《压力容器按作用原理与结构形状的分类及特点》
一、按容器在生产工艺过程中的作用原理分类
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1、反应压力容器（代号R）
- 这类容器主要用于完成介质的物理、化学反应，例如在化工生产中的合成塔，它是进行化学反应的关键设备，在合成氨的生产过程中，合成塔内部发生氢气和氮气的合成反应，生成氨气，合成塔的设计需要考虑到反应的条件，如高温、高压以及反应物料的特性，反应过程中会伴随着热量的产生或吸收，因此容器需要具备良好的传热性能，以维持反应的稳定进行，其内部结构通常较为复杂，可能包括催化剂床层、热交换器等部件。
- 聚合釜也是一种典型的反应压力容器，在塑料生产中，聚合釜内进行单体的聚合反应，例如生产聚乙烯时，乙烯单体在聚合釜内，在一定的温度、压力和催化剂的作用下发生聚合反应，逐渐形成高分子聚合物，聚合釜的材质要能够抵抗反应物料的腐蚀，并且要保证足够的强度来承受反应过程中的压力变化。
2、换热压力容器（代号E）
- 换热压力容器的主要作用是实现热量的交换，常见的有管壳式换热器，它由壳体和管束等部件组成，在化工生产中，例如在原油的炼制过程中，原油需要加热到一定温度才能进行后续的分馏等操作，管壳式换热器中的一种介质（如高温蒸汽）通过管壁将热量传递给另一种介质（原油），这种换热器的设计要考虑到两种介质的流量、温度、压力等参数，以及传热效率等因素。
- 板式换热器也是换热压力容器的一种重要类型，它由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装而成，与管壳式换热器相比，板式换热器具有传热效率高、结构紧凑等优点，在食品加工、制药等行业应用广泛，例如在牛奶的巴氏消毒过程中，板式换热器可以快速地将牛奶加热到消毒温度，然后再迅速冷却，从而在保证牛奶品质的同时实现有效的杀菌。
3、分离压力容器（代号S）
- 分离压力容器用于实现介质的净化、分离等操作，例如在石油化工行业中的分馏塔，它依据混合物中各组分沸点的不同，将原油等复杂混合物进行分离，在分馏塔内，原油被加热后，不同沸点的组分在塔内不同高度的塔板上被分离出来，分馏塔的高度、塔板的数量和类型等都对分离效果有着重要影响。
- 过滤器也是一种分离压力容器，在水处理行业中，过滤器可以去除水中的杂质、悬浮物等，根据过滤的原理不同，有砂滤器、活性炭过滤器等，砂滤器通过砂层的截留作用，将水中较大颗粒的杂质过滤掉；活性炭过滤器则利用活性炭的吸附作用，去除水中的有机物、异味等污染物。
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4、储存压力容器（代号C，其中球罐代号B）
- 储存压力容器主要用于储存气体、液体等介质，常见的有各种储罐，如汽油储罐、液化气储罐等，汽油储罐用于储存汽油，在加油站等场所广泛存在，储罐的设计要考虑到储存介质的特性，如汽油具有挥发性和易燃性，因此储罐需要具备良好的密封性，防止汽油挥发泄漏，同时还要有相应的安全措施，如防雷、防静电等装置。
- 球罐是储存压力容器中一种特殊的结构形式，常用于储存液化石油气等介质，球罐的球形结构使得其在相同的容积下，表面积最小，从而减少了钢材的用量，而且球罐的受力状况较好，能够承受较高的压力，在液化石油气的储存和运输枢纽中，球罐起着至关重要的作用。
二、按容器结构形状不同分类及常见压力容器
1、圆筒形压力容器
- 圆筒形压力容器是最常见的一种结构形式，它由筒体、封头、接管、法兰等部件组成，筒体是圆筒形压力容器的主体部分，承受着内部压力，在化工、石油等行业广泛应用，在化工生产中的反应釜，很多采用圆筒形结构，其优点是制造工艺相对简单，受力比较均匀，筒体可以通过卷制钢板焊接而成，对于不同的直径和长度要求都能够较好地满足。
- 圆筒形压力容器的封头形式多样，常见的有椭圆形封头、碟形封头和平盖封头，椭圆形封头的受力状况较好，在内部压力作用下，应力分布较为均匀，因此在大多数高压容器中被采用，碟形封头的形状较为特殊，它由球面部分和过渡区组成，虽然其受力状况不如椭圆形封头，但在一些特定的场合，如对空间有特殊要求的设备中也有应用，平盖封头结构简单，制造方便，但受力状况较差，一般用于压力较低、直径较小的容器。
2、球形压力容器
- 球形压力容器如前面提到的球罐，它的球形结构使其具有独特的力学性能，在承受内部压力时，球壳上的应力分布均匀，在相同的压力和容积条件下，球形压力容器所需要的壁厚比圆筒形压力容器要小，这使得球形压力容器在储存大容量、高压介质时具有明显的优势，例如在大型的液化天然气（LNG）储存基地，球形储罐被广泛应用。
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- 球形压力容器的制造工艺相对复杂，需要特殊的加工设备和技术，由于其球形的形状，在制造过程中，球瓣的成型、组装和焊接都面临着较高的技术要求，而且球形压力容器的支座设计也较为特殊，需要考虑到球体的稳定性和受力情况。
3、矩形压力容器
- 矩形压力容器相对圆筒形和球形压力容器应用较少，它主要应用于一些特殊的场合，如在建筑行业中的一些压力箱、在某些特殊形状的化工设备中的反应腔室等，矩形压力容器的制造难度较大，因为其四个角部在承受内部压力时会产生应力集中现象，为了缓解这种应力集中，通常需要在角部采用特殊的加强结构，如加设加强筋等。
- 在食品加工行业中，也有一些矩形的压力蒸煮设备采用矩形压力容器的结构，这种设备在设计时需要充分考虑到内部压力的均匀分布以及设备的密封性能，由于矩形结构的特点，其密封面的设计和密封材料的选择都与圆筒形和球形压力容器有所不同。
4、组合式压力容器
- 组合式压力容器是由两种或两种以上不同结构形状的部件组合而成的压力容器，在一些大型的化工反应装置中，可能会采用圆筒形的筒体和球形的封头组合的形式，这种组合方式可以充分利用圆筒形结构便于制造和安装以及球形结构受力好的优点。
- 还有一些特殊的组合式压力容器，如在航空航天领域中的一些燃料储存和供应系统，可能会采用复杂的组合结构，包括圆筒形的管道部分与特殊形状的储存腔室组合，以满足在有限空间内实现高效的燃料储存、供应以及适应飞行过程中的各种力学和环境要求。
压力容器的分类依据不同的原则有着不同的类型，这些不同类型的压力容器在各个行业中都发挥着至关重要的作用，并且在设计、制造、使用和维护等方面都需要遵循严格的规范和标准，以确保其安全可靠地运行。
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