稱“化工設備”，指靜設備第一節第一節 化工設備概述化工設備概述化工人才的搖籃二、典型煉油、化工生產裝置所需的化工設備二、典型煉油、化工生產裝置所需的化工設備 序號序號 生產裝置名稱生產裝置名稱 所需的主要設備所需的主要

2、設備 1 1 常減壓常減壓 加熱爐、分餾塔、換熱器加熱爐、分餾塔、換熱器 空氣冷卻器、空氣冷卻器、 各種油泵各種油泵 2 2 催化裂化催化裂化 加熱爐、反應器、沉降器、加熱爐、反應器、沉降器、 再生器、旋風分離器、分餾塔、再生器、旋風分離器、分餾塔、 空氣冷卻器、離心式鼓風機、空氣冷卻器、離心式鼓風機、 各種油泵、各類容器各種油泵、各類容器化工人才的搖籃序號序號 生產裝置名稱生產裝置名稱 所需的主要設備所需的主要設備 3 3 催化重整催化重整 加熱爐、分餾塔、反應器、加熱爐、分餾塔、反應器、 抽提塔、各種換熱器、各種油泵抽提塔、各種換熱器、各種油泵 4 4 溶劑脫瀝青溶劑脫瀝青 加熱爐、抽提塔

3、、蒸發器、加熱爐、抽提塔、蒸發器、 丙烷壓縮機、各種油泵丙烷壓縮機、各種油泵 5 5 潤滑油脫蠟潤滑油脫蠟 加熱爐、各類塔器、轉鼓式真加熱爐、各類塔器、轉鼓式真 空過濾機、套管結晶器、離心式空過濾機、套管結晶器、離心式 空氣壓縮機、各種泵空氣壓縮機、各種泵 6 6 合成氨合成氨 加熱爐、反應器、分餾塔、加熱爐、反應器、分餾塔、 壓縮機、換熱設備、各種泵壓縮機、換熱設備、各種泵 7 7 丁烯氧化脫氫生產丁二烯丁烯氧化脫氫生產丁二烯 反應器、各種塔器、蒸發器、反應器、各種塔器、蒸發器、 空氣壓縮機、混合器、廢熱鍋爐、空氣壓縮機、混合器、廢熱鍋爐、 各種泵各種泵 8 8 乙烯催化水合生產乙醇乙烯催化

4、水合生產乙醇 加熱爐、反應器、壓縮機、加熱爐、反應器、壓縮機、 分餾塔、洗滌塔、各種泵分餾塔、洗滌塔、各種泵化工人才的搖籃 化工生產離不開化工設備，化工設備是化工生產必不可少的物質技術基礎，是生產力的主要因素之一，是化工產品質量保證體系的重要組成部分。不同的化工工藝對化工設備提出了不同的要求，而設計合理、質量優良的新型高效化工設備又會促使產品質量和產量的提高及消耗的降低，甚至使原來難以實現的生產工藝成為現實，生產出許多新的產品。 三、化工設備的應用三、化工設備的應用化工人才的搖籃四、化工設備的特點四、化工設備的特點 功能原理多樣化。 外殼多為壓力容器。 化工機械電氣一體化。 設備結構大型化?；?/p>

5、工人才的搖籃 工藝性能要求工藝性能要求 工藝性能要求通常包括：工藝性能要求通常包括：反應設備的反應速度、換熱設反應設備的反應速度、換熱設備的傳熱量、塔設備的傳質效率、儲存設備的儲存量等。備的傳熱量、塔設備的傳質效率、儲存設備的儲存量等。 安全性能要求安全性能要求 化工設備必須具有足夠的強度和剛度，良好的韌性、化工設備必須具有足夠的強度和剛度，良好的韌性、耐腐蝕性和可靠的密封性。耐腐蝕性和可靠的密封性。 使用和經濟性能要求使用和經濟性能要求 在滿足工藝要求和安全可靠運行的前提下，要盡量作在滿足工藝要求和安全可靠運行的前提下，要盡量作到適用和經濟合理。到適用和經濟合理。五、化工設備的基本要求五、化

6、工設備的基本要求化工人才的搖籃六、化工設備的類型六、化工設備的類型 1.加熱設備加熱設備是將原料加熱到一定的溫度，使其汽化或為其進行反應提供足夠的熱量。 2.換熱設備換熱設備是將熱量從高溫流體傳給低溫流體，以達到加熱、冷凝、冷卻的目的，并從中回收熱量、節約燃料。 3.傳質設備傳質設備是利用物料之間某些物理性質，如沸點、密度、溶解度等的不同，將處于混合狀態的物質（氣態或液態）中的某些組分分離出來。 化工人才的搖籃4.反應設備反應設備的作用是完成一定的化學和物理反應，其中化學反應是起主導和決定作用的，物理過程是輔助的或伴生的。 5.儲存設備儲存設備是用來盛裝生產用的原料氣、液體、液化氣等物料的設備

7、。 作業： P17-18 1-1、1-2、1-3 化工人才的搖籃一、壓力容器用鋼的基本要求一、壓力容器用鋼的基本要求 較高的較高的強度強度，良好的，良好的塑性、韌性塑性、韌性，良好的，良好的焊接性焊接性和和耐腐蝕耐腐蝕性性。二、常用鋼材介紹二、常用鋼材介紹 鋼材的性能是通過控制鋼中的化學成分及實施不同熱處鋼材的性能是通過控制鋼中的化學成分及實施不同熱處理方法來獲得，通過鋼材的力學性能來體現，所以對壓力理方法來獲得，通過鋼材的力學性能來體現，所以對壓力容器用鋼的出廠、交接貨都有非常嚴格的要求。容器用鋼的出廠、交接貨都有非常嚴格的要求。 1. 碳素結構鋼鋼板碳素結構鋼鋼板 在壓力容器中可供選用的牌

8、號有在壓力容器中可供選用的牌號有Q235-AFQ235-AF、Q235-AQ235-A、Q235-BQ235-B、Q235-CQ235-C第二節第二節 化工設備常用材料化工設備常用材料化工人才的搖籃 壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鋼板壓力容器用碳素鋼和低合金鋼鋼板 這類材料屬于一般壓力容器專用鋼板這類材料屬于一般壓力容器專用鋼板，常見的有常見的有 20R、16MnR、15MnVR、15MnVNR、 18MnMoNbR、13MnNiMoNbR、15CrMoR等 低溫壓力容器用低合金鋼鋼板低溫壓力容器用低合金鋼鋼板 常見的有常見的有 16MnDR、15MnNiDR、09Mn2VDR、09MnNiDR、

9、07MnNiCrMoVDR等等 不銹鋼鋼板不銹鋼鋼板 常見的有常見的有 0Cr13、0Cr18Ni9 、0Cr18Ni10Ti 、 0Cr17Ni12Mo2Ti 、0Cr19Ni13Mo3等等 化工人才的搖籃 2. 鋼管在化工設備中應用也是很多的，如鋼管在化工設備中應用也是很多的，如容器殼體上各種容器殼體上各種接管，管殼式換熱器上的換熱管、加熱爐的爐管接管，管殼式換熱器上的換熱管、加熱爐的爐管等。這些等。這些都要求使用無縫鋼管，另外大直徑的無縫鋼管還可直接用都要求使用無縫鋼管，另外大直徑的無縫鋼管還可直接用來制作容器的殼體。來制作容器的殼體。 3. 壓力容器的某些零部件，如鍛焊結構的容器的筒節

10、、壓壓力容器的某些零部件，如鍛焊結構的容器的筒節、壓力容器法蘭、換熱器的管板、鍛制平封頭、鍛制緊縮口等，力容器法蘭、換熱器的管板、鍛制平封頭、鍛制緊縮口等，都要求用鍛件來制造。常用鍛件的毛坯用筒形、環形、餅都要求用鍛件來制造。常用鍛件的毛坯用筒形、環形、餅形、碗形、長頸法蘭專用鍛件、條形等形、碗形、長頸法蘭專用鍛件、條形等 ?；と瞬诺膿u籃化工人才的搖籃 螺栓、螺母用材料的螺栓、螺母用材料的要求要求 材料機械強度要高，材料要具有良好的塑性、韌性以及材料機械強度要高，材料要具有良好的塑性、韌性以及良好的機械加工性能；對高溫和高強度螺栓用鋼，還必須良好的機械加工性能；對高溫和高強度螺栓用鋼，還必須

11、具有良好的抗松弛性、良好的耐熱性以及較低的缺口敏感具有良好的抗松弛性、良好的耐熱性以及較低的缺口敏感性；同時，螺栓與螺母需要配套使用，通常螺栓用材料的性；同時，螺栓與螺母需要配套使用，通常螺栓用材料的強度和硬度應略高于螺母用材料。強度和硬度應略高于螺母用材料。 見教材見教材P10 P10 表表1-61-6 化工人才的搖籃三、壓力容器用鋼的選用原則三、壓力容器用鋼的選用原則 設備的使用和操作條件設備的使用和操作條件 材料的力學性能材料的力學性能 材料的焊接和冷熱加工性能材料的焊接和冷熱加工性能 設備的使用功能和制造工藝設備的使用功能和制造工藝 國家或行業的相關標準國家或行業的相關標準 材料的來源

12、與價格材料的來源與價格化工人才的搖籃一、壓力容器的定義一、壓力容器的定義 是指是指壓力和容積壓力和容積達到一定的數值，容器所處的工作達到一定的數值，容器所處的工作溫度使其內部介質呈氣態的密閉容器。溫度使其內部介質呈氣態的密閉容器。 按中國按中國壓力容器安全技術監察規程壓力容器安全技術監察規程的規定，同時的規定，同時具備下列條件的容器稱為壓力容器。具備下列條件的容器稱為壓力容器。 工作壓力大于等于工作壓力大于等于0.1MPa0.1MPa（不含液柱靜壓力）；（不含液柱靜壓力）； 直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于等于直徑（非圓形截面指斷面最大尺寸）大于等于0.15m0.15m，且容積大于等于，且

13、容積大于等于0.025m0.025m3 3； 介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于介質為氣體、液化氣體或最高工作溫度高于等于標準沸點的液體。標準沸點的液體?；と瞬诺膿u籃二、壓力容器的分類二、壓力容器的分類 按按工藝用途工藝用途分類分類 反應容器反應容器 換熱容器換熱容器 分離（傳質）容器分離（傳質）容器 儲存容器儲存容器 按按承壓方式承壓方式分類分類 內壓容器、外壓容器內壓容器、外壓容器 按按設計壓力設計壓力高低分類高低分類 低壓容器低壓容器 0.1 MPa0.1 MPap p1.6 MPa1.6 MPa。 中壓容器中壓容器 1.6 MPa1.6 MPap p10.0 MPa10.0

14、MPa。 高壓容器高壓容器 10.0 MPa10.0 MPap p100 MPa100 MPa。 超高壓容器超高壓容器 p p100 MPa100 MPa?；と瞬诺膿u籃 按容器的按容器的工作溫度工作溫度分類分類 低溫容器低溫容器 設計溫度設計溫度-20-20。 常溫容器常溫容器 設計溫度設計溫度-20-20200200。 中溫容器中溫容器 設計溫度設計溫度-200-200450450。 高溫容器高溫容器 設計溫度設計溫度-450-450 按按安全技術監察規程的要求安全技術監察規程的要求分類分類 第一類壓力容器第一類壓力容器 所有的低壓容器（已劃分為第二類和第三類者除外）所有的低壓容器（已劃分

15、為第二類和第三類者除外）都是第一類壓力容器。都是第一類壓力容器。化工人才的搖籃第二類壓力容器第二類壓力容器 具有下列情況之一的為第二類壓力容器。具有下列情況之一的為第二類壓力容器。 中壓容器（已劃分為第三類者除外）。中壓容器（已劃分為第三類者除外）。 易燃介質或毒性程度為中度危害介質的低壓反應容器易燃介質或毒性程度為中度危害介質的低壓反應容器和儲存容器。和儲存容器。 毒性程度為極度和高度危害介質的低壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質的低壓容器。 低壓管殼式余熱鍋爐。低壓管殼式余熱鍋爐。 低壓搪玻璃壓力容器低壓搪玻璃壓力容器?；と瞬诺膿u籃 第三類壓力容器第三類壓力容器 具有下列情況之一的為第

16、三類壓力容器。具有下列情況之一的為第三類壓力容器。高壓容器。高壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質的中壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質的中壓容器。毒性程度為極度和高度危害介質，且設計壓力和容毒性程度為極度和高度危害介質，且設計壓力和容積的乘積大于等于積的乘積大于等于0.2 MPam0.2 MPam3 3的低壓容器。的低壓容器。易燃或毒性程度為中度危害介質，且設計壓力和容易燃或毒性程度為中度危害介質，且設計壓力和容積的乘積大于等于積的乘積大于等于0.5 MPam0.5 MPam3 3的中壓反應容器。的中壓反應容器。易燃或毒性程度為中度危害介質，且設計壓力和容易燃或毒性程度為中度危害介質，且設

17、計壓力和容積的乘積大于等于積的乘積大于等于10 MPam10 MPam3 3的中壓儲存容器。的中壓儲存容器?；と瞬诺膿u籃高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。高壓、中壓管殼式余熱鍋爐。中壓搪玻璃壓力容器。中壓搪玻璃壓力容器。用標準抗拉強度大于用標準抗拉強度大于540 MPa540 MPa的高強度鋼制造的壓力容的高強度鋼制造的壓力容器。器。移動式壓力容器。包括介質為液化氣體和低溫液體的移動式壓力容器。包括介質為液化氣體和低溫液體的鐵路罐車，液化氣體運輸（半掛）罐式汽車、低溫液鐵路罐車，液化氣體運輸（半掛）罐式汽車、低溫液體運輸（半掛）罐式汽車、永久氣體運輸（半掛）罐體運輸（半掛）罐式汽車、永久氣體運輸（半

18、掛）罐式汽車，介質為液化氣體和低溫液體的罐式集裝箱。式汽車，介質為液化氣體和低溫液體的罐式集裝箱。容積大于等于容積大于等于50 m50 m3 3的球形容器；的球形容器；容積大于容積大于5m5m3 3的低溫液體儲存容器。的低溫液體儲存容器?；と瞬诺膿u籃 其他分類方法其他分類方法 按照按照容器的相對壁厚容器的相對壁厚分分 薄壁薄壁容器、容器、厚壁厚壁容器，容器， 按照容器按照容器安裝時的相對位置分安裝時的相對位置分 立式立式容器、容器、臥式臥式容器容器 按照容器的按照容器的幾何形狀幾何形狀分分 圓筒形容圓筒形容器、器、球形球形容器、容器、錐形錐形容器容器 橢圓形橢圓形容器、容器、矩形矩形容器容器化工人才的搖籃中國主要的壓力容器標準