化工设备(英文名称Chemical Equipment)是化工机械(chemicanl machinery)的一部分,化工机械包括两部分,其一是化工机器,主要是指诸如流体输送的风机、压缩机、各种泵等设备,其主要部件是运动的机械,一般称为化工机器。其二是化工设备主要是指部件是静止的机械,诸如塔器等分离设备,容器、反应器设备等,有时也称为非标准设备。化工机械与其他机械的划分不是很严格的,例如一些用于化工过程的机泵,也是其他工业部门采用的通用设备。同样在化工过程中化工机器和化工设备间也没有严格的区分。例如一些反应器也常常装有运动的机器。
整套化工生产装置是由化工设备、化工机器以及其他诸如化工仪表、化工管路与阀门等组成,为保证整套装置的稳定可靠生产,要求化工设备要具有以下性能:
(1)要具有与生产装置的原料、产品、中间产品等所处理物料性能、数量、工艺特点、生产规模等相适应;
(2)一套生产装置,无论连续和间歇生产,都是由多种多台设备组成,因此要求化工设备彼此及与其他设备之间,设备和管道、阀门、仪器、仪表、电器电路等之间要有可靠的协同性和适配性;
(3)要求化工设备对正常的温度、压力、流量、物料腐蚀性能等操作条件,在结构材质和强度要有足够的密封性能和机械强度。对可能出现的不正常,甚至可能出现的极端条件要有足够的经受和防范、应急和处置能力;
(4)无论是连续或间歇化工生产装置都需要长期进行操作使用。因此要考虑化工设备磨损、腐蚀等因素,要保证有足够长的正常使用寿命;
(5)在满足上述条件的同时要优化化工设备的材质、选型、制造费用,效率和能耗,尽量达到;
(6)大部分各种结构和性能的化工设备也同样适用于诸如炼油、轻工、食品等工业部门使用,因此具有通用性。
换热器
换热器是将热流体的部分热量传递给冷流体的设备。石化装置常用的是管壳式换热器、U型管换热器等,精细化工常用碟片式冷凝器、螺旋板冷凝器等。
管壳式换热器适应性,使用广泛。在中等压力(4.0Mpa以下)情况下,采用管壳式换热器为合适。U型管换热器适用于高压下操作。
加热炉
管式加热炉是将炉管中通过的物料加热至所需温度,然后进入下一工艺设备进行分馏、裂解或反应等。常用的管式加热炉按其外形结构型式分为圆筒形加热炉、卧管立式加热炉、立管立式加热炉等。
管式加热炉一般由辐射段和对流段组成。在辐射段内,高温烟气主要以辐射的方式将加热量传给辐射管。烟气上升进入对流段,在对流段中烟气主要以对流的方式将热量传给对流管。为了提高加热炉的热效率,普遍采用余热回收系统,并采用集中排烟的高烟囱以减少环境污染。