压力容器设计中的节能降耗措施

2021-04-03迟雁青

中国设备工程 2021年4期

迟雁青

（烟台市奥威制冷设备有限公司压缩机容器事业部，山东烟台 264100）

压力容器的应用十分广泛，在很多行业中都发挥着重要的作用，作为一种特殊设备，压力容器是十分重要的。但是，在应用的过程中，其会产生很大的功耗，提高生产的成本。因此，如何减少压力容器的功耗是如今压力容器相关的行业十分重视的问题，压力容器的设计时降低其功耗的主要方法。压力容器的设计是一项十分复杂的工作，对设计人员的专业性要求很高。在设计的最初阶段，就要做好设计方案，对使用的材料以及设计的结果进行仔细分析考量，综合各方面的因素进行考虑，最终要在保证压力容器的功能不变的情况下简化压力容器的设计结构，提高其使用年限。另外，设计还要紧贴实际，保证设备生产的难度不要太高，减少检测环节的压力，尽量降低压力容器的能耗。

1 压力容器设计节能降耗的原则及要求

压力容器对工业生产有着很大的影响，对于各个项目的安全性也有着较大的影响，另外，对压力容器的使用者安全性有着直接关系。所以，压力容器设计也受到我国相关行业的高度重视，并且我国也制定了相应的法律法规来规范压力容器的设计以及生产环节。目前，为了响应国家科学发展观的号召，在对压力容器进行设计时，要重视能源消耗的情况，要在设计时注重节能降耗，另外，还要尽可能地提高压力容器的质量，增加使用年限。

压力容器的设计是个复杂的工作，并且压力容器不仅在设计上需要严格把控，其生产安装到使用也需要严格的把控，按照公司与国家的规定严格进行，确保在所有操作过程中的高度规范与严谨。在对压力容器进行设计时，不能一味地追求功耗的降低，要根据实际情况进行综合考量，重点思考压力容器的使用质量以及安全问题，另外，节能降耗要作为重要的参考点。在对压力容器进行设计时，要高度注意各个设计环节的具体要求。第一步，要对各项设计的数据进行审核，提高数据的精确性以保证方案的经济性，因此，要对各项数据进行严格的审查，保证其具有准确性。减少设计方案因为设计数据的不准确而出现严重的错误，同时，也能减少相应材料的浪费。另外，要严格分析设计方案的材料要求，选择较为适合的材料。对于需要使用特殊材料的部分也要按照其使用情况采取适当的措施，是每种材料都能够发挥出最大的功效，在不影响质量的情况下提高对材料的使用情况以及经济效益。最后，要根据使用环境等情况对压力容器的内部结构进行简化，对其功能进行优化，通过换热效率的提升优化压力容器的工作。

2 提高压力容器设计中的节能降耗的有效措施

2.1 结构的优化

经过长时间的发展，对压力容器的设计目前已经基本完善，但是，在实际应用中仍存在着一定的问题，不利于能耗的降低或者安全性的提高，因此，需要对出现的问题进行解决。在对压力容器进行设计的时候，要注意对应力的分配，尽量对应力进行综合分配，减少出现应力不均匀的情况，若出现相应的情况，会难以寻找最大应力点，导致对所使用的材料承受能力的估计难以进行，还会浪费更多的材料，另外，还会对压力容器的整体结构出产生一定的影响，不仅安全性能会受到影响，还会导致制造成本的增加。所以，要在适当的前提下对压力容器的内部设计进行优化，对其应力情况进行分析，将其合理控制在所使用材料的范围内，合理地使用相应的材料提高经济效益，并且达到节能降耗的目标。

2.2 材料的合理使用

经济材料的使用是十分重要的一个环节，钢板也是压力容器最重要的部分。

如今社会上广泛使用的钢板主要分为碳钢板和复合钢板、高合金钢板等，在对钢板材料进行选择时，有必要结合实际应用等多因素进行考虑。对所选材料进行全面的评估，有必要考虑所选材料的实用性，另外，了解材料的相应特性比如选择耐腐蚀材料等。另外，还要选择具有更高的强度和更好的可焊接性的材料。这样能够在后期更好地使用焊接机等设备对材料进行加工。除此之外，还要对机械加工的特点以及制作工艺进行综合考量，选择相对合适的材料，使得材料能够在加工后更好地进行应用，还有利于后期设备的维护与修理，在选择材料时，也要注意材料的经济性。

2.3 数据设计的审核工作

对于压力容器设计的工作，较为重要的便是确保各项数据的准确性，包括设计的温度以及设计的压力等等，通过相应的数据得出压力容器的设计强度以及刚度等情况，这是压力容器的稳定性以及承受能力的重要指标。另外，还要注意压力容器内部的一些元件的物理与化学特性，这是压力容器设计的重要部分，对其结构设计以及数据的监测有着直接的影响，并且会对压力容器应用过程中的各项数据产生一定的影响。

2.4 换热器结构的选择

换热器是压力容器重要的结构，换热器的性能对于压力容器性能的选择有着十分重大的影响，因此，对换热器结构的选择十分重要。

在对换热器进行设计时，要对换热器的工作环境等具体情况来进行选择，要尽量减少原材料的使用，另外，还要提高换热器的工作效率。可以采取抽出式的管束设计，有着后期保养方便的优点，并且能够适应多种环境的工作，如灰尘较多、温度变化大等。但是，它的设计结构较为复杂，并且其内部容易出现泄漏的情况，使用的原材料较多。换热器的选择还有固定管板式，具有结构简单、传热更好、耗材更少优点，但是，难以清洗、对工作环境要求严格。因此，在对换热器的设计进行选择时，要综合考虑，节约成本。

3 设计中渗透节能降耗的理念

压力容器的设计对其使用年限有着直接影响，压力容器若达不到使用的年限或者要求会导致材料的浪费并且提高了经济成本，违背了节能降耗的设计理念。在实际应用的过程中，一些废旧的压力容器能够继续使用，可以对其进行相应的维修，验证其是否可以继续使用。对于使用年限较少并且还能够继续使用的压力容器，对其进行维护与改造，继续进行使用，能够降低成本与能耗。