6 化工设备常用材料

化工设备常用零部件5.1 概述化工设备零部件的种类和规格较多，但总体可以分为两类：一类是通用零部件；另一类是各种典型化工设备的常用零部件。

5.1.1 化工设备的通用零部件在化工设备中常使用的作用和结构相同的零部件称为通用零部件，如图5-4所示的筒体、封头、支座、法兰、人（手）孔、视镜、液面计及补强圈等。

1．筒体筒体是化工设备的主体结构。

筒体一般由钢板卷焊成形，当直径小于500 mm 时，可直接使用无缝钢管。

筒体较长时，可由多个筒节焊接组成，也可用设备法兰连接组装。

筒体的主要尺寸是公称直径（公称直径是指筒体内径，但当采用无缝钢管作筒体时，公称直径是指筒体外径）、高度（或长度）和厚度。

厚度由强度计算决定，公称直径和高度（或长度）应考虑满足工艺要求确定，而且公称直径应符合《压力容器公称直径》国家标准中规定的尺寸系列。

筒体的标记方法如图5-5所示。

标记示公称直径1000 mm 、厚度10 mm 、高2000 mm 的筒体标记为：“筒体 DNl000×10，H=2000 GB 9019-88”2．封头封头是设备的重要组成部分，它与筒体一起构成设备的壳体。

封头与筒体可以直接焊接，形成不可拆卸的连接；也可以分别焊上法兰，用螺栓、螺母锁紧，构成可拆卸的连接。

常见的封头形式有球形、椭圆形、碟形、锥形及平板形等，如图5-5所示。

这些封头多数已经标准化，椭圆形封头的规格和尺寸系列可参见附录中表5-2。

封头的标记方法如图5-6所示。

标记示例公称直径1000 mm 、厚度10 mm 的椭圆形封头标记为：“椭圆形封头 DNl000×10 JB/T 5535—1995”3．法兰法兰是法兰连接中的主要零件。

法兰连接是由一对法兰、密封垫片和螺栓、螺母、垫圈等零件组成的一种可拆连接，如图5-9所示。

化工设备用的标准法兰有两类：管法兰和压力容器法兰（又称设备法兰）。

标准法兰的主要参数是公称直径、公称压力和密封面形式，管法兰的公称直径为所连接管子的外径，压力容器法兰的公称直径为所连接筒体（或封头）的内径。

化工厂常用化工设备简介化工设备是指化工生产中静止的或者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。

化工设备通常按以下方式分类。

1.按照结构特征和用途分为：容器，塔器，热换器，反应器（包括反应釜，固定床或流化床和管式炉等）、分离器、储存器。

2.按照材料分为：金属设备（碳钢，合金钢，铸铁，铝，铜等），非金属设备（内衬橡胶，塑料，耐火材料和搪瓷等），其中碳钢设备最常用。

3.按受压情况分为：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<=0.7MPA）低压设备（0.1MPA<p<10MPA）中压设备（1.6MPA<p10 MPA）高压设备（10MPA<p<100MPA）超高压设备（p>100MPA）4.按设备静止与否分为：静设备和动设备。

静设备（塔、釜、换热器、干燥器、储罐等）动设备（压缩机、离心机、风机、泵、固体粉碎机械、）三、化工容器结构与分类1、基本结构在化工类工厂使用的设备中，有的用来贮存物料，如各种储罐、计量罐、高位槽；有的用来对物料进行物理处理，如换热器、精馏塔等；有的用于进行化学反应，如聚合釜，反应器，合成塔等。

尽管这些设备作用各不相同，形状结构差异很大，尺寸大小千差万别，内部构件更是多种多样，但它们都有一个外壳，这个外壳就叫化工容器。

所以化工容器是化工生产中所用设备外部壳体的总称。

由于化工生产中，介质通常具有较高的压力，故化工容器痛常为压力容器。

化工容器一般由筒体、封头、支座、法兰及各种开孔所组成.1）筒体筒体是化工设备用以储存物料或完成传质、传热或化学反应所需要的工作空间，是化工容器最主要的受压元件之一，其内直径和容积往往需由工艺计算确定。

圆柱形筒体（即圆筒）和球形筒体是工程中最常用的筒体结构。

2）封头根据几何形状的不同，封头可以分为球形、椭圆形、碟形、球冠形、锥壳和平盖等几种，其中以椭圆形封头应用最多。

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3.碳钢的分类、牌号
（1）.普通碳钢 含P、S等有害杂质较多（S≤0.055% P≤0.045%) 常用有：Q215-A, Q235-A, Q235-A.F #Q235-B, # Q235-C, Q275 (参见表1-6） 式中 Q—普通碳钢，“屈服”的拼音首位字母。 235——材料屈服点（MPa) A,B,C,D——钢材质量等级，越后越高。 F——沸腾钢 #—GB150-98规定使用材料
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（2）.抗拉强度(b)

定义：金属材料在受力过程中， 发生断裂所达到的最大应力值，
以σb 表示，单位MPa。
是压力容器设计常用的性能指标。

屈强比：s/
b
屈强比小，表明材料具有较大 的塑性储备。
强度（n）
“蠕变”现象：
高温高压的蒸汽管道下挠变形； 高温高压下法兰及螺栓蠕变变形而泄漏； 铅丝在常温下受重力作用而变长变细。
化工设备机械基础
北京化工大学机电工程学院
2010.7
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课程简介
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1.确定设计原则——经济指标，生产可靠度，能 力，材质，自动化程度，设备备用，进一步的 发展，等。 2.确定设计基础——年操作时间，原材料，产品， 消耗与回收，界区交接条件，公用工程规格等。 3.工艺流程图设计(PFD)——过程确定，系统合 成，工艺计算，设备特性要求，控制要求等。 4.带控制点的管道流程图（PID) 5.工艺设备设计——设计温度，设计压力，结构 设计，材质选择，壁厚确定等。
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第二篇 化工设备设计基础
第七章 化工设备常用金属材料的性能
7.4 概述 1）.化工设备的使用环境： 压力：真空—低压—中压— 高压—超高压 温度：低温—中温—高温 介质：有毒；易燃；剧毒。

化工设备基本知识目录1. 化工设备概述 (2)1.1 化工设备的定义与分类 (2)1.2 化工设备在化工生产中的重要性 (4)1.3 化工设备的发展趋势 (4)2. 常用化工设备 (6)2.1 反应设备 (8)2.1.1 反应釜 (9)2.1.2 搅拌器 (10)2.1.3 传质设备 (12)2.2 储存设备 (12)2.2.1 液体储罐 (14)2.2.2 气体储罐 (14)2.3 过滤设备 (16)2.3.1 过滤器 (17)2.3.2 离心分离器 (19)2.4 蒸发设备 (20)2.4.1 蒸发器 (21)2.4.2 冷却器 (22)3. 化工设备材料 (23)3.1 常用材料及其特性 (25)3.2 材料选择原则 (26)3.3 材料的腐蚀与防护 (27)4. 化工设备安全与环保 (28)4.1 设备安全操作规程 (29)4.2 设备的安全防护措施 (30)4.3 化工废弃物的处理与环保 (31)5. 化工设备的维护与检修 (32)5.1 设备的日常检查与维护 (35)5.2 设备的故障诊断与排除 (36)5.3 设备的检修与保养 (37)6. 化工设备的管理与操作 (38)6.1 设备管理的重要性 (40)6.2 设备操作人员的培训与管理 (41)6.3 设备运行的监控与调整 (43)1. 化工设备概述化工设备是化工行业生产核心设施，指用于进行化工反应、分离、提纯、混合等操作的专门设备。

它们广泛应用于各种化工生产领域，包括石油化工、肥料、农药、医药、电子化学品等。

化工设备种类繁多，主要包括反应器、分离器、输送设备、加热、冷却设备等。

每个设备都具有独特的结构设计和工作原理，旨在满足特定化工生产工艺的需求。

化工设备的安全性、可靠性、节能效率、环境友好性等方面都对其应用品质至关重要。

随着化工工艺不断发展，对化工设备性能的要求也越来越高，例如更高的工作压力、更低的能量消耗、更强的抗腐蚀性能等。