探讨化工工艺及化工设备适应性设计

发表时间:2021/7/12   来源:《科学与技术》2021年8期   作者:宋晨 张伟
[导读] 为了解决目前的化工生产问题,就需要加强对工艺和设备的适应性设计
        宋晨   张伟
        山东金塔机械集团有限公司 271600

        摘要:为了解决目前的化工生产问题,就需要加强对工艺和设备的适应性设计,本文研究了适应性设计必要性,然后分别研究化工工艺和化工设备的适应性设计方法,帮助化工企业提升设计水平。
        关键词:化工工艺;化工设备;适应性设计
        引言:化工行业是我国重要的行业,为了顺应现阶段高效、环保、节能的发展理念,就需要加强对化工工艺和化工设备的适应性设计,解决化工生产的问题,充分利用适应性设计原则,推动化工生产水平提升。
1 化工工艺和化工设备的基本概念
        化工工艺就是化工生产的技术,能够将化学原料转化成既定产品,化工工艺主要包括对原料的处理过程、化学反应过程以及最后产品提纯处理过程[1]。化工设备是在化工生产中必须要使用的设备,化工设备的技术水平对化工工艺有着决定性的作用,化工行业工艺的发展需要有设备作为基础,目前的化工设备包括容器类、换热类、结晶设备等等。
2 加强化工工艺和设备适应性设计的必要性
2.1 提升生产效率
        通过化工工艺和化工设备的适应性设计,可以最大幅度发挥设备的工作效率和性能,提升化工生产的工作效率。设计人员会在设计过程中研究化工设备的实际工况,结合化工工艺条件要求开展针对性的设计,使化工设备能规避化工生产中的质量分线和安全风险,还能让设备的性能得到最大幅度发挥。
2.2 提升设备适应性和实用性
        加强对化工工艺和化工设备适应性设计,能提升工艺和设备之间的适应性,并且提升化工生产的实用性。很多传统的化工生产都对工艺缺少足够的适应性设计,会影响化工工艺或者化工设备优势的发挥,但是通过适应性设计,能减少工艺和设备之间存在的矛盾,也能让设备具有更高的实用性。
2.3 提高检修效率
        适应性设计能够让化工检修的效率进一步提升,可以保证设备的检修效果,例如会对化工设备的结构进行优化,方便技术人员检查。通过提升检修效率,可以保证化工生产的连贯性,满足化工生产的效率要求。
3 化工工艺适应性设计
3.1 合理控制参数
        化工生产的参数设定将决定化工工艺的科学性和可行性,对提升化工厂的生产水平有决定性作用,是生产效率、质量和安全的重要保障。化工工艺会对反应原料的配比、反应物反应时间、温度、压力等进行调节,在适应性设计中,就要加强对参数的控制,使温度、压力等参数被调整到标准允许的范围内,以及根据化工设备的特点调节参数,避免某些参数设定不合理造成对化工设备的严重破坏,在确保化工设备高效运行的同时,也能避免由于事故危害威胁人的生命安全。


3.2 控制化工设备腐蚀
        化工生产中会使用大量的腐蚀性物质、原料,而且很多重要的化工生产工艺都在高温、高压下进行,给腐蚀性物质腐蚀化工设备创造了条件,如果做好对化工设备腐蚀的控制,设备就会出现严重的损坏,影响正常化工生产。工艺的适应性设计中,必须加强对化工设备腐蚀雕控制,防止化工生产时损坏设备,保证生产目标实现[2]。例如生产烧碱的过程中,由于生产时会产生十分剧烈的化学反应,而且会释放大量的热能,所以可以把器材设计为反流降膜,利用重力推动碱液材料向下流动,以及依靠管道内壁温度变化以及碱液自身温度的改变,确保生产过程中的热传导效果,而且能提升反应过程中的防腐效果。还可以使用镍合金等材料作为碱液的保护层,为提升设备安全创造条件。
3.3 提升化工工艺安全水平
        化工生产过程中具有较大的安全风险,提升工艺的安全水平也一直都是化工生产的重点内容,所以在进行化工工艺的适应性设计时,也要重视安全水平,减少生产过程中的安全风险因素,保证人员的生命安全,使化工生产工作顺利进行,提升化工生产的品质。例如在化工生产中会大量使用压力容器,化学反应会造成压力容器内温度、压力改变,如果缺少安全性设计,就可能导致压力设备出现泄露、变形等问题,所以在进行适应性设计的工作中,需要围绕化工设备的性能和特征对参数进行合理设计,有效优化工艺并提升生产安全性,保证化工生产的持续性。
4 化工设备的适应性设计
4.1 提升化工设备的安全性
        设备是企业生产基础,如果对化工设备的安全性设计不足,将很难满足对化工工艺在温度、压力、抗腐蚀等方面的要求,容易造成设备变形、泄露等问题,还可能导致设备出现裂缝。所以,需要提高化工设备的安全系数,尤其要做好化工设备防爆工作,结合常见化工工艺的生产需求开展设计工作。比如要保证接口的密封性,充分利用椭圆形垫子等部件加强对设备的密封,避免设备出现变形、泄露等问题,满足化工工艺生产要求。
4.2 提升设备环保性
        化工生产过程中会产生很多不同类型的化学物质,如果没有做好处理工作直接排放,将会严重危害环境;其次,化工生产是高耗能行业,为了解决化工生产问题,必须加强节能减排工作[3]。因此,化工设备的适应性设计中一方面需要根据工艺进行设计以降低污染排放量,以及有效控制生产过程中的能耗问题。例如生产过程中,如果管束出现严重的振动会导致大量噪音,可以通过调整管道大小、尺寸、零部件位置等方法减少噪音。在设备能耗的控制中,应该增加高导热效率设备的使用,就按照设备的衡量损失;明确化工设备的操作要求,方便技术人员设计工艺时进行低能耗生产。
4.3 提升化工设备耐用性
        通过提升设备的耐用性能延长设备的寿命,也能确保设备长期稳定使用,减少化工生产的成本。设计设备时,应该围绕化工工艺进行设备参数调整,优化设备结构;操作人员也要严格根据规范操作设备,加强对设备的维护和保养,增加设备的使用寿命。
结束语:为满足节能、环保、高效的化工生产发展趋势,就需要加强对设备的和工艺的适应性设计,提升生产效率,解决生产安全问题,降低化工生产成本。工艺设计和设备设计的过程中,都要充分考虑化工生产的实际情况,充分考虑效率、安全等要求,提升化工企业的行业竞争力。
参考文献:
[1]潘叶平,胡磊.化工工艺与化工设备的适应性设计[J].化工管理,2021(09):163-164.
[2]葛俊蕾.化工工艺及化工设备适应性设计分析[J].中国石油和化工标准与质量,2021,41(05):27-29.
[3]魏启明.化工工艺与化工设备的适应性设计[J].化工管理,2020(36):147-148.
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