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。
1. 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。
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。