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化工容器的结构及特点

发布时间:2022/7/26
       化工容器的结构及特点
  1.化工容器的结构组成
  化工生产中许多化工设备,如用来储存物料的各种储罐、计量罐、高位槽等,用来对物料进行物理处理的换热器、蒸馏塔、沉降器、过滤器等,用来对物料进行化学反应的反应釜、合成炉等,这些设备尽管在结构、形状、承受压力的能力上各不相同,但其共同的特点是都能承受一定的压力并有一个外部壳体,这样的壳体就统称为压力容器(简称容器)。所以,压力容器是各种压力设备外壳的总称。因压力容器主要用于化工生产中,所以,压力容器通常又称为化工容器。
  化工容器一般是由壳体(又称筒体或球壳)、端盖(又称封头)、法兰、支座、接口管及人孔、手孔、视镜等组成,如图1—4所示。常压、低压压力容器的通用零部件大都已有标准,设计和应用中可直接选用。
  2.化工容器的类型。
  化工容器的种类较多,可从不同的角度加以分类。
  (1)按容器的形状分类
  ①方形或矩形容器 常由平板焊接而成,制造较简单,承压能力差,常用于敞开式铸槽。
   
  图4 卧式答器的结构简图
  ②球形容器 由数块弓形板拼焊而成。球形容器制造所用材料最省,承压能力好,但加工困难,安置容器内部构件不便,常用在大容积、低压力的储罐中。
  ③圆筒形容器它是由圆筒体和各种类型的封头(如半球形、椭圆形、碟形、锥形等)所组成。作为容器主体的圆筒体,制造容易,安装内部构件方便,承压能力好,应用最为广泛。
  (2)按工艺用途分类
  按照压力容器在生产工艺过程中的作,睡INN,分为反应容器、换热容器、分离容器、储存容器。
  ①反应容器(代号R) 主要用于完成介质的物理、化学反应的压力容器,如反应器、反应釜、合成塔、变换炉、分解塔、聚合釜、高压釜、煤气发生炉等。
  ②换热容器(代号E) 主要用于完成介质的热量交换的压力容器,如热交换器、冷却器、冷凝器、蒸发器、加热器、预热器、电热蒸气发生器等。
  ③分离容器(代号S) 主要用于完成介质的流体压力平衡和气体净化分离等的压力容器,如分离器、过滤器、吸收塔、缓冲器、洗涤器、干燥塔、汽提塔等。
  ④储存容器(代号C,其中球罐代号B) 主要是用于盛装生产用的原料气体、液体、液化气体等的压力容器,如各种类型的储罐、储槽等。
  (3)按容器承压性质和能力分类
  ①按承压性质可分为内压容器与外压容器两类。当容器内部的工作压力大于外界压力时,称为内压容器;若容器内部的工作压力小于外界压力,称为外压容器。压力的单位常用帕(Pa)和兆帕(MPa)表示。
  ②内压容器按所能承受的工作压力的大小可分为:常压容器,低压容器,中压容器,高压容器。
  ③外压容器中,当容器的工作压力小于0.1MPa时又称为真空容器。
  (4)按容器壁厚分类
  ①薄壁容器 指容器外径Do与内径A之比K小于或等于1.2。薄壁容器广泛应用低、中压场合。
  ②厚壁容器 指容器外径D。与内径Di之比K大于1.2。厚壁容器多用在高压、高温条件下。
  (5)按制造容器所用的材料分类
  ①金属容器应用最多的是低碳钢或低合金高强度结构钢。在腐蚀严重或产品纯度要求高的场合,可用不锈钢、不锈复合钢板或铝制容器。在深冷操作中,可用铜或铜合金。
  ②非金属容器非金属材料主要用作容器的衬里,也可用于制作独立构件。常用的有硬聚氯乙烯、玻璃钢、化工搪瓷、化工陶瓷以及砖、板、橡胶衬里等。
  (6)按安全技术管理分类
  按压力等级、容器内介质的危险性及生产中所起的作用等可将容器分为三类,即第一类容器、第二类容器、第三类容器。
  ①符合下列情况之一的,为第一类压力容器:
  ·低压容器(仅限非易燃或无毒介质);
  ·易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器。
  ②符合下列情况之一的,为第二类压力容器:
  ·低压容器《仅限毒性程虔为极度和离度楚著奔质》;
  ·髂箧发澧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);
  ·低压管壳式余热锅炉;
  ·低压搪玻璃压力容器;
  ·中压容器。
  ③符合下列情况之一的,为第三类压力容器:
  ·高压容器;
  ·中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质);
  ·中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pv大于等于10MPa.m3);
  ·中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质,且pv大于等于0.5MPa.m3);
  ·低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质,且pv大于等于0.2MPa.m3);
  ·高压、中压管壳式余热锅炉;
  ·中压搪玻璃压力容器。
  化学介质毒性程度和易燃介质的划分参照HG 20660--2000。《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》。