化工设备基础知识

一、化工设备的概念

化工设备是指化工生产中静止的或配有少量传动机构组成的装置，主要用于完成传热、传质和化学反应等过程，或用于储存物料。

二、化工设备的分类

1、按结构特征和用途分为容器、塔器、换热器、反应器（包括各种反应釜、固定床或液态化床）和管式炉等。

2、按结构材料分为金属设备（碳钢、合金钢、铸铁、铝、铜等）、非金属设备（陶瓷、玻璃、塑料、木材等）和非金属材料衬里设备（衬橡胶、塑料、耐火材料及搪瓷等）其中碳钢设备常用。

3、按受力情况分为外压设备（包括真空设备）和内压设备，内压设备又分为常压设备（操作压力小于1kgf/cm2）、低压设（操作压力在1～16kgf/cm2之间）、中压设备（操作压力在16～100 kgf/cm2之间）、高压设备、（操作压力在100～1000 kgf/cm2之间）和超高压设备（操作压力大于1000 kgf/cm2）。

对盛装过产生自聚物的设备容器，作业前应进行工艺处理，采取蒸煮、置换等方法，并作聚合物加热等试验。

进入受限空间作业，不得使用卷扬机、吊车等运送作业人员；作业人员所带的工具、材料须登记，禁止与作业无关的人员和物品工具进入受限空间。

在特殊情况下，作业人员可戴供风式面具、空气呼吸器，必要时应拴带救生绳等。使用供风式面具时，必须安排专人监护供风设备。

进入受限空间作业期间，严禁同时进行各类与该受限空间有关的试车、试压或试验。

发生人员窒息的紧急情况，抢救人员必须佩戴隔离式防护面具进入受限空间，严禁无防护救援，并至少有1人在受限外部负责联络工作。

作业期间，应在入口处设置警告牌，严禁入内，并采取措施防止人员误进。作业结束后，应对受限空间进行检查，清点人数和工具，确认无误后，反应精馏装置报价，施工单位和基层单位双方签字验收，人孔立即封闭。

化工装置常用换热设备结构

1、管壳式换热器①管壳式换热器的类型和优缺点常用的管壳式换热器有固定管板式、浮头式和“U”形管式。固定管板式换热器结构简单，造价低，制造容易，管程清洗检修方便。壳程清洗困难，管束制造后有温差应力存在，当冷热两流体的平均温差较大，或壳体和传热管材料热膨胀系数相差较大、热应力超过材质的许用应力时，在壳体上应设膨胀节，由于膨胀节不能承受较大内压，所以换热器壳程压力不能太高。固定管板式换热器适用于两种介质温差不大（一般应低于30℃），或温差较大但壳程压力不高的复条件。

2.浮头式换热器的优点是壳体和管束的温差不受限制，管束清洗和检修较为方便，管程、壳程均容易清扫。缺点是结构杂，反应精馏装置，密封要求较高，一旦泄漏在线处理较为困难。一般在温差较大的化工单元操作中设置浮头式换热器。U形管式换热器，克服了固定管板式和浮头式换热器的缺点，但在U形拐弯处很难清洗干净，更换管子较为困难，特别是管板中心部的U形管，泄漏后只能堵

管，要想更换管子必须从管板处全部切除，造成很大浪费。U形管换热器适用于两种流体温差较大，且壳程易结垢的条件。②管壳式换热器的结构特点ⅰ、固定管板式换热器固定管板式换热器主要有外壳、管板、管束、封头压盖等部件组成，其结构特点是在壳体中设置有管束，管束两端用焊接或胀接的方法将管子固定在管板上，反应精馏装置生产商，两端管板直接和壳体焊接在一起，壳程的进出口管直接焊在壳体上，管板外圆周和封头法兰用螺栓紧固，管程的进出口管直接和封头焊在一起。管束内根据换热管的长度设置了若干块折流板。这种换热器，管程可以用隔板分成任何程数。应用极为广泛。近年来，也有设计开发出固定管板的挠性管板，即薄管板式换热器，这是根据弹性薄圆板理论，在均匀载荷作用下周边固定支承的圆平板产生的挠度可被看作在管板布管区的变形，无论是热应力还是管壳温差应力挠性变形薄管板均能承受，它的应用比常规的固定管板式换热器更具有优点。

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