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日期:2015/11/09 14:32 浏览:

设备运行设计的基本内容主要是在满足安全运行的条件下,对定型(或标准)设备的选择和非定型(非标准)设备的工艺计算等。定型设备的选择除了要符合基本要求外,还要注意根据设计项目规定的生产能力和生产周期确定设备的台数。运转设备要按其负荷和规定的工艺条件进行选型;静止设备则要计算其主要参数,如传热面积、蒸发面积等,再结合工艺条件进行选型。

 

l. 泵

 

 

泵是化学工业等流程工业运行中的主要流体机械。泵的安全运行涉及流体的平衡、压力的平衡和物系的正常流动。选用泵要依据流体的物理化学特性,一般溶液可选用任何类型泵输送;悬浮液可选用隔膜式往复泵或离心泵输送;黏度大的液体、胶体溶液、膏状物和糊状物时可选用齿轮泵、螺杆泵或高黏度泵;毒性或腐蚀性较强的可选用屏蔽泵;输送易燃易爆的有机液体可选用防爆型电机驱动的离心式油泵等。

 

2.换热器

 

 

换热器的运行涉及工艺过程中的热量交换、热量传递和热量变化,过程中如果热量积累,造成超温就会发生事故。化工生产中换热器是应用最广泛的设备之一。选择换热器形式时,要根据热负荷、流量的大小,流体的流动特性和污浊程度,操作压力和温度,允许的压力损失等因素,结合各种换热器的特征与使用场所的客观条件来合理选择。

 

目前,国内使用的管壳交换热器系列标准有:固定管板式换热器、立式热虹吸式再沸器、钢制固定式薄管板列管换热器、浮头式换热器、冷凝器、U形管式换热器。

 

3.精蒸馏塔

 

精馏过程涉及热源加热、液体沸腾、气液分离、冷却冷凝等过程,热平衡安全问题和相态变化安全问题是精馏过程安全的关键。

 

精馏设备是应用最广泛的非定型设备。由于用途不同,操作原理不同,所以塔的结构形式、操作条件差异很大。精馏设备的安全运行主要决定于精馏过程的加热载体、热量平衡、气液平衡、压力平衡以及被分离物料的热稳定性以及填料选择的安全性。精馏设备的形式很多,按塔内部主要部件不同可以分为板式塔与填料塔两大类型。板式塔又有筛板塔、浮阀塔、泡罩塔、浮动喷射塔等多种形式,而填料塔也有多种填料方式。在精馏设备选型时应满足生产能力大,分离效率高,体积小:可靠性高,满足工艺要求,结构简单,塔板压力较小的要求。

 

4.反应器

 

 

反应器安全问题最为复杂,涉及反应器物系配置、投料速度、投料量、升温冷却系统、检测、显示、控制系统以及反应器结构、搅拌、安全装置、泄压系统等。反应器是化工生、产中的关键设备,合理选择设计好的反应器能够有效利用原料,提高效率,减少分离装置的负荷,节省分离所需的能量。

 

反应器应该满足反应动力学要求、热量传递的要求、质量传递过程与流体动力学过程的要求、工程控制的要求、机械工程的要求、安全运行要求。

 

反应器的种类很多,按基本结构可分为:管式反应器、釜式反应器、固定床反应器和流化床反应器。

 

5.搅拌器

 

 

搅拌器的安全可靠是许多放热反应、聚合过程等安全运行的必需条件。搅拌器的中断或突然失效可以造成物料反应停滞、分层、局部过热等。搅拌器的形式有桨式、涡轮式、推进式、框式(或锚式)、螺杆式及螺带式等。选择时,首先根据搅拌器形式与釜内物料容积及黏度的关系进行大致的选择,搅拌器的材质可根据物料的腐蚀性、黏度及转数等确定。

 

6.轴密封装置

 

防止反应釜的跑、冒、滴、漏,特别是防止有毒害、易燃介质的泄漏,选择合理的密封装置非常重要。密封填料可能选择错误,与反应物反应导致反应器爆炸;机械密封由于安装缺陷,大量溶剂泄漏发生爆炸。密封装置主要有如下两种。

 

(1)填料密封。优点是结构简单,填料拆装方便,造价低。但使用寿命短,密封可靠性差。

 

(2)机械密封。优点是密封可靠,使用寿命长,适用范围广、功率消耗少。但其造价高.安装精度要求高。

 

7.蒸发设备

 

 

蒸发设备的选型主要考虑被蒸发溶液的性质,如黏度、发泡性、腐蚀性、热敏性和是否容易结晶或析出结晶等因素。

 

蒸发热敏性物料时,应选用膜式蒸发器,以防止物料分解;蒸发黏度大的溶液,为保证物料流速应选用强制循环回转薄膜式或降膜式蒸发器;蒸发易结垢或析出结晶的物料,可采用标准式或悬筐式蒸发器或管外沸腾式和强制循环型蒸发器;蒸发发泡性溶液时,应选用用强制循环型和长管薄膜式蒸发器;蒸发腐蚀性物料时应考虑设备用材;如蒸发废酸等物料应选用浸没燃烧蒸发器;处理量小的或采用间歇操作时,可选用夹套或锅炉蒸发器,以便制造、操作和节约投资。

 

8.存储设备

 

 

 

化工生产中需要存储的有原料、中间产品、成品、副产品以及废液和废气等。常见的存储设备有罐、桶、池等。有敞口的也有密封的;有常压的也有高压的;可根据存储物的性质,数量和工艺要求选用。

 

一般固体物料,不受天气影响的,可以露天存放。大量液体的存储一般使用圆形或球形储槽;易挥发的液体,为防物料挥发损失,而选用浮顶储罐;蒸气压高于大气压的液体,要视其蒸气压大小专门设计储槽;可燃液体的存储,要在存储设备的开口处设置防火装置。容易液化的气体,一般经过加压液化后存储于压力储罐或承压钢瓶中,近些年,用低温法将液化后的物料储存于常压低温储罐中也得到了应用;难于液化的气体,大多数经过加压后存储于气柜高压球形储槽或柱形容器中。易受空气和湿度影响的物料应存储于密闭的容器内。

 

9、其他设备

 

化工企业生产作业现场的安全附件多。别小看这些阀门、压力表和液位计,一旦阀门破损,就可能造成重大事故,而由于压力表故障造成的事故更是不在少数。因此,在监察执法中,我们特别注重对化工企业设备设施,特别是压力表、液位计、接地线、风向标、法兰等安全附件的检查,希望通过消除设备的不安全状态,从源头上保证生产安全。

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