化工设备机械基础(设备部分)

《化工设备机械基础(设备部分)》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第一章概述第一节绪言一、本课程的任务了解压力容器的基础知识；掌握压力容器的i般设计方法，重点掌握设计的基本原理与思路。（说明：由于工业生产中约10%〜40%的设备为换热设备，而换热设备中最为常见、普遍的是管壳式换热器，故在本课程中我们将以管壳式换热器为例，学习压力容器的具体设计方法，包括选择材料、结构设计，受压元件的强度计算，以及设计、制造、检验中的相关耍求等。）二、本课程的要求通过这门课程的学习，要求同学们掌握如下的内容：1、掌握压力容器的类型与总体结构；2、了解管壳式换热器的形式与总体结构；3、掌握管売式换热器的结构设计的相关知识；4、了解管壳式换热器各

2、元件的强度设计（掌握筒体及封头的设计）；5、了解管壳式换热器中的振动与防振；6、了解管壳式换热器的设计以、制造、检验中的相关要求。第二节化工容器概述一、压力容器的概念1.化工设备——工艺过程中静止设备的总称。2.容器——化工设备外壳的总称。3.压力容器——承受压力载荷作用的容器。（由于化工容器几乎都承受压力载荷，通常肓接称其为圧力容器。化工容器的特点：为高温、高压,介质易燃易爆、冇毒。）二、化工容器的结构组成化工容器一般由筒体、封头、支座（基本件）、接管、法弋（对外连接件）、人孔、手孔、液面计（附件）以及一些内构件等零部件组成。1.筒体、封头：就如同房子四周

3、的墙，它是构成容器空间的主要部件（属主要受压元件）。壳体按形状的不同，可以分为圆筒壳体、鬪锥壳体、球壳体、椭圆壳体、矩形壳体等等。而封头冇椭圆形封头、半球形封头、碟形封头、锥形封头及平板封头等。2.接管：是介质进出容器的通道。3.法兰：是容器及接管的可拆连接装置，分为设备法兰和管法兰（属主要受压元件）。4.支座：是用于支承容器的部件。5.人孔、手孔：是为便于制造、检验和维护管理而设置的部件（属主要受压元件）。6.液面计：用丁•观察或监控液位的部件（属安全附件，此外还有安全阀、压力表等）。三、化工容器的分类容器的分类方法很多，町以按生产过程中的作用原理分，也可

4、以按容器形状、承压性质、结构材料、设计压力高低及安全监察要求分。按材料分类：金属容器、非金属容器、复合材料容器等.按容器形状分类：矩形容器、球形容器、圆筒形容器等。按承压性质分类：内压容器和外压容器两种。（1）外压容器是指容器外部压力人于内部压力的情况，特别地，当外压为常压时的外压容器，乂称为真空容器。（2）内压容器是指容器内部的压力人于外部压力的容器。按设计压力高低分类：内压容器按其设计压力高低，可分为：低压容器、中压容器、高压容器、超高压容器容器分类设计压力（Mpa）低压容器0.1WPV1.6中压容器1.6WPV10高压容器10WPV100超高压容器PN

5、100按照在生产过程中的作用原理分类：反应容器、换热容器、分离容器和储存容器四种（1）反应容器：完成介质的物理、化学反应。如：合成塔、反应釜、聚合釜、反应器、发生器等。（2）换热容器：完成介质的热量交换。如：热交换器、加热器、冷却器、冷凝器、废热锅炉等。（3）分离容器：完成介质的压力平衡和气体净化等。如：分离器、过滤器、缓冲器、洗涤器、吸收塔等。（4）储存容器：盛装生产生活用的原料气体、液体、液化气体等。如：各种贮槽、贮罐、高位槽、槽车等。按安全监察要求分类：根据容器承受的压力、介质危害程度、P*V乘积及住产过程小的重要性，可以分为：一、二、三类容器。（展开

6、讲述）四、化工容器机械设计的基本要求容器的设计，包括零部件的机械设计，应该满足下而八个方而的基本要求：1、强度一一元件能抵抗外力破坏的能力；2、刚度——构件抵抗外力使其不发生变形的能力；3、稳定性一一容器在外力作用下维持其原有形状的能力；4、耐久性一一满足容器的使用年限的要求；5、密封性一一保证安全和维持正常的操作条件；6、节省材料和便于加工制造；7、方便操作和便于运输；8、技术经济指标合理。五、容器零部件的标准化所谓标准化，就是为了提高产品的设计制造质量及效率、增加互换性、便于维修、降低成本而人为规定将零部件按参数等级而系列化的行为。容器标准化的基本参数是

7、：公称压力PN、公称直径DN。1、容器的公称直径对于钢板卷制的筒体和及其封头——内径对于无缝钢管制作的筒体及其封头——外径2、法兰的公称直径——是指与它相配的筒体或管子的公称总径。法兰的公称压力一一为法兰的标准化而人为等级化了的压力系列。（简述标准法兰选取:类型、密封面、PN与DN、允许最高无冲击工作压力。）3、管子的公称直径——是指与管了外径相对应的值.第三节管壳式换热器的形式和总体结构一、换热器的分类换热器是川于将高温流体的热量向低温流体传输的传热设备的总称，它广泛用于石汕、化工、电力、食品等工业部门，并且占有相当重要的地位。换热器的种类划分方法很多，方

8、法也各不相同。（1）按其用途：可将换热器分为加热器、