Bể tăng áp lực được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp khác nhau vì khả năng chịu được áp suất cao và nhiệt độ cao. Theo các chức năng và yêu cầu quy trình khác nhau, các mạch áp suất chủ yếu được thiết kế để lưu trữ, phản ứng, trao đổi nhiệt và tách.
1. Container lưu trữ
Các thùng chứa là loại bình áp suất phổ biến nhất, chủ yếu được sử dụng để lưu trữ nhiều loại khí và chất lỏng để giữ vật liệu trong môi trường áp lực an toàn và ổn định. Tàu áp lực lưu trữ thường được yêu cầu phải niêm phong tốt, khả năng chống ăn mòn và sức mạnh cấu trúc.
Ví dụ ứng dụng:
Các bể chứa khí: chẳng hạn như nitơ công nghiệp, oxy và bể chứa hydro tinh khiết cao. Những khí này thường cần được lưu trữ một cách khép kín dưới một áp lực cụ thể để tránh rò rỉ hoặc rủi ro nổ. Các bể chứa khí thường được làm bằng thép thành dày hoặc vật liệu composite để đảm bảo an toàn áp lực.
Bể dầu: Được sử dụng để lưu trữ dầu thô, dầu tinh chế hoặc nhiên liệu lỏng khác. Loại bể chứa này không chỉ cần phải chịu được áp lực bên trong và bên ngoài, mà còn để ngăn chặn sự ăn mòn. Vật liệu lót hoặc lớp phủ chống ăn mòn thường được sử dụng.
Các bể chứa khí hóa lỏng: Được sử dụng để lưu trữ các loại khí dễ cháy và nổ như khí hóa lỏng (LPG) và khí tự nhiên hóa lỏng (LNG). Họ cần đáp ứng các quy định an toàn nghiêm ngặt và được trang bị van an toàn áp lực và thiết bị giám sát.
Điểm thiết kế:
Lựa chọn vật liệu đòi hỏi phải lựa chọn thép hoặc hợp kim thích hợp dựa trên môi trường ăn mòn và nhiệt độ của môi trường lưu trữ.
Thiết kế kín là chìa khóa để ngăn chặn rò rỉ khí nhỏ.
Thiết kế kết cấu nên tính đến những thay đổi về áp lực bên trong và bên ngoài để đảm bảo sự ổn định lâu dài của container.
2. Tàu phản ứng
Tàu phản ứng là một bình áp suất được thiết kế để mang quá trình phản ứng hóa học. Nó được yêu cầu để thúc đẩy tiến trình trơn tru của phản ứng trong các điều kiện nhiệt độ và áp suất được kiểm soát. Nó thường được sử dụng trong hóa chất, dược phẩm, chế biến thực phẩm và các lĩnh vực khác.
Ví dụ ứng dụng:
Lò phản ứng: Được sử dụng cho một loạt các phản ứng tổng hợp hữu cơ và vô cơ. Lò phản ứng được trang bị máy khuấy, sưởi hoặc làm mát, có thể kiểm soát chính xác môi trường phản ứng.
Lò phản ứng trùng hợp: Được sử dụng cho phản ứng trùng hợp của vật liệu polymer, nó cần phải có khả năng chống áp suất cao và nhiệt độ cao, thường được làm bằng vật liệu hợp kim đặc biệt và được trang bị thiết bị an toàn áp suất.
Lò phản ứng xúc tác: BED chất xúc tác tích hợp để thúc đẩy tốc độ phản ứng và tính chọn lọc, thiết kế cần đảm bảo sự phân phối hợp lý của chất xúc tác và dòng chảy đồng đều của khí phản ứng.
Điểm thiết kế:
Kháng ăn mòn mạnh, thích ứng với một loạt các phương tiện hóa học.
Hệ thống khuấy được thiết kế hợp lý để đảm bảo phản ứng thống nhất.
Nó cần được trang bị nhiệt độ, cảm biến áp suất và thiết bị bảo vệ an toàn.
Hệ thống trao đổi nhiệt được sử dụng để kiểm soát nhiệt độ phản ứng để ngăn ngừa quá nóng hoặc nhiệt độ thấp ảnh hưởng đến hiệu ứng phản ứng.
3. Container trao đổi nhiệt
Container trao đổi nhiệt là một thiết bị sử dụng cấu trúc của bình áp lực để trao đổi nhiệt, bao gồm các bộ trao đổi nhiệt và bình ngưng, và được sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp năng lượng, hóa học và làm lạnh.
Ví dụ ứng dụng:
Trao đổi nhiệt vỏ và ống: Trao đổi nhiệt đạt được thông qua dòng phương tiện bên trong và bên ngoài bó ống. Thiết kế phải đảm bảo hiệu suất nhiệt cao trong khi đáp ứng các yêu cầu của khả năng chống áp lực và kháng ăn mòn.
Tấm trao đổi nhiệt: cấu trúc nhỏ gọn, diện tích trao đổi nhiệt lớn, phù hợp cho các dịp có không gian hạn chế.
CONDENSER: Làm mát khí nhiệt độ cao vào chất lỏng, thường được sử dụng trong các hệ thống chưng cất và lưu thông làm mát.
Điểm thiết kế:
Đường dẫn dòng chất lỏng cần được tối ưu hóa để cải thiện hiệu quả truyền nhiệt.
Lựa chọn vật liệu phải tính đến khả năng chống áp suất và kháng nhiệt độ, đồng thời ngăn ngừa ăn mòn.
Dễ dàng tháo rời và sạch sẽ để đảm bảo hoạt động ổn định lâu dài của thiết bị.
Thiết kế phải xem xét tác động của việc mở rộng nhiệt lên cấu trúc để ngăn ngừa thiệt hại do ứng suất nhiệt.
4. Container tách
Các thùng chứa tách biệt một cách hiệu quả các thành phần khác nhau trong hỗn hợp thông qua các phương pháp vật lý hoặc hóa học. Nó là một thiết bị quan trọng trong các lĩnh vực hóa dầu, bảo vệ môi trường và dược phẩm.
Ví dụ ứng dụng:
Bộ phân tách khí-lỏng: Sử dụng lực hấp dẫn hoặc lực ly tâm để tách các hỗn hợp khí lỏng, thường được sử dụng trong xử lý khí tự nhiên và tách khí.
Bộ lọc: Sử dụng vật liệu lọc để lọc các hạt lơ lửng để bảo vệ thiết bị hạ nguồn khỏi tạp chất.
Bể giải quyết: Sử dụng nguyên tắc giải quyết trọng lực để tách các hạt rắn khỏi chất lỏng.
Điểm thiết kế:
Thiết kế động lực học chất lỏng hợp lý để đảm bảo tách hiệu quả.
Chọn các vật liệu chống ăn mòn để thích nghi với các đặc điểm của môi trường.
Thiết kế kết cấu rất dễ bảo trì và sạch sẽ.
Được trang bị các thiết bị đầu vào và đầu ra phù hợp để đảm bảo dòng chất lỏng trơn tru.