过程设备设计 复习.ppt

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1、过程设备设计课程复习概要说明：以下只是学完该课程后需要同学们应该掌握的重点部分，如果有精力，尽量系统复习。2一、压力容器导言需要掌握的内容：1、压力容器的总体结构了解压力容器的基本组成、各零部件功能及作用。2、压力容器的分类（1）按照压力等级分类（2）按照安全技术管理分类3按照压力等级分类按照安全技术管理分类容器分类设计压力p（MPa）低压容器0.1≤p＜1.6中压容器1.6≤p＜10高压容器10≤p＜100超高压容器p≥1004Ⅰ类容器：（1）非易燃或无毒介质的低压容器；（2）易燃或有毒介质的低压分离容器和换热容器。Ⅱ类容器；（1）高、超高压容器；（2）

2、剧毒介质的低压容器；（3）易燃或有毒介质的低压反应容器和贮运容器；（4）内径小于lm的低压废热锅炉。Ⅲ类容器：（1）高压、超高压容器；（2）剧毒介质且P。×V≥196L·MPa(2000L·kgf／cm2)的低压容器或剧毒介质的中压容器；（3）易燃或有毒介质且P。×V≥490L·MPa的中压反应容器，或P。×V≥4900L·MPa的中压贮运容器；（4）中压废热锅炉或内径大于1m的低压废热锅炉。5例题压力容器按照管理等级可以分为三类：会判断容器类别：（举例如下）1）φ2000mm长度为6000mm的液氨储罐;2）p为4MPa的剧毒介质容器;3）p为10MPa

3、，V为800L的乙烯储罐。4）工作压力为23.5Mpa的尿素合成塔6低压容器（第2、3款规定的除外）为第一类压力容器。下列情况之一为第二类压力容器。中压容器（除第3款规定的）；易燃介质或毒性程度为中等危害介质的低压反应容器和储存容器；毒性程度为极度和高度危害介质的低压容器；下列情况之一为第三类压力容器。毒性程度为极度和高度危害介质的中压容器或设计压力与容积的乘积大于等于0.2MPam3的低压容器。易燃介质或毒性程度为中等危害介质且设计压力与容积的乘积大于等于0.5MPam3的中压反应容器或设计压力与容积的乘积大于等于10MPam3的中压储存容器。高压、中压

4、管壳式余热锅炉。高压容器。归纳：73、固定式压力容器的定义为了与一般容器(常压容器)相区别，只有同时满足下列三个条件的容器，才称之为压力容器：（1）工作压力大于或者等于0.1Mpa(工作压力是指压力容器在正常工作情况下，其顶部可能达到的最高压力（表压力）);（不含液体静压力）（2）内直径（非圆形截面指其最大尺寸）大于等于0.15m。且容积（V）大于等于0.025立方米，工作压力与容积的乘积大于或者等于2.5MPa-L(容积，是指压力容器的几何容积）;（3）盛装介质为气体、液化气体以及介质最高工作温度高于或者等于其标准沸点的液体.8二、压力容器应力分析1、载

5、荷分析载荷：压力（包括内压、外压和液体静压力）；非压力载荷：a.整体载荷：重力载荷、风载荷、地震载荷、运输载荷、波动载荷b.局部载荷:管系载荷、支座反力、吊装力上述载荷中，有的是大小和/或方向随时间变化的交变载荷，有的是大小和方向基本上不随时间变化的静载荷。92、压力容器交变载荷的典型实例：间歇生产的压力容器的重复加压、减压；由往复式压缩机或泵引起的压力波动；生产过程中，因温度变化导致管系热膨胀或收缩，从而引起接管上的载荷变化；容器各零部件之间温度差的变化；装料、卸料引起的容器支座上的载荷变化；液体波动引起的载荷变化；振动（例如风诱导振动）引起的载荷变化。

6、103、载荷工况（1）.正常操作工况：容器正常操作时的载荷包括：设计压力、液体静压力、重力载荷(包括隔热材料、衬里、内件、物料、平台、梯子、管系及支承在容器上的其他设备重量)、风载荷和地震载荷及其他操作时容器所承受的载荷。（2）.特殊载荷工况:制造完工的容器在制造厂进行压力试验时，载荷一般包括试验压力、容器自身的重量。开停工及检修时的载荷主要包括风载荷、地震载荷、容器自身重量，以及内件、平台、梯子、管系及支承在容器上的其他设备重量。（3）.意外载荷工况:紧急状况下容器的快速启动或突然停车、容器内发生化学爆炸、容器周围的设备发生燃烧或爆炸等意外情况下，容器会

7、受到爆炸载荷、热冲击等意外载荷的作用。112、无力矩理论薄膜理论我们对承受气体内压的回转壳体进行了应力分析，导出了计算回转壳体经向应力和环向应力的一般公式。这些分析和计算，都是应力沿厚度方向均匀分布为前提，这种情况只有当器壁较薄以及离两部分连接区域稍远才是正确的。这种应力与承受内压的薄膜非常相似，因此又称为“薄膜理论”。薄壁无力矩应力状态的存在，必须满足壳体是对称轴的，即几何形状、材料、载荷的对称性和连续性，同时需保证壳体应具有自由边缘。当这些条件不能全部满足时，就不能应用无力矩理论去分析发生弯曲时的应力状态。但远离局部区域的情况，如远离壳体的连接边缘、载

8、荷变化的分界面、容器的支座以及开孔接管等处，无力矩理论仍然有效。1