设备，如何满足工艺要求？ —— 结构！ —— 安全性！

1. 下一步考虑的问题： 设备，如何满足工艺要求？ ——结构！ ——安全性！

2. 分析化工设备的结构特点

3. 1.卧式容器 2.换热器 3.塔设备 4.反应釜

4. 结构上的共同点？ 必须有一个外壳及相应附件，即容器！ ——与大气环境隔开，获得适于工艺要求的温度、压力、介质条件，实现工艺目标。 ——要保证该生产的正常运行! ——安全性要求！

5. 第二篇 化工容器设计 第二章 容器设计基本知识 2.1 压力容器的基本结构与分类 2.1.1 基本结构 一般容器的结构—以卧式容器为例

6. 2.1.2 压力容器分类 1.按工艺要求分类： ※盛装或储存——储罐、计量槽、压力缓冲器； ※实现化学反应——合成塔、反应釜、变换炉等； ※实现传热——加热器、冷却器、冷凝器、蒸发器、废热锅炉、水洗塔等； ※实现传质、分离——分馏塔、吸收塔、干燥塔、过滤器、分离器等。 ………

7. 2.考虑安全性 —按承压（表压）高低分类 低压容器 …0.1≤P＜1.6 MPa 中压容器 … 1.6 ≤ P＜10 MPa 高压容器 … 10 ≤ P＜100 MPa 超高压容器 P≥100 MPa

8. ——按容器壁温分： （1）常温容器-20＜壁温≤2000C; （2）高温容器 壁温~蠕变温度 碳钢，低合金钢 ----- ＞4200C， 奥氏体不锈钢-------- ＞5500C。 （3）低温容器 壁温≤-200C -200C～-400C为浅冷容器， 壁温≤-400C为深冷容器。 3.按技术监督和管理分为三类 见书[P53]

9. 易燃及有毒介质分类： 常见易燃介质：一甲胺，乙烷，乙烯，氯甲烷，环氧乙烷，环丙烷，氢，丁烷，三甲胺，丁二烯，丁烯，丙烷，丙烯，甲烷等。 毒性程度举例： ※极度危害、高度危害介质：氟，氢氰酸，光气，氟化氢，碳酰氟，氯等； ※中度危害介质：二氧化硫，氨，一氧化碳，氯乙烯，甲醇，氧化乙烯，硫化乙烯，二硫化碳，乙炔，硫化氢等； ※轻度危害介质：氢氧化钠，四氟乙烯，丙酮等。

10. 2.2 容器零部件的标准化 2.2.1 标准化的意义 • 设计——无需计算和制图，按已有标准图选择。 • 制造——有利于成批生产，降低成本，保证产品质量，提高竞争力。 • 维修——备件规格尺寸通用，实现互换性。 • 通商贸易——国内、国际间通用，消除贸易障碍。 我国已实现容器零部件标准化的有：圆筒体、封头、法兰、支座、人孔、手孔、视镜和液面计等。

11. 公称直径（DN) 公称压力(PN)。 规定: （1）圆筒体的公称直径：板卷制的——筒体内经； 无缝钢管制的——筒体外径。 （2）法兰与其相配的管子或筒体的PN、DN相一致。 注意：钢管的DN≠Di,D0 2.2.2 容器零部件标准化的基本参数

12. 2.3 压力容器的安全监察 2.3.1 压力容器安全监察的范围 同时具备如下条件： (1).最高工作压力pw≥0.1MPa（表压，不含液体静压力）； (2).内直径Di≥0.15m,且容积V≥0.025m3; (3).介质为气体、液化气体或最高工作温度高于等于标准沸点（大气压力下的饱和温度）的液体。 上述压力容器所用的安全附件亦属于本规程管辖范围。

13. 2.3.2 相关法规及常用标准 1.基本法规： 《压力容器安全技术监察规程》 —国家质量技术监督局 1999 2. 压力容器常用标准： GB150-98 《钢制压力容器》国家标准 GB151-99 《管壳式换热器 》国家标准 JB4709-2000 《钢制压力容器焊接规程》 JB4730-2005 《压力容器无损检测》 HG20592~20635-97 《钢制管法兰、垫片、紧固件》 JB/T4700~4707-2000《压力容器法兰》

14. 2.3.容器机械设计的基本要求 2.3.1 容器机械设计条件及程序： 1.容器机械设计条件： （1）工艺结构要求及基本工艺尺寸； （2）工作压力、工作温度及工作介质； （3）容器的工作环境、重要程度； 科学严谨的态度 ——合格的设计质量

15. 2.机械设计程序 开始 确定设计依据及相关标准 不合格 选择材料 校核 确定容器类别 不合格 合格 结构设计 审核 壁厚设计 合格 批准 零部件设计 压力试验核算 结束 绘制施工图

16. 2.4 机械设计的基本要求： 1.强度——不发生破坏 如焊缝开裂，筒体爆破，螺栓拉断等。 2.刚度——不发生过大变形 如塔体倾斜，塔盘下凹等。 3.稳定性——不发生瘪塌或褶皱 如卧式容器支座之间的筒体发生瘪塌，气柜抽负瘪塌，塔体支座在起吊时发生瘪塌等。

17. 4.耐久性——保证使用寿命。一般化工设备设计使用寿命为10～15年。大多取决于腐蚀情况，有些取决于疲劳、蠕变或振动。4.耐久性——保证使用寿命。一般化工设备设计使用寿命为10～15年。大多取决于腐蚀情况，有些取决于疲劳、蠕变或振动。 5.密封性——包括内漏和外漏。

18. 6. 标准化设计 法兰、螺栓、封头、筒体、支座、接管、人孔？ 7.方便制造、操作与检修，便于运输 ※操作阀门位于操作台面2米高，可否？ ※储罐内介质脏，设计结构如何考虑？ ※塔高100米，设计要求整体运输。合理？ ※壳体的焊缝全部要求双面焊，结构需如何处理？ ※直径2米的碳钢制容器，壁厚2mm就满足强度要求，可否批准？ 8.技术经济指标合理 经济指标：单位生产能力；消耗系数；设备价格；管理费用和生产总成本。