1、整理第五章化工设备常用零部件第五章 化工设备常用零部件5.1 概述化工设备的零部件的种类和规格较多，工艺要求不同、结构形状也各有差异。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。为了便于设计、制造和检修，把这些零部件的结构形状统一成若干种规格，相互通用，称为通用零部件。符合标准规格的零部件称为标准件。5.2 化工设备的标准化通用零部件5.2.1 筒体筒体的主要尺寸是直径、高度(或长度)和壁厚。5.2.2 封头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。常见的封头形式有椭圆形（EHA、EHB）、碟形（DHA、DHB
2、）、折边锥形（CHA、CHB、CHC）及球冠形（PSH）。 封头标记示例： 封头类型代号 公称直径封头名义厚度-封头材料牌号 标准号 例公称直径325 mm、名义厚度12 mm、材质为16MnR、以外径为基准的椭圆形封头，标记为 EHB32512-16MnR JB/T 4746 5.2.3 支座用来支承设备的重量和固定设备的位置。支座一般分为立式设备支座、卧式设备支座两大类。三种典型的标准化支座：耳式、支承式和鞍式支座。耳式支座：用于支承在钢架、墙体或梁上的以及穿越楼板的立式容器，支脚板上有螺栓孔，用螺栓固定设备。一般有A型和B型两种。标准号 支座型号 支座号 例A型、带垫板，3号耳式支座，支
3、座材料为Q235AF，标记为JB/T 4725 1992，耳座A3 材料：Q235AF 支承式支座：支承式支座多用于安装在距地坪或基准面较近的具有椭圆式封头的立式容器。标准号 支座型号 支座号 例钢板焊制的3号支承式支座，支座材料和垫板材料均为Q235AF，标记为 JB/T 4724 -1992，支座A3 材料：Q235AF/ Q235AF鞍式支座：用于卧式容器的支座。同一直径的鞍式支座分为A型(轻型)和B型(重型)两种，每种类型又分为F型(固定式)和S型(滑动式)。标准号 鞍座型号 公称直径-鞍座类型例1公称直径DN1 200，轻型，滑动式不带加强垫板的鞍式支座，其标记为 JB/T 4712
4、1992，鞍座A 1200S 例2公称直径DN1 200,重型滑动鞍座，带加强垫板，鞍座高度400 mm，垫板厚度12 mm，滑动长孔长度为60 mm。其标记为 JB/T 47121992，鞍座B 1 200S，h=400，4=12，l=605.2.4 法兰法兰连接是可拆连接的一种。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。法兰是法兰连接中的一个主要零件。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）。前者用于管道的连接，后者用于设备筒体（或封头）的连接。标准法兰的主要参数是公称通径（DN）和公称压力（PN）。管法兰的公称通径应与所连接的管子直
5、径（一般是无缝钢管的公称直径，通常相当于外径）相一致。压力容器法兰的公称通径应与所连接的筒体（或封头）公称直径（通常是指内径）相一致。公称通径DNmm101520253240506580钢管外径/mmA17.221.326.933.742.448.360.376.188.9B141825323845577689管法兰：管法兰用于管道间以及设备上的接管与管道的连接。管法兰按其与管子的连接方式分为平焊法兰、对焊法兰、整体法兰、承插焊法兰、螺纹法兰、环松套法兰、法兰盖、衬里法兰盖等。法兰密封面型式：主要有突面（代号为RF）、凹（FM）凸（M）面、榫（T）槽（G）面、全平面（FF）和环连接面（RJ）等
6、。标准号 法兰（法兰盖） 类型代号 公称通径-公称压力 密封面型式代号 钢管壁厚 材料牌号 例1公称通径1 200 mm、公称压力0.6 MPa、配用米制管的突面板式平焊钢制管法兰，材料为Q235A，其标记为 HG 20592 法兰 PL1 2000.6 RF Q235A例2公称通径100 mm、公称压力10.0 MPa、配用米制管的凹面带颈对焊钢制管法兰，材料为16Mn，钢管壁厚为8 mm，其标记为 HG 20592 法兰 WN 10010.0 FM S=8 mm 16Mn压力容器法兰：压力容器法兰用于设备筒体与封头的连接。压力容器法兰分为甲型平焊法兰、乙型平焊法兰和长颈对焊法兰三种。压力容
7、器法兰密封型式有平面密封面（RF）、榫（T）槽（G）密封面、凹（FM）凸（M）密封面三种，另外有三种相应的衬环密封面（代号为“C-”加上相应的密封面代号）。法兰名称及代号-密封面型式代号 公称直径-公称压力/法兰厚度-法兰总高度 标准号 例公称压力1.60 MPa，公称直径800 mm的榫槽密封面乙型平焊法兰的榫面，其标记为 法兰T 800-1.60 JB/T 47022000若上述法兰为带衬环型，其标记为 法兰C-T 800-1.60 JB/T 470220005.2.5 手孔与人孔需进行内部清理或安装制造以及检查上有要求的容器，必须开设手孔与人孔。手孔通常是在容器上接一短管并盖一盲板构成
8、。当容器的公称直径大于等于1 000 mm且筒体与封头为焊接连接时，容器应至少设置一个人孔。公称直径小于1 000 mm且筒体与封头为焊接连接时，容器应单独设置人孔或手孔。 人、手孔结构形式的选择：人孔的形状、 加工难度、壳体强度破坏程度、人孔的直径减小对壳体强度的削弱和减少密封面、压力大小。孔盖需要经常开闭时，宜选用快开式人、手孔结构。名称 密封面代号 材料类别代号 （垫片（圈）代号） 公称直径-公称压力 非标准高度 标准号例1公称直径DN450 mm、采用2707耐酸、碱橡胶板垫片的碳素钢常压人孔，其标记为 人孔（RA-2707） 450 HG 21515-19955.2.6 视镜用来观察
9、设备内物料及其反应情况，也可以作为料面指示镜。供观察用的视镜玻璃夹紧在接缘和压紧环之间，用双头螺柱连接，构成视镜装置。常用的视镜有视镜、带颈视镜和压力容器视镜（分别有带颈与不带颈两种） 视 镜 的 选 择：在选择视镜时，尽量采用不带颈视镜，因为该视镜结构简单，不易结料，窥视范围大。当视镜需要斜装、设备直径较小或受容器外部保温层限制时，采用带颈视镜。压力容器视镜用于公称压力较大的场合（大于0.6 MPa）。视 镜 标 记 示 例：例1公称直径DN80的碳素钢制视镜，其标记为 视镜IPN0.6，DN80，JB 593-64-2例2公称压力为PN0.6，公称直径DN125的带颈衬里视镜标记为 带颈衬
10、里视镜 PN0.6，DN125，JB 596-64-3例3公称压力PN1.6，公称直径DN100，材料为碳素钢的带颈视镜，标记为 带颈视镜I PN1.6，DN100，HCJ 502-86-85.2.7 液面计用来观察设备内部液面位置的装置。液面计结构有多种型式，最常用的有玻璃管（G型）液面计、透光式（T型）玻璃板液面计、反射式（R型）玻璃板液面计，其中部分已经标准化。性能参数有公称压力、使用温度、主体材料、结构型式等。液 面 计 标 记 示 例：例1公称压力为2.5 MPa、碳钢材料（I）、保温型（W）、排污口配阀门（V）、突面法兰连接（按HGJ 50标准）（A）、透光式（T），公称长度L=1
11、 450 mm的玻璃板液面计，标记为 液面计 AT2.5-IW-1 450V例2公称压力为4.0 MPa、不透钢材料（I）、普通型、凸面法兰连接（B）、反射式（R）、公称长度L=850 mm的玻璃板液面计，标记为 液面计 BR4.0-850P例3公称压力1.6 MPa、碳钢（I）、保温型（W）、法兰标准为HGJ 46（A）、公称长度L=500 mm的玻璃管液面计，标记为 液面计 AG1.6-IW-5005.2.8 补强圈用来弥补设备壳体因开孔过大而造成的强度损失。补强圈上有一小螺纹孔（M10），焊后通入0.40.5 MPa的压缩空气，以检查补强圈连接焊缝的质量。补强圈厚度随设备壁厚不同而异，由
12、设计者决定，一般要求补强圈的厚度和材料均与设备壳体相同。按照补强圈焊接接头结构的要求，补强圈坡口型式有AE五种，设计者也可根据结构要求自行设计坡口型式。补 强 圈 标 记 示 例：例接管公称直径DN=100 mm、补强圈厚度为8 mm，坡口型式为D型，材质为16MnR的补强圈，其标记为 DN1008-D-16MnR JB/T 47365.3 典型化工设备的常用零部件 5.3.1 反应罐中的常用零部件反应罐是化学工业中典型设备之一，用来供原料间进行化学反应。它广泛应用于医药、农药、基本有机合成、有机染料及三大合成材料(合成橡胶、合成塑料和合成纤维)等化工行业中。罐体部分：由筒体及上下封头焊接组成
13、，是物料的反应空间，上封头也可用法兰结构与筒体组成可拆式连接。传热装置：通过直接或间接的加热或冷却方式，以提供化学反应所需的热量或带走化学反应生成的热量，其结构通常有夹套和蛇管两种。图示为间接式夹套传热装置，夹套由筒体和封头焊成。搅拌装置：为了使参与化学反应的各种物料混合均匀，加速反应进行，需要在容器内设置搅拌装置。搅拌装置由搅拌轴和搅拌器组成。传动装置：用来带动搅拌装置，由电动机和减速器（带联轴器）组成。轴封装置：由于搅拌轴是旋转件，而反应罐容器的封头是静止的，在搅拌轴伸出封头之处必须进行密封，以阻止罐内介质泄漏，常用的轴密封有填料箱密封和机械密封两种。其他结构：各种接管、人（手）孔、支座等
14、附件。1.反应罐中常用零部件搅拌器：搅拌器用于提高传热、传质作用，增加物料化学反应速率。由于物料性质、搅拌速度和工艺要求的不同设计了各种型式的搅拌器，常用的有桨式、涡轮式、推进式、框式和锚式、螺带式等搅拌器。搅 拌 器 标 记 示 例 ：例1直径600 mm，轴径40 mm的桨式搅拌器，标记为 搅拌器 600-40 HG 5-220-65-5涡轮式和推进式搅拌器的标记方法与桨式搅拌器的相同。 例2直径为1 140 mm，轴径65 mm，1Cr18Ni9Ti制的框式搅拌器，标记为 搅拌器 1140-65 HG 5-757-782.反应罐中常用零部件轴封装置：反应罐的密封：静密封、动密封 反应罐中
15、应用的轴封结构：填料箱密封、机械（端面）密封填料箱密封的结构简单，制造、安装、检修均较方便，因此应用较为普遍。填料箱的主体材料有铸铁、碳钢和不锈钢三种，公称压力有常压（6 MPa/cm2，应在管孔中开环形槽，当管板厚25 mm时，可开两个环形槽。管板与壳体的连接有可拆式和不可拆式两类。固定管板式采用不可拆的焊接连接，浮头式、填函式、U形管式采用的是可拆连接，通常是把固定端管板夹在壳体法兰和管箱法兰之间。管板上有四个小孔，是拉杆的位置。（2）建设项目周围环境的现状。2.折 流 板：折流板设置在壳程，它可以提高传热效果，还起到支撑管束的作用。其结构型式有弓形和圆盘圆环形两种 ,目前应用最广泛的是弓
16、形折流板。 （4）建设项目环境保护措施及其技术、经济论证。3.膨 胀 节：膨胀节是装在固定管板式换热器壳体上的挠性部件，以补偿由于温差引起的变形。最常用的为波形膨胀节。 波形膨胀节可分为整体成形小波高膨胀节（代号ZX）、整体成形大波高膨胀节（ZD）、两半波零件焊接膨胀节（HF）和带直边两半波零件焊接膨胀节（HZ）等四类（2）是否符合国家产业政策和清洁生产标准或要求。使用时有立式(L型)和卧式(W型)两类，若带内衬套又分为立式(LC型)和卧式(WC型)（4）建设项目环境保护措施及其技术、经济论证。用在卧式设备上，有A型-带丝堵，B型-无丝堵两种。一、环境影响评价的发展与管理体系、相关法律法规体系
17、和技术导则的应用膨 胀 节 标 记 示 例：（三）环境价值的定义例10Cr18Ni11Ti材料（N）的卧式单层（壁厚2.5 mm）2波整体成形无丝堵（B）的大波高波形膨胀节，其公称压力PN0.6 MPa，公称直径DN1 000 mm，其标记为（2）环境的非使用价值。环境的非使用价值（NUV）又称内在价值，相当于生态学家所认为的某种物品的内在属性，它与人们是否使用它没有关系。 波形膨胀节 ZDW（B）1 000-0.6-2.52（N）大纲要求 GB 16749-1997 例2上例若带内衬套（WC），其标记为（3）环境影响分析、预测和评估的可靠性； 波形膨胀节 ZDWC（B）1 000-0.6-2
18、.52（N） GB 16749-19975.3.3 塔设备常用零部件塔设备广泛用于石油、化工生产中的蒸馏、吸收等传质过程。塔设备通常分为板式塔和填料塔两大类。板 式 塔：板式塔主要由塔体、塔盘、裙座、除沫装置、气液相进出口、人孔、吊柱、液面计(温度计)等零部件组成，为了改善气液相接触的效果，在塔盘上采用了各种结构措施。当塔盘上传质元件为泡罩、浮阀、筛孔时，分别称为泡罩塔、浮阀塔、筛板塔。填 料 塔：主要由塔体、喷淋装置、填料、再分布器、栅板及气液进出口、卸料孔、裙座等零部件组成。1.栅 板：栅板是填料塔中的主要零件之一，它起着支承填料环的作用，栅板分为整块式和分块式。当直径小于500 mm时，
19、一般使用整块式；直径为9001 200 mm时，可分成三块；直径再大，可分成宽300400 mm的更多块，以便装拆及进出人孔。2.塔盘：塔盘是板式塔主要部件之一，它是实现传热传质的结构，它包括塔板、降液管及溢流堰、紧固件和支承件等。塔盘可以分为整块式与分块式两种。一般塔径为300800 mm，采用整块式；塔径大于800 mm可采用分块式。分块的大小，以能在人孔中进出为限。3.浮阀与泡帽;浮阀和泡帽是浮阀塔和泡罩塔的主要传质零件。浮阀有圆盘形和条形两种。最常用的为Fl型浮阀，它结构简单、制造方便、省材料，被广泛采用。标准为Fl型浮阀JB 1118-1981。Fl型浮阀分为Q型(轻阀)和Z型(重阀
20、)。材料规定为A（1Crl3）、B（1Crl8Ni9Ti）、C（1Crl7Nil3Mo2Ti）。主要性能还有塔板厚度(系列为2、3、4)。泡帽有圆泡帽和条形泡帽两种。圆泡帽已标准化，其标准为圆泡帽JB 1212-1973。使用材料分为I类（Q235F）、类（1Crl8Ni9Ti）。圆泡帽的主要性能参数有公称直径（外径）、齿缝高、材料等，其公称直径分为80、100、150三种。浮阀与泡帽标记示例:例1用于塔盘板厚度为3 mm，由1Crl8Ni9Ti钢(B)制成的F型重阀(Z)，其标记为 浮阀 F1Z-3B JB ll8l-1981 例2圆泡帽外径DN80 mm，齿缝高h=25 mm，材料为I类，其标记为 圆泡帽 DN80-25-I JB 1212-19734.裙式支座：裙式支座简称裙座，是塔设备的主要支承形式。裙式支座有两种型式：圆筒形和圆锥形。圆筒形裙座的内径与塔体封头内径相等，制造方便，应用较为广泛；圆锥形承载能力强、稳定性好，对于塔高与塔径之比较大的塔特别适用。
