2化工容器设计概述

第二章容器设计的基本知识一、容器的分类与结构二、容器机械设计的基本要求三、容器零部件的标准化化工设备机械基础化工学院（一）容器的概念化工生产所用各种设备外部壳体的总称。如反应釜、塔器、热交换器、各种贮罐、贮槽等均具有外壳，这个外壳就是容器。一、容器的分类与结构第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院贮槽一、容器的分类与结构第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院1.按容器的形状分类一、容器的分类与结构（二）、容器的分类第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院2.按壁温分类（1）常温容器：工作壁温在－20～200℃。（2）高温容器：指壁温达到材料蠕变温度的容器。对于碳钢或低合金钢容器，温度超过420℃，合金钢（Cr－Mo钢）超过450℃，奥氏体不锈钢超过550℃。（3）中温容器：壁温介于常温和高温之间。（4）低温容器：在壁温低于－20℃条件下工作的容器。－40～－20℃之间的为浅冷容器，低于－40℃者为深冷容器。一、容器的分类与结构第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院3.按承压性质和能力分类（1）内压容器：容器内部介质的压力大于外部压力，设计时主要考虑强度问题。（2）外压容器：容器外部压力大于内部介质压力，设计时主要考虑稳定问题。通常内压容器按照其设计压力的大小分为：低压容器：0.1MPap1.6MPa；中压容器：1.6MPap10MPa；高压容器：10MPap100MPa；超高压容器：p100MPa；一、容器的分类与结构第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院4.按容器用途分类按容器在生产工艺过程中的作用原理分：（1）反应容器（R）：用于完成化学反应的压力容器。如反应釜、合成塔等。（2）换热容器（E）：用于完成介质的热量交换的压力容器。如管壳式换热器、冷凝器、蒸发器等。（3）分离容器（S）：用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离的压力容器。如分离器、过滤器、吸收塔、干燥塔等。（4）贮存容器（C、B）：用于盛装生产用的原料气、液体等。如各种形式贮罐。一、容器的分类与结构第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院5.按管理分类为便于安全技术管理和监督、检查，根据压力容器承受的压力高低、介质的性质、容器的用途及蓄能的多少（不包括核能容器、船舶上的专用容器和直接受火焰加热的容器）分为三类：（1）一类容器（2）二类容器（3）三类容器一、容器的分类与结构第二章容器设计的基本知识按管理分《压力容器安全技术检查规程》（《容规》）适用范围项目条件最高工作压力pwpw≥0.1MPa，不包括液体静压内径Di，容积VDi≥0.15m且V≥0.025m3介质气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点的液体注：内径Di：非圆截面指其最大尺寸一、容器的分类与结构第二章容器设计的基本知识毒性危害程度分级指标分级Ⅰ极度危害Ⅱ高度危害Ⅲ中毒危害Ⅳ轻度危害急性中毒吸入＜200mg/m3200mg/m3~2000mg/m3~＞20000mg/m3经皮＜100100~500~＞2500经口＜2525~500~＞5000急性中毒易中毒，后果严重可中毒，愈后良好偶可中毒无中毒但有影响慢性中毒患病率高较高偶有发生有影响慢性中毒后果继续进展不能治愈可基本治愈可恢复无严重后果可恢复无不良后果致癌性人体致癌可疑致癌动物致癌无致癌性最高容许浓度＜0.10.1-1.0-＞10常见化学介质光气、汞、氰化氢甲醛,苯胺、氟化氢、二氧化硫,硫化氢,氨第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院名称说明（1）高压容器；（2）毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器；（3）中度危害介质，且pV≥10MPa·m3中压储存容器；（4）中度危害介质，且pV≥0.5MPa·m3中压反应容器；（5）毒性程度为极度和高度危害介质，且pV≥0.2MPa·m3的低压容器；（6）高压、中压管壳式余热锅炉；（7）中压搪玻璃压力容器；（8）使用强度级别较高的材料制造的压力容器；（9）移动式压力容器，铁路罐车、罐式汽车和罐式集装箱等；（10）容积≥50m3的球形储罐；（11）容积＞5m3的低温液体储存容器。二类容器（1）中压容器；（2）毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；（3）易燃介质或毒性程度为中度危害介质的低压反应容器和低压储存容器；（4）低压管壳式余热锅炉；（5）低压搪玻璃压力容器。一类容器不在第三类、第二类压力容器之内的低压容器为第一类压力容器。三类容器划分考虑四个方面的问题：压力的高低、介质的易燃程度与毒性大小、容器的用途、容器的pv值。化工设备机械基础化工学院容器一般是由几个壳体（如圆筒壳、圆锥壳、椭球壳）组合而成。再加上连接法兰、支座、接口管、人孔、手孔等零部件。一、容器的分类与结构（三）、容器的结构第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院容器的总体尺寸根据工艺生产要求，通过化工工艺计算和生产经验决定。当设备的工艺尺寸确定后，须进行零部件的结构和强度设计，并满足如下要求：1、强度：抵抗外力破坏的能力。2、刚度：构件抵抗外力不变形的能力。3．稳定性：容器或构件在外力作用下维持原有形状的能力。4．耐久性（寿命）：取决于腐蚀情况，在某些特殊情况下还决定于设备的疲劳、蠕变或振动等。二、容器机械设计的基本要求第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院5、密封性：设备密封的可靠性是安全生产的重要保证之一。设备内的物料如果泄漏出来，不但会造成生产上的损失，更重要的是会使操作人员中毒，甚至引起爆炸；如果空气漏入负压设备，亦会影响工艺过程的进行或引起爆炸事故。6、节省材料和便于制造。7、方便操作和便于运输。8、技术经济指标合理。三、容器机械设计的基本要求第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院1、标准化的意义：有利于成批生产，缩短生产周期，提高产品质量，降低成本提高产品的竞争能力，增加零部件的互换性；有利于设计、制造、安装和检修，提高劳动生产率。2、容器零部件标准化的基本参数：容器的公称直径DN和公称压力PN。三、容器零部件的标准化第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院2、容器露部件标准化的基本参数：二、容器零部件的标准化第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院二、容器零部件的标准化2、容器露部件标准化的基本参数：第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院二、容器零部件的标准化2、容器零部件标准化的基本参数：第二章容器设计的基本知识化工设备机械基础化工学院二、容器零部件的标准化2、容器零部件标准化的基本参数：第二章容器设计的基本知识三、压力容器的安全监察（自学）化工设备机械基础化工学院P65一、二（B）、三作业第二章容器设计的基本知识