化工设备机械基础（PPT课件）

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1、第二篇化工容器设计第一篇化工设备材料第三篇典型化工容器的机械设计化工设备机械基础课程内容概述第一篇化工设备材料第一章化工设备材料及其选择序化工设备机械基础序化工设备机械基础一、什么是化工设备：化工设备：在化工厂中所用各种设备的统称。化工设备分类：序化工设备机械基础1、贮罐类（一般容器）：用R表示球形圆筒形化工设备分类：卧式立式常压序化工设备机械基础1、贮罐类（一般容器）：用R表示球型圆筒型化工设备分类：2、换热器（H）：用来实现热量交换的化工设备蓄热式直接接触式间壁式序化工设备机械基础化工设备分类：3、反应器（F）：用来实现化学反应的化工设备4、塔器（T）：用来实

2、现传质传热的化工设备精馏塔吸收塔干燥塔萃取塔解吸塔序化工设备机械基础化工设备分类：5、泵（B）：输送液体的化工设备（加压或提供能量）离心泵6、风机或压缩机（J）：输送气体的化工设备序化工设备机械基础化工设备分类：规律：①前4种都是不动的，所以称为静设备也称化工设备②后2种是动的设备，它的某一部件相对其它部分是运动的，称为化工机器序化工设备机械基础二、课程的特点1、概念、理论多，计算量少2、属于机械类的基础课3、主要研究化工设备：RHTF序化工设备机械基础化工设备设计原则：安、稳、长、满、优安全平稳长周期满负荷优质序化工设备机械基础化工设备与化工工艺：化工工艺：工艺

3、参数的控制。通过调整工艺参数，保证装置节能、低耗的正常运行，生产出优质合格的产品。化工设备：保证设备满足工艺条件的同时，安全、平稳的运行，保证生产效率的最大化。第一章化工设备材料及其选择第一节概述第二节材料的性能第三节金属材料的分类第四节碳钢与铸铁第五节低合金钢及化工设备用特种钢第六节有色金属材料第七节非金属材料第八节化工设备的腐蚀及防腐措施第九节化工设备材料的选择化工设备机械基础第一节概述本节主要内容：一、化工过程特点及化工设备材料种类二、化工设备选材原则和一般要求化工设备机械基础现代化工生产是一个非常复杂的过程，工艺条件和物料性质千差万别。例如：（１）温度从低

4、温到高温；（２）压力从真空到超高压；（３）物料从无毒、无腐蚀、不易燃易爆到剧毒、强腐蚀和易燃易爆。出于化工生产安全和经济性的考虑，对于制造化工设备的材料就必须有区别。常用化工材料有两类：即金属和非金属一、化工过程特点及化工设备材料种类化工设备机械基础（一）金属（１）碳钢：低碳钢、中碳钢和高碳钢（２）铸铁：灰口铸铁、球墨铸铁、耐蚀铸铁（３）合金钢：低合金钢、高合金钢（４）有色金属：铜、铝、铅、钛（二）非金属（１）有机非金属：工程塑料、玻璃钢等；（２）无机非金属：化工陶瓷、搪瓷、不透性石墨、砖板衬里等。一、化工过程特点及化工设备材料种类化工设备机械基础二、化工设备选

5、材原则和一般要求原则：适用、安全和经济一般要求：（１）材料品种应符合我国资源和供应情况（尽量采用国产材料）；（２）材质可靠，确保使用寿命；（３）符合工艺条件对强度、塑性、韧性、高低温性能、耐蚀性等的要求；（４）加工（弯卷、焊接、热处理等）性能好；（５）价格便宜，经济上合算。化工设备机械基础第二节　材料的性能化工设备机械基础材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能和加工工艺性能等。本节主要是一些基本概念和定义，要求概念清楚。第二节　材料的性能一、力学性能构件在使用过程中受力（载荷）超过某一限度时，就会发生变形，甚至断裂失效。材料的力学性能就是指材料抵抗外力作用而不

6、产生超过允许的变形或不被破坏的能力。通常采用弹性、塑性、强度、硬度和韧性等特征指标来衡量材料的性能。化工设备机械基础第二节　材料的性能化工设备机械基础A、应力：指单位面积上所受到的内力。（用σ表示）应力单位：Pa，KPa，MPa应力可分为：拉应力、压应力、弯曲应力、扭转力一、力学性能化工设备机械基础B、应变：L－原长ΔL－绝对伸长量ε－无单位ε－线应变。还有其它应变，如角应变。一、力学性能化工设备机械基础C、低碳钢的拉伸实验图（1）OA段为弹性变形阶段σ＝E·εE为弹性模量σp为弹性极限（MPa）（2）BC为屈服阶段外力虽然不增加或缓慢增加，但变形是增加的。说明材

7、料好像失去了抵抗变形的能力，这种现象称为材料的屈服。一、力学性能化工设备机械基础C、低碳钢的拉伸实验图σs为屈服极限（MPa）塑性形变的最低点大部分金属合金没有明显的屈服点，因此规定：σ0.2－发生0.2％变形时所对应的应力，称为屈服强度。一、力学性能化工设备机械基础C、低碳钢的拉伸实验图（3）CD段为强化阶段若想变形增加，外力就必须增加，否则不行，这时材料好像恢复了抵抗外力变形的能力，称为强化。σb为强度极限（MPa）拉断前最大载荷下的应力。一、力学性能化工设备机械基础C、低碳钢的拉伸实验图（4）DF段为颈缩阶段外力虽不增加，但变形增加。发生颈缩现象变形不均匀。

8、一、力学性