过程设备设计绪论压力容器导言.pptVIP

精品课程建设 绪论 过程----从原材料到产品要经历一系列物理的或化学的加工处理步骤，这些加工处理步骤称为过程。如化工、轻工、炼油、制药、橡胶、食品等。过程工业是加工制造流程性材料产品的现代国民经济的支柱产业之一。 过程设备和容器的概念 过程设备-----用于传质、传热和化学反应等过程的装置 容器-----设备外部壳体的总称 * 过程设备为过程的实现服务，因此过程设备的设计必须满足过程的要求，没有相应的设备，过程也无法实现。 * 设备是静止的，没有相对运动的机构（有些静止设备上带有运动的传动装置，如夹套反应釜），如储存设备、换热设备、塔设备、反应设备等。 机器有相对运动的机构，如泵、压缩机、离心机等 过程设备的应用 过程设备不仅被广泛用于化学、石油化工、医药、冶 金、机械、采矿、电力、航天航空、交通运输等工业生产部门，在农业、民用和军工部门也颇常见，其中尤以石油化学工业应用最为普遍，石油化工企业中的塔、釜、槽、罐无一不是贮器或作为设备的外壳，而且绝大多数是在压力温度下运行，如一个年产30万吨的乙烯装置，约有793台设备，其中压力容器281台，占了35.4%。蒸汽锅炉也属于压力容器，但它是用直接火焰加热的特种受压容器，至于民用或工厂用的液化石油气瓶，更是到处可见。 过程设备设计的主要内容  本课程主要介绍流体储存设备、传热设备、塔设备、反应设备的一般设计方法，从设备工作时的受载情况出发，通过应力分析和强度计算，结合结构分析，并按相应设计标准和规范进行设备的零部件及整体的设计工作。 受载情况→应力分析、强度计算→结构分析→零部件及整体设计 1.压力容器导言 1.1压力容器总体结构 1.1.1压力容器的组成 1.2.2 压力容器分类 按压力等级分类 按承压方式分类，压力容器可分为内压容器与外压容器。具体划分如下： 低压(代号Low)容器 0.1MPa≤p1.6MPa； 中压(代号Middle)容器 1.6MPa≤p10.0MPa； 高压(代号High)容器 10MPa≤p100MPa； 超高压(代号Ultra)容器 p≥100MPa 外压容器中，当容器的内压力小于一个绝对大气压(约0.1MPa)时又称 为真空容器。 1.2.2 压力容器分类 按容器在生产中的作用分类 a．反应压力容器(代号Reactor) b．换热压力容器(代号Exchanger) c．分离压力容器(代号Separator) d．储存压力容器(代号Collector，其中球罐 代号Ball) 1.2.2 压力容器分类 按安装方式分类 a．固定式压力容器 b．移动式压力容器 1.2.2 压力容器分类 《压力容器安全技术监察规程》采用既考虑容器 压力与容积乘积大小，又考虑介质危害程度以及容 器品种的综合分类方法，将压力容器分为三类。 a.第三类压力容器 具有下列情况之一的，为第三类压力容器： ①高压容器； ②中压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质)； ③中压储存容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pV乘积大于等于10MPa·m3)； ④中压反应容器(仅限易燃或毒性程度为中度危害介质，且pv乘积大于等于0.5MPa·m3)； ⑤低压容器(仅限毒性程度为极度和高度危害介质，且pv乘积大于等于0.2MPa·m3)； * * 过程设备设计 陆怡 江苏工业学院机械工程系 过程装备的概念 成套过程装置----是由一系列的过程机器和过程设备，按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的一个独立的密闭连续系统，再配以必要的控制仪表和设备，即能平稳连续地把以流体为主的各种流程性材料，让其在装置内部经历必要的物理化学过程，制造出人们需要的新的流程性材料产品。 过程装备----单元过程设备（如塔、换热器、反应器、储罐等）与单元过程机器（如压缩机、泵、分离机等）二者的统称为过程装备。 压力容器 总体结构 应力分析 材料 设计方法 设备设计 结构设计 强度计算 储存设备 换热设备 反应设备 塔 设 备 过程设备的特点 a、功能原理多种多样---非标设备; b、机电一体化---过程工艺、设备、控制紧密结合; c、外壳一般为压力容器; d、过程设备设计的规范性; 发展方向 多功能、大型化、成套化、自动化 过程设备的基本要求 a 、安全可靠 ①材料的强度高、韧性好; ②材料与介质相容;(耐腐蚀性) ③结构有足够的刚度和抗失稳能力; ④密封性能好。 b 、满足过程要求①功能要求;实现设备的预定功能（储存量、换热量、反应速率等），满足生产要求，提高生产效率和经济效益。